泵送混凝土堵泵与堵管原因分析及预防处理措施.docx

泵送混凝土堵泵与堵管原因分析及预防处理措施目录1 .前言12.为什么泵送混凝土会堵管，爆管？怎么避免和解决？21. 1.操作不当是造成堵管的主要原因22. 2.管道连接原因导致的堵管23. 3.混凝土或砂浆的离析导致的堵管34. 4.局部漏浆造成的堵管35. 5.不合格的泵送混凝土导致的堵管33 .泵送混凝土堵泵的预防43. 1.操作人员44. 2.配合比55. 3.泵管76. 4.罐车及运输过程77. 5.泵机88. 6.施工单位99. 7.监理单位104 .堵管避免方法105 .堵管处理措施Il6 .结论111 .前言地下工程施工受客观条件的影响，混凝土主要以泵送为主，不但极大提高了工作效率，缩短了工期，而且保障了混凝土质量。但在施工过程中，受各种因素的影响，泵送混凝土堵泵与堵管现象时有发生。为给生产线创建一个安全、合理、高效的生产环境，在这里和大家一起分析混凝土堵管、爆管的诸多原因，避免以后发生类似状况。因受场地的限制，泵送铺设线路较长，弯管较多，这一场景无法改变；也有混凝土级配、作业面工作穿插耽误的“间歇”时间等多种因素，导致现场泵管受堵时有发生。混凝土输送泵管的堵塞也使混凝土在初凝后也无法进行第二次浇筑，这也给混凝土结构质量造成不同程度的质量缺陷。为保证工程结构实体质量，在此，小编就泵送混凝土堵管最有效的避免措施进行探讨，对操作人员、配合比、泵管、罐车及运输过程、泵机等几方面的分析，提出每个方面的处理方法及预防措施，以保障泵送混凝土的施工质量。2 .为什么泵送混凝土会堵管，爆管？怎么避免和解决？2.1.操作不当是造成堵管的主要原因(1)操作人员精力不集中。输送泵操作人员在泵送施工中应精力集中，时刻注意泵送压力表的读数，一旦发现压力表读数突然增大，应立即反泵23个行程，再正泵，堵管即可排除。若已经进行了反泵、正泵几个操作循环，仍未排除堵管，应及时拆管清洗，否则将使堵管更加严重。(2)泵送速度选择不当。泵送时，速度的选择很关键，操作人员不能一味的图快，欲速则不达。首次泵送时，由于管道阻力较大，此时应低速泵送，泵送正常后，可适当提高泵送速度。当出现堵管征兆或某一车混凝土的坍落度较小时，应低速泵送，将堵管消灭在萌芽状态。(3)余料量控制不当。泵送时，操作人员须随时观察斗中的余料，余料不得低于搅拌轴，如果余料太少，极易吸入空气，导致堵管。料斗中的料也不能堆得太多，应低于防护栏，以便于及时清理粗骨料和超大骨料。当某一车混凝土的坍落度较小时，余料可低于搅拌轴，控制在“S”管或吸入口以上，以减小搅拌阻力、摆动阻力和吸入阻力。本办法仅适用于“S”阀系列混凝土泵。(4)混凝土的坍落度过小时采取措施不当。当发现有一斗混凝土的坍落度很小，无法泵送时，应及时将混凝土从斗料底部放掉，若贪图省事，强行泵送极易造成堵管。2.2.管道连接原因导致的堵管管道接法错误很容易导致堵管。接管时应遵循以下原则：管道布置时应按最短距离、最少弯头和最大弯头来布管，尽量减少输送阻力，也就减少了堵管的可能性。泵出口锥管处，不许直接连接弯管，至少应接入一段直管后，再接弯管。泵送中途接管时，每次只能加接一根，且应用水润滑一下管道内壁，并排尽空气，否则极易造成堵管。垂直向下的管道，出口处应装设防离析装置，预防堵管。高层泵送时，水平管路的长度一般应不小于垂直管路长度的15%,且应在水平管路中接入管路截止阀。停机时间超过5min时，应关闭截止阀，防止混凝土倒流，导致堵管。