泵送混凝土堵泵堵管的成因及解决方法分析.docx

泵送混凝土堵泵堵管的成因及解决方法分析.docx

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泵送混凝土堵泵堵管的成因及解决方法分析

泵送混凝土堵泵、堵管的成因及解决方法分析

　　泵送混凝土堵泵、堵管的成因及解决方法分析提要：

堵管征兆：

从泵送油压看，如果每个泵送冲程的压力峰值随冲程的交替而迅速上升，并很快达到设定压力，正常的泵送循环自动停止

　　泵送混凝土堵泵、堵管的成因及解决方法分析

　　随着建筑技术的不断发展，泵送混凝土技术在建设行业得到普及和应用。

但在泵送混凝土时，经常会遇到堵泵或者堵管现象，导致延误工期、降低工作效率。

总结分析了常见原因，并总结了预防措施和解决方法。

　　采用混凝土输送泵沿管道输送的砼，称为泵送砼，泵的种类分汽车泵和台式泵两大类。

泵送砼的特点是料质均匀，质量稳定，供料速度快，可一次连续完成垂直和水平运输，生产效率高、节约劳动力。

堵管不但影响效率，导致混凝土浇筑时间过长，也影响砼质量。

尤其是在抢工期的工程中，堵泵是影响工期不可忽略的原因之一。

通过分析四大方面的原因提出了堵管后的解决办法，并且提出了预防措施，做到防患于未然，全面解决堵管堵泵的相关问题。

　　一、混凝土泵送原理

　　混凝土泵是通过管道依靠压力输送混凝土的施工设备，混凝土泵液压系统一般为高压大流量系统。

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。

泵送过程中由于压力作用，一部分水泥砂浆被挤向外层，在粗骨料与管壁之间形成一个润滑层。

砼只有保持这种状态，泵造才能顺利进行。

　　二、混凝土输送泵堵管原因分析

　　1、进料（混凝土）的原因导致堵管。

　　堵管征兆：

从泵送油压看，如果每个泵送冲程的压力峰值随冲程的交替而迅速上升，并很快达到设定压力，正常的泵送循环自动停止，主油路溢流阀发出溢流响声，就表明已经堵管。

另一方面可观察输送管道状况，正常泵送时管道和泵机只产生轻微的后座震动，如果突然产生剧烈震动，尽管泵送操作仍在进行，但管口不见砼流出，也表明发生了堵管。

输送管有时会因堵管时产生的强大压力胀裂。

（1）混凝土配比不良。

配比不良的混凝土拌合物在压力梯度较大处，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；另外，混凝土水灰比过大时易离析，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。

水泥用量过少和砂率过低时，混凝土和易性差，变形困难，在管道中摩擦阻力增大，极易堵管。

混凝土坍落度过低时，泵送阻力明显增大，使泵送无法进行。

　　①泵机料斗内混凝土中的骨料偏多，且离析。

这对搅拌压力上升，搅拌叶片在搅拌时发出清脆的摩擦声，并频繁地出现搅拌轴被卡住停转的现象。

②混凝土的坍落度太大，造成混合料内的灰浆先被输送出去。

随着灰浆的减少，一部分骨料之间的空隙导不到灰浆的填充，骨料间隙中的空气便被吸至混凝土的出口处和阀箱内，从而形成气堵，并且在泵输送时产生“嗤嗤”的声音。

③混凝土的坍落度太小，出现干硬性混凝土。

（2）砂的粒径不合理。

当通过筛孔的细砂含量少时，即使混凝土其它技术指标都符合要求也会堵管。

因为这些细砂在混凝土中起一种类似滚珠的作用，能减少管壁与混凝土的摩擦，提高枉流动性，增大进的粘聚力和保水性，对混凝土的可泵性影响很大。

因此在jGj/T10-95《混凝土泵送施工技术规程》中规定通过筛孔的砂不应少于15%。

　　（3）异物堵管。

理论上讲，堵管最易发生在3个大石子在同一截面相遇卡紧时，这时截面大部分被石子占据，可流通面积很小。

通常规定石子最大粒径与管内径d：

D　　（4）出现上述的情况时，可个别采用下列方法予以排除：

①首先停泵并卸掉蓄能器压力；再将泵机料斗内的劣质混凝土清除至料斗的根部，并向料斗内加入适量的沙浆；开始反泵操作，将反泵泵回的混凝工进行充分搅拌。

在泵送过程中，应经常用钢钎在料斗根部的吸入流道处捅几下，并且进行正、反泵交替操作。

如果堵泵不严重，采用这种操作方法就完全可以解决了。

值得注意的是，这种方法不宜多用，因为这样做劣质混凝土虽可勉强地泵入输送管道，但却容易引起堵管，而堵管比堵泵更难处理。

②停泵并卸掉蓄能器压力，拆下阀窗；将料斗和阀箱内的劣质混凝土清除掉；其后，装上阀窗，启动泵机向料斗内加入少量的砂浆，或加入灰浆充足质量较好的混凝土，再重新泵送，并需交替地运用正、反泵操作，直至料斗内的混凝土下落的速度明显加快，主油路压力逐渐升高为止。

