混凝土泵送堵管的原因分析及預(yù)防措施

于德水

摘要:根據(jù)近兩年的公路工程施工監(jiān)理經(jīng)驗(yàn),總結(jié)泵送混凝土施工過程中導(dǎo)致堵管的幾個常見原因及預(yù)防措施。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中,由于外界條件的變化,造成堵管的原因往往不止下面所述這些。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,大大提高施工速度和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:泵送混凝土 堵管

1 操作不當(dāng)容易造成堵管

1.1 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(正泵幾個操作循環(huán),仍未排除堵管,應(yīng)及時拆管清洗,否則將使堵管更加嚴(yán)重。

1.2 泵送速度選擇不當(dāng)

泵送時,速度的選擇很關(guān)鍵,操作人員不能一味地圖快,有時欲速則不達(dá)。首次泵送時,由于管道阻力較大,此時應(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塌落度較小時,應(yīng)低速泵送,將堵管消滅在萌芽狀態(tài)。

1.3 余料量控制不適當(dāng)

泵送時,操作人員須隨時觀察料斗中的余料,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,以便于及時清理粗骨料和超大骨料。當(dāng)某一車混凝土的塌落度較小時,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、擺動阻力和吸入阻力。本辦法僅適用于“S”閥系列混凝土泵。

1.4 混凝土的塌落度過小時采取措施不當(dāng)當(dāng)發(fā)現(xiàn)有一斗混凝土的塌落度很小,無法泵送時,應(yīng)及時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。切忌在料斗中加水?dāng)嚢琛?/p>

1.5 停機(jī)時間過長

停機(jī)期間,應(yīng)每隔5～10min(具體時間視當(dāng)日氣溫、混凝土塌落度、混凝土初凝時間而定)開泵一次,以防堵管。對于停機(jī)時間過長,已初凝的混凝土,不宜繼續(xù)泵送。

1.6 管道未清洗干凈

上次泵送完畢,管道未清洗干凈,會造成下一次泵送時堵管。所以每次泵送完畢一定要按照操作規(guī)程將輸送管道清洗干凈。

2 管道連接原因?qū)е碌亩鹿?/p>

管道接法錯誤很容易導(dǎo)致堵管。接管時應(yīng)遵循以下原則:管道布置時應(yīng)按最短距離、最少彎頭和最大彎頭來布管,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,不許直接接彎管,至少應(yīng)接入5mm以上直管后,再接彎管。泵送中途接管時,每次只能加接一根,且應(yīng)用水潤滑一下管道內(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,水平管路的長度一般應(yīng)不小于垂直管路長度的15%,且應(yīng)在水平管路中接入管路截止閥。停機(jī)時間超過5min時,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,極易造成離析。有時在泵送砂漿時,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,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:

4.1 輸送管道接頭密封不嚴(yán)

輸送管道接頭密封不嚴(yán),管卡松動或密封圈損壞而漏漿。此時應(yīng)緊固管卡或更換密封圈。

4.2 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,二者之間的間隙變大。須通過調(diào)整異形螺栓來縮小眼鏡板和切割環(huán)之間的間隙,若已無法調(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。

4.3 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,此時應(yīng)及時更換活塞,否則將因漏漿和壓力損失而導(dǎo)致堵管,同時還會加劇活塞和輸送缸的磨損。

4.4 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,此時需更換輸送缸。

5 非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。

5.1 混凝土塌落度過大或過小

混凝土塌落度的大小直接反映了混凝土流動性的好壞,混凝土的輸送阻力隨著塌落度的增加而減小。泵送混凝土的塌落度一般在8～18cm范圍內(nèi),對于長距離和大高度的泵送一般需嚴(yán)格控制在15cm左右。塌落度過小,會增大輸送壓力,加劇設(shè)備磨損,并導(dǎo)致堵管。塌落度過大,高壓下混凝土易離析而造成堵管。

5.2 含砂率過小、粗骨料級配不合理

細(xì)骨料按來源可分為: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)、粗骨料的級配都存在一個最佳值。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配,對提高混凝土的泵送性能和預(yù)防堵管至關(guān)重要。

5.3 水泥用量過少或過多

水泥在泵送混凝土中,起膠結(jié)作用和潤滑作用,同時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,但也不能過大,水泥用量過大,將會增加混凝土的粘性,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,對提高混凝土的可泵性,預(yù)防堵管也很重要。

5.4 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,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性變差,從而導(dǎo)致堵管。

6 砂漿量太少或配合比不合格導(dǎo)致的堵管

6.1 砂漿用量太少

因?yàn)槭状伪盟蜁r,攪拌主機(jī)、混凝土輸送車攪拌罐、料斗、管道等都要吸收一部分砂漿,如果砂漿用量太少,將導(dǎo)致部分輸送管道沒有得到潤滑,從而導(dǎo)致堵管。正確的砂漿用量應(yīng)按每200m 管道約需0.5m3砂漿計算,攪拌主機(jī)、料斗、混凝土輸送車攪拌罐等約需0.2m3左右的砂漿。因此泵送前一定要計算好砂漿的用量。砂漿太少易堵管,砂漿太多將影響混凝土的質(zhì)量或造成不必要的浪費(fèi)。

6.2 砂漿配合比不合格

砂漿的配合比也很關(guān)鍵。當(dāng)管道長度低于150m時,用1:2的水泥砂漿(1份水泥/2份砂漿);當(dāng)管道長度大于150m時,用1:1的水泥砂漿(1份水泥/1份砂漿),水泥用量太少也會造成堵管。

7 氣溫變化導(dǎo)致的堵管

夏季氣溫較高,管道在強(qiáng)烈陽光照射下,混凝土易脫水,從而導(dǎo)致堵管,因此在管道上應(yīng)加蓋濕草袋或其他降溫用品。冬季應(yīng)采取保溫措施,確保混凝土的溫度。

8 結(jié)束語

以上是近兩年公路隧道施工和鋼筋混凝土拱橋澆注總結(jié)的導(dǎo)致堵管的幾個常見原因及預(yù)防措施,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,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。