泵送混凝土堵管原因、处理方法及预防措施

泵送混凝土堵管原因、处理方法及预防措施摘要：简述混凝土泵送过程中出现堵管的原因，并探讨处理方法和预防措施。

关键词：泵送混凝土、堵管、处理方法在铁路施工过程中，为了确保混凝土结构的长期耐久性能，对混凝土施工中的原材料、配合比选定、混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣、养护都制定了严格的质量标准。

随着铁路建设如火如荼的发展，混凝土泵送设备在施工中得到了广泛运用。

但由于用户对输送泵的性能、泵送技术掌握不全面，操作不当，维修保养不及时等，导致设备堵管故障时有发生，从而影响了工程的施工质量和进度。

故特此对泵送过程中的堵管原因、处理方法和预防措施进行探讨。

泵送混凝土，是利用混凝土泵的压力将混凝土拌合物通过管道输送到浇筑施工地点，同时一次性完成混凝土拌合物的水平运输和垂直运输，所以它具有输送能力大、效率高、连续作业、节省人力、降低成本等优点。

泵送混凝土即要求满足设计规定强度、抗渗等级、耐久性等，还必须具有良好的可泵性，即混凝土具有摩擦阻力小、离析、阻塞、聚性适当，且能顺利通过泵送、不粘管道的施工性能。

1 堵管原因混凝土泵送堵管是指混凝土在泵送过程中，泵送压力随油缸运动而迅速上升并很快达到极限压力，导致无法泵送混凝土而停止工作。

正常情况下，混凝土在泵送管道中心形成柱状流体，呈悬浮状态流动。

流体表面包有一层水泥浆，水泥浆层作为一种润滑剂与管壁接触，骨料之间基本上不产生相对运动。

当粗骨料中的某些骨料运动受阻，后面的骨料运动速度因受影响而渐渐滞缓，致使管道内粗骨料形成集结，支撑粗骨料的砂浆被挤走，余下来的间隙由小骨料填补。

这样，骨料密度增大，使该段管道内集合物沿管道径向膨胀，水泥浆润滑层被破坏，运动阻力增大，速度变慢，直至运动停止而产生堵塞。

出现堵管的主要原因如下：1.1 混凝土配制方面1.1.1 混凝土配合比不良。

配合比不良的混凝土拌合物, 和易性差，变形困难，在管道中摩擦阻力增大，极易堵管。

在压力梯度较大处，水分会通过骨料间隙渗透，使骨料聚结引起堵管，多发生在管道弯曲、变径和管路中间布置软管处。

1.1.1.1混凝土水灰比过大或过小易离析，造成砂浆与骨料分离而堵管，多见于长距离水平泵送时的“偏析” 堵管和竖直下行布管的下端离析堵管。

因此需要选用合适的水灰比。

混凝土的用水量是根据坍落度和砂石级配来确定的，可泵性混凝土水泥含量最少为300kg/m3，水灰比宜为0.4—0.6。

1.1.1.2 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。

1.1.1.3混凝土坍落度过大或过小混凝土塌落度的大小直接反映了混凝土缓凝剂与其他减水剂，尤其是早强型外加剂存在相容性问题，复合使用前一定要先试验，后应用。

粉煤灰是泵送混凝土的常用掺合料，在泵送混凝土中掺加磨细的粉煤灰，能使混凝土拌合物的流动性显著提高，且能降低泌水和干缩，改善混凝土的可泵性。

对于大体积混凝土结构，掺加一定的粉煤灰还可降低水泥的水化热，有利于控制温度裂纹的产生。

对于强度等级在C25以下的混凝土，粉煤灰掺量一般为水泥用量的10～15%。

由于掺加粉煤灰后，混凝土的缓凝作用明显，冬季施工时慎用。

1.1.1.6 砂浆用量太少或砂浆配合比不合理因为首次泵送时，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。