若已能听到混凝土的输送声，就表明故障已被排除。

③如果泵机料斗内的混凝土表面有一层灰浆，且表面看不到混凝土中存有粗骨料。

此现象说明混凝土中的含砂率偏小且混凝土的坍落度较大，或者混凝土中的骨科级配不好。

如：

超料径的骨料偏多或符合要求的大小骨科的料径搭配不良，造成输送泵的吸入流道完全被骨科堵塞。

　　对上述情况可用下列办法予以解决：

进行反泵操作，用钢钎在料斗掘部舶吸入流道处捅几下；再正、反泵交替操作，并不停地用钢钎在料斗根部做上下、左右的活动，直至料斗内的混凝土被泵送完。

加入质量较好的混凝土，如泵送有困难，要根据情况进行反泵操作。

如果用此方法仍不能排除故障，则应按照前面排除方法中②的方法进行。

　　2、操作不当容易造成堵管。

（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。

（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。

　　泵送一旦正常泵送后一般不要中途停止。

能否连续泵送砼是混凝土泵送法施工的成功关键之一。

如供料不及时需停泵时，应每隔3～5分钟进行4个行程的

　　　　泵送混凝土堵泵、堵管的成因及解决方法分析提要：

堵管征兆：

从泵送油压看，如果每个泵送冲程的压力峰值随冲程的交替而迅速上升，并很快达到设定压力，正常的泵送循环自动停止

正转、反转的反复运行1～2次。

停泵后又开泵送时，应使泵机压力表慢慢上升，使泵恢复正常，再继续输送，不能一下子就将泵送压力提到原来正常泵送的压力。

　　（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。

　　（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。

　　（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。

　　（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。

　　3、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.

　　三、混凝土输送泵堵泵原因分析

　　1、堵泵的征兆。

　　堵泵指投泵的吸人流道被堵塞无法输人破。

堵泵的征兆与堵管相反，堵泵时主油路泵送油压会明显降低，检输出量明显减少，料斗内的柱下得很慢，搅拌也往往发生困难，最后泵送油压降低到零，检输出完全停止，推送机构空载循环，有时泵机会发出“嗤嗤”声。

