高效快速浇筑非常规陡坡砼输送技术探讨

（黄河水土保持绥德治理监督局（绥德水土保持科学试验站），陕西 榆林 719000）

砼在建筑工程施工中得到了广泛的应用，是构成建筑结构的主要材料，在建筑工程施工中占有非常重要的地位。通过资料检索，国内外混凝土浇筑时主要是利用塔架、吊车、泵车浇筑进行运输，利用自然地形高差输送砼，浇筑建筑物基础的应用技术未曾有报道。本试验是在受地形条件限制或特殊地理环境的地形条件，平均坡比达1:3.7 以上的高陡坡，利用已有浆砌砖排水沟输送混凝土技术，研究这样的砼输送浇筑建设工程基础和骨架具有重要的现实意义和实用价值，对于同类型施工具有很大的指导意义。

黄委绥德水保站辛店沟水土保持示范园建设项目施工地点地形复杂，地势高陡，施工难度大。为便于基础柱桩砼的输送，提高施工中整体工程质量，保证施工中的安全性，进而降低工程施工成本，在非常规陡坡段砼输送施工中，用自然坡度浆砌砖排水沟等输送砼，能够高效快速浇筑非常规陡坡砼柱基础和结构桩，从而成为大力改善施工效率，达到节约工程成本的目的。

1 基本情况

辛店沟水土保持示范园位于陕西绥德县，地理坐标为东径110°16′45″～110°20′00″、北纬37°29′00″～37°31′00″之间，地域海拔840～1040m。为了便于开展自然坡面径流小区监测工作，需要在土质路面上修建防腐木木栈道，由上至下，沿程有两个弯道，内角分别为65°和38°。栈道长166m，宽2.0m，地面高程998.65m—1046.49m，高差45.0m，平均坡比1:3.73，最陡处长42m，高差19.6m，平均坡比1:2.14。道路有三个坡向，长度分别为69.98m、53.82m、42.20m。施工前见图1。

图1 工程施工前现状

全程共设计钢筋混凝土柱桩150 个，陡坡段纵向柱桩间隔2.0m，平缓处2.5m 设计一个钢筋混凝土柱桩，横向中心间距均为1.5m。单柱断面为0.5m×0.5m，标准柱高1.2m，基坑开挖深度1.0m。由于受地形条件约束和踏步设计要求，部分柱高达到2.0m，基础埋深1.0m。钢筋笼主筋为φ12，副筋φ6，主筋间隔20cm，副筋横向间隔20cm，纵向间隔25cm，横向边缘保护层5cm，纵向保护层10cm。见混凝土柱设计图2。

基础柱采用浆砌砖排水沟输送C30 砼浇筑，排水沟沿道路内坡脚布设，宽深为30×40m。利用排水沟将砼控制在排水沟内，不至于使砼四处溢出，便于砼顺利输送及下游工人有序浇筑柱桩。

图2 混凝土柱设计图

2 技术原理

1、自身重力：利用砼的自重和排水沟坡度，根据砼自身重力的分解原理，使砼沿排水沟底部形成向下滑力自动输送。

2、降低摩擦系数：利用塑料布的光滑度，减小砼与接触面之间的摩擦力，使砼输送顺畅，不至于输送时出现砼停滞和堆积。

3、控制防溢：利用浆砌砖排水沟将砼控制在排水沟内，不至于使砼四处溢出，便于砼顺利输送及下游工人有序浇筑柱桩。

3 研究技术与方法

3.1 排水沟修筑

排水沟设计采用10年一遇洪水标准。浆砌砖排水沟底宽30cm，深40cm的矩形断面，采用M7.5 浆砌砖砌筑，共计修建排水沟198m，铺地、墙厚24cm。

3.2 塑料布铺设

利用已建设好的浆砌砖排水沟（也可用土质排水沟）铺设塑料农膜，塑料农膜沿排水沟铺设，排水沟两边外侧各铺设500mm，扎实边缘，防止输送砼时塑料农膜拥邹。塑料农膜采用0.3mm 厚，宽2.0m 为宜，塑料农膜铺设要平整、顺直，防止输送砼时塑料布拥邹，便于砼顺利输送及下游工人有序浇筑柱桩。本次试验是借用塑料农膜的光滑度及自然地形坡度来输送混凝土，减少了机械设备、设施及大量人力物力的投入资金。

3.3 钢筋混凝土柱支模

将扎好的钢筋笼放置在挖好的混凝土柱基坑内。受地形条件的影响混凝土柱露出地面高度不一致，最低露出20cm，最高露出地面182cm，将露出地面部分支模，要求竹胶板平整光滑，采用钢管、棱木牢牢固定竹胶板，以防浇筑时混凝土柱变形。

3.4 砼输送浇筑

利用砼的自重和排水沟坡度，根据砼自身重力的分解原理，使砼沿排水沟底部形成向下滑力自动输送。充分利用塑料农膜的光滑度，减小砼与接触面之间的摩擦力，使砼输送顺畅，不至于出现砼停滞和堆积的现象。

栈道基础钢筋混凝土柱桩150 个，输送砼样为C30，共输送砼48m3。浇筑时将砼罐车尾部出口与排水沟对正，浇筑柱时由下游底部柱逐渐向上游浇筑。砼输送时在需浇筑柱桩处设4 挡拦截，每挡设2 名工人，用铁锹将砼铲入柱桩模板基坑。当砼输送流量过大时，下游工人拦截与铲送跟不上，容易溢出排水沟，形成浪费；流量太小费工、费时；流量适中，下游工人可从容浇筑，施工效率高。不同坡度要求的流量、砼深和流速不同，流量设计见表1。在砼浇筑时需注意在弯道留人看守，以防弯道处出现砼停滞堆积，同时砼浇筑时用振动棒振动，以保证砼浇筑质量。技术路线图见图3，施工过程见图4～5。

表1 在有限施工人员条件下砼输送时最佳流量及流速表

图3 技术路线示意图

图4 罐车及砼输送浇筑

图5 砼输送浇筑柱及栈道

4 结果及评价

1、本次试验是特殊地形，陡坡地段利用已建设的浆砌砖排水沟（或也可用土质排水沟）及塑料农膜（厚0.3mm，宽2.0m）的光滑度输送砼浇筑建筑物基础，减少了机械设备、设施及大量人力物力的投入，较机械施工投入资金减少近50%。

2、输送砼样为C30，流量控制在0.01m3/s，排水沟内砼陡坡段流速在0.25-0.37 m/s，这样的流量和流速比较合理适中，有利于施工。砼输送流量过大时，下游工人拦截与铲送跟不上，容易溢出排水沟，形成浪费；流量太小时费工，增加工程成本，流量适中，下游工人可从容浇筑，施工效率高。

3、本次试验是利用已有排水沟结合塑料布在陡坡输送砼以浇筑柱桩，创新了砼在特殊复杂地形的输送方式。该试验是在地形比较复杂，施工环境差的情况进行，试验成果可推广应用到特殊地形非常规陡坡混凝土浇筑中，具有广泛的实用性和现实意义，对于同类型施工具有重要的指导意义。