由水平转垂直时的90度弯管，弯曲半径应大于500mm。2. 3.混凝土或砂浆的离析导致的堵管混凝土或砂浆遇水时，极易造成离析。有时在泵送砂浆时便发生堵管现象,就是因为砂浆与管道中的水直接接触后，砂浆离析而引起的。预防办法是：泵前用水湿润管道后，从管道的最低点将管道接头松开，将余水全部放掉，或者在泵水之后泵送砂浆之前，放入一海绵球，将砂浆与水分开。泵送完毕清洗管道时，也要放入一海绵球，将水与混凝土分开，否则极易造成堵管。3. 4.局部漏浆造成的堵管由于砂浆泄漏掉，一方面影响混凝土的质量；另一方面漏浆后，将导致混凝土的坍落度减小和泵送压力的损失，从而导致堵管。漏浆的原因主要有一下几种：(1)输送管道接头密封不严。输送管道接头密封不严，管卡松动或密封圈损坏而漏浆，此时应紧固管卡或更换密封圈。(2)眼镜板和切割环之间的间隙过大。眼镜板和切割环磨损严重时，二者之间的间隙变大。当间隙大于10%时，须通过调整异形螺栓来缩小眼镜板和切割环之间的间隙；若已无法调整，应立即更换磨损件。本办法适用于“S”阀系列混凝土泵。(3)混凝土泵活塞磨损严重。操作人员应经常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，表明混凝土活塞已经磨损，此时应及时更换活塞，否则将因漏浆和压力损失而导致堵管，同时还会加剧活塞和输送缸的磨损。(4)因混凝土输送缸严重磨损而引起的漏浆。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，此时需更换输送缸。2.5.不合格的泵送混凝土导致的堵管用于泵送的混凝土必须符合泵送混凝土的要求，并不是所有的混凝土都可以拿来泵送，非合格的泵送混凝土将加剧泵机的磨损，并经常出现堵管、爆管等。(1)混凝土的坍落度过大或过小。混凝土坍落度的大小直接反映了混凝土流动性的好坏，混凝土的输送阻力随着坍落度的增加而减小。泵送混凝土的坍落度一般在8300PX范围内，对于长距离和大高度的泵送一般需严格控制在375px左右。坍落度过小，会增大输送压力，加剧设备磨损，并导致堵管。坍落度过大，高压下混凝土易离析而造成堵管。(2)含砂率过小、粗骨料级配不合理。细骨料按来源可分为：河砂、人工砂(即机制砂)、海砂、山砂，其中河砂的可泵性最好，机制砂的可泵性最差。细骨料按粒径可分为：粗砂、中砂、细砂，其中中砂的可泵性最好。粗骨料按形状可分为：卵石、碎石，卵石的可泵性好于碎石。骨料的最大粒径与输送管道的最小口径也有关系，卵石的最大粒径应小于1/3口径，碎石的最大粒径应小于1/4口径，否则也易引起堵管。由于材料的不同，细骨料的含量(即含砂率)、粗骨料的级配都存在一个最佳值。通常情况下，含砂率不宜太低，应大于40%,大粒径粗骨料的含量不宜过高。合理地选择含砂率和确定骨料级配，对提高混凝土的泵送性能和预防堵管至关重要。(3)水泥用量过少或过多。水泥在泵送混凝土中，起胶结作用和润滑作用，同时水泥具有良好的保水性能，使混凝土在泵送过程中不易泌水，水泥的用量也存在一个最佳值。若水泥用量过少，将严重影响混凝土的吸入性能，同时使泵送阻力增加，混凝土的保水性变差，容易泌水、离析和发生堵管。另外，水泥用量与骨料的形状也有关系，骨料的表面积越大，需要包裹的水泥浆也应该越多，相应地水泥的含量就越大。因此，合理地确定水泥的用量，对提高混凝土的可泵性、预防堵管也很重要。(4)外加剂的选用不合理，使混凝土的可泵性和流动性变差，从而导致堵管。3.泵送混凝土堵泵的预防3.1.