混凝土輸送泵的堵泵原因及預防措施

梁海亮

【摘要】通過混凝土輸送泵的實際應用，分析混凝土輸送泵在工作過程中出現堵泵的原因、易堵泵的部位、堵泵的現象及排除方法，結合混凝土輸送泵的結構及應用提出了減少混凝土輸送泵堵泵的預防措施。

【關鍵詞】 堵泵；排除方法；預防措施

混凝土輸送泵是目前混凝土工程施工中必不可少的設備，在工作過程中因為各種因素導致混凝土輸送泵堵泵的現象時有發生。正常情況下，混凝土在泵送管道中心形成柱狀流體，呈懸浮狀態流動。流體表面包有一層水泥漿，水泥漿層作為一種潤滑劑與管壁接觸，骨料之間基本上不產生相對運動。當粗骨料中的某些骨料運動受阻，后面的骨料運動速度因受影響而漸漸滯緩，致使管道內粗骨料形成集結，支撐粗骨料的砂漿被擠走，余下來的間隙由小骨料填補。這樣，骨料密度增大，使該段管道內集合物沿管道徑向膨脹，水泥漿潤滑層被破壞，運動阻力增大，速度變慢，直至運動停止而產生堵塞。

1. 混凝土輸送泵堵管原因

1.1 砼配比不良。配比不良的砼拌合物在壓力梯度較大處，水分會通過骨料間隙滲透，使骨料聚結引起堵管，多發生在管道彎曲、變徑和管路中間布置軟管處；另外，砼水灰比過大時易離析，造成砂漿與骨料分離而堵管，多見于長距離水平泵送時的"偏析"堵管和豎直下行布管的下端離析堵管。水泥用量過少和砂率過低時，砼和易性差，變形困難，在管道中摩擦阻力增大，極易堵管。砼坍落度過低（80mm以下）時，泵送阻力明顯增大，使泵送無法進行。

1.2 砂的粒徑不合理。當通過0.315mm篩孔的細砂含量少時，即使砼其它技術指標都符合要求也會堵管。因為這些細砂在砼中起一種類似滾珠的作用，能減少管壁與砼的摩擦，提高枉流動性，增大進的粘聚力和保水性，對砼的可泵性影響很大。因此在JGJ/T10-95《混凝土泵送施工技術規程》中規定通過0.315mm篩孔的砂不應少于15%。

1.3 異物堵管。理論上講，堵管最易發生在3個大石子在同一截面相遇卡緊時，這時截面大部分被石子占據，可流通面積很小。通常規定石子最大粒徑與管內徑d：D<1：3（注：此項在《規程》中有詳細規定，根據輸送高度和石子種類，為l：2.5～1：5），并在泵機料斗上設方格網，防止超徑石于混入。

2. 混凝土輸送泵易堵泵的位置及排除方法

2.1 進料口處的堵塞。進料口堵塞，通常泵送動作及液壓系統均正常，無異常聲音和振動，料斗內有較大骨料或結塊，在進料口處卡住或拱起。

排除方法：使泵反向運轉以破壞結塊，使混凝土回到料斗重新攪拌，再正向泵送。如果不起作用，則需人工清理，予以排除。

2.2 分配閥出料口處的堵塞。

（1）出料口堵塞，通常泵送系統動作突然中斷，并且有異常聲響，設備有較強振動，但管道內無相應振動。

（2）排除方法：往料斗內倒入水泥漿，反復正、反向啟動泵，迫使通路打開。如果此法無效，也只能人工排除，拆下相連管，去掉閥內雜物。

2.3 管閥處堵塞。管閥處堵塞是逐漸形成的，其主要原因是泵送完混凝土后，沒有及時用高壓水沖洗，致使混凝土殘留在管內，天長日久逐漸加厚，堆積固結，造成堵塞。排除方法：泵送混凝土結束后，一定要用高壓水將泵體和S管沖洗干凈。當沖洗無效時，可采用釬敲，以把殘渣去掉，直至徹底干凈為止。

2.4 混凝土輸送管道堵塞。當輸送壓力逐漸增高，而料斗料位不下降，管道出口不出料，泵發生振動，管路也伴有強烈的振動和位移時，可判定是管道堵塞。

（1）堵塞部位的判斷：堵塞一般發生在彎管、錐管，以及有振動的地段。此時，可用小錘沿管路敲打，聲音沉悶處為堵塞處；聲音清脆處為正常。用耳聽，有沙沙聲為正常，有刺耳聲為堵塞處。

