混凝土泵送堵管的原因分析及预防措施

摘要：介绍了在混凝土泵送过程中导致堵管的若干原因，以及如何预防堵管的措施，可供混凝土泵类设备的操作人员和施工技术人员参考。

关键词：堵管离析塌落度泵送混凝土含砂率骨料级配

    在混凝土的泵送施工中，最令人头疼的问题便是堵管。造成堵管的原因有哪些？如何预防？笔者根据多年施工经验，尤其针对三一集团HBT120C-2120D系列混凝土泵和中联集团HBT105.21.286RS系列混凝土泵的特点，总结了如下所述几点原因，并提出预防措施。

1  操作不当容易造成堵管

1.1 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。

1.2 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塌落度较小时，应低速泵送，将堵管消灭在萌芽状态。

    对中联集团HBT105.21.286RS系列混凝土泵，泵送速度的大小是通过调节调速阀来实现的，对三一集团HBT120C-2120D系列混凝土泵，泵送速度的大小是通过调节排量的大小来实现的。

1.3 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。当某一车混凝土的塌落度较小时，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。

1.4 混凝土的塌落度过小时采取措施不当当发现有一斗混凝土的塌落度很小，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。切忌在料斗中加水搅拌。

1.5 停机时间过长

    停机期间，应每隔5～10min（具体时间视当日气温、混凝土塌落度、混凝土初凝时间而定）开泵一次，以防堵管。对于停机时间过长，已初凝的混凝土，不宜继续泵送。

1.6 管道未清洗干净

    上次泵送完毕，管道未清洗干净，会造成下一次泵送时堵管。所以每次泵送完毕一定要按照操作规程将输送管道清洗干净。

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，不许直接接弯管，至少应接入5mm以上直管后，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，将导致混凝土的塌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：

4.1 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。

4.2 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% -- 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。本办法仅适用于“S”阀系列混凝土泵。

4.3 混凝土活塞磨损严重

    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。

4.4 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 非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、爆管等现象。

5.1 混凝土塌落度过大或过小

    混凝土塌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塌落度的增加而减小。泵送混凝土的塌落度一般在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。塌落度过小，会增大输送压力，加剧设备磨损，并导致堵管。塌落度过大，高压下混凝土易离析而造成堵管。

5.2 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。

5.3 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。一般情况下每立方米混凝土中水泥的含量应大于320Kg，但也不能过大，水泥用量过大，将会增加混凝土的粘性，从而造成输送阻力的增加。

    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。

5.4 外加剂的选用不合理

    外加剂的种类很多，如：加气剂、减水剂、超塑化剂、缓凝剂、泵送剂等，根据混凝土的强度要求和水泥的品种，合理地选择外加剂，对提高混凝土的泵送性能起到很重要的作用。不合理的外加剂将使混凝土的可泵性和流动性变差，从而导致堵管。

6 砂浆量太少或配合比不合格导致的堵管

6.1 砂浆用量太少

    因为首次泵送时，搅拌主机、混凝土输送车搅拌罐、料斗、管道等都要吸收一部分砂浆，如果砂浆用量太少，将导致部分输送管道没有得到润滑，从而导致堵管。正确的砂浆用量应按每200m 管道约需0.5m³砂浆计算，搅拌主机、料斗、混凝土输送车搅拌罐等约需0.2m³左右的砂浆。因此泵送前一定要计算好砂浆的用量。砂浆太少易堵管，砂浆太多将影响混凝土的质量或造成不必要的浪费。

6.2 砂浆配合比不合格

    砂浆的配合比也很关键。当管道长度低于150m时，用1:2的水泥砂浆（1份水泥/2份砂浆）；当管道长度大于150m时，用1:1 的水泥砂浆（1份水泥/1份砂浆），水泥用量太少也会造成堵管。

7 气温变化导致的堵管

    夏季气温较高，管道在强烈阳光照射下，混凝土易脱水，从而导致堵管，因此在管道上应加盖湿草袋或其他降温用品。冬季应采取保温措施，确保混凝土的温度。

8 结束语

    以上是笔者总结的导致堵管的几个常见原因及预防措施，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。但只要我们严格按照操作规程操作，做到防微杜渐，不断地从每一次堵管中总结经验和教训，就一定能将堵管的可能性降到最低。