超高层泵送混凝土堵管原因及防治措施研究.docx

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1、O引言泵送混凝土技术是指用混凝土泵通过管道输送混凝土到指定位置或高度进行混凝土浇筑的技术，具有施工效率高、质量好及人工需求少的特点，尤其适用于大体积混凝土和超高层混凝土的浇筑。近年来，随着我国超高层建筑的迅猛发展，泵送混凝土技术在超高层施工中的应用越来越广泛。然而，由于超高层泵送混凝土施工影响因素繁多、技术复杂，堵管问题时常发生，不仅影响施工进度，甚至发生爆管事故，严重影响施工质量与安全。因此，超高层泵送混凝土堵管事故的防治，对于超高层建筑的施工具有重要的现实意义。1原因分析1.1人为因素(1)泵送前管道未清理。上次混凝土泵送完成后，操作人员未对管道进行清理，或清理不干净，导致管道有效直径减少

2、，且粗糙的混凝土结块使得管道摩擦阻力增大，尤其是一些弯管处，造成堵管。(2)泵送前管道未润湿。初次混凝土泵送时，未用水和砂浆对干燥的管壁进行润湿，没有润滑膜效应，导致管道摩擦阻力过大，造成混凝土堵管。(3)泵送速度过快。在泵送混凝土时，盲目加快泵送速度，导致泵送压力增大，相应摩擦阻力也增大，造成堵管。(4)操作人员精力不集中。操作人员未时刻关注泵送压力值、声响及输送管的情况，发生异常时未及时停泵进行处理，导致堵管甚至堵泵情况的发生。(5)料斗内余量料控制不当。在泵送时，料斗内余量料低于搅拌轴中线，使得泵吸入空气产生气阻，导致压力不足发生堵管。(6)随意向混凝土中加水。在混凝土中随意加水导致拌合

3、物发生离析，石子和浆体分离，使得流动性更好的浆体先被泵出，而石子聚集造成堵管。2.2管道因素(1)管道布置、连接不合理。泵送高层混凝土的管道应尽量短，弯道尽量少，且应避免角度过大的弯转，否则会导致管道的压力增大，相应的摩擦阻力也升高，增加泵送高层混凝土堵管的几率。(2)管道密封不严或管道存在缺陷。管道密封不严会导致泵送压力流失，由于压力不足而产生堵管；而管道存在裂缝、孔洞、凹凸不平或弯折等缺陷也会对混凝土在管道中的输送产生影响，可能导致堵管的发生。(3)管道直径不合理。泵送混凝土管道的直径应根据粗骨料最大粒径、混凝土性能、输送量及输送距离综合考虑选择，不合理的管道直径是造成泵送混凝土堵管事故的

4、重要隐患。1.3 混凝土材料因素(1)水灰比不合适，水泥用量过多或过少。水灰比和水泥用量直接决定着混凝土的强度与流动性，水灰比过大或水泥用量偏少，混凝土易发生离析，而水灰比过小混凝土水泥用量偏少，流动性差。(2)坍落度过大或过小。过大的坍落度很容易使混凝土发生离析现象；而过小的坍落度导致混凝土流动性变差，混凝土吸入困难，吸入量减少且会吸入空气，导致摩擦阻力增大，流量也不均匀，在出口处产生“放炮”现象。(3)粗细集料级配、粒形不符合要求。粗、细集料的级配、细集料的细度模数与混凝土的流动性息息相关，若粗、细集料级配设置不合适，混凝土的流动性也会不佳；同时，过大的粗集料粒径也很容易导致堵管的发生；此

5、外，集料内针片状颗粒过多也是造成混凝土堵管的重要原因，这是由于包裹针片状颗粒所需的砂浆量更多，而过多的针片状颗粒导致包裹粗骨料的砂浆量不足,导致流动性变差。(4)砂率选择不合适。在混凝土中，砂与水泥浆组成的砂浆在粗骨料间起到润滑和辐珠作用，在水泥用量和水灰比一定的条件下可以减小粗骨料间的摩擦力，若砂率过小，润滑和辐珠效应不明显，其流动性也变差；而随着砂率增加，粗、细骨料的总表面积增大，在水泥浆用量一定的条件下，骨料表面包裹的砂浆量减薄，润滑作用也会下降，使的混凝土流动性降低，发生堵管。(5)外加剂适应性不好。泵送混凝土所选用的减水剂、泵送剂或早强剂等外加剂与水泥、矿粉或粉煤灰的适用性不好，影响

