泵送混凝土堵管原因分析及预防措施

王永涛

（新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局 乌鲁木齐 830000）

何若飞

（新疆水利水电勘测设计研究院 乌鲁木齐 830000）

1 工程概况

新疆克孜加尔水利枢纽导流洞工程地处新疆阿勒泰地区，为无压隧洞，隧洞混凝土衬砌后断面为4.6m×7.3m（宽×高）的城门洞形。导流洞工程总长度为207.234m。

2 水文气象

阿勒泰地区气候特征为：气候干燥，气温年较差悬殊，日较差明显。根据气象站1961～2000年气象资料统计：多年平均气温2.7℃；极端最高气温40.1℃；极端最低气温-43.1℃；多年平均降水量183.9mm；多年平均蒸发量1951.1mm；多年平均风速2.4m/s。

3 堵管情况简述

克孜加尔水利枢纽导流洞工程在洞身混凝土衬砌施工中，应用泵送混凝土施工技术，克服了洞身内空间狭窄，人工上料劳动强度大、速度慢，易因浇筑不连续而出现施工冷缝影响混凝土整体性的缺点，取得了理想效果。在刚开始施工时，常出现泵管堵塞现象，严重影响混凝土的正常生产，常常导致仓面停工待料。超过混凝土初凝时间，须对仓内混凝土进行冷缝处理，浪费了大量人力、物力。

为解决泵送混凝土堵管问题，我们从原材料到拌和系统、泵送系统逐项反复研究，并在施工现场进行了大量试验，通过数据分析找出了解决问题的方法。

4 原因分析

堵管原因是多方面的，我们分别从人、机、料、方法、环节五方面进行了分析

4.1 人的原因

操作手不熟练，操作不当造成堵管。主要表现如下：

a.操作人员精力不集中，未注意观察泵送压力表的读数，未按说明书要求间隔一段时间进行正、反泵的循环交换。

b.泵送速度选择不当。操作人员未根据实际情况合理选择泵送速度，而是一味地图快，结果欲速则不达，以至于出现堵管现象。

c.余料量控制不适当。泵送时，操作人员未随时观察料斗中的余料，要么余料太少，吸入空气，导致堵管；要么料斗中的料堆得太多，无法及时清理粗骨料和超大骨料。

4.2 机械的原因

a.阀窗的原因。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，或者阀窗变形或结合面损伤，造成堵泵。

b.阀箱盖与阀箱体间的石棉垫破损、漏气，导致堵泵。

c.料斗与阀箱体之间的石棉垫破损，导致堵泵。

d.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。

4.3 材料的原因

a.泵送混凝土不合格，主要有：混凝土和易性差、坍落度过大或离析，造成堵管；混凝土坍落度过小，出现干硬性混凝土，增大输送压力，加剧设备磨损，导致堵管；外加剂的选用不合理，使混凝土的可泵性和流动性变差，导致堵管。

b.粗骨料级配不合理，如石子针片状含量较多、大粒径粗骨料含量过高等。

4.4 方法的原因

a.输送管道接头密封不严，管卡松动或密封圈损坏而漏浆，造成堵管。

b.管线布置不合理，弯管太多，增大了输送阻力，增加了堵管的可能性。

c.停机时间过长导致堵管。

4.5 环节的原因

a.上次泵送完毕，管道未清洗干净，局部有混凝土残渣留在管壁，增加了管内阻力，造成下一次泵送时堵管。

b.雨水造成砂石含水率增大。

根据以上原因分析，又经过大量现场试验研究，最后确定导洪洞工程泵送混凝土堵管的主要原因是：混凝土的和易性不好、管子接口密封不严和停机时间过长，不能满足混凝土泵送要求；因为混凝土和易性差容易产生离析，致使水泥浆和石子分离，石子与泵管管壁直接摩擦增加了泵送阻力；管子接口处由于密封不严造成漏浆，致使在管子接口处造成堵塞；停机时间过长导致堵管。

5 解决途径

a.泵送混凝土前，用砂浆润滑管道。

b.检查入泵处混凝土拌和物的和易性、混凝土坍落度及粘聚性等，并通过试验，采取相应措施。若坍落度不足，则适量提高外加剂的掺量，或掺加适量高效减水剂；若粘聚性不足，则适量增大砂率或掺加适量的Ⅱ级粉煤灰。

c.检查石子粒径、粒形是否符合规范、泵送要求。

d.加强砂石料试验，合理选择含砂率和确定粗骨料级配。

e.每隔5～10min（具体视当日气温、混凝土坍落度、混凝土初凝时间而定）开泵一次，以防堵管。

f.接近初凝的混凝土，不再继续泵送。

g.每次泵送完毕，按照操作规程将输送管道清洗干净。

6 制定具体实施方案

a.调整了混凝土的配合比。原混凝土配合比坍落度为16cm，饱水性和流动性较差。为改善其和易性，我们将减水剂木钙的掺量由原来的0.2%提高到了0.25%，单方水泥用量不变，使坍落度达到18cm。从试验结果看，调整后的混凝土流动性、粘聚性和保水性都很好。施工结果证明：混凝土的泵送效果很好，基本上解决了泵的堵塞问题。

b.在泵送混凝土时，为减少因泵管接头不严密而产生的漏浆，在管子接头处增加了橡胶密封垫圈，减少了泵送阻力，提高了泵的生产效率。

在原因分析的基础上，采取了合理有效的解决方案后，泵管堵塞问题得到了彻底解决，每次浇筑混凝土时，因泵管堵塞造成的人工、材料和其他损失大大减少。

7 结语

通过从原材料到拌和系统、泵送系统逐项反复研究，最终解决了泵送混凝土堵管的问题。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。这就要求我们在实际工作中要因时、因地、因材而宜，尊重科学，实事求是地试验探索。严格按照操作规程操作，做到防微杜渐，从每一次堵管中不断总结经验教训，将堵管的可能性降到最低。