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【摘要】泵送混凝土以其作业速度快、劳动强度低，生产效率高的优点，在受场地条件限制及大型砼施工中得到广泛应用，从泵送混凝土施工的设备选型、配制试验、施工中经常出现的堵管和难以处理的问题，进行了探讨。
【关键词】泵送混凝土；输送泵；布置；配制
1. 泵送混凝土的配制
1.1泵送混凝土在泵压的作用下砼中的砂浆包裹着粗骨料，经管道垂直及水平运输，它除了具备普通砼的强度和稳定性外，还必须具有相应的流动性和耐久性。在施工中经常出现管道堵塞其重要原因就是：（1）坍落度不稳定，粘聚性和保水性差。（2）粗骨料粒径太大或级配不符合要求，砂率低或级配差，水泥用量不当或水泥质量差。（3）外加剂不适合。
1.2要解决上述问题就要从以下几方面入手：
1.2.1合理确定坍落度。
泵送混凝土的坍落度应根据泵送的高度和距离确定，按表1选择。坍落度对砼的可泵性影响很大。如果坍落度过大，砼流动性好但易产生泌水和离析，坍落度过小，砼的流动性差，管阻增大，就会造成管道堵塞。表1列出的数值是垂直和水平泵砼的参考值，对于大落差，垂直向下的泵送施工，坍落度宜控制在12～16cm为好。
1.2.2确定适当的水灰比及用水量。
泵送砼的水泥用量一般不得小于300Kg/m3，且各项指标符合GB175-85和GB1344-85标准，要求其最大水灰比为0.6，一般控制在0.4～0.6较好。 水灰比小于0.4时，混凝土的泵送阻力急剧增大；大于0.6时，混凝土则易泌水、分层、离析，也影响泵送。
1.2.3砂石的级配和砂率。
1.2.3.1泵送砼对粗骨料的级配要求比较严格，表面光滑的圆形或近似圆形的比尖扁平的要好，卵石优于碎石，对碎石的最大粒径要满足以下要求：（1）碎石粒径不应大于输送管内径的1/4。（2）卵石不应大于管内径的1/3； 粗骨料的级配直接影响空隙率和砂率，从而影响砼的可泵性，一般常用5～25 mm和5～40mm连续级配。但在施工中20～40mm的碎石容易堵管，掺入30～40%1～2cm细石和10～20%1cm以下的瓜子石，效果明显提高。
1.2.3.2细骨料对砼拌合物的影响很大，粗砂空隙率大，可泵性差，砂粒过细，泌水性增大，砼干缩性大，泵送阻力大。如因细骨料不能满足泵送要求而发生堵管，可通过调整水泥用量或填加外加剂等办法予以解决。
1.2.3.3为保证混凝土的流动性、粘聚性和保水性 ，以便于运输、泵送和浇筑，泵送混凝土的砂率要比普通流动性混凝土增大砂率6%以上，约为38～45%。
2. 合理选择混凝土输送泵
2.1首先从技术参数入手。通常，一台混凝土输送泵有以下几个主要技术参数：输送排量、出口压力、电机功率和分配阀形式。按照国家新标准，这几个主要参数从混凝土输送泵的型号上都可获知。以“HBTS60-13-90”型混凝土输送泵为例说明其代表意义。
HB——混凝土输送泵的汉语拼音缩写， T——拖式混凝土输送泵， S——分配阀为S形摆管阀（D表示蝶形阀，Z表示闸阀）， 60——最大理论输送量，m3/h 13——混凝土输送泵出口处的最大压力，MPa ， 90——电机功率，KW 按照所标注的出口压力等级，分为低压泵（≤5MPa）、中压泵（6～10MPs）和高压泵（>10MPa）；按每小时的最大输送量，有20～100m3不等，且大多数混凝土输送泵都可以实现两档变排量或无级变量。
