泵送混凝土堵管原因分析及避免方法

    目前，水利水电工程中除大坝、主厂房、进水塔等大体积混凝土外较大多数衬砌项目采用泵输送砼至作业面。由于受场地的限制，泵管铺设线路较长，弯管较多，这一场景无法改变；也有砼级配、作业面工作穿插耽误的“间歇”时间等多种因素，致使现场泵管受堵时有发生。

    砼输送泵管的堵塞也使砼在初凝后也无法法进行第二次浇筑砼，这也给砼结构质量造成不同程度的质量缺陷。为保证工程结构实体质量，在此我们就泵送砼堵管最有效的避免措施进行探讨。

一、堵管原因分析

1、操作不当是造成堵管的主要原因

(1)操作人员精力不集中。输送泵操作人员在泵送施工中应精力集中，时刻注意泵送压力表的读数，一旦发现压力表读数突然增大，应立即反泵2～3个行程，再正泵，堵管即可排除。若已经进行了反泵正泵几个操作循环，仍未排除堵管，应及时拆管清洗，否则将使堵管更加严重。　　

(2)泵送速度选择不当。泵送时，速度的选择很关键，操作人员不能一味地图快，有时欲速则不达。首次泵送时，由于管道阻力较大，此时应低速泵送，泵送正常后，可适当提高泵送速度。当出现堵管征兆或某一车混凝土的坍落度较小时，应低速泵送，将堵管消灭在萌芽状态。　　

(3)余料量控制不适当。泵送时，操作人员须随时观察料斗中的余料，余料不得低于搅拌轴，如果余料太少，极易吸入空气，导致堵管。料斗中的料也不能堆得太多，应低于防护栏，以便于及时清理粗骨料和超大骨料。当某一车混凝土的坍落度较小时，余料可低于搅拌轴，控制在“S”管或吸入口以上，以减小搅拌阻力、摆动阻力和吸入阻力。本办法仅适用于“S”阀系列混凝土泵。　　

(4)混凝土的坍落度过小时采取措施不当。当发现有一斗混凝土的坍落度很小，无法泵送时，应及时将混凝土从料斗底部放掉，若贪图省事，强行泵送极易造成堵管。　　

2、管道连接原因导致的堵管

   管道接法错误很容易导致堵管。接管时应遵循以下原则：管道布置时应按最短距离、最少弯头和最大弯头来布管，尽量减小输送阻力，也就减少了堵管的可能性。泵出口锥管处，不许直接连接弯管，至少应接入一段直管后，再接弯管。泵送中途接管时，每次只能加接一根，且应用水润滑一下管道内壁，并排尽空气，否则极易造成堵管。垂直向下的管路，出口处应装设防离析装置，预防堵管。高层泵送时，水平管路的长度一般应不小于垂直管路长度的15%，且应在水平管路中接入管路截止阀。停机时间超过5min时，应关闭截止阀，防止混凝土倒流，导致堵管。由水平转垂直时的90度弯管，弯曲半径应大于500mm。　　

3、混凝土或砂浆的离析导致的堵管

    混凝土或砂浆遇水时，极易造成离析。有时在泵送砂浆时，便发生堵管现象，就是因为砂浆与管道中的水直接接触后，砂浆离析而引起的。预防办法是：泵前用水湿润管道后，从管道的最低点将管道接头松开，将余水全部放掉，或者在泵水之后泵送砂浆之前，放入一海绵球，将砂浆与水分开。泵送完毕清洗管道时，也要放入一海绵球，将水与混凝土分开，否则极易造成堵管。

4、局部漏浆造成的堵管

   由于砂浆泄漏掉，一方面影响混凝土的质量，另一方面漏浆后，将导致混凝土的坍落度减小和泵送压力的损失，从而导致堵管。漏浆的原因主要有以下几种：

(1)输送管道接头密封不严。输送管道接头密封不严，管卡松动或密封圈损坏而漏浆。此时应紧固管卡或更换密封圈。

(2)眼镜板和切割环之间的间隙过大。眼镜板和切割环磨损严重时，二者之间的间隙变大。当间隙大于10%时，须通过调整异形螺栓来缩小眼镜板和切割环之间的间隙，若已无法调整，应立即更换磨损件。本办法适用于“S”阀系列混凝土泵。

(3)混凝土泵活塞磨损严重。操作人员应经常观察水箱中的水是否浑浊，有无砂浆，一旦发现水已浑浊或水中有砂浆，表明混凝土活塞已经磨损，此时应及时更换活塞，否则将因漏浆和压力损失而导致堵管，同时还会加剧活塞和输送缸的磨损。

