【工程应用】泵送混凝土堵管原因及处理方法

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，出现该现象的主要原因如下：

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（80mm以下）时，泵送阻力明显增大，使泵送无法进行。

1.1.2砂的粒径不合理。当通过0．315mm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《混凝土泵送施工技术规程》中规定通过0．315mm筛孔的砂不应少于15％。

1.1.3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＜1：3（注：此项在《规程》中有详细规定，根据输送高度和石子种类，为l：2．5－1：5），并在泵机料斗上设格栅，防止超径石混入。

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。

1.3操作方面 主要是对输送泵的技术性能和泵送技术没有掌握好，待料、停机时间过长导致混凝土离析、凝固：直接在混凝土料斗中加水造成混凝土离析，或发生轻微堵管现象未及时予以反泵处理，也将造成堵管。

堵管处理办法

主要应从混凝土的配制和泵管的布设方面考虑。

2.1混凝土配制方面

2.1.1合适的骨料级配 粗骨料最大粒径与输送管径之比：泵送高度在50米以下时，碎石不宜大于1：3，卵石不宜大于1：2.5；泵送高度在50~100米时，宜在1：3~1：4；泵送高度在100米以上时，宜在1：4~1：5。粗骨料应采用连续级配，针片状颗粒含量不宜大于10%。粗骨料的级配直接影响了混凝土的空隙率，从而影响了混凝土的可泵性，所以应该严格控制，通常为5~25 mm和5~40 mm连续级配。在配制过程中碎石粒径一般为20~40 mm，容易造成堵管，所以可掺入30%~40%的10~20 mm的细石和10%~20%10mm以下的瓜子片，以便提高混凝土的流动性。细骨料主要是在混凝土拌制后起润滑管壁和悬浮粗骨料的作用，从而保证了混凝土的流动性，因此也必须严格控制。细骨料宜采用细度模数为2.5~3.2的中砂，通过0.315mm筛孔的砂，不应少于15%并应有良好的级配。

2.1.2合适的坍落度 坍落度对混凝土的可泵性影响最大，应根据混凝土原材料、混凝土运输距离、混凝土泵与混凝土输送管径、泵送距离、泵送高度、气温等具体施工条件试配，必要时应通过试泵送确定泵送混凝土配合比。

2.1.3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，砂率宜为38%--45%。

2.1.4合适的外加剂 泵送混凝土应掺加适量的外加剂，并应符合国家现行标准《混凝土泵送剂》的规定，外加剂的品种和掺量由试验确定，不得任意使用。当掺用引气型外加剂的泵送混凝土的含气量不宜大于4%。

2.1.5加掺合料 常用的是粉煤灰。混凝土强度等级在C25以下粉煤灰掺入量一般为水泥用量的10%--15%，由于掺入粉煤灰后对混凝土的缓凝作用明显，在冬季气温较低的条件下施工时慎用。

2.2泵管的布设方面

2.2.1泵送混凝土应采用搅拌站或自动计量配料机的强制式搅拌机拌制，并且强制搅拌时间应不少于90s，以保证其坍落度和和易性。

2.2.2合理布管以及准确计算管长。根据混凝土输送泵的最大理论输送垂直和水平距离（只能小于该距离）来确定混凝土泵的设置位置，除满足施工要求外还应保证从输送泵出口到垂直管之间有一定的水平管，一般垂直管与水平管长度之比为2：1，利用该段水平管内混凝土的摩擦阻力抵消部分垂直管内混凝土自重产生的压力。

2.2.3 输送泵管的安装要求。在安装与设计管道时，尽可能避免90°和S形弯，以减少泵送混凝土的阻力，防止堵管。泵管安装前要检查是否清洗干净，有无残留混凝土，布管时尽量使管道平顺，确保管口对齐，拧紧管卡，保证接头处无泄露，在转角部位以及悬空部位应对管道进行固定和加固。泵管尽量使用同一厂家产品，以保证内径一致，防止接口出现高低而漏浆，同时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的快而不加橡皮圈，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。另外在条件允许的情况下尽量选用曲率半径较大、弯折度小的弯管，尽量不要使用软管。

2.2.4混凝土泵送前一定要先泵送一定量的同配合比的砂浆，使泵管内壁形成润滑层。当输送管道特别长时可以先泵送一定量的清水然后再泵送砂浆，以确保混凝土泵送顺利。

2.2.5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。当排除堵管时应注意：a)输送泵由专人操作，熟悉和掌握混凝土泵送技术要求；b)清除管道堵管时管道前方不得有人，防止管内高压混凝土喷出或吸入的空气夹杂混凝土爆喷伤人；c)堵管的管件必须要及时用清水冲洗干净后方可再次使用。

2.2.6泵送时停机或待料时间不得过长。若遇待料应降低泵送速度、调小流量，避免空气从料斗中吸入；若遇停机待料可适当反泵，以保证混凝土的流动性。泵送工作应尽量保证连续作业，宁可降低泵送速度也应该避免中途停机。

2.2.7空气温度对混凝土坍落度影响较大，一般情况下每当气温升高1。C，混凝土坍落度将损失4 mm。在夏季施工过程中应对料斗、管道部位采取降温措施或待夜间气温较低时施工；冬季施工时混凝土中要掺加一定量的防冻剂，运输车也要采取必要的保温措施。

2.2.8混凝土泵送完成后应立即清洗泵管。泵送管道先拆除的要及时清洗；剩余管道清洗前要先进行反泵操作以降低管内压力，水洗时防止清水与管道内混凝土直接接触，以免造成水泥浆流失而堵管；当采用压缩空气吹洗管道时应快速完成，管道较长时应分段吹洗。