毕业论文 轨道工程 23 张定国 2.doc

混凝土输送泵的堵塞与排除浅谈摘要：分析混凝土输送泵堵塞的原因，提出混凝土输送泵堵塞的预防措施及处理方法。关键词：混凝土运输泵 堵塞 排除 预防措施1引言 混凝土输送泵在混凝土施工中得到广泛的应用，并起到了举足轻重的作用，随着混凝土输送泵技术性能的提高，其泵送垂直高度和水平距离也大大增强，泵送垂直高度已达300m以上，水平距离达到1500m以上。例如由上海建工集团总承包、总高度为632米的上海中心大厦工程，自开工以来，就因其施工难度大而受到社会各方的广泛关注。其中，大量混凝土泵送技术难题的解决，在业内创造了多项混凝土高泵送新纪录。日前，由上海建工集团材料公司自主研发的高强度、高耐久、高流态、低水化热低收缩混凝土技术，在上海中心大厦工程主楼核心筒结构泵送中，又创出了C60（某一种强度配比的混凝土型号）混凝土一次泵送至114层、527米高度的新纪录，达到了国内领先、国际一流水平。混凝土输送泵能远距离及向高层建筑输送混凝土，可缩短施工时间，减轻工人的劳动强度，提高工作效率，保证混凝土制品的质量。但混凝土输送泵在使用中存在堵塞现象，也给施工生产的顺利进行造成了很大困难。因此，只有分析混凝土输送泵堵塞产生的原因及预防措施，掌握堵塞后的排除方法和注意事项，才能更好地为施工生产服务。2 输送泵堵塞产生的原因2.1 堵塞的原因及排除方法 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。输送泵堵塞的原因总结如下。 （1）操作不当易造成堵管。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，操作人员不能一味的图快，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。 （3）余料控制不适当。泵送时，操作人员须随时观察料斗中的余料，余料不得不低于搅拌轴，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的太多，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塌度较小时，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。本方法仅适用于“S”阀系列混凝土泵。 （4）停机时间过长。停机期间，应每隔510分钟开泵一次，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。 （5）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。 （6）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，尽量减少输送阻力，也减少了堵管的可能。 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5分钟时，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。 （7）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。 （8）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。 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。 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。 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。 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。 （9）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。 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818cm 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。 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。 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。 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。 （10）砂浆量太少或配合比不合格导致的堵管 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。 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。 （11）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。3堵管位置的判断及方法3.1进料口处的堵塞 （1）现象。泵送运动及液压系统均正常，无异音和振动，料斗内有较大骨料或结块，在进料口处卡住或拱起而堵塞。 （2）排除方法。泵反向运转以破坏起拱，使混凝土回到料斗，重新搅拌，再正向泵送。如果反向不成，则需人工清理，予以排除。3.2 分配阀出料口处的堵塞 （1）现象。泵送系统动作突然中断，并有异响，产生较强烈的振动，但管道内无相应振动。 （2）排除方法。往料斗内倒入15-30L水泥浆，使泵反复正反向起动，迫使打开通路。若此法无效，则只能人工排除，拆下相连管，去掉阀内杂物即可。3.3 S管阀处堵塞 （1）现象。S管阀处堵塞是逐渐形成的，主要原因是泵送完混凝土后，没有及时用高压水冲洗，致使管内残留混凝土，日久逐渐加厚，堆积固结，造成堵塞。 （2）排除方法。泵送混凝土结束后，要用高压水将泵体和S管冲洗干净。冲洗无效时，可采用钎敲以把残渣去掉，直至彻底干净为止。3.4混凝土输送管道堵塞 （1）现象。输送压力逐渐增加，而料斗料位不下降，管道出口不出料，泵发生振动，管路也拌有强烈的振动和位移，可判定是管道堵塞。 （2）堵塞部位的判断。堵塞一般发生在弯管和锥管处及有振动的部位。当发现堵塞时，可用小锤沿管路敲打，声音沉闷处即为堵塞处。声音清脆处正常；用耳听，有沙沙声为正常，刺耳声为堵塞处。 （3）排除方法。发生堵塞时，可反复正、反转泵，逐渐使泵出的混凝土吸回料斗重新拌合后再输送；也可用木锤敲击，结合正、反转泵使之输通；上述办法无效则说明堵塞严重，为查明堵塞段，可拆下管子进行人工处理，如用高压风吹、重锤敲击、高压水冲洗等。 4预防泵送混凝土堵塞的措施 （1）设计与安装管道时，应尽可能避免,90度和S弯，以减少混凝土泵送阻力，防止堵塞。 （2）为保证泵送混凝土作业的连续性，以确保浇注（筑）质量，作业中间隔时间不宜过长，以防止堵塞。如因某种原因间隔时间较长，则应每隔5-10分钟开泵一次或反、正转泵数次，以防堵塞。 （3）泵送混凝土要严格按规定设计配合比，严格控制塌落度。 （4）选用的骨料粒径应符合要求，一般不应大于输送管径的四分之一。 （5）泵送混凝土前应用清水润滑管道，先送砂浆，后送混凝土，以防止堵管。 （6）在炎热的夏季，应用湿草袋覆盖管道，防止混凝土塌落而产生堵管