　　2、堵泵的原因。

（1）由于破的配合比不良引起，这时，大量的粗料积聚在料斗颈部，破不能顺利进人往缸，直到吸人流道被完全堵塞，泵送停止。

（2）砼离析后，部分骨料之间的空隙得不到灰浆的补充，骨料砼隙中的空气随柱一起被吸人破缸内，随着空气在检缸内积聚增加吸人效率迅速降低，最后破的吸人和泵送完全停止。

由于有部分空气进人输送管，在泵送时会听到漏气声。

（3）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，造成“堵泵”；阀窗变形或结合面损伤，造成堵泵。

处理措施：

根据情况，分别采用打开阀窗，清洗或更换密封圈后重新关紧阀窗，以及更换新的阀窗或修复结合面等方法排除故囤。

（4）阀箱盖与阀箱体间的石棉垫破损，漏气，致堵泵。

处理措施：

首先卸下斗的固定螺栓，并向前移一位置（为卸阀箱盖留下一定的空间）；再卸下阀箱盖更换石棉垫，同时还需要更换料斗与阀箱体之间的石棉垫。

因为卸料斗时，一般会损坏石棉垫，所以，这两处的石棉垫都应更换。

更换石棉垫时，要用白铅油加以密封。

最后，重新装上阀箱盖和料斗即可。

（5）料斗与阀箱体之间的石棉垫破损，导致堵泵。

处理措施：

只需更换奉斗与阀箱体之间的石棉垫即可。

（6）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。

处理措施：

更换料斗或修复结合面。

需要注意的是，在以上机械因素造成堵泵的处理措施中，必须在停泵卸荷厦才能进行故障的排除工作。

　　四、混凝土输送泵易堵泵的位置及排除方法

　　1、进料口处的堵塞。

　　进料口堵塞，通常泵送动作及液压系统均正常，无异常声音和振动，料斗内有较大骨料或结块，在进料口处卡住或拱起。

　　排除方法：

使泵反向运转以破坏结块，使混凝土回到料斗重新搅拌，再正向泵送。

如果不起作用，则需人工清理，予以排除。

　　2、分配阀出料口处的堵塞。

　　出料口堵塞，通常泵送系统动作突然中断，并且有异常声响，设备有较强振动，但管道内无相应振动。

　　排除方法：

往料斗内倒入水泥浆，反复正、反向启动泵，迫使通路打开。

如果此法无敢，也只能人工排除，拆下相连管，去掉阀内杂物。

　　3、管阀处堵塞。

　　管阀处堵塞是逐渐形成的，其主要原因是泵送完混凝土后，没有及时用高压水冲洗，致使混凝土残留在管内，天长日久逐渐加厚，堆积固结，造成堵塞。

　　排除方法：

泵送混凝土结束后，一定要用高压水将泵体和S管冲洗干净。

当冲洗无效时，可采用钎敲，以把残渣去掉，直至彻底干净为止。

　　4、混凝土输送管道堵塞。

　　当输送压力逐渐增高，而料斗料位不下降，管道出口不出料，泵发生振动，管路也伴有强烈的振动和位移时，可判定是管道堵塞。

　　堵塞部位的判断：

堵塞一般发生在弯管、锥管，以及有振动的地段。

此时，可用小锤沿管路敲打，声音沉闷处为堵塞处；声音清脆处为正常。

用耳听，有沙沙声为正常，有刺耳声为堵塞处。

　　排除方法：

当发生堵管时，应立即采取反复进行正、反转泵的方法，逐渐使泵出口的混凝土吸回料斗重新拌合后再输送。

也可用木锤敲击的方法，结合正、反转泵，使之疏通；当上述办法无效时，说明堵塞严重。

查明堵塞段后，将管子拆下，用高压风吹或重锤敲击或高压水冲洗，待彻底清理干净后，再接好管道继续泵送混凝土工作。

　　五、减少混凝土输送泵堵泵的预防措施

　　1、在安装与设计管道时，尽可能避免90。

和S形弯。

　　尽量不使用有明显凹坑的泵管，以减少泵送混凝土的阻力，防止堵塞。

应经常检查泵管，若泵管一个方向磨损程度较大，及时将管倒换位置使用，若泵管厚度太薄时应及时更换新管，以防在工作过程中泵管打爆或因更换泵管时间较长而导致的堵管现象。

　　2、为保证泵送混凝土作业的连续性，确保混凝土浇注质量，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，就应每20分钟左右启动一次泵或反、正转泵数次，必要时打循环泵以防堵塞。

　　3、泵送混凝土应满足可泵性要求，必要时通过试泵确定泵送混凝土的配合比。

　　首先应确定粗骨料的最大粒径与输送管径之比。

　　泵送高度在50m以下时，对于碎石不宜大于1：

3，对于卵石不宜大于1：

；泵送高

　　　　泵送混凝土堵泵、堵管的成因及解决方法分析提要：

堵管征兆：

从泵送油压看，如果每个泵送冲程的压力峰值随冲程的交替而迅速上升，并很快达到设定压力，正常的泵送循环自动停止

度在50～100m时，宜在1：

3～1：

4范围；泵送高度在100m以上时，宜在1：

4～1：

5之间。

针片状颗粒含量不宜大于10%。

　　对不同泵送高度，人泵混凝土的坍落度可按选用。

　　（表1）：

　　泵送高度m　30以下　30-60　60-100　100以上

　　坍落度m　100-140　140-160　60-180　180-200

　　注：

可根据泵车的具体情况适当调整适合的坍落度。

　　泵送混凝土的水灰比宜为：

1。

　　泵送混凝土的含砂率宜为38%～45%。

　　细骨料宜采用中砂，通过筛孔的砂量不应少于15%。

泵送混凝土中水泥的最少含量为300kg/m3。

　　4、选用的骨料粒径一定要符合要求，一般不应大于输送管径的1/4。

　　5、泵送混凝土前应用清水润滑管道，先送砂浆，后送混凝土，以防止堵塞。

　　开始泵送时，混凝土泵应处于慢速、匀速运行的状态，然后逐渐加速。

同时应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况，待各系统工作正常后方可以正常速度泵送，混凝土泵送工作尽可能连续进行，混凝土缸的活塞应保持以最大行程运行，以便发挥混凝土泵的最大效能，并可使混凝土缸在长度方向上的磨损均匀，混凝土泵若出现压力过高且不稳定、油温升高。

输送管明冠振动及泵送困难等现象时，不得强行泵送，应立即查明原因予以排除。

可先用木槌敲击输送管得弯管。

锥形管等部位，并进行慢速泵送或反泵，以防止堵塞。

　　6、在炎热的夏天，应采用湿草袋覆盖管道，防止在泵送过程中，混凝土塌落过快而产生堵管。

　　7、混凝土泵料斗上应设置筛网，并设专人监视进料，及时将大石块及杂物及时捡出，特别是片石及长条石等，避免因直径过大的骨料或异物进入而造成堵塞。

　　8、泵送时，料斗内的混凝土存量不能低于搅拌轴位置，以避免空气进入泵管引起管道振动。

　　9、泵送完毕后，必须认真清洗料斗及输送管道系统。

　　混凝土缸内的残留混凝土若清除不干净，将在缸壁上固化，当活塞再次运行时，活塞密封面将直接承受缸壁上已固化的混凝土对其的冲击，导致推送活塞局部剥落。

这种损坏不同于活塞密封的正常磨损，密封面无法在压力的作用下自我补偿，从而导致漏浆或吸空，引起泵送无力、堵塞等。

　　基于以上的分析，可以得出混凝土输送泵的泵送过程，与混凝土的性能有密不可分的关系，同时在操作过程中注意操作规程的细节，及时发现及时排除故障，以提高输送泵的工作效率。

　　六、结束语

　　以上是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。