操作人员(1)泵送操作人员未进行培训。泵送操作人员岗前未经专门培训，人员操作生疏，对关键要点及注意事项不了解，对现场泵送出现的问题盲目操作。泵送前应对操作人员进行岗前专业培训，重点培训泵送关键要点及常见问题的应变处理方式。(2)操作人员注意力不集中，未及时根据现场情况及泵送状态观察泵送压力和混凝土在泵管滑动声音。应随时观察泵送压力、混凝土在泵管的滑动声音，根据现场泵送情况，及时调整泵送压力，保证混凝土泵送通畅。(3)泵送速度选择不当。操作人员应根据泵送实际情况合理选择泵送速度，而不是一味加大泵送速度，导致泵送压力跟不上，出现堵泵现象。开始泵送时,泵机处于匀速缓慢运行并随时可反泵状态；泵送速度应先慢后快，逐步加速；同时观察泵机压力表及各系统工作情况，待各系统运行正常后，方可正常速度进行泵送。(4)混凝土余料量控制不适当。料斗内的混凝士存量不能低于搅拌轴位置，避免空气进入泵管引起“空气锁”，从而增加活塞磨损，导致管路堵塞或在出口处形成混凝土高压喷射等危险现象。泵送时，操作人员应随时观察泵机料斗中混凝土的余料，根据泵机压力及下料速度，综合控制，防止余料过多或者过少。(5)操作人员随意向混凝土中加水。泵送困难时，操作人员存在向混凝土加水的现象，导致水胶比增大，混凝土离析，不但解决不了泵送困难的问题，反而会增加堵泵的风险，更严重的是导致混凝土质量的下降，应坚决制止。(6)操作人员未注意到异常情况。操作人员应时刻注意泵送压力及泵送声音,对泵压及泵送声音出现异常情况时应立即停止泵送，查明原因，避免堵泵和堵管。3.2.配合比(1)混凝土配合比不良。混凝土配合比是保证混凝土质量最为关键的因素，也是影响混凝土泵送性能的主要因素之一，良好合理的配合比不仅满足规范设计要求，而且满足现场施工要求。因此混凝土配合比应从技术指标、和易性和经济性等方面经过充分试验论证、综合比选，还应进行现场生产性试验，看是否满足现场的施工要求。(2)水胶比不合适，胶凝材料过多或者过少。混凝土中的水胶比直接决定混凝土强度的多少，反映混凝土拌合物的性能。水胶比过大，胶凝材料较少，混凝土易离析；水胶比过小，胶凝材料过多，混凝土黏稠，流动性不足，会对混凝土泵送性能产生影响。(3)减水剂选择不当，与水泥的适应性差。水泥和外加剂中原材料个别化学成分的差异，会导致二者适应性差，影响混凝土拌合物性能，直观体现在混凝土坍落度损失上。另外，外加剂掺量的过多或者过少，也对拌合物产生影响。水泥与减水剂在混凝土配合比试验时，均需做适应性试验，看二者是否相互适应，对混凝土拌合物有无影响。(4)选择合理的砂率。砂率过小导致混凝土保水性、流动性变差，混凝土变形较差；砂率过大，混凝土易产生骨料分离，仓面浮浆过多，严重者造成混凝土强度下降。一般泵送混凝土为满足泵送性能要求，根据现场实际情况在原配合比砂率基础上增加1%2%。(5)细骨料的细度模数和粒径不合理。细度模数的大小与砂率息息相关，与泵送性能也紧密相连，混凝土生产过程中应根据实际细度模数来调整砂率，一般细度模数变化02增减1%的砂率。细骨料中粒径的不合理，也会导致混凝土浆液发生变化，降低混凝土泵送性能。(6)细骨料中细粉含量不足或者过多会造成混凝土离析和流动性不足，使砂浆不能很好地携带骨料而造成堵泵。细骨料细粉过多，容易吸附外加剂有效成分，造成外加剂用量增加、拌合物性能下降、坍落度损失增大。(7)粗骨料级配、粒径、形状的影响。