淺析鐵路客運專線制梁場高性能砼泵送施工堵管的原因與對策

劉奐東

摘要：通過合武鐵路客運專線麻城閻家河制梁場預制箱梁的生產(chǎn)實踐，總結(jié)分析了C50高性能砼泵送施工堵管的原因，有針對性地提出了應對措施，克服了堵管現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：鐵路客運專線 制梁場 C50高性能砼泵送 堵管 對策

0 引言

伴隨國內(nèi)鐵路客運專線建設(shè)的發(fā)展，高性能砼因其具有高耐久性、高體積穩(wěn)定性、高工作性、高強度及低水泥用量、低水膠比的特性，得到了日益廣泛的應用。合武鐵路客運專線麻城閻家河制梁場預制箱梁砼采用了C50高性能砼，在試生產(chǎn)泵送施工中經(jīng)常發(fā)生堵管現(xiàn)象，本文從設(shè)備、操作、砼、環(huán)境等四個方面分析了堵管的原因，并提出應對的措施。

1 設(shè)備方面的原因?qū)е露鹿?/p>

1.1 砼泵選型不當引起堵管 C50高性能砼不同于普通商品砼，粘度大，泵送摩阻力大，閻家河制梁場預制箱梁砼最遠泵送直線距離達到296m，換算水平距離450m，一般的砼泵出口壓力低，不適宜C50高性能砼如此長距離的泵送，易造成堵管。應對措施：根據(jù)砼種類、品質(zhì)、配管計劃和箱梁砼澆筑工藝要求，選用與泵送C50高性能砼特殊要求相適應的高速鐵路制梁專用泵。閻家河制梁場正式生產(chǎn)選用了飛翼公司生產(chǎn)的HBT900.18.200S砼泵代替之前試生產(chǎn)使用的某國內(nèi)知名廠商生產(chǎn)的砼泵。該砼泵采用雙電機、雙主泵，功率大、泵送壓力大、管道采用加強型密封，對高標號、高性能、耐久性砼大排量輸出工況尤為適用，其最大理論輸送量（高壓）60m3/h，最大理論輸送距離（高壓）垂直/水平：350m/1700m，出口壓力（高壓）18MPa。

1.2 布管不合理引起堵管 布管不正確，很容易導致堵管。應對措施：遵循以下原則科學布管：①管路布置應按最短距離、最少彎頭和最大彎頭的原則來鋪設(shè)，以減小泵送阻力，減少堵管的可能性。②在同一條管線中，應采用相同管徑的砼輸送管。③同時采用新舊管段時，應將新管布置在泵送壓力較大處。④泵送管路起始水平管段長度應不小于15m。除出口處可采用軟管外，管路的其它部位均不得采用軟管。⑤垂直向上配管時，地面水平管長度不宜小于垂直管長度的1/4，且不宜小于15m。傾斜向下配管時，應在斜管上端設(shè)排氣閥。

1.3 局部漏漿引起堵管 局部漏漿將導致砼的流動性能喪失和泵送壓力損失，易造成堵管。應對措施：①因砼泵眼鏡板和切割環(huán)磨損嚴重導致二者間間隙過大而漏漿，應調(diào)整眼鏡板和切割環(huán)之間的間隙，使小于0.2mm，若已無法調(diào)整，應更換磨損件。②因砼活塞磨損嚴重導致漏漿，操作人員應注意觀察水箱中的水是否渾濁，有無砂漿，一旦發(fā)現(xiàn)水已渾濁或水中有砂漿，表明砼活塞已經(jīng)磨損，此時應及時更換活塞。③砼輸送缸磨損嚴重導致漏漿，操作人員應注意觀察，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，此時應更換輸送缸。④因輸送管道接頭密封不嚴，管卡松動或密封圈損壞而漏漿，應及時緊固管卡或更換密封圈。

2 操作方面的原因?qū)е露鹿?/p>

砼泵的操作是一項技術(shù)性較強的工作，在生產(chǎn)中，常由于誤操作造成堵管。應對措施：①操作人員應熟悉砼泵的操作程序和操作要領(lǐng)，針對鐵路客運專線制梁場泵送C50高性能砼，砼泵應置于高壓狀態(tài)，采用高壓泵送。②砼泵啟動后，應先泵送適量水以濕潤砼泵的料斗、活塞及輸送管的內(nèi)壁等直接與砼接觸部位。③開始泵送時，砼泵應處于慢速、勻速并隨時可反泵的狀態(tài)。泵送速度，應先慢后快，逐步加速，待各系統(tǒng)運轉(zhuǎn)順利后，方可以正常速度進行泵送。④泵送過程中，料位應保持在攪拌軸以上，以免吸入空氣，導致堵管。⑤泵送施工中操作人員應時刻注意觀察泵送壓力表的讀數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)壓力表讀數(shù)突然增大，應立即反泵2-3個行程，再正泵，即可排除堵塞。若多次反泵、正泵操作，仍未排除堵塞，表明已經(jīng)堵管，應及時拆管清洗。⑥當發(fā)現(xiàn)進入料斗的砼有分離傾向時，要暫停泵送，待攪拌均勻后再泵送。若骨料分離比較嚴重，應將分離的骨料清除或另加砂漿，必要時可打開卸料板把斗內(nèi)的料全部排除。⑦停泵時間超過15min，應每隔4～5min開泵一次，使泵機進行正、反轉(zhuǎn)，同時開動料斗攪拌器，防止料斗內(nèi)砼離析。如停泵時間超過45min，應將管中砼清除，并用壓力水或其它方法沖洗管內(nèi)殘留的砼。⑧每次泵送完畢應將輸送管道清洗干凈，否則會造成下一次泵送時堵管。⑨當發(fā)現(xiàn)輸送管道被堵塞時，采取下列方法排除：a重復進行反泵和正泵，逐步吸出砼至料斗中，重新攪拌后再泵送；b用木錘敲擊等方法，查明堵塞部位，將砼擊松后，重復進行反泵和正泵，排除堵塞；c當a、b方法無效時，應在砼卸壓后，拆除堵塞部位的輸送管，排除砼堵塞物后，方可接管。重新泵送前，應先排除管內(nèi)空氣后，方可擰緊接頭。

