泵送混凝土洗、润管预防堵管技术

丁红春 ，陆金才 ，梁 爽 ，黄剑峰

（1.中国水利水电第十四工程局有限公司勘察设计研究院，昆明650051；2.云南农业大学 水利学院，昆明 650201）

在泵送混凝土施工工艺中，大多数是根据混凝土的配合比、布管位置与泵机方面研究堵管[1]。但在润管与洗管这部分也会造成对泵送混凝土堵管事故的发生[2]。本次研究从输送前润管与输送后洗管两个方面来探究堵管问题。

1 润管、洗管不当导致堵管原因分析

在长距离泵送混凝土过程中各个管道是衔接而成，在管道与管道之间处就是泵管接头处往往是最薄弱、最容易发生事故的地方。密封要完全靠橡胶圈来密封，接头处在润管、洗管高压作用下最容易损坏出现漏浆而导致堵管。

洗管时必须采用水，一般混凝土容重2400kg/m3，砂浆容重2300kg/m3，水容重1000kg/m3，很明显洗管时是较轻容重；介质推较重物质，且水渗透性强，在高压作用下易在泵管接头处渗漏，从而能量损失较大，当能量损失增大到无法推动管道内混凝土或砂浆时将出现堵管情况。

洗管时通常使用水作为介质，密封段（活塞）所起得作用就是将水与混凝土或砂浆隔开，若密封段损坏，水将窜入混凝土或砂浆内造成骨料离析。离析后的混凝土或砂浆流动性明显降低，将造成堵管。其处理方式是泵管接头处尽量保持清洁，密封性要好，接头处的密封圈材料尽可能使用耐高压性能的材料，如果损坏及时更换，发现漏水或漏浆部位要及时处理，并且避免长时间更换而导致堵管事故的发生。

2 泵送前输送管润管的处理

润管施工工艺：注水、密封段、水泥净浆/砂浆、混凝土，如图1。

图1 润管施工工艺

泵送混凝土前润管的具体步骤如下：①向泵管内注水，注水量约为泵管体积的25%；②在泵管内布置密封段段长约1m，主要用于赶走前段多余的水；③向泵管内注水泥砂浆，注浆量为泵管体积的30%；④输送混凝土。

泵机在润管后泵送混凝土时，要时刻留意观察泵机压力，施工准备操作，计算混凝土浇筑筑量，同时隧洞外操作人员与隧洞内人员在工序进行时保持通讯联络。在润管过程中对管道与管道的衔接处要巡视检查，出现漏浆情况时及时更换漏浆管道接头密封圈。

3 泵机及泵管清洗工艺

泵机完成混凝土后，要及时清洗混凝土输送泵及管道。泵管清洗方法不当极易造成堵管，混凝土输送泵或者管道，清洗若不干净，会残留大量沙子、碎石，给下次输送混凝土施工时造成不必要的堵管，产生严重损失[3]。

3.1 清洗输送管道与输送泵机

洗管工艺有气洗与水洗。气洗就是利用压缩空气来清洗的；水洗就是利用高压水清洗。一般阀型的泵要另配高压水泵或专用的清洗泵附件但是若采用S阀式的混凝土泵就需要泵送水来“自洗”[4]。

混凝土泵机每次泵送作业完成后，应及时清理机器表面和输送管道，其通常采用水洗方式，水洗方式主要有3种：

3.1.1 直接打水法

（1）检查切割环和眼睛板之间的磨损情况。切割环和眼睛板要保持间距＜0.1mm，如超过1mm的凹槽划痕，可用直接使用打水法。

（2）在泵送完混凝土后再泵送距离0.15～0.25m且水灰比为1∶1.5或1∶2的砂浆，然后用水填充分配阀并启动阀。将混凝土泵机运到浇筑地点，直到管道输出端流出清水为止。

（3）当管道较长或清洗效果不佳时，打开料斗卸料门与反泵、冲洗料斗和分配阀。向上泵送过程中使用木锤敲击垂直部分的底部弯管，敲击声音若低沉，则需将弯管拆开，倾倒出堵积的大骨料。如石子、粗砂等。

（4）关闭卸去料门并泵送清水直至从管道输出端流出来的是清水为止。其优点是不必拆出料口管和加清洗球，节省时间，泵送较易成功，对清洗较短管路尤其方便。其缺点：①用水量大且泵水连续，水容易排在浇注地点；②如有垂直向上的管道，通常必须拆移弯管；③输送管线长时管道内易有残留；④对分配阀密封性有严格要求。

3.1.2 拆出料管法

（1）泵送混凝土结束后，需要反泵1～2个循环，以消除输送管内的压力。如向上泵送时，须先关闭截止阀，防止混凝土倒流，然后拆下出料管。

（2）打开料斗卸料门，用反泵方式冲洗分配阀、混凝土缸和料斗中的混凝土。

（3）第1根6B或5B输送管一端的混凝土掏出一些，将浸透水的清洗球或柱形清洗活塞塞进去。

（4）关闭分配阀卸料门，如有存在截止阀，则打开截止阀，同时泵送清水直到活塞从管道输出端泵出为止。其优点是管道清洗干净，水源流速较低且随时暂停。但出料口拆开再连接较为麻烦。

3.1.3 加活塞法

（1）用密实麻袋卷、牛皮纸、橡胶球、密封橡胶柱等组成长1000mm的圆柱体，且直径略小于输送缸直径、其头部稍尖，用细铁丝捆扎好，同时用铁丝将清洗球轻扎在柱状体中间部位，用水浸透，活塞从泵机与泵管连接段的锥形管段置入。

（2）泵送完混凝土后需要反泵1～2个循环，除去管道中压力，按动按钮，使混凝土缸活塞退至最后点。如向上泵送且有截止阀则需先关闭，防止混凝土倒流。

（3）拆下出料管，打开料斗卸料门，反泵将分配阀、混凝土缸和料斗中的混凝土冲洗干净。

（4）关闭料斗卸料门，向料斗中加水，水加至混凝土缸直径2/3高度时，迅速启动泵送，持续加水，直到柱状体活塞从管道输出端泵出。加活塞法的优点是管道清洗较干净，水源的流速可以低且随时暂停，同时减少拆出料口和弯管的麻烦。缺点是操作要求较高，分配阀容易将柱状体活塞切断。

以上3种混凝土清洗方法中最佳的是拆出料管法，最简单的是加活塞法，若输送距离较短，则直接打水法是最佳选择。具体方法要根据施工实际情况而定，最终要做到既有效又经济。

洗管是混凝土泵送的最后一道工序，也是长距离泵送混凝土最容易堵管的工序[5]。由于泵送距离较长，所以混凝土泵送后洗管采用加活塞水洗法。洗管前需检查泵管接头是否出现漏浆情况，若漏浆需及时更换密封圈；洗管工艺中密封段是最为重要的，密封段段长1～2m，通常采用密实麻袋卷、牛皮纸、橡胶球、密封橡胶柱等布置于水体段与砂浆段之间，洗管工艺如图2。

图2 泵送清洗施工工艺示意图

4 结语

通过3种水洗方法对比实验，并得出本次泵管采用加活塞法，在以后的泵管清洗工艺中采用。从润管、洗管角度来预防堵管的发生，为以后施工提供参考。