粗骨料级配是否合理，直接影响到混凝土的性能，不合理的级配造成混凝土拌合物性能达不到要求；骨料中的超径、逊径和中径含量的多少，对混凝土性能也造成影响；粗骨料在混凝土中占比一半以上，良好的连续级配、合格的粒径和相对圆润的形状，不但节约胶凝材料用量、降低用水量，而且对混凝土拌合物的性能有很大的提升。(8)混凝土坍落度控制。混凝土拌合物坍落度过大、过小或坍落度经时损失太快都对混凝土泵送造成影响。控制好混凝土拌合物坍落度在设计要求范围之内，保持平稳状态，有利于稳定混凝土泵送性能。(9)骨料混仓时防止混凝土拌合物中有超径骨料。二级配泵送混凝土最大粒径40mm,泵管直径150mm,当出现两个80mm粒径的超径骨料，将直接导致泵管堵塞，无法泵送。要从骨料仓的设置、运输过程及回转上料等各环节进行管控，防止骨料混仓现象，造成堵管。(10)润管砂浆配合比不当。润管砂浆主要在初次泵送或者泵送中断时间较长时使用，使泵管覆盖一层薄砂浆，减少混凝土泵送时的砂浆损失；当砂浆中用水量与砂过多或者过少，均对泵管覆盖不全，起不到润滑作用，从而造成后续堵管。3.3.泵管(1)泵管的布设。根据工程特点、施工场地条件、混凝土浇筑方案等综合因素考虑泵管的布设。如果在布设时弯管太多，不但会对泵送造成较大阻力，还会增加堵管的风险。科学合理的泵管布设是做好泵管设计的首要任务。(2)泵管弯道太多和密封不严。泵管弯道太多增加泵送时的阻力，导致泵送压力不足，混凝土无法到达仓面；泵管密封不严导致泵送压力损失。因此尽量减少泵管弯道，不可避免时尽量增加弯道半径；泵管安装时要仔细检查连接处的密封圈是否损坏，连接处和密封圈要清理干净。(3)泵管的选择。泵管规格应根据骨料最大粒径、混凝土输出量、输送距离及拌合物性能进行选择，规范要求粗骨料(碎石)最大粒径分别为20mm、40mm时，泵管最小管径分别为100mm、15Ommo(4)泵送前润滑不到位。泵送前未使用润管砂浆或者富浆混凝土进行润管，导致泵送时混凝土中浆液损失，造成堵管。(5)泵管的缺陷。泵管不得有龟裂、孔洞、凹凸损失和弯折等缺陷，这些缺陷将影响混凝土在泵管中的流动性，出现泵管缺陷时应及时更换。(6)泵送中断时间过长导致堵管。罐车不连续及各种故障问题，会导致泵管长时间滞留空气中，造成泵管内砂浆失去水分，不能有效起到润滑作用。在泵送中断时间过长时应先使用润管砂浆进行润管，再进行混凝土输送。3.4.罐车及运输过程(1)运输时间过长。混凝土运输时间过长，将导致混凝土拌合物坍落度损失较大，现场坍落度不能满足泵送要求，在天气较热的室外尤其明显。混凝土运输前，用水对罐车外表进行降温，防止温度对坍落度损失的影响，长距离运输时考虑二次添加外加剂，保持混凝土坍落度满足泵送要求。(2)罐车运输期间转筒未转动。混凝土运输时罐车因转筒未转动造成混凝土拌合物不均匀，骨料下沉，浆液上浮，在泵送时发生堵泵。罐车搅动一定容量的预拌匀质混凝土，一边行驶一边使搅拌桶以13r/min的搅动转速旋转，保持混凝土的均匀性。(3)卸料时未进行高速旋转拌筒。运输过程中拌筒转速受到限制，泵送混凝土易发生离析现象或得不到充分的拌合，卸料前泵送混凝土往往难以达到均匀性要求。为了确保泵送混凝土经过运输后仍能保证质量，使泵送混凝土作业能顺利进行，在给混凝土泵喂料前应高速旋转运输车拌筒，以使混凝土在拌筒内再次拌合均匀，保证混凝土质量。拌筒的旋转时间应根据不同混凝土搅拌车的具体要求和实际泵送混凝土的作业情况而定。(4)罐车安排发车频率不合理，导致现场等料时间过长。混凝土拌合物坍落度经过时间及温度变化而损失，如果现场等料时间过长，混凝土坍落度将不满足泵送要求。