畢業(yè)論文軌道工程23張定國2.doc

混凝土輸送泵的堵塞與排除淺談?wù)悍治龌炷凛斔捅枚氯脑?，提出混凝土輸送泵堵塞的預(yù)防措施及處理方法。關(guān)鍵詞：混凝土運輸泵 堵塞 排除 預(yù)防措施1引言 混凝土輸送泵在混凝土施工中得到廣泛的應(yīng)用，并起到了舉足輕重的作用，隨著混凝土輸送泵技術(shù)性能的提高，其泵送垂直高度和水平距離也大大增強(qiáng)，泵送垂直高度已達(dá)300m以上，水平距離達(dá)到1500m以上。例如由上海建工集團(tuán)總承包、總高度為632米的上海中心大廈工程，自開工以來，就因其施工難度大而受到社會各方的廣泛關(guān)注。其中，大量混凝土泵送技術(shù)難題的解決，在業(yè)內(nèi)創(chuàng)造了多項混凝土高泵送新紀(jì)錄。日前，由上海建工集團(tuán)材料公司自主研發(fā)的高強(qiáng)度、高耐久、高流態(tài)、低水化熱低收縮混凝土技術(shù)，在上海中心大廈工程主樓核心筒結(jié)構(gòu)泵送中，又創(chuàng)出了C60（某一種強(qiáng)度配比的混凝土型號）混凝土一次泵送至114層、527米高度的新紀(jì)錄，達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流水平?；炷凛斔捅媚苓h(yuǎn)距離及向高層建筑輸送混凝土，可縮短施工時間，減輕工人的勞動強(qiáng)度，提高工作效率，保證混凝土制品的質(zhì)量。但混凝土輸送泵在使用中存在堵塞現(xiàn)象，也給施工生產(chǎn)的順利進(jìn)行造成了很大困難。因此，只有分析混凝土輸送泵堵塞產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施，掌握堵塞后的排除方法和注意事項，才能更好地為施工生產(chǎn)服務(wù)。2 輸送泵堵塞產(chǎn)生的原因2.1 堵塞的原因及排除方法 正常情況下，混凝土在泵送管道中心形成柱狀流體，呈懸浮狀態(tài)流動。流體表面包有一層水泥漿，水泥漿層作為一種潤滑劑與管壁接觸，骨料之間基本上不產(chǎn)生相對運動。當(dāng)粗骨料中的某些骨料運動受阻，后面的骨料運動速度因受影響而漸漸滯緩，致使管道內(nèi)粗骨料形成集結(jié)，支撐粗骨料的砂漿被擠走，余下來的間隙由小骨料填補(bǔ)。這樣，骨料密度增大，使該段管道內(nèi)集合物沿管道徑向膨脹，水泥漿潤滑層被破壞，運動阻力增大，速度變慢，直至運動停止而產(chǎn)生堵塞。輸送泵堵塞的原因總結(jié)如下。 （1）操作不當(dāng)易造成堵管。輸送泵操作人員在泵送施工中應(yīng)精力集中，時刻注意泵送壓力表的讀數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)壓力表讀數(shù)突然增大，應(yīng)立即反泵2-3個行程，再正泵，堵管即可排除。若已經(jīng)進(jìn)行了反泵幾個操作循環(huán)，仍未排除堵管，應(yīng)及時拆管清洗，否則將使堵管更加嚴(yán)重。 （2）泵送速度選擇不當(dāng)。泵送時，速度的選擇很關(guān)鍵，操作人員不能一味的圖快，首次泵送時，由于管道阻力較大，此時應(yīng)低速泵送，泵送正常后，可適當(dāng)提高泵送速度。