泵送混凝土堵管原因分析及预防措施.pdf

水利建设与管理 2 0 1 0 年第 1 1 期 泵送混凝土壤管愿医 耩 獯障攘糍 王永涛 i ( 新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局 乌鲁木齐8 3 0 0 0 0 ，) 何若 飞 ( 新疆水利水 电勘测设计研究院 乌鲁木齐8 3 0 0 0 0 ) 曩 i 【 摘要】 本文通过工程实例对泵送混凝土施工过程中出现堵管的原因进行了分析， 提出了处理办法及预防措施。 【 关键词】 泵送混凝土堵管原因分析解决方案 1 工程概况 新疆克孜加尔水利枢纽导流洞工程地处新疆阿勒泰 地区， 为无压隧洞 ， 隧洞混凝土衬砌后断面为 4 ．6 re x 7 ． 3 m ( 宽 高) 的城门洞形。导流洞工程总长度为 2 0 7 ．,2 3 4 m 。 2 水文气象 阿勒泰地区气候特征为 ：气候干燥 ，气温年较差悬 殊，日较差明显 。根据气象站 1 9 6 1 ． 2 0 0 0 年气象资料统 计 ： 多年平均气温 2 ． 7 ℃； 极端最高气温 4 0 ． 1 ~ C ； 极端最低 气温 3 ． 1 ~ C ； 多年平均降水量 1 8 3 ． 9 m m； 多年平均蒸发量 1 9 5 1 ． 1 m m； 多年平均风速 2 ．4 m ／ s 。 3 堵管情况简述 克孜加尔水利枢纽导流洞工程在洞身混凝 土衬砌 施工中 ， 应 用泵送混凝土施工技术 ， 克服 了洞身 内空 间 狭窄， 人工上料劳动强度大、 速度慢 ， 易因浇筑不连续而 出现施工冷缝影响混凝土整体性的缺点 ， 取得了理想效 果 。 在刚开始施工时 ， 常出现泵管堵塞现象 ， 严重影响混 凝土的正常生产 ， 常常导致仓面停工待料。超过混凝 土 初凝时间 ， 须对仓 内混凝土进行冷缝处理 ， 浪费了大量 人力、 物力。 为解决泵送混凝土堵管问题 ，我们从原材料到拌和 系统 、 泵送系统逐项反复研究 ， 并在施工现场进行 了大量 试验， 通过数据分析找出了解决问题的方法。 4 原因分析 堵管原 因是多方面的， 我们分别从人 、 机 、 料 、 方法、 环节五方面进行了分析 4 ． 1 人的原因 操作手不熟练 ， 操作不当造成堵管。主要表现如下： a ． 操作人员精力不集中，未注意观察泵送压力表的 读数 ， 未按说 明书要求间隔一段时间进行正、 反泵的循环 交换。 h ． 泵送速度选择不当。操作人员未根据实际情况合 理选择泵送速度 ， 而是一味地图快 ， 结果欲速则不达 ， 以 至于出现堵管现象。 c ． 余料量控制不适 当。泵送时 ， 操作人员未随时观 察料斗中的余料 ， 要么余料太少 ， 吸人空气 ， 导致堵管 ； 要么料斗中的料堆得太多 ，无 法及 时清理 粗骨料 和超 大骨料 。 4 ． 2 机械的原 因 a ． 阀窗的原因。阀窗未关紧 、 漏气 ， 输送泵在吸料时 吸进空气 ， 导致泵的吸入效率急剧下降 ， 最后造成堵泵 ； 阀窗与阀箱体之间的接触表面未洗净，有砂料或灰浆存 在 ， 造成堵泵 ； 阀窗的密封圈损坏 ， 或者阀窗变形或结合 面损伤， 造成堵泵。 b ．阀箱 盖 与 阀箱 体 间 的石 棉垫 破损 、漏 气 ， 导 致 堵泵 。 c ． 料斗与阀箱体之间的石棉垫破损 ， 导致堵泵。 d ． 料斗与阀箱体连接的结合面，由于某些原因引起 变形 、 密封不 良， 导致堵泵。 4 _ 3 材料的原因 1 1 ．． 泵送混凝 土不合格 ， 主要有 ： 混凝土和易性差、 坍 落度过大或离析 ， 造成堵管 ； 混凝土坍落度过小 ， 出现干 硬性混凝土， 增大输送压力 ， 加剧设备磨损 ， 导致堵管 ； 外 加剂的选用不合理 ， 使混凝土的可泵性和流动性变差 ， 导 致堵管。 王永涛等， 泵送混凝土堵管原因分析及预防措施 b ． 粗骨料级配不合理 ， 如石子针片状含量较多 、 大粒 径粗骨料含量过高等。 4 ． 4 方法的原因 a ． 输送管道接头密封不严，管卡松动或密封圈损坏 而漏浆， 造成堵管。 b ． 