一般在混凝土浇筑时应充分考虑运距及时间，合理安排运输车辆,在满足现场泵送施工时尽量减少运输车辆在施工现场的等待。(5)罐车叶片老化或掉落。罐车叶片的作用主要是对混凝土发挥良好的搅拌性能，若老化或掉落将导致混凝土搅拌不均匀。(6)罐车内的旧混凝土残渣掉落。混凝土搅拌车在长期运输后，因清洗不彻底，混凝土罐内及罐口积累较多的旧混凝土残渣，积累到一定厚度，在运输时由于转筒转动及路途的颠簸，混凝土残渣掉入预拌混凝土中，因此罐车卸料完后应及时清理残留混凝土，防止残留混凝土块掉落至预拌混凝土中。(7)罐车内积水未清理干净。有些操作人员的责任心缺失，罐车在运输完后对冲洗混凝土内部积水未排除干净，在下次运输混凝土时同预拌混凝土一同进行搅拌，因此混凝土用水量增加，改变了水胶比，混凝土可能产生离析状态，不但影响混凝土泵送性能，还降低混凝土质量。因此，在混凝土罐车装料前，应排净罐车内积水。3.5.泵机(1)选择泵机的型号不当。当泵机型号与现场泵送条件不匹配时，将影响泵送性能。应根据现场情况及泵送高度选择相适应的泵机。(2)混凝土缸与活塞磨损严重。泵机随着使用时间的延长，活塞的唇边逐渐磨损导致泵送压力减弱，磨损严重时泵机将无法工作。当发现缸与活塞磨损严重时应及时更换。(3)泵机叶片磨损严重或损坏。当泵机泵送混凝土时，泵机叶片磨损严重或损坏将导致混凝土翻转不均匀，泵机喂料不足。应定期检查搅拌叶片，磨损严重或者损坏时要予以更换。(4)混凝土中有异物或大结块。现场施工时有些现场人员图方便省事，增加喂料量，将泵机料斗上筛网取消，在泵送时混地方政府专兼职应急救援部门签订电站工程应急救援协议，组织开展交通事故应急预案演练活动。3.6.施工单位(1)加强并完善施工现场的安全警示及防护措施。完善施工道路交通防护设施和警示标志，使用前验收。对于弯急坡陡、“之”字形弯道、崩塌体以及易发生交通事故的部位采取加强措施；细化和落实道路雨雪季节通行保障措施，加强应急物资储备。(2)加强对员工的安全培训。驾驶员岗前必须接受安全教育培训，经考核合格后上岗，特别是无山区道路驾驶经验的人员，必须严格执行。加强复杂路况、恶劣天气以及突发情况的应急处置技能培训，适时组织开展实操演练，加大违法违规行为处罚力度，充分利用各种手段促进驾驶员依法驾车、安全驾车、文明驾车。(3)贯彻落实车辆管理、游人进出等相关管理制度。建筑市场准入与封闭区域管理有机结合，杜绝年检保险过期车辆、无证车辆、报废车辆上路行驶，车辆凭证通行，游人限制进入；科学、评估、布置施工临时营地，认真开展地质灾害、交通、消防和环境等方面的安全评估工作，外界条件发生变化时应重新评估风险，定期组织营地专项检查；加强分包单位现场安全管控，严格考核，认真执行车辆不报验、人员不培训不进场要求；强化工点、班组安全管理，严格执行班前会及预知活动规定，认真落实职工带班制度。(4)组建车队，对车辆进行统一管理。对来源不同个体、组织或社会团体的车辆，由施工单位组建车队，设车队长、安全管理人员等岗位并明确职责，制定安全管理制度、车辆安全检查制度、驾驶员安全教育制度等，对进场车辆统一管理。由车队组织落实“驾驶员周安全教育培训、周交通安全例会、车辆周安全检查”和驾驶员行车前中后自查制度，每季度对车辆至少强检一次，每月组织交通安全专项检查。建立奖惩机制，由车队长每月组织考核。3.7.监理单位(1)高度重视隐患排查治理工作。