當(dāng)出現(xiàn)堵管征兆或某一車混凝土的塌落度較小時，應(yīng)低速泵送，將堵管消滅在萌芽狀態(tài)。 （3）余料控制不適當(dāng)。泵送時，操作人員須隨時觀察料斗中的余料，余料不得不低于攪拌軸，如果余料太少，極易吸入空氣，導(dǎo)致堵管。料斗中的料也不能堆的太多，應(yīng)低于防護(hù)欄，以便于及時清理粗骨料和超大骨料。當(dāng)某一車混凝土的坍塌度較小時，余料可低于攪拌軸，控制在“S”管或吸入口以上，以減小攪拌阻力，擺動阻力和吸入阻力。本方法僅適用于“S”閥系列混凝土泵。 （4）停機(jī)時間過長。停機(jī)期間，應(yīng)每隔510分鐘開泵一次，以防堵管。對于停機(jī)時間過長，已初凝的混凝土，不宜繼續(xù)泵送。 （5）管道未清洗干凈。上次泵送完畢，管道未清洗干凈，會造成下一次泵送時堵管。所以每次泵送完畢一定要按照操作規(guī)程將輸送管道清洗干凈。 （6）管道連接原因?qū)е碌亩鹿?。管道接法錯誤很容易導(dǎo)致堵管。接管時應(yīng)遵循以下原則： 管道布置時應(yīng)按最短距離，最少彎頭和最大彎頭來布管，盡量減少輸送阻力，也減少了堵管的可能。 泵出口錐管處，不許直接接彎管，至少應(yīng)接入5mm以上直管后，再接彎管。 泵送中途接管時，每次只能加接一根，且應(yīng)用水潤滑一下管道內(nèi)壁，并排盡空氣，否則極易造成堵管。 垂直向下的管路，出口處應(yīng)裝設(shè)防離析裝置，預(yù)防堵管。 高層泵送時，水平管路的長度一般應(yīng)不小于垂直管路長度的15%，且應(yīng)在水平管路中接入管路截止閥。停機(jī)時間超過5分鐘時，應(yīng)關(guān)閉截止閥，防止混凝土倒流，導(dǎo)致堵管。由水平轉(zhuǎn)垂直時的90度彎管，彎曲半徑應(yīng)大于500mm。 （7）混凝土或砂漿的離析導(dǎo)致的堵管。混凝土或砂漿遇水時，極易造成離析。有時在泵送砂漿時，便發(fā)生堵管現(xiàn)象，就是因為砂漿與管道中的水直接接觸后，砂漿離析而引起的，預(yù)防辦法是泵前用水濕潤管道后，從管道的最低點將管道頭松開，將余水全部放掉，或者在泵水之后，泵送砂漿之前，放入一海綿球，將砂漿與水分開。泵送完畢清洗管道時，也要放入一海綿球，將水與混凝土分開，否則極易造成堵管。 （8）局部漏漿造成的堵管：由于砂漿泄漏掉，一方面影響混凝土的質(zhì)量，另一方面漏漿后，將導(dǎo)致混凝土塌落度減小和泵送壓力的損失，從而導(dǎo)致堵管。漏漿的原因主要有以下幾種。 輸送管道接頭密封不嚴(yán)：輸送管道接頭密封不嚴(yán)，管卡松動或密封圈損壞而漏漿。此時應(yīng)緊固管卡或更換密封圈。 眼鏡板和切割環(huán)之間的間隙過大：眼鏡板和切割環(huán)磨損嚴(yán)重時，二者之間的間隙變大。當(dāng)間隙大于% - 時，須通過調(diào)整異形螺栓來縮小眼鏡板和切割環(huán)之間的間隙，若已無法調(diào)整，應(yīng)立即更換磨損件。本辦法僅適用于“S”閥系列混凝土泵。 混凝土活塞磨損嚴(yán)重：操作人員應(yīng)經(jīng)常觀察水箱中的水是:否渾濁，有無砂漿，一旦發(fā)現(xiàn)水已渾濁或水中有砂漿，表明混凝土活塞已經(jīng)磨損，此時應(yīng)及時更換活塞，否則將因漏漿和壓力損失而導(dǎo)致堵管，同時還會加劇活塞和輸送缸的磨損。 