泵送混凝土堵管原因分析及避免方法
目前，水利水電工程中除大壩、主廠房、進(jìn)水塔等大體積混凝土外較大多數(shù)襯砌項(xiàng)目采用泵輸送砼至作業(yè)面。由于受場(chǎng)地的限制，泵管鋪設(shè)線路較長(zhǎng)，彎管較多，這一場(chǎng)景無(wú)法改變；也有砼級(jí)配、作業(yè)面工作穿插耽誤的“間歇”時(shí)間等多種因素，致使現(xiàn)場(chǎng)泵管受堵時(shí)有發(fā)生。
砼輸送泵管的堵塞也使砼在初凝后也無(wú)法法進(jìn)行第二次澆筑砼，這也給砼結(jié)構(gòu)質(zhì)量造成不同程度的質(zhì)量缺陷。為保證工程結(jié)構(gòu)實(shí)體質(zhì)量，在此我們就泵送砼堵管最有效的避免措施進(jìn)行探討。
一、堵管原因分析
1、操作不當(dāng)是造成堵管的主要原因
(1)操作人員精力不集中。輸送泵操作人員在泵送施工中應(yīng)精力集中，時(shí)刻注意泵送壓力表的讀數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)壓力表讀數(shù)突然增大，應(yīng)立即反泵2～3個(gè)行程，再正泵，堵管即可排除。若已經(jīng)進(jìn)行了反泵正泵幾個(gè)操作循環(huán)，仍未排除堵管，應(yīng)及時(shí)拆管清洗，否則將使堵管更加嚴(yán)重。
(2)泵送速度選擇不當(dāng)。泵送時(shí)，速度的選擇很關(guān)鍵，操作人員不能一味地圖快，有時(shí)欲速則不達(dá)。首次泵送時(shí)，由于管道阻力較大，此時(shí)應(yīng)低速泵送，泵送正常后，可適當(dāng)提高泵送速度。當(dāng)出現(xiàn)堵管征兆或某一車混凝土的坍落度較小時(shí)，應(yīng)低速泵送，將堵管消滅在萌芽狀態(tài)。
(3)余料量控制不適當(dāng)。泵送時(shí)，操作人員須隨時(shí)觀察料斗中的余料，余料不得低于攪拌軸，如果余料太少，極易吸入空氣，導(dǎo)致堵管。料斗中的料也不能堆得太多，應(yīng)低于防護(hù)欄，以便于及時(shí)清理粗骨料和超大骨料。當(dāng)某一車混凝土的坍落度較小時(shí)，余料可低于攪拌軸，控制在“S”管或吸入口以上，以減小攪拌阻力、擺動(dòng)阻力和吸入阻力。本辦法僅適用于“S”閥系列混凝土泵。
(4)混凝土的坍落度過小時(shí)采取措施不當(dāng)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有一斗混凝土的坍落度很小，無(wú)法泵送時(shí)，應(yīng)及時(shí)將混凝土從料斗底部放掉，若貪圖省事，強(qiáng)行泵送極易造成堵管。
2、管道連接原因?qū)е碌亩鹿?/b>
管道接法錯(cuò)誤很容易導(dǎo)致堵管。接管時(shí)應(yīng)遵循以下原則：管道布置時(shí)應(yīng)按最短距離、最少?gòu)濐^和最大彎頭來(lái)布管，盡量減小輸送阻力，也就減少了堵管的可能性。泵出口錐管處，不許直接連接彎管，至少應(yīng)接入一段直管后，再接彎管。泵送中途接管時(shí)，每次只能加接一根，且應(yīng)用水潤(rùn)滑一下管道內(nèi)壁，并排盡空氣，否則極易造成堵管。垂直向下的管路，出口處應(yīng)裝設(shè)防離析裝置，預(yù)防堵管。高層泵送時(shí)，水平管路的長(zhǎng)度一般應(yīng)不小于垂直管路長(zhǎng)度的15%，且應(yīng)在水平管路中接入管路截止閥。停機(jī)時(shí)間超過5min時(shí)，應(yīng)關(guān)閉截止閥，防止混凝土倒流，導(dǎo)致堵管。由水平轉(zhuǎn)垂直時(shí)的90度彎管，彎曲半徑應(yīng)大于500mm。
3、混凝土或砂漿的離析導(dǎo)致的堵管
混凝土或砂漿遇水時(shí)，極易造成離析。有時(shí)在泵送砂漿時(shí)，便發(fā)生堵管現(xiàn)象，就是因?yàn)樯皾{與管道中的水直接接觸后，砂漿離析而引起的。預(yù)防辦法是：泵前用水濕潤(rùn)管道后，從管道的最低點(diǎn)將管道接頭松開，將余水全部放掉，或者在泵水之后泵送砂漿之前，放入一海綿球，將砂漿與水分開。泵送完畢清洗管道時(shí)，也要放入一海綿球，將水與混凝土分開，否則極易造成堵管。
4、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)量，另一方面漏漿后，將導(dǎo)致混凝土的坍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：
(1)輸送管道接頭密封不嚴(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。
(2)眼鏡板和切割環(huán)之間的間隙過大。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)間隙大于10%時(shí)，須通過調(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。本辦法適用于“S”閥系列混凝土泵。
