1、 淺談泵送混凝土堵管原因及預(yù)防措施 郭帥四公司蘭渝鐵路十二標(biāo)一分部【摘 要】結(jié)合蘭渝鐵路嘉陵江特大橋混凝土泵送施工經(jīng)驗(yàn)，分析混凝土輸送泵運(yùn)行中發(fā)生堵管現(xiàn)象的主要原因，易發(fā)生堵管的部位及處理方法，并從混凝土性能、泵送機(jī)械安裝、操作等方面提出了減少堵管產(chǎn)生的預(yù)防措施。 【關(guān)鍵詞】泵送混凝土 堵管原因 處理方法 預(yù)防措施 前 言采用混凝土輸送泵進(jìn)行混凝土運(yùn)送和澆筑，改變了混凝土運(yùn)輸過(guò)程效率低下的傳統(tǒng)施工方法，泵送混凝土以其機(jī)械化程度高，操作方便而廣泛應(yīng)用于鐵路、交通、水利、高層建筑等大型混凝土工程的施工。但在泵送過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生堵管現(xiàn)象。以下結(jié)合工程實(shí)踐介紹堵管故障的原因以及排除和預(yù)防措施。1混凝土

2、性能不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致的堵管用于泵送的混凝土必須符合泵送混凝土的要求，并不是所有的混凝土都可以拿來(lái)泵送，非合格的泵送混凝土將加劇泵機(jī)的磨損，并經(jīng)常出現(xiàn)堵管、爆管等現(xiàn)象。 1.1 混凝土塌落度過(guò)大或過(guò)小 混凝土塌落度的大小直接反映了混凝土流動(dòng)性的好壞，混凝土的輸送阻力隨著塌落度的增加而減小。對(duì)不同泵送高度，入泵時(shí)混凝土的塌落度可按“表一”選用。塌落度過(guò)小，會(huì)增大輸送壓力，加劇設(shè)備磨損，并導(dǎo)致堵管和爆管。塌落度過(guò)大，高壓下混凝土易離析而造成堵管。 1.2 砂率過(guò)小、粗骨料級(jí)配不合理 細(xì)骨料按來(lái)源可分為：河砂、人工砂（即機(jī)制砂）、海砂、山砂，其中河砂的可泵性最好，機(jī)制砂的可泵性最差。細(xì)骨料按粒徑可分為：粗砂

3、、中砂、細(xì)砂，其中中砂的可泵性最好，細(xì)骨料的最佳級(jí)配可按“圖一”選用。 粗骨料按形狀可分為：卵石、碎石。卵石的可泵性好于碎石。骨料的最大粒徑與輸送管道的最小口徑也有關(guān)系，卵石的最大粒徑應(yīng)小于1/3口徑，碎石的最大粒徑應(yīng)小于1/4口徑，否則也易引起堵管。粗骨料的最佳級(jí)配可按“圖二”選用。 注：折線1為最佳及配線，折線2、3之間為適宜級(jí)配區(qū)由于材料的不同，細(xì)骨料的含量（即含砂率）存在一個(gè)最佳值。通常情況下，含砂率不宜太低，應(yīng)大于40%，大粒徑粗骨料的含量不宜過(guò)高。合理地選擇含砂率和確定骨料級(jí)配，對(duì)提高混凝土的泵送性能和預(yù)防堵管至關(guān)重要。 1.3 水泥用量過(guò)少或過(guò)多 水泥在泵送混凝土中，起膠結(jié)作用和

4、潤(rùn)滑作用。同時(shí)水泥具有良好的保水性能，使混凝土在泵送過(guò)程中不易泌水。水泥的用量也存在一個(gè)最佳值，若水泥用量過(guò)少，將嚴(yán)重影響混凝土的吸入性能。同時(shí)使泵送阻力增加，混凝土的保水性變差，容易泌水、離析和發(fā)生堵管。一般情況下每立方米混凝土中水泥的含量應(yīng)大于320Kg，但也不能過(guò)大，水泥用量過(guò)大，將會(huì)增加混凝土的粘性，從而造成輸送阻力的增加。另外水泥用量與骨料的形狀也有關(guān)系，骨料的表面積越大，需要包裹的水泥漿也應(yīng)該越多，相應(yīng)地水泥的含量就越大。因此，合理地確定水泥的用量，對(duì)提高混凝土的可泵性，預(yù)防堵管也很重要。 1.4 外加劑的選用不合理 外加劑的種類很多，如：加氣劑、減水劑、超塑化劑、緩凝劑、泵送劑等

