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随着城市的不断发展，城市人口的快速增长，城市功能也在不断完善，城市地下施工也不断增加，地下热力管线隧道，电力管线隧道等小断面隧道工程施工快速发展，由于城市地上建筑物及道路都已建成，隧道地上施工作业场地无法满足现浇混凝土的施工要求，针对这一现状，远距离泵送混凝土施工工艺应运而生，在施工中产生了良好的社会和经济效益，但远距离泵送混凝土在施工中因混凝土性能不佳，泵送混凝土出现离析泌水等现象造成堵泵或泵送到工作面的混凝土施工困难，结构实体施工质量不佳，为保证远距离泵送混凝土的质量，本文结合温泉至西北旺220kV输变电工程电力管道盾构隧道工程中所使用的远距离泵送C30混凝土实例，通过对C30泵送混凝土的优化设计，混凝土使用材料的合理选择及相关性能的分析，混凝土施工应用等方面，总结远距离泵送混凝土设计与应用经验，为远距离泵送混凝土的设计与应用提供一些技术支持。本工程中使用的泵送混凝土泵送最远距离远为710m，远距离泵送混凝土配合比设计重点为混凝土的远距离可泵性，由于缺少相关的技术规范，在配合比设计主要参考JGJ55-2011《普通混凝土设计规程》、JGJ/T10-2011《混凝土泵送施工技术规程》等相关技术规程，采用泵送混凝土配合比设计方法进行初步设计，设计配合比要求满足设计规定的强度、耐久性要求还要满足混凝土具有良好的可泵性，泵送混凝土拌合物具有良好的和易性、泌水少、摩擦阻力小、不离析、不堵管，对于远距离泵送混凝土而言，泵送距离长、泵送阻力大、混凝土在泵管内存留时间长，须根据气候条件增加混凝土的坍落度保留时间和混凝土的凝结时间，为满足混凝土泵送到作业面的工作性能，还要考虑混凝土泵送过程中的坍落度损失，因此远距离泵送混凝土在选材上应合理选择、科学搭配。
水泥品种对泵送混凝土的泵送性能影响比较大，应该选择保水性好的、泌水比较少这些适合远距离泵送的水泥。本工程选取北京北水P·042.5普通硅酸盐水泥(表1)。减少水泥用量、改善混凝土的工作性、降低水化热、增进后期强度、改善混凝土的内部结构，提高抗渗和抗腐蚀能力。混凝土掺入磨细矿粉后能延缓胶凝材料的水化速度，使混凝土的凝结时间延长，这一性质对高温季节混凝土的输送和施工有利。本工程选取河北三河市兴达开元建材有限责任公司S95级矿粉(表2)。掺加粉煤灰后，混凝土和易性得到改善，掺加适量的粉煤灰可改善混凝土拌合料的流动性、粘聚性和保水性，使混凝土拌合料易于泵送、浇筑成型，并可减少坍落度的经时损失。本工程选取大唐同舟科技有限公司张家口热电分公司F类II级粉煤灰(表3)。砂石骨料级配骨料的粒径和级配，对混凝土的泵送性能有很大影响，须严格控制。JGJ/T10-2011《混凝土泵送施工技术规程》中规定，粗骨料最大粒径小于等于25mm，泵送高度在100m以上时，粗骨料最大粒径与输送管径之比宜在1：4-1：5。由于简羞管内径为125mm，故选用最大粒径为25mm的连续级配碎石，针片状颗粒含量不大于5.0％，含泥量不大于0.5％，泥块含量不大于0.2％。细骨料应符合JGJ/T10-2011《混凝土泵送施工技术规程》中规定，细骨料采用中砂。粒径在0.315mm以下的细骨料所占的比例按标准要求不应少于15％，配合比选用时控制在20％，这对改善混凝土的泵送性能非常重要(表4，5)。许多情况下就是因为这部分所占比例过少，而影响了正常泵送施工。聚羧酸高性能减水剂的使用极大地改善泵送混凝土的性能：(1)可以调整混凝土的凝结时间：(2)管壁与混凝土之间的润滑，减少混凝土的离析、泌水等，可以增加混凝土的流动性，有利于泵送施工；(3)可以减少坍落度损失。增加泵送混凝土的可泵性。远距离泵送混凝土依据JGJ/T10-2011《混凝土泵送施工技术规程》中混凝土入泵坍落度与泵送距离的关系表最大泵送距离400m，入泵坍落度宜为230～260mm，通过泵送混凝土初步计算，选取下列不同胶凝材料用量、不同砂率，探究其坍落度、坍落扩展度、经时损失、压力泌水率及强度，确定试配配合比见表6。