泵送混凝土洗、潤管預(yù)防堵管技術(shù)

丁紅春 ，陸金才 ，梁 爽 ，黃劍峰

（1.中國水利水電第十四工程局有限公司勘察設(shè)計研究院，昆明650051；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利學(xué)院，昆明 650201）

在泵送混凝土施工工藝中，大多數(shù)是根據(jù)混凝土的配合比、布管位置與泵機方面研究堵管[1]。但在潤管與洗管這部分也會造成對泵送混凝土堵管事故的發(fā)生[2]。本次研究從輸送前潤管與輸送后洗管兩個方面來探究堵管問題。

1 潤管、洗管不當(dāng)導(dǎo)致堵管原因分析

在長距離泵送混凝土過程中各個管道是銜接而成，在管道與管道之間處就是泵管接頭處往往是最薄弱、最容易發(fā)生事故的地方。密封要完全靠橡膠圈來密封，接頭處在潤管、洗管高壓作用下最容易損壞出現(xiàn)漏漿而導(dǎo)致堵管。

洗管時必須采用水，一般混凝土容重2400kg/m3，砂漿容重2300kg/m3，水容重1000kg/m3，很明顯洗管時是較輕容重；介質(zhì)推較重物質(zhì)，且水滲透性強，在高壓作用下易在泵管接頭處滲漏，從而能量損失較大，當(dāng)能量損失增大到無法推動管道內(nèi)混凝土或砂漿時將出現(xiàn)堵管情況。

洗管時通常使用水作為介質(zhì)，密封段（活塞）所起得作用就是將水與混凝土或砂漿隔開，若密封段損壞，水將竄入混凝土或砂漿內(nèi)造成骨料離析。離析后的混凝土或砂漿流動性明顯降低，將造成堵管。其處理方式是泵管接頭處盡量保持清潔，密封性要好，接頭處的密封圈材料盡可能使用耐高壓性能的材料，如果損壞及時更換，發(fā)現(xiàn)漏水或漏漿部位要及時處理，并且避免長時間更換而導(dǎo)致堵管事故的發(fā)生。

2 泵送前輸送管潤管的處理

潤管施工工藝：注水、密封段、水泥凈漿/砂漿、混凝土，如圖1。

圖1 潤管施工工藝

泵送混凝土前潤管的具體步驟如下：①向泵管內(nèi)注水，注水量約為泵管體積的25%；②在泵管內(nèi)布置密封段段長約1m，主要用于趕走前段多余的水；③向泵管內(nèi)注水泥砂漿，注漿量為泵管體積的30%；④輸送混凝土。

泵機在潤管后泵送混凝土?xí)r，要時刻留意觀察泵機壓力，施工準備操作，計算混凝土澆筑筑量，同時隧洞外操作人員與隧洞內(nèi)人員在工序進行時保持通訊聯(lián)絡(luò)。在潤管過程中對管道與管道的銜接處要巡視檢查，出現(xiàn)漏漿情況時及時更換漏漿管道接頭密封圈。

3 泵機及泵管清洗工藝

泵機完成混凝土后，要及時清洗混凝土輸送泵及管道。泵管清洗方法不當(dāng)極易造成堵管，混凝土輸送泵或者管道，清洗若不干凈，會殘留大量沙子、碎石，給下次輸送混凝土施工時造成不必要的堵管，產(chǎn)生嚴重損失[3]。

3.1 清洗輸送管道與輸送泵機

洗管工藝有氣洗與水洗。氣洗就是利用壓縮空氣來清洗的；水洗就是利用高壓水清洗。一般閥型的泵要另配高壓水泵或?qū)Ｓ玫那逑幢酶郊侨舨捎肧閥式的混凝土泵就需要泵送水來“自洗”[4]。

混凝土泵機每次泵送作業(yè)完成后，應(yīng)及時清理機器表面和輸送管道，其通常采用水洗方式，水洗方式主要有3種：

3.1.1 直接打水法

（1）檢查切割環(huán)和眼睛板之間的磨損情況。切割環(huán)和眼睛板要保持間距＜0.1mm，如超過1mm的凹槽劃痕，可用直接使用打水法。

（2）在泵送完混凝土后再泵送距離0.15～0.25m且水灰比為1∶1.5或1∶2的砂漿，然后用水填充分配閥并啟動閥。將混凝土泵機運到澆筑地點，直到管道輸出端流出清水為止。