因混凝土輸送缸嚴(yán)重磨損而引起的漏漿：若每次更換活塞后，水箱中的水很快就變渾濁，而活塞是好的，則表明輸送缸已磨損，此時需更換輸送缸。 （9）非合格的泵送混凝土導(dǎo)致的堵管：用于泵送的混凝土必須符合泵送混凝土的要求，并不是所有的混凝土都可以拿來泵送，非合格的泵送混凝土將加劇泵機(jī)的磨損，并經(jīng)常出現(xiàn)堵管、爆管等現(xiàn)象。 混凝土塌落度過大或過?。夯炷了涠鹊拇笮≈苯臃从沉嘶炷亮鲃有缘暮脡模炷恋妮斔妥枇﹄S著塌落度的增加而減小。泵送混凝土的塌落度一般在818cm 范圍內(nèi)，對于長距離和大高度的泵送一般需嚴(yán)格控制在15cm 左右。塌落度過小，會增大輸送壓力，加劇設(shè)備磨損，并導(dǎo)致堵管。塌落度過大，高壓下混凝土易離析而造成堵管。 含砂率過小、粗骨料級配不合理：細(xì)骨料按來源可分為：河砂、人工砂（即機(jī)制砂）、海砂、山砂，其中河砂的可泵性最好，機(jī)制砂的可泵性最差。細(xì)骨料按粒徑可分為：粗砂、中砂、細(xì)砂，其中中砂的可泵性最好。粗骨料按形狀可分為：卵石、碎石。卵石的可泵性好于碎石。骨料的最大粒徑與輸送管道的最小口徑也有關(guān)系，卵石的最大粒徑應(yīng)小于1/3口徑，碎石的最大粒徑應(yīng)小于1/4口徑，否則也易引起堵管。由于材料的不同，細(xì)骨料的含量（即含砂率）、粗骨料的級配都存在一個最佳值。通常情況下，含砂率不宜太低，應(yīng)大于40%，大粒徑粗骨料的含量不宜過高。合理地選擇含砂率和確定骨料級配，對提高混凝土的泵送性能和預(yù)防堵管至關(guān)重要。 水泥用量過少或過多：水泥在泵送混凝土中，起膠結(jié)作用和潤滑作用，同時水泥具有良好的保水性能，使混凝土在泵送過程中不易泌水，水泥的用量也存在一個最佳值，若水泥用量過少，將嚴(yán)重影響混凝土的吸入性能，同時使泵送阻力增加，混凝土的保水性變差，容易泌水、離析和發(fā)生堵管。一般情況下每立方米混凝土中水泥的含量應(yīng)大于320Kg，但也不能過大，水泥用量過大，將會增加混凝土的粘性，從而造成輸送阻力的增加。另外水泥用量與骨料的形狀也有關(guān)系，骨料的表面積越大，需要包裹的水泥漿也應(yīng)該越多，相應(yīng)地水泥的含量就越大。因此，合理地確定水泥的用量，對提高混凝土的可泵性，預(yù)防堵管也很重要。 外加劑的選用不合理：外加劑的種類很多，如：加氣劑、減水劑、超塑化劑、緩凝劑、泵送劑等，根據(jù)混凝土的強(qiáng)度要求和水泥的品種，合理地選擇外加劑，對提高混凝土的泵送性能起到很重要的作用。不合理的外加劑將使混凝土的可泵性和流動性變差，從而導(dǎo)致堵管。 （10）砂漿量太少或配合比不合格導(dǎo)致的堵管 砂漿用量太少:因為首次泵送時，攪拌主機(jī)、混凝土輸送車攪拌罐、料斗、管道等都要吸收一部分砂漿，如果砂漿用量太少，將導(dǎo)致部分輸送管道沒有得到潤滑，從而導(dǎo)致堵管。正確的砂漿用量應(yīng)按每200m 管道約需0.5m3 砂漿計算，攪拌主機(jī)、料斗、混凝土輸送車攪拌罐等約需0.2m3 左右的砂漿。因此泵送前一定要計算好砂漿的用量。砂漿太少易堵管，砂漿太多將影響混凝土的質(zhì)量或造成不必要的浪費。 砂漿配合比不合格:砂漿的配合比也很關(guān)鍵。