（2）排除方法：當發生堵管時，應立即采取反復進行正、反轉泵的方法，逐漸使泵出口的混凝土吸回料斗重新拌合后再輸送。也可用木錘敲擊的方法，結合正、反轉泵，使之疏通；當上述辦法無效時，說明堵塞嚴重。查明堵塞段后，將管子拆下，用高壓風吹或重錘敲擊或高壓水沖洗，待徹底清理干凈后，再接好管道繼續泵送混凝土工作。

3. 減少混凝土輸送泵堵泵的預防措施

3.1 在安裝與設計管道時，盡可能避免90°和S形彎，盡量不使用有明顯凹坑的泵管，以減少泵送混凝土的阻力，防止堵塞。應經常檢查泵管，若泵管一個方向磨損程度較大，及時將管倒換位置使用，若泵管厚度太薄時應及時更換新管，以防在工作過程中泵管打爆或因更換泵管時間較長而導致的堵管現象。

3.2 為保證泵送混凝土作業的連續性，確保混凝土澆注質量，作業中間隔時間不宜過長，以防止堵塞。如因某種原因間隔時間較長，就應每20分鐘左右啟動一次泵或反、正轉泵數次，必要時打循環泵以防堵塞。

3.3 泵送混凝土應滿足可泵性要求，必要時通過試泵確定泵送混凝土的配合比。

3.3.1 粗骨料的最大粒徑與輸送管徑之比應為：泵送高度在50m以下時，對于碎石不宜大于1：3，對于卵石不宜大于1：2.5；泵送高度在50～100m時，宜在1：3～1：4范圍；泵送高度在100m以上時，宜在1：4～1：5之間。針片狀顆粒含量不宜大于10%。

3.3.2 對不同泵送高度，入泵混凝土的坍落度可按（如表所示）選用。

3.3.3 泵送混凝土的水灰比宜為（0.4～0.6）：1。

3.3.4 泵送混凝土的含砂率宜為38%～45%。細骨料宜采用中砂，通過0.315m篩孔的砂量不應少于15%。

3.3.5 泵送混凝土中水泥最少含量為300Kg/m3。

3.4 選用的骨料粒徑一定要符合要求，一般不應大于輸送管徑的1/4。

3.5 泵送混凝土前應用清水潤滑管道，先送砂漿，后送混凝土，以防止堵塞。開始泵送時，混凝土泵應處于慢速、勻速運行的狀態，然后逐漸加速。同時應觀察混凝土泵的壓力和各系統的工作情況，待各系統工作正常后方可以正常速度泵送，混凝土泵送工作盡可能連續進行，混凝土缸的活塞應保持以最大行程運行，以便發揮混凝土泵的最大效能，并可使混凝土缸在長度方向上的磨損均勻，混凝土泵若出現壓力過高且不穩定、油溫升高。輸送管明顯振動及泵送困難等現象時，不得強行泵送，應立即查明原因予以排除。可先用木槌敲擊輸送管得彎管。錐形管等部位，并進行慢速泵送或反泵，以防止堵塞。

3.6 在炎熱的夏天，應采用濕草袋覆蓋管道，防止在泵送過程中，混凝土塌落過快而產生堵管。

3.7 混凝土泵料斗上應設置篩網，并設專人監視進料，及時將大石塊及雜物及時撿出，特別是片石及長條石等，避免因直徑過大的骨料或異物進入而造成堵塞。

3.8 泵送時，料斗內的混凝土存量不能低于攪拌軸位置，以避免空氣進入泵管引起管道振動。

3.9 泵送完畢后，必須認真清洗料斗及輸送管道系統。混凝土缸內的殘留混凝土若清除不干凈，將在缸壁上固化，當活塞再次運行時，活塞密封面將直接承受缸壁上已固化的混凝土對其的沖擊，導致推送活塞局部剝落。這種損壞不同于活塞密封的正常磨損，密封面無法在壓力的作用下自我補償，從而導致漏漿或吸空，引起泵送無力、堵塞等。

基于以上的分析，可以得出混凝土輸送泵的泵送過程，與混凝土的性能有密不可分的關系，同時在操作過程中注意操作規程的細節，及時發現及時排除故障，以提高輸送泵的工作效率。

參考文獻

[1] 《工程機械使用手冊》中國水利水電工程總公司編

[2] 《混凝土輸送泵操作規程》

[3] 《混凝土泵送施工技術規程》