(3)混凝土泵活塞磨損嚴(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失而導(dǎo)致堵管，同時(shí)還會(huì)加劇活塞和輸送缸的磨損。
(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。
5、不合格的泵送混凝土導(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。
（1）混凝土坍落度過大或過小�；炷撂涠鹊拇笮≈苯臃从沉嘶炷亮鲃�(dòng)性的好壞，混凝土的輸送阻力隨著坍落度的增加而減小。泵送混凝土的坍落度一般在8～18cm范圍內(nèi)，對(duì)于長(zhǎng)距離和大高度的泵送一般需嚴(yán)格控制在15cm左右。坍落度過小，會(huì)增大輸送壓力，加劇設(shè)備磨損，并導(dǎo)致堵管。坍落度過大，高壓下混凝土易離析而造成堵管。
（2）含砂率過小、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、中砂、細(xì)砂，其中中砂的可泵性最好。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。由于材料的不同，細(xì)骨料的含量(即含砂率)、粗骨料的級(jí)配都存在一個(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。
（3）水泥用量過少或過多。水泥在泵送混凝土中，起膠結(jié)作用和潤(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。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。
（4）外加劑的選用不合理，使混凝土的可泵性和流動(dòng)性變差，從而導(dǎo)致堵管。
二、堵管避免方法
影響混凝土可泵性的主要因素有：水泥及摻合料、外加劑的品種，坍落度，骨料級(jí)配、形狀和粒徑，以及配合比等。在確定泵送混凝土配合比時(shí)，要考慮到管道壓送的特點(diǎn)，在水泥用量、坍落度、坍落度損失、凝結(jié)時(shí)間、砂率等方面進(jìn)行處理。同時(shí)必須針對(duì)容易誘發(fā)泵管堵塞的原因，以預(yù)防為主，減少泵管堵塞發(fā)生。
1、混凝土泵啟動(dòng)后，先泵送適量水以濕潤(rùn)混凝土泵的料斗、網(wǎng)片及輸送管的內(nèi)壁等直接與混凝土接觸部分。
2、混凝土的供應(yīng)，必須保證輸送混凝土的泵能連續(xù)工作。在泵送過程中，受料斗內(nèi)具有足夠的混凝土，以防止吸入空氣產(chǎn)生阻塞。
3、輸送管要平直，轉(zhuǎn)彎緩，接頭嚴(yán)密，嚴(yán)防泵管接頭處漏漿。
4、泵送混凝土前，先泵送混凝土內(nèi)除粗骨料外的其他成分相同配合比的水泥砂漿。
5、開始泵送時(shí)，混凝土泵處于慢速、勻速并隨時(shí)可反泵的狀態(tài)。泵送速度，先慢后快，逐步加速。同時(shí)，觀察混凝土泵的壓力和各系統(tǒng)的工作情況，待各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)順利后，方可以正常速度進(jìn)行泵送。
6、泵送混凝土?xí)r，活塞保持最大行程運(yùn)轉(zhuǎn)。
7、合理安排各個(gè)階段施工時(shí)間，及時(shí)洗泵。
8、適當(dāng)調(diào)整混凝土的塌落度，適當(dāng)添加泵送劑等添加劑改善混凝土的和易性及流動(dòng)性。如果需要暫停施工的，可以添加緩凝劑（如果溫度和施工可以）。
9、在安排泵送前，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，造成泵送過程中堵泵與堵管，輸送管尺寸要根據(jù)粗集料等要求選取規(guī)格，以免選擇不當(dāng)造成堵管。還是要排列各個(gè)泵管的位置，盡量減少?gòu)濐^的數(shù)量。
10、環(huán)境溫度過高時(shí)，混凝土極易出現(xiàn)水分蒸發(fā)，極易造成堵管，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；環(huán)境溫度過低時(shí)，混凝土流動(dòng)性變差，易造成堵管，應(yīng)當(dāng)給輸送管采取保溫措施。
11、在澆筑后洗管時(shí)不能直接打水，一定要用專人球，不然泵管里面都是砂和石子，下次澆筑容易堵管。
三、堵管處理措施
1、當(dāng)輸送管被堵塞時(shí)，采取下列方法排除：
1重復(fù)進(jìn)行反泵和正泵，逐步收出混凝土至料斗中，重新攪拌后泵送；
2用木棍敲擊等方法，查明堵塞部位，將混凝土擊粉后，重復(fù)進(jìn)行反泵和正泵，排除堵塞；
3當(dāng)上述兩種方法無(wú)效時(shí)，在混凝土卸壓后，拆除堵塞部位的輸送管，排出混凝土堵塞物后方可接管。重新泵送前，先排除管內(nèi)空氣后，方可擰緊接頭。