管线布置不合理 ， 弯管太多 ， 增大了输送 阻力 ， 增 加了堵管的可能性 。 c ． 停机时间过长导致堵管。 4 ． 5 环节的原因 a ． 上次泵 送完 毕 ， 管道未 清洗 干净 ， 局部 有混凝 土残渣 留在管 壁 ， 增 加 了管 内阻力 ， 造成 下一次 泵送 时堵管 。 b ． 雨水造成砂石含水率增大。 根据 以上 原因分析 ， 又经过大量现场试验研究 ， 最 后确定导 洪洞工程泵送混 凝土堵管 的主要原 因是 ： 混 凝土 的和易性不好 、管子接 口密封不严和停机时 间过 长 ， 不能满足混凝 土泵送要求 ； 因为混凝土和易性差容 易产生离析 ， 致使水泥浆和石子分离 ， 石子与泵管管壁 直接摩擦增加 了泵送阻力 ；管子接 口处 由于密封不严 造成漏浆 ， 致使在管子接 口处 造成堵塞 ； 停 机时间过长 导致堵管 。 5 解决途径 a ． 泵送混凝土前 ， 用砂浆润滑管道。 b ． 检查入泵处混凝土拌和物的和易性 、混凝 土坍 落度及粘聚性等 ， 并通 过试验 ， 采取相应措施 。若坍 落 度不足 ， 则适量提高外 加剂 的掺量 ， 或掺加适量高效 减 水剂 ； 若粘聚性不足 ， 则适量增 大砂率或掺加适量 的 Ⅱ 级粉煤灰。 c ． 检查石子粒径、 粒形是否符合规范 、 泵送要求。 d ． 加强砂石料试验 ，合理选择含砂率和确定粗骨 料级配 。 e ． 每隔 5 - l O m i n ( 具体视当 日 气温、 混凝土坍落度、 混 凝土初凝时间而定) 开泵一次， 以防堵管。 f ． 接近初凝的混凝土 ， 不再继续泵送。 g ． 每次泵送完毕 ，按照操作规程将输送管道清洗 干净 。 6 制定具体实施方案 a ． 调整 了混凝土的配合 比。原混凝土配合 比坍落 度为 1 6 e ra， 饱水性和流动性较差。为改善其和易性 ， 我 们 将 减 水 剂 木 钙 的 掺 量 由原 来 的 0 ． 2 ％提 高 到 了 0 ． 2 5 ％， 单方水 泥用量不变 ， 使 坍落度 达到 1 8 c m。从试 验结果看 ， 调整后的混凝土流动性 、 粘聚性和保水性都 很好 。施工结果证明 ： 混凝 土的泵送效果很好 ， 基本上 解决了泵的堵塞问题。 b ． 在泵送混凝土时，为减少因泵管接头不严密而产 生的漏浆 ， 在管子接头处增加了橡胶密封垫圈， 减少了泵 送阻力 ， 提高了泵的生产效率。 在原因分析的基础上，采取 了合理有效的解决方案 后 ， 泵管堵塞问题得到了彻底解决 ， 每次浇筑混凝土时 ， 因泵管堵塞造成 的人工 、 材料和其他损失大大减少。 7 结语 通过从原材料到拌和系统、 泵送系统逐项反复研究 ， 最终解决了泵送混凝土堵管的问题。 在实际生产过程中， 由于外界条件的变化 ， 造成堵管的原因往往不止这些。 这 就要求我们在实际工作 中要因时 、 因地、 因材而宜 ， 尊重 科学 ， 实事求是地试验探索。严格按照操作规程操作 ， 做 到防微杜渐 ， 从每一次堵管中不断总结经验教训 ， 将堵管 的可能性 降到最低。A 逝 逝 业 ( 上接第2 3 页) 长缓慢 的不足 ， 还可提高混凝土后期强度 ， 抗冲磨 、 抗气蚀等性能 ， 提高混凝土耐久性 ； 同时使混凝 土具备 良好 的和易性与流动性 ， 并且减少了混凝土单位 水泥用量 ， 从而可降低混凝土水化热温升， 其技术经济效 果显著。 b ． 在配制掺硅粉的 C 6 0 抗冲磨硅粉混凝土时 ，应特 别注意高效减水剂与胶凝材料的适应性 ，通过试拌选择 相对最佳的水泥用量 、 硅粉和高效减水剂掺量。 c ． 对于 C 6 0 抗冲磨硅粉混凝土 ，施工中应从原材料 选择 、 配合 比设计 、 施工质量控制、 结构尺寸及混凝土养 护等方面采取更为严格的温控措施 ，以有效预防和减少 裂缝的发生。 d ． 采用 C 6 0抗冲磨硅粉混凝土对泄水道工程底板 、 侧墙进行修复后 ， 通过 3年运行 的考验 ， 泄水道底板 、 侧 墙混凝土至今完好无损 ，有效地解决 了困扰运行管理单 位多年的“ 老大难” 问题。A