混凝土拌合物试验内容包括：(1)混凝土出机坍落度，混凝土出机扩展度；(2)60min经时坍落度/扩展度(n2n-1)；(3)120min经时坍落度/扩展度(mm)；(4)混凝土坍落度筒倒提流动速率(S)；(5)初凝时间(h)；(6)含气量(％)；(7)压力泌水率S10混凝土拌合物物理性能：7d＼28d标准养护强度(表7)。 泵送混凝土，目前常用坍落度试验并辅以目测的方法来评价新拌混凝土的可泵性。该方法简单实用，适用于现场操作，所以得到普遍应用。可泵性好的混凝土拌合物必须具有一定的坍落度，坍落度过小则混凝土与管壁阻力太大，容易产生堵管。坍落度过大，虽然流动性增加，泵压降低，但拌合物离析严重。合理的坍落度则要根据泵送距离、泵送高度、气温及对混凝土的其他要求而定。虽然坍落度试验采用目测法来观察拌合物的粘聚性，并不能真实地反映泵送混凝土在泵送压力作用下混凝土拌合物粘聚性。但是泵送混凝土，坍落度试验在很大程度上可以评价混凝土的可泵性，坍落扩展度在做坍落度试验时，除能测得混凝土拌合物下坍落高度外，还能测出拌合物水平扩展流动圆圈的直径，此即坍落扩展度。用坍落扩展度来评价混凝土的稠度。在一定程度上，坍落扩展度越大，稠度越小、泵送混凝土的压力损失越小，越有利于泵送。在混凝土泵送过程中，由于混凝土各组分的运动速度不一样，也会产生分离。这种分离与静态时的分离不同，它是一种动态的，是在一定外力作用下的分离压力泌水率对泵送混凝土来说，是一个较重要的性能指标，它反映了在压力作用下混凝土保持水泥浆体的能力，如果在泵送时为非饱和混凝土，从而丧失可泵性，一般泵送混凝土10s时的相对压力泌水率s.不宜大于40％，远距离泵送混凝土根据相应标准文献，控制指标为压力泌水率不超过25％。 通过对6组混凝土配合比试配结果进行技术分析，第4、第5组配合比技术性能满足远距离配合比技术性能，根据混凝土配合比经济合理的设计原则，确定配合比4作为设计配合比。为验证泵送混凝土施工中施工设备是否可靠及泵送混凝土配合比是否优良，选择在主隧道十字隔板底板进行试验浇筑，混凝土方量120m，泵送距离400m。预拌混凝土在站内生产时，严格按生产工艺进行控制，使用配合比中规定的原材料，准确计量，出厂前对混凝土进行性能检测；(1)性能检测内容包括：坍落度、坍落度扩展度、压力泌水率和出厂控制指标(表9)；(2)性能指标不满足要求的混凝土严禁出厂。混凝土运输到达现场后入泵前对混凝土坍落度进行现场检测，入泵坍落度为245mm，扩展度为580mm，目测混凝土表面无泌水泌浆现象，无漏石，砂浆包裹性良好。混凝土泵送过程比较顺利，对出泵口的混凝土进行性能检测：出泵坍落度为215mm，扩展度为530mm，目测混凝土表面无泌水泌浆，砂浆包裹性能良好，具备良好的施工性能，满足施工要求。 通过对本次C30泵送混凝土试验浇筑的技术分析，混凝土入泵时性能状态良好，出泵后混凝土性能状态良好，无离析泌水，泵送过程顺利，之后进行了600m，700m的混凝土浇筑，混凝土技术指标见表10。本工程710m距离浇筑混凝土浇筑施工11次共浇筑混凝土2960m，没有发生堵泵现象，泵送到施工作业面的混凝土，和易性良好，坍落度和扩展度满足施工要求，现场共做C30强度试件42组，全部合格。在工程施工中良好的配合比设计是工程顺利完成的重要保障，同时还要有相应的施工措施支持。泵送施工设备的合理选择，泵送管道的合理布管要求数设时路线短、弯道少、接头密、固定牢靠。长距离泵管上的几百个接口有可能漏水，造成混凝土坍落度损失加大、接口处管内混凝土失水干涩，堵管、堵泵。如不及时发现仍然加大泵送压力，又可能造成其他管路爆裂等，混凝土施工中施工管理至关重要。超远距离泵送混凝土的优良性能，对城市地下工程的绿色施工有着极大的促进作用，超远距离泵送混凝土在配合比设计完全参考普通泵送混凝土的设计思路，选择合适的原材料进行，并根据工程实际使用环境和施工方法合理选择混凝土的技术性能指标，为施工作业提供了方便，降低了工人的劳动强度，提高了施工作业效率。
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