制梁场高性能砼泵送施工堵管的原因与对策

伴随国内铁路客运专线建设的发展，高性能砼因其具有高耐久性、高体积稳定性、高工作性、高强度及低水泥用量、低水胶比的特性，得到了日益广泛的应用。合武铁路客运专线麻城阎家河制梁场预制箱梁砼采用了C50高性能砼，在试生产泵送施工中经常发生堵管现象，本文从设备、操作、砼、环境等四个方面分析了堵管的原因，并提出应对的措施。

1 设备方面的原因导致堵管

1.1 砼泵选型不当引起堵管 C50高性能砼不同于普通商品砼，粘度大，泵送摩阻力大，阎家河制梁场预制箱梁砼最远泵送直线距离达到296m，换算水平距离450m，一般的砼泵出口压力低，不适宜C50高性能砼如此长距离的泵送，易造成堵管。应对措施：根据砼种类、品质、配管计划和箱梁砼浇筑工艺要求，选用与泵送C50高性能砼特殊要求相适应的高速铁路制梁专用泵。阎家河制梁场正式生产选用了飞翼公司生产的HBT900.18.200S砼泵代替之前试生产使用的某国内知名厂商生产的砼泵。该砼泵采用双电机、双主泵，功率大、泵送压力大、管道采用加强型密封，对高标号、高性能、耐久性砼大排量输出工况尤为适用，其最大理论输送量（高压）60m3/h，最大理论输送距离（高压）垂直/水平：350m/1700m，出口压力（高压）18MPa。

1.2 布管不合理引起堵管 布管不正确，很容易导致堵管。应对措施：遵循以下原则科学布管：①管路布置应按最短距离、最少弯头和最大弯头的原则来铺设，以减小泵送阻力，减少堵管的可能性。②在同一条管线中，应采用相同管径的砼输送管。③同时采用新旧管段时，应将新管布置在泵送压力较大处。④泵送管路起始水平管段长度应不小于15m。除出口处可采用软管外，管路的其它部位均不得采用软管。⑤垂直向上配管时，地面水平管长度不宜小于垂直管长度的1/4，且不宜小于15m。倾斜向下配管时，应在斜管上端设排气阀。

1.3 局部漏浆引起堵管 局部漏浆将导致砼的流动性能丧失和泵送压力损失，易造成堵管。应对措施：①因砼泵眼镜板和切割环磨损严重导致二者间间隙过大而漏浆，应调整眼镜板和切割环之间的间隙，使小于0.2mm，若已无法调整，应更换磨损件。②因砼活塞磨损严重导致漏浆，操作人员应注意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，表明砼活塞已经磨损，此时应及时更换活塞。③砼输送缸磨损严重导致漏浆，操作人员应注意观察，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，此时应更换输送缸。④因输送管道接头密封不严，管卡松动或密封圈损坏而漏浆，应及时紧固管卡或更换密封圈。

2 操作方面的原因导致堵管

砼泵的操作是一项技术性较强的工作，在生产中，常由于误操作造成堵管。应对措施：①操作人员应熟悉砼泵的操作程序和操作要领，针对铁路客运专线制梁场泵送C50高性能砼，砼泵应置于高压状态，采用高压泵送。②砼泵启动后，应先泵送适量水以湿润砼泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与砼接触部位。③开始泵送时，砼泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。泵送速度，应先慢后快，逐步加速，待各系统运转顺利后，方可以正常速度进行泵送。④泵送过程中，料位应保持在搅拌轴以上，以免吸入空气，导致堵管。⑤泵送施工中操作人员应时刻注意观察泵送压力表的读数，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，即可排除堵塞。若多次反泵、正泵操作，仍未排除堵塞，表明已经堵管，应及时拆管清洗。⑥当发现进入料斗的砼有分离倾向时，要暂停泵送，待搅拌均匀后再泵送。若骨料分离比较严重，应将分离的骨料清除或另加砂浆，必要时可打开卸料板把斗内的料全部排除。⑦停泵时间超过15min，应每隔4～5min开泵一次，使泵机进行正、反转，同时开动料斗搅拌器，防止料斗内砼离析。如停泵时间超过45min，应将管中砼清除，并用压力水或其它方法冲洗管内残留的砼。⑧每次泵送完毕应将输送管道清洗干净，否则会造成下一次泵送时堵管。⑨当发现输送管道被堵塞时，采取下列方法排除：a重复进行反泵和正泵，逐步吸出砼至料斗中，重新搅拌后再泵送；b用木锤敲击等方法，查明堵塞部位，将砼击松后，重复进行反泵和正泵，排除堵塞；c当a、b方法无效时，应在砼卸压后，拆除堵塞部位的输送管，排除砼堵塞物后，方可接管。重新泵送前，应先排除管内空气后，方可拧紧接头。