5、，根據(jù)混凝土的強(qiáng)度要求和水泥的品種，合理地選擇外加劑，對(duì)提高混凝土的泵送性能起到很重要的作用。不合理的外加劑將使混凝土的可泵性和流動(dòng)性變差，從而導(dǎo)致堵管。 2 泵送機(jī)械的安裝、泵管的布置、操作不當(dāng)導(dǎo)致的堵管泵送混凝土前，應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)觀察地形、水平距離以及垂直高度等泵送條件，選擇合適混凝土泵，以免選用泵送壓力達(dá)不到要求的混凝土泵，造成泵送過(guò)程中堵泵與堵管。現(xiàn)就結(jié)合“蘭渝鐵路嘉陵江特大橋85主墩0塊混凝土澆筑”泵送機(jī)械安裝與泵管布置來(lái)簡(jiǎn)要說(shuō)明：“0塊”實(shí)際澆筑方量726m3，施工平臺(tái)到“0塊”頂距離為48米，屬于“大方量長(zhǎng)距離泵送混凝土”施工難度較大。由“圖三”我們可以看到泵機(jī)安裝在靠近主墩旁的施工平

6、臺(tái)上，這樣安裝不但有效的縮短了水平管的長(zhǎng)度而且也減少了接頭數(shù)量，大大降低了堵管的概率。由“圖四”可以看出在轉(zhuǎn)角處采用了大角度的曲線彎管，避免了混凝土常常在轉(zhuǎn)角處爆管的情況。實(shí)踐證明本次混凝土澆筑過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)任何堵管和爆管現(xiàn)象，有效的縮短了澆筑時(shí)間提高了“0塊”施工效率。 2.1管道的連接、布置不合理 管道布置應(yīng)盡可能短，彎、錐管盡可能少，彎管角度盡可能大，以減小輸送阻力；保證各管卡接頭處的可靠密封，以免砂漿外泄造成堵管；水平管路長(zhǎng)度應(yīng)不少于垂直管路長(zhǎng)度的15%，當(dāng)垂直高度較高時(shí)，應(yīng)在靠近泵機(jī)水平管路處加裝通止閻，防止停機(jī)倒流造成堵管。2.2 泵送速度選擇不當(dāng)開(kāi)始泵送時(shí)，應(yīng)處于慢速，泵送正常

7、時(shí)轉(zhuǎn)入正常速度，不能一味圖快，盲目增加泵送壓力而造成堵泵或堵管。當(dāng)混凝土供應(yīng)不及時(shí)時(shí)，寧可降低泵送速度也要保持連續(xù)泵送，但不能超過(guò)從攪拌機(jī)到澆筑的允許連續(xù)時(shí)間。2.3 料斗內(nèi)混凝土量控制不當(dāng)在泵送過(guò)程中，料斗內(nèi)混凝土務(wù)必在攪拌軸中線以上，否則極易吸入空氣產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象，使泵送無(wú)力產(chǎn)生堵管現(xiàn)象；料斗格篩上不應(yīng)堆滿混凝土，造成混凝土難以流入料斗，且不易清除超徑集料及雜物，也容易引起吸空堵管；停頓時(shí)料斗要保留足夠混凝土，每隔510min各作兩個(gè)沖程防止混凝土離析，對(duì)停機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、混凝土已初凝的情況要清除混凝土泵和輸送管中的混凝土。 圖三 圖四 3局部漏漿造成的堵管 由于砂漿泄漏掉，一方面影響混凝土的質(zhì)

8、量，另一方面漏漿后，將導(dǎo)致混凝土的塌落度減小和泵送壓力的損失，從而導(dǎo)致堵管。漏漿的原因主要有以下幾種： 3.1 輸送管接頭密封不嚴(yán) 輸送管道接頭密封不嚴(yán)，管卡松動(dòng)或密封圈損壞而漏漿。此時(shí)應(yīng)緊固管卡或更換密封圈。 3.2 眼鏡板和切割環(huán)之間的間隙過(guò)大 眼鏡板和切割環(huán)磨損嚴(yán)重時(shí)，二者之間的間隙變大。當(dāng)間隙過(guò)大時(shí)，須通過(guò)調(diào)整異形螺栓來(lái)縮小眼鏡板和切割環(huán)之間的間隙，若已無(wú)法調(diào)整，應(yīng)立即更換磨損件。本辦法僅適用于“S”閥系列混凝土泵。 3.3 混凝土活塞磨損嚴(yán)重 操作人員應(yīng)經(jīng)常觀察水箱中的水是否渾濁，有無(wú)砂漿，一旦發(fā)現(xiàn)水已渾濁或水中有砂漿，表明混凝土活塞已經(jīng)磨損，此時(shí)應(yīng)及時(shí)更換活塞，否則將因漏漿和壓力損