根据承监项目风险特点，组织开展市场准入、车辆管理、道路交通、施工营地等专项安全检查，对落实隐患不力的责任单位和人员采取约束措施，强化隐患整改闭环管理；各级监理人员认真落实安全生产“一岗双责”要求，认真做好人员、设备、材料进场审批，规范开展监理巡查、旁站工作。(2)增加施工单位执行班前会、三级安全教育培训、职工带班、车辆管理等制度抽查频次。严格临建营地、施工道路的审批把关和投用前检查、验收工作，对安全措施未落实的临时营地坚决禁止投入使用。4 .堵管避免方法影响混凝土可泵性的主要因素有：水泥及掺合料、外加剂的品种，坍落度,骨料级配、形状和粒径，以及配合比等。在确定泵送混凝土配合比时，要考虑到管道压送的特点，在水泥用量、坍落度、坍落度损失、凝结时间、砂率等方面进行处理。同时，必须针对容易诱发泵管堵塞的原因，以预防为主，减少泵管堵塞发生。1 ,混凝土泵启动后，先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、网片及输送管的壁等直接与混凝土接触部分。2 ,混凝土的供应，必须保证输送混凝土的泵能连续工作。在泵送过程中，受料斗内具有足够的混凝土，以防止吸入空气产生阻塞。3 .输送管道要平直，转弯缓，接头严密，严防泵管接头处漏浆。4 .泵送混凝土前，先泵送混凝土内除粗骨料外的其他成分相同配合比的水泥砂浆。5 .开始泵送时，混凝土泵处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。泵送速度,先慢后快，逐步加速。同时，观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况，待各系统运转顺利后，方可以正常速度进行泵送。6,泵送混凝土时，活塞保持最大行程运转。7 .合理安排各个阶段施工时间，及时洗泵。8 ,适当调整混凝土的坍落度，适当添加泵送剂等添加剂改善混凝土的和易性及流动性。如果需要暂停施工的，可以添加缓凝剂（如果温度和施工可以）。9 .在安排泵送前，应到现场观察地形、水平距离以及垂直高度等泵送条件，选择合适混凝土泵，以免选用泵送压力达不到要求的混凝土泵，造成泵送过程中堵泵与爆管，输送管尺寸要根据粗集料等要求选取规格，以免选择不当造成堵管。还是要排列各个泵管的位置，尽量减少弯头的数量。10 .环境温度过高时，混凝土极易出现水分蒸发，极易造成堵管，应用草袋、布袋等吸水后将输送管覆盖起来，并及时浇水降温，保持泵送的连续性；环境温度过低时，混凝土流动性变差，易造成堵管，应当给输送管采取保温措施。11 .在浇筑后洗管时不能直接打水，一定要用专用球，不然泵管里面都是砂和石子，下次浇筑容易堵管。5 .堵管处理措施当输送管被堵塞时，采取下列方法排除：1 .重复进行反泵和正泵，逐步收出混凝土至料斗中，重新搅拌后泵送。2 .用木棍敲击等方法，查明堵塞部位，将混凝土击粉后，重复进行反泵和正泵，排除堵塞。3 .当上诉两种方法无效时，在混凝土卸压后，拆除堵塞部位的输送管，排出混凝土堵塞物后方可接管。重新泵送前，先排除管内空气后，方可拧紧接头。6 .结论水利水电工程建设过程中，需投入大量作业车辆，违章操作、车况不良、环境恶劣以及管理不到位等极易引发车辆伤害事故。以某电站建设过程中发生的一起车辆伤害事故为例，分析了事故发生的直接原因和间接原因，进行了事故树分析，从严格履行安全管理责任、严格落实安全生产规章制度、加强对作业人员的安全教育培训、改善施工车辆作业环境等方面提出了控制施工车辆安全管理的对策和建议，并在实践中得到了有效验证。