3.1 砼或砂浆离析引起堵管 砼或砂浆遇水易离析，造成有时在泵送砂浆或泵送完毕清洗管道时发生堵管现象。应对措施：泵送前用水湿润管道，泵送砂浆前，放入一海绵球或海绵柱，将砂浆与水分开。泵送完毕清洗管道时，也要放入一海绵球或海绵柱，将水与砼分开。

3.2 砼坍落度过大或过小引起堵管 砼坍落度的大小直接反映了砼流动性的好坏，砼的输送阻力随着坍落度的增加而减小。坍落度过小，会增大输送压力，加剧设备磨损，导致堵管。坍落度过大，高压下砼易离析而造成堵管。应对措施：砼的搅拌机出机坍落度控制在200～220mm范围内，入模坍落度控制在160～180mm。

3.3 水泥用量过少或过多引起堵管 水泥在泵送砼中，起胶结作用和润滑作用，缺少水泥或在泵送中漏浆，都会发生堵管，因此，水泥用量要适当。若水泥量不足，水泥浆不能包容砼骨料的全部表面，砼在泵送时会产生很大阻力。这种砼的保水性很差，容易泌水和离析，在泵送时易发生堵塞。若水泥用量过大，会使砼增大粘性，也会增加输送阻力，而且对砼的质量也有影响。

应对措施：根据施工配合比设计确定最适宜的水泥用量。

3.4 粗骨料级配不合理引起堵管 粗骨料级配存在一个最佳值，合理确定骨料级配，对提高砼的泵送性能和预防堵管至关重要，粗骨料的最大粒径对砼的泵送也有影响。

应对措施：粗骨料采用二级级配，粒径5～10mm碎石与粒径10～20mm碎石质量之比为（35～45）%：（55～65）%，根据施工配合比设计确定最佳值，其质量要求符合表1和图1。

粗骨料的最大公称粒径不宜超过钢筋的砼保护层厚度的2/3，且不得超过钢筋最小间距的3/4，针对C50砼，其最大公称粒径不应大于25mm。

3.5 砂浆量太少或配合比不合适引起堵管 首次泵送时，搅拌主机、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。砂浆的配合比也很关键，水泥用量太少也会造成堵管。应对措施：泵送前计算好砂浆的用量，每200m 管道约需0.5m3砂浆，搅拌主机、料斗等约需0.2m3的砂浆，砂浆配合比同泵送砼配合比。

3.6 外加剂的选用不合理引起堵管 选用不合适的外加剂将使砼的可泵性和流动性变差，导致堵管。应对措施：宜采用减水率高、坍落度损失小、适量引气，能明显提高砼耐久性且质量稳定的外加剂产品。外加剂与水泥之间应有良好的相容性。聚羧酸盐系外加剂性能优良，是首选的外加剂产品。根据施工配合比设计，阎家河制梁场选用了江苏博特新材料有限公司生产的JM-PCA（I）型聚羧酸盐高效减水剂，能有效提高砼的泵送性能。

4 环境方面的原因导致堵管

施工环境气温变化，引起砼性能改变，造成堵管。应对措施：炎热夏季施工，在管路上覆盖麻袋或草垫，并用冷水浇湿，防止高温下砼水份损失过大造成堵管。寒冷冬季施工，用保温棉包裹管道保温，防止管道内砼受冻，同时控制砼入模温度不低于5℃。

5 结语

通过分析堵管的原因，有针对性地采取应对措施，合武铁路客运专线麻城阎家河制梁场预制箱梁砼泵送施工堵管问题得到了有效解决，保证了预制箱梁的质量，同时减少了砼的浪费，节约了成本，提高了工效。