(4)因混凝土输送缸严重磨损而引起的漏浆。若每次更换活塞后，水箱中的水很快就变浑浊，而活塞是好的，则表明输送缸已磨损，此时需更换输送缸。　　

5、不合格的泵送混凝土导致的堵管

    用于泵送的混凝土必须符合泵送混凝土的要求，并不是所有的混凝土都可以拿来泵送，非合格的泵送混凝土将加剧泵机的磨损，并经常出现堵管、爆管等。　　

（1）混凝土坍落度过大或过小。混凝土坍落度的大小直接反映了混凝土流动性的好坏，混凝土的输送阻力随着坍落度的增加而减小。泵送混凝土的坍落度一般在8～18cm范围内，对于长距离和大高度的泵送一般需严格控制在15cm左右。坍落度过小，会增大输送压力，加剧设备磨损，并导致堵管。坍落度过大，高压下混凝土易离析而造成堵管。

（2）含砂率过小、粗骨料级配不合理。细骨料按来源可分为：河砂、人工砂(即机制砂)、海砂、山砂，其中河砂的可泵性最好，机制砂的可泵性最差。细骨料按粒径可分为：粗砂、中砂、细砂，其中中砂的可泵性最好。粗骨料按形状可分为：卵石、碎石。卵石的可泵性好于碎石。骨料的最大粒径与输送管道的最小口径也有关系，卵石的最大粒径应小于1/3口径，碎石的最大粒径应小于1/4口径，否则也易引起堵管。由于材料的不同，细骨料的含量(即含砂率)、粗骨料的级配都存在一个最佳值。通常情况下，含砂率不宜太低，应大于40%，大粒径粗骨料的含量不宜过高。合理地选择含砂率和确定骨料级配，对提高混凝土的泵送性能和预防堵管至关重要。

（3）水泥用量过少或过多。水泥在泵送混凝土中，起胶结作用和润滑作用，同时水泥具有良好的保水性能，使混凝土在泵送过程中不易泌水，水泥的用量也存在一个最佳值，若水泥用量过少，将严重影响混凝土的吸入性能，同时使泵送阻力增加，混凝土的保水性变差，容易泌水、离析和发生堵管。另外水泥用量与骨料的形状也有关系，骨料的表面积越大，需要包裹的水泥浆也应该越多，相应地水泥的含量就越大。因此合理地确定水泥的用量，对提高混凝土的可泵性，预防堵管也很重要。

（4）外加剂的选用不合理，使混凝土的可泵性和流动性变差，从而导致堵管。

二、堵管避免方法

    影响混凝土可泵性的主要因素有：水泥及掺合料、外加剂的品种，坍落度，骨料级配、形状和粒径，以及配合比等。在确定泵送混凝土配合比时，要考虑到管道压送的特点，在水泥用量、坍落度、坍落度损失、凝结时间、砂率等方面进行处理。同时必须针对容易诱发泵管堵塞的原因，以预防为主，减少泵管堵塞发生。

1、混凝土泵启动后，先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、网片及输送管的内壁等直接与混凝土接触部分。

2、混凝土的供应，必须保证输送混凝土的泵能连续工作。在泵送过程中，受料斗内具有足够的混凝土，以防止吸入空气产生阻塞。

3、输送管要平直，转弯缓，接头严密，严防泵管接头处漏浆。

4、泵送混凝土前，先泵送混凝土内除粗骨料外的其他成分相同配合比的水泥砂浆。

5、开始泵送时，混凝土泵处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。泵送速度，先慢后快，逐步加速。同时，观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况，待各系统运转顺利后，方可以正常速度进行泵送。

6、泵送混凝土时，活塞保持最大行程运转。

7、合理安排各个阶段施工时间，及时洗泵。

8、适当调整混凝土的塌落度，适当添加泵送剂等添加剂改善混凝土的和易性及流动性。如果需要暂停施工的，可以添加缓凝剂（如果温度和施工可以）。

9、在安排泵送前，应到现场观察地形、水平距离以及垂直高度等泵送条件，选择合适混凝土泵，以免选用泵送压力达不到要求的混凝土泵，造成泵送过程中堵泵与堵管，输送管尺寸要根据粗集料等要求选取规格，以免选择不当造成堵管。还是要排列各个泵管的位置，尽量减少弯头的数量。

10、环境温度过高时，混凝土极易出现水分蒸发，极易造成堵管，应用草袋、布袋等吸水后将输送管覆盖起来，并及时浇水降温，保持泵送的连续性；环境温度过低时，混凝土流动性变差，易造成堵管，应当给输送管采取保温措施。

11、在浇筑后洗管时不能直接打水，一定要用专人球，不然泵管里面都是砂和石子，下次浇筑容易堵管。

三、堵管处理措施

1、当输送管被堵塞时，采取下列方法排除：

1重复进行反泵和正泵，逐步收出混凝土至料斗中，重新搅拌后泵送；

2用木棍敲击等方法，查明堵塞部位，将混凝土击粉后，重复进行反泵和正泵，排除堵塞；

3当上述两种方法无效时，在混凝土卸压后，拆除堵塞部位的输送管，排出混凝土堵塞物后方可接管。重新泵送前，先排除管内空气后，方可拧紧接头。