6、混凝土拌合物性能。(6)混凝土中存在异物，泵送的混凝土中含有钢筋、铁丝或树枝等异物或者过大的混凝土结块，导致混凝土输送受阻，发生管道堵塞。1.4 环境因素(1)夏季高温。在夏季施工时，很容易由于高温环境使得混凝土水分蒸发，流动性降低；同时，管壁水分的流失导致管壁的润滑膜效应失效，托浮力逐渐下降，相应的阻力逐渐增大，造成堵管。(1)冬季低温。在冬季施工时，过低的温度使得混凝土中的自由水结晶，使得混凝土有效水灰比较低，从而流动性变差，造成堵管。2防治措施2.1人员方面施工前，应对操作人员进行专业岗前培训，使其充分熟悉超高层泵送混凝土相关作业规范标准，掌握施工工艺及技术要点，并开展相关考试，考试通过

7、后持相关证书才可上岗作业。同时，还应加强对操作人员责任意识的培养，明确其岗位职责和工作标准，让其意识到认真、规范、负责施工的重要性，做好自身工作，混凝土泵送时，自觉保持精力集中，能够及时发现异常并进行处理。此外，还应做好技术交底与安全交底工作，使操作人员提前了解技术要点和难点。而在施工时，安全员及质量员及其他管理人员应做好现场监督指导，督促操作人员依照相关标准、规范及施工方案规范作业，以降低人为操作不当而发生堵管的可能性。若施工中发生堵管及其他异常，一定要及时查明原因进行针对性的处理，不可盲目加压导致更严重的事故。2.2 管道方面管道的布置对于超高层泵送混凝土的施工效率和质量有着重要的影响，应

8、在施工前对泵送管道进行合理的布局设计，尽量做到短线路、少弯道、密接头。其次，还应设置不小于垂直管道长度15%的水平管道，以降低由于压力不足造成的堵管可能性，且在水平管道路线上还应设置截止阀，当停机时间超过5min时，关闭截止阀，以防止混凝土倒流而导致堵管。同时，在管道接管前应对管道进行严格的检查，确认其不存在裂缝、孔洞、凹凸不平及弯折等缺陷，内部清洗干净无混凝土残渣；连接后应对管道接头的密封性进行检验，保证其密封、不漏浆；在泵送前还应用水和砂浆对管道进行润湿，以减少摩擦阻力。此外，管道直径也应根据粗骨料最大粒径、输送量及输送高度综合选择；水平转直角时的90。弯管，其弯曲半径应大于500mm。2

9、.3 混凝土材料方面施工时，应加强混凝土出厂时的质量监管与入泵时的检查，严禁使用不符合要求的混凝土。混凝土坍落度要结合多种因素综合选取，以符合超高层混凝土的泵送要求。坍落度既不能过大，发生离析；亦不可过小，导致流动性太差；在泵送过程中，坍落度也不能出现过大波动。在混凝土搅拌时应注意各原材料的质量与比例，严格控制用水量，以防止离析等问题发生。同时，泵送混凝土的砂率和粗、细集料的级配也应严格控制，在保证其流动性的前提下不可发生离析，粗骨料最大粒径也应根据管道直径合理选择，不得超过管道直径的l3o2.4 环境方面对于高温条件下进行的混凝土泵送作业，可采用以下措施避免堵管：在混凝土泵送时，用冷水清洗冷

10、却；在管道表面覆盖吸水的草袋、布袋等，并及时进行浇水降温；若白天温度过高，可考虑在夜间温度较低时进行浇筑；保持泵送的连续性，控制泵送过程中的间歇时间。而对于低温条件下进行的混凝土泵送作业，可采用以下措施避免堵管：保证混凝土的入泵温度在T2以上;在输送管道上用干草、布袋进行覆盖包裹，对其进行保温；在管道沿线设置铁皮暖棚，通过棚内燃煤保证管内混凝土的温度；在罐车上安装防冻套，保持罐车混凝土温度。3小结超高层混凝土的泵送浇筑一直是超高层建筑施工的技术难点。在施工中，管理者应从人员、混凝土材料、管道及环境等角度出发，注重每个环节，全方位对超高层混凝土的泵送流程与工艺进行控制，依照规范、标准及施工方案严谨施工，以避免堵管事故的发生。