9、失而導(dǎo)致堵管，同時(shí)還會(huì)加劇活塞和輸送缸的磨損。 3.4 因混凝土輸送缸嚴(yán)重磨損而引起的漏漿 若每次更換活塞后，水箱中的水很快就變渾濁，而活塞是好的，則表明輸送缸已磨損，此時(shí)需更換輸送缸。 4其他原因?qū)е碌亩鹿?.1 環(huán)境溫度環(huán)境溫度32以上時(shí)，因太陽(yáng)光直射，輸送管管壁溫度最高可達(dá)70以上，使混凝土極易出現(xiàn)水分蒸發(fā)，導(dǎo)致塌落度損失，造成堵管。應(yīng)用草袋、布袋等吸水后將輸送管覆蓋起來(lái)，并及時(shí)澆水降溫，保持泵送的連續(xù)性，停歇時(shí)間不得超出30min。環(huán)境溫度-12以下時(shí)，部分水泥顆粒表面水膜超出防凍劑作用范圍，形成結(jié)晶狀態(tài)，混凝土流動(dòng)性變差，造成堵管。應(yīng)保持混凝土入泵溫度在-12以上，并要給輸送管以保溫

10、措施，有條件可以使施工現(xiàn)場(chǎng)封閉，加以取暖設(shè)施，給攪拌車滾筒加防凍套，混凝土在輸送管停歇不超過(guò)30min，盡量保持泵送的連續(xù)性。混凝土經(jīng)時(shí)塌落度損失值可按“表二”選用。 4.2 配料機(jī)混倉(cāng)粗集料儲(chǔ)備量超過(guò)倉(cāng)位上限，滑入旁邊的砂倉(cāng)與砂混合在一起，在投料時(shí)將混合物作為砂用量，泵送時(shí)由于粗集料過(guò)多造成堵泵或堵管。要加強(qiáng)上料人員的責(zé)任心，避免此類情況的出現(xiàn)。4.3 攪拌車攪拌葉片損壞當(dāng)采用攪拌車運(yùn)送混凝土?xí)r，由于攪拌車滾筒內(nèi)攪拌葉片磨損造成部分粗集料下沉到底部，在泵送到此部分混凝土?xí)r，混凝土中粗集料過(guò)多，易發(fā)生堵泵或堵管。應(yīng)定期檢查攪拌葉片，磨損嚴(yán)重時(shí)要予以更換。4.4 摻纖維混凝土攪拌時(shí)間不夠當(dāng)前許多

11、大體積或特殊要求的混凝土要求摻入一定量纖維（聚丙烯纖維、鋼纖維等），如果攪拌時(shí)間過(guò)短，纖維拌合不均勻造成一些混凝土結(jié)塊，泵送時(shí)易造成堵泵或堵管。應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土攪拌時(shí)間，使混凝土拌合物均勻，避免結(jié)塊。5混凝土泵送過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng):5.1 混凝土泵送完畢后，應(yīng)及時(shí)將料斗和管道清洗干凈。5.2 泵送混凝土前要對(duì)管道充分潤(rùn)滑。5.3 操作人員要隨時(shí)注意泵送混壓力、油溫、輸送管情況，出現(xiàn)異常立即停止泵送。5.4 禁止隨意向攪拌車或料斗內(nèi)的混凝土直接加水，否則極易造成堵管或堵泵。5.5 如因某些原因，間隔時(shí)間較長(zhǎng)，就應(yīng)在10分鐘左右啟動(dòng)一次泵或反正轉(zhuǎn)泵數(shù)次，必要時(shí)打循環(huán)泵以防堵塞。結(jié)束語(yǔ)總結(jié)的導(dǎo)致堵管的幾個(gè)常見(jiàn)原因及預(yù)防措施，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于外界條件的變化，造成堵管的原因往往不止這些。但只要我們嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作，做到防微杜漸，不斷地從每一次堵管中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，就一定能將堵管的可能性降到最低。 參考文獻(xiàn)【1】 混凝土泵送施工技