另外，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。

1.1.2 混凝土或砂浆的离析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。

因此在泵送前用水湿润管道后，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。

1.2 设备方面混凝土输送泵管接头处漏浆严重、泵管半径过小、布管不合理、弯管太多、软管使用不合理、液压系统压力调设太低、液压元件发生故障、混凝土换向阀处的零件磨损卸压等情况都可能造成堵管。

1.2.1混凝土运输设备混凝土的运输设备搅拌运输车装料前，搅拌筒内存有少量积水会造成混凝土的离析。

出料时搅拌筒拌和不均匀，出现砂石分离。

这些设备自身因素也会造成混凝土泵送性能的改变，引起泵管堵塞。

1.2.2混凝土泵送设备对于泵送设备，应根据泵送能力，正确、合理的选择泵车型号，在制定施工组织设计时，要进行换算，得出施工条件下的实际排量和输送距离。

泵输送的最大排出量和最大排出压力（或最大泵送距离）是不能同时达到的，其相互关系是：当排出量增大时，输送压力下降，输送距离减小，否则若排出量较大、输送距离也较远时，沿着管道离泵越远，压力损失越大、泵送阻力增大，极易引起泵管堵塞。

1.2.3未使用同一厂家的输送管道管道内径不一致，接头处出现错台，使得混凝土流动不畅，引起堵管。

1.2.4 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：（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。

当间隙过大时，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。

（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）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）未加橡皮圈引起的漏浆泵管接头处一定要使用橡皮圈，以减少漏浆的可能性。

往往在施工过程中，施工接管人员为图一时之快而不加橡皮圈，导致泵管接口处漏浆严重，从而发生了堵泵事件，到头来是得不偿失的。

1.2.4软管引起的堵管混凝土输送管前端为软管，软管的摩阻力较大，加上操作过程中往往将其过大的弯折和扭结，造成管内压力增大，这样极易在管接头处产生漏气、漏浆现象，降低泵送速度，引起堵管。

因此，在条件允许时，尽量不使用软管。

1.2.5输送泵停放位置与浇灌地点的距离该距离除满足施工现场需要外，还要保证从泵机出口到垂直输送管之间有一定长度的水平管（约7-10m），利用该水平管的摩擦阻力抵消部分垂直管内混凝土自重造成的逆流压力。

否则，水平管太短，泵的冲击力增大，易将管卡打爆，输送管的支撑系统遭到破坏。

1.2.6泵送机械操作时，由于混凝土运输停顿，在管内滞留时间过长，就极易造成混凝土的凝固堵管，但机械操作人员往往采取倒吸措施（即反向操作）来缓解管内混凝土的初凝，这种频繁的操作就造成了管内混凝土的离析和堵管。

在进行正泵、反泵疏通操作的同时，其它人员应迅速沿输送管寻找堵塞部位，找到堵塞部位后，用木槌敲打，有可能恢复畅通，但反泵几次仍无效时，应立即拆卸被堵塞的管道，清除堵塞物。

若堵清塞处判断不准，应进行分段拆管、洗；若发现管内混凝土开始凝结，应立即将所有管接头打开，快速清洗管段及泵，以免混凝土凝结无法清理，致使管道报废，设备损坏。

1.2.7泵送刚开始时要先低速运转，观察混凝土泵的液压表和各部位工作状态，等观察各部件正常远转工作后才能投入正常泵送。

最易发生堵管的部位一般在泵的出口处（即Y型管和水平锥管内）。

当遇到堵管时应及时反泵，即反泵2~3 次、正泵2~3 次，并应在易堵管部位用木锤敲击疏通以使出口处堵塞分离的混凝土能回流到料斗内，将它搅拌后再进行泵送，此时油泵的转数应定在1100r/min 以下，若反泵和敲击均无效则立即停泵，拆除堵管部位进行清洗，如判断不清可分段拆除泵管，分段排除。

1.3操作不当容易造成堵管1.3.1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。

1.3.2 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。

1.3.3 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。

1.3.4 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。

1.3.5 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。

1.3.6 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。

1.3.7 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。