3 砼方面的原因?qū)е露鹿?/p>

3.1 砼或砂漿離析引起堵管 砼或砂漿遇水易離析，造成有時在泵送砂漿或泵送完畢清洗管道時發(fā)生堵管現(xiàn)象。應對措施：泵送前用水濕潤管道，泵送砂漿前，放入一海綿球或海綿柱，將砂漿與水分開。泵送完畢清洗管道時，也要放入一海綿球或海綿柱，將水與砼分開。

3.2 砼坍落度過大或過小引起堵管 砼坍落度的大小直接反映了砼流動性的好壞，砼的輸送阻力隨著坍落度的增加而減小。坍落度過小，會增大輸送壓力，加劇設(shè)備磨損，導致堵管。坍落度過大，高壓下砼易離析而造成堵管。應對措施：砼的攪拌機出機坍落度控制在200～220mm范圍內(nèi)，入模坍落度控制在160～180mm。

3.3 水泥用量過少或過多引起堵管 水泥在泵送砼中，起膠結(jié)作用和潤滑作用，缺少水泥或在泵送中漏漿，都會發(fā)生堵管，因此，水泥用量要適當。若水泥量不足，水泥漿不能包容砼骨料的全部表面，砼在泵送時會產(chǎn)生很大阻力。這種砼的保水性很差，容易泌水和離析，在泵送時易發(fā)生堵塞。若水泥用量過大，會使砼增大粘性，也會增加輸送阻力，而且對砼的質(zhì)量也有影響。

應對措施：根據(jù)施工配合比設(shè)計確定最適宜的水泥用量。

3.4 粗骨料級配不合理引起堵管 粗骨料級配存在一個最佳值，合理確定骨料級配，對提高砼的泵送性能和預防堵管至關(guān)重要，粗骨料的最大粒徑對砼的泵送也有影響。

應對措施：粗骨料采用二級級配，粒徑5～10mm碎石與粒徑10～20mm碎石質(zhì)量之比為（35～45）%：（55～65）%，根據(jù)施工配合比設(shè)計確定最佳值，其質(zhì)量要求符合表1和圖1。

粗骨料的最大公稱粒徑不宜超過鋼筋的砼保護層厚度的2/3，且不得超過鋼筋最小間距的3/4，針對C50砼，其最大公稱粒徑不應大于25mm。

3.5 砂漿量太少或配合比不合適引起堵管 首次泵送時，攪拌主機、料斗、管道等都要吸收一部分砂漿，如果砂漿用量太少，將導致部分輸送管道沒有得到潤滑，從而導致堵管。砂漿的配合比也很關(guān)鍵，水泥用量太少也會造成堵管。應對措施：泵送前計算好砂漿的用量，每200m 管道約需0.5m3砂漿，攪拌主機、料斗等約需0.2m3的砂漿，砂漿配合比同泵送砼配合比。

3.6 外加劑的選用不合理引起堵管 選用不合適的外加劑將使砼的可泵性和流動性變差，導致堵管。應對措施：宜采用減水率高、坍落度損失小、適量引氣，能明顯提高砼耐久性且質(zhì)量穩(wěn)定的外加劑產(chǎn)品。外加劑與水泥之間應有良好的相容性。聚羧酸鹽系外加劑性能優(yōu)良，是首選的外加劑產(chǎn)品。根據(jù)施工配合比設(shè)計，閻家河制梁場選用了江蘇博特新材料有限公司生產(chǎn)的JM-PCA（I）型聚羧酸鹽高效減水劑，能有效提高砼的泵送性能。

4 環(huán)境方面的原因?qū)е露鹿?/p>

施工環(huán)境氣溫變化，引起砼性能改變，造成堵管。應對措施：炎熱夏季施工，在管路上覆蓋麻袋或草墊，并用冷水澆濕，防止高溫下砼水份損失過大造成堵管。寒冷冬季施工，用保溫棉包裹管道保溫，防止管道內(nèi)砼受凍，同時控制砼入模溫度不低于5℃。

5 結(jié)語

通過分析堵管的原因，有針對性地采取應對措施，合武鐵路客運專線麻城閻家河制梁場預制箱梁砼泵送施工堵管問題得到了有效解決，保證了預制箱梁的質(zhì)量，同時減少了砼的浪費，節(jié)約了成本，提高了工效。

參考文獻：

[1]客運專線高性能混凝土暫行技術(shù)條件.鐵科技基[2005]101號.

[2]客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術(shù)條件鐵科技基[2004]120號.

[3]混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程.JGJ/T10－95.