當(dāng)管道長度低于150m 時，用1:2 的水泥砂漿（1份水泥/ 2 份砂漿）；當(dāng)管道長度大于150m時，用1:1 的水泥砂漿（1份水泥/1份砂漿），水泥用量太少也會造成堵管。 （11）氣溫變化導(dǎo)致的堵管:夏季氣溫較高，管道在強(qiáng)烈陽光照射下，混凝土易脫水，從而導(dǎo)致堵管，因此在管道上應(yīng)加蓋濕草袋或其他降溫用品。冬季應(yīng)采取保溫措施，確保混凝土的溫度。3堵管位置的判斷及方法3.1進(jìn)料口處的堵塞 （1）現(xiàn)象。泵送運動及液壓系統(tǒng)均正常，無異音和振動，料斗內(nèi)有較大骨料或結(jié)塊，在進(jìn)料口處卡住或拱起而堵塞。 （2）排除方法。泵反向運轉(zhuǎn)以破壞起拱，使混凝土回到料斗，重新攪拌，再正向泵送。如果反向不成，則需人工清理，予以排除。3.2 分配閥出料口處的堵塞 （1）現(xiàn)象。泵送系統(tǒng)動作突然中斷，并有異響，產(chǎn)生較強(qiáng)烈的振動，但管道內(nèi)無相應(yīng)振動。 （2）排除方法。往料斗內(nèi)倒入15-30L水泥漿，使泵反復(fù)正反向起動，迫使打開通路。若此法無效，則只能人工排除，拆下相連管，去掉閥內(nèi)雜物即可。3.3 S管閥處堵塞 （1）現(xiàn)象。S管閥處堵塞是逐漸形成的，主要原因是泵送完混凝土后，沒有及時用高壓水沖洗，致使管內(nèi)殘留混凝土，日久逐漸加厚，堆積固結(jié)，造成堵塞。 （2）排除方法。泵送混凝土結(jié)束后，要用高壓水將泵體和S管沖洗干凈。沖洗無效時，可采用釬敲以把殘渣去掉，直至徹底干凈為止。3.4混凝土輸送管道堵塞 （1）現(xiàn)象。輸送壓力逐漸增加，而料斗料位不下降，管道出口不出料，泵發(fā)生振動，管路也拌有強(qiáng)烈的振動和位移，可判定是管道堵塞。 （2）堵塞部位的判斷。堵塞一般發(fā)生在彎管和錐管處及有振動的部位。當(dāng)發(fā)現(xiàn)堵塞時，可用小錘沿管路敲打，聲音沉悶處即為堵塞處。聲音清脆處正常；用耳聽，有沙沙聲為正常，刺耳聲為堵塞處。 （3）排除方法。發(fā)生堵塞時，可反復(fù)正、反轉(zhuǎn)泵，逐漸使泵出的混凝土吸回料斗重新拌合后再輸送；也可用木錘敲擊，結(jié)合正、反轉(zhuǎn)泵使之輸通；上述辦法無效則說明堵塞嚴(yán)重，為查明堵塞段，可拆下管子進(jìn)行人工處理，如用高壓風(fēng)吹、重錘敲擊、高壓水沖洗等。 4預(yù)防泵送混凝土堵塞的措施 （1）設(shè)計與安裝管道時，應(yīng)盡可能避免,90度和S彎，以減少混凝土泵送阻力，防止堵塞。 （2）為保證泵送混凝土作業(yè)的連續(xù)性，以確保澆注（筑）質(zhì)量，作業(yè)中間隔時間不宜過長，以防止堵塞。如因某種原因間隔時間較長，則應(yīng)每隔5-10分鐘開泵一次或反、正轉(zhuǎn)泵數(shù)次，以防堵塞。 （3）泵送混凝土要嚴(yán)格按規(guī)定設(shè)計配合比，嚴(yán)格控制塌落度。 （4）選用的骨料粒徑應(yīng)符合要求，一般不應(yīng)大于輸送管徑的四分之一。 （5）泵送混凝土前應(yīng)用清水潤滑管道，先送砂漿，后送混凝土，以防止堵管。 （6）在炎熱的夏季，應(yīng)用濕草袋覆蓋管道，防止混凝土塌落而產(chǎn)生堵管