（3）當(dāng)管道較長或清洗效果不佳時，打開料斗卸料門與反泵、沖洗料斗和分配閥。向上泵送過程中使用木錘敲擊垂直部分的底部彎管，敲擊聲音若低沉，則需將彎管拆開，傾倒出堵積的大骨料。如石子、粗砂等。

（4）關(guān)閉卸去料門并泵送清水直至從管道輸出端流出來的是清水為止。其優(yōu)點是不必拆出料口管和加清洗球，節(jié)省時間，泵送較易成功，對清洗較短管路尤其方便。其缺點：①用水量大且泵水連續(xù)，水容易排在澆注地點；②如有垂直向上的管道，通常必須拆移彎管；③輸送管線長時管道內(nèi)易有殘留；④對分配閥密封性有嚴格要求。

3.1.2 拆出料管法

（1）泵送混凝土結(jié)束后，需要反泵1～2個循環(huán)，以消除輸送管內(nèi)的壓力。如向上泵送時，須先關(guān)閉截止閥，防止混凝土倒流，然后拆下出料管。

（2）打開料斗卸料門，用反泵方式?jīng)_洗分配閥、混凝土缸和料斗中的混凝土。

（3）第1根6B或5B輸送管一端的混凝土掏出一些，將浸透水的清洗球或柱形清洗活塞塞進去。

（4）關(guān)閉分配閥卸料門，如有存在截止閥，則打開截止閥，同時泵送清水直到活塞從管道輸出端泵出為止。其優(yōu)點是管道清洗干凈，水源流速較低且隨時暫停。但出料口拆開再連接較為麻煩。

3.1.3 加活塞法

（1）用密實麻袋卷、牛皮紙、橡膠球、密封橡膠柱等組成長1000mm的圓柱體，且直徑略小于輸送缸直徑、其頭部稍尖，用細鐵絲捆扎好，同時用鐵絲將清洗球輕扎在柱狀體中間部位，用水浸透，活塞從泵機與泵管連接段的錐形管段置入。

（2）泵送完混凝土后需要反泵1～2個循環(huán)，除去管道中壓力，按動按鈕，使混凝土缸活塞退至最后點。如向上泵送且有截止閥則需先關(guān)閉，防止混凝土倒流。

（3）拆下出料管，打開料斗卸料門，反泵將分配閥、混凝土缸和料斗中的混凝土沖洗干凈。

（4）關(guān)閉料斗卸料門，向料斗中加水，水加至混凝土缸直徑2/3高度時，迅速啟動泵送，持續(xù)加水，直到柱狀體活塞從管道輸出端泵出。加活塞法的優(yōu)點是管道清洗較干凈，水源的流速可以低且隨時暫停，同時減少拆出料口和彎管的麻煩。缺點是操作要求較高，分配閥容易將柱狀體活塞切斷。

以上3種混凝土清洗方法中最佳的是拆出料管法，最簡單的是加活塞法，若輸送距離較短，則直接打水法是最佳選擇。具體方法要根據(jù)施工實際情況而定，最終要做到既有效又經(jīng)濟。

洗管是混凝土泵送的最后一道工序，也是長距離泵送混凝土最容易堵管的工序[5]。由于泵送距離較長，所以混凝土泵送后洗管采用加活塞水洗法。洗管前需檢查泵管接頭是否出現(xiàn)漏漿情況，若漏漿需及時更換密封圈；洗管工藝中密封段是最為重要的，密封段段長1～2m，通常采用密實麻袋卷、牛皮紙、橡膠球、密封橡膠柱等布置于水體段與砂漿段之間，洗管工藝如圖2。

圖2 泵送清洗施工工藝示意圖

4 結(jié)語

通過3種水洗方法對比實驗，并得出本次泵管采用加活塞法，在以后的泵管清洗工藝中采用。從潤管、洗管角度來預(yù)防堵管的發(fā)生，為以后施工提供參考。