2.2根据工程的实际需要，根据输送距离的高度，选择出口压力；根据搅拌供料的能力，选择输出方量的范围；根据泵送混凝土的骨料情况，选择分配阀的形式。蝶形阀对骨料的适应性最好，但是换向摆动的截面积较大，适合于低、中压等级的混凝土输送泵，适用于基础建设；S形摆管阀在泵送过程中压力损失少，混凝土流道顺畅，但受管径的限制，对骨料要求较高，适合于中、高压泵，适用于高层建筑和混凝土质量较高的远距离、高扬程输送；闸阀的性能介于蝶阀和S阀之间，在中压泵上应用较多。
2.3一台混凝土输送泵的电机功率是决定出口压力和输送方量的前提条件，在电机功率一定的情况下，压力的升高必将使输送量降低；相反，降低出口压力，将会使输送量增加。为了保证混凝土输送泵既要有较大输送量，又能有一定的出口压力和与之相匹配的经济功率，在混凝土输送泵的设计中，大都采用了恒功率柱塞泵；即恒功率值选定后，当出口压力升高时，油泵输出排量会自动降低，达到与功率设计相对应的值；如果既要达到出口压力高，又想得到输送量大的目的。惟一的途径就是增加电机功率。因此，在国家新标准中，引用了混凝土输送泵的能力指数概念（以MPa·m3/h为度量单位）；即混凝土输送泵的实际出口压力与每小时实际输送量之乖积，该值越大，其能力指数也越大，电机的功率也将越大，由此实现大排量、高扬程的目的。许多厂家在设计时，还采用了高低压切换的功能设计，以满足不同的施工要求。
3. 砼泵及管道的现场布置
（1） 施工前应认真进行配管设计，绘制布置简图，列出各种管件﹑连接件和配件的规格数量，提出清单。
（2） 泵机力求靠近砼浇筑地点，尽可能选择最短距离来布置管路，必要时可以跨越或穿过障碍。跨越障碍虚升高时应在管路最高点设置气门。
（3） 在同一条管路中尽可能使混凝土断面保持不变，尽量少用锥形管或弯管。
（4） 垂直向上配管时，保证从泵机出口到垂直输送管之间要有一定长度的地面水平管，利用该段水平管的摩擦阻力抵消然后再接90度弯头，转向垂直输送。（转向垂直走向的90度弯头，必须用曲率半径为1m以上的大弯头，并用螺栓牢固地固定在砼结构的预留位置上，由埋设铁件固定或设一个专用底座，并撑以木楔。）水平管长度不小于垂直管长度的1/4，一般不宜小于15m，并应在混凝土泵出料口3～6m处的输送管根部设置截止阀，防止混凝土拌合物倒流。垂直管道要用预埋件紧固在砼结构上，每间隔3m设一个紧固卡。 （5） 倾斜向下配管时，应在斜管上端设置气阀。必要时可打开气阀放入空气，使管内压力平衡。向下配置的斜管底部应有足够长度的水平配管，以增加抵抗混凝土因自重可能下落的阻力，避免在管道中产生真空段。
（6） 配管时应把新管配置在管路开始段，因为该处压力比较高。经长期使用后泵管磨损较大，不要把这类管配置在泵压较大的区间。
（7） 寒冷地区冬季施工或炎热季节施工时，泵管应采用隔热保温措施。
（8） 为了确保泵送砼能连续工作，泵机周围最好能停放两辆以上砼搅拌运输车。
（9） 为了保证施工连续进行，防止泵机发生故障造成停工，应设有备用泵机。
（10） 地面水平管道上要装一个截止阀。
（11） 地面水平管可用支架支垫。因为排除堵管及清洗时，部分管道拆除较方便，故不必固定过牢。
4. 砼的泵送
（1）泵机操作人员应进行严格培训，以考试合格方准上岗操作。
（2）泵送前应检查泵机运行情况，确保运行正常。
（3）泵机料斗上要有筛网，并派专人值班监视喂料情况，当发现大块物料时，应立即拣出。
（4）泵送前，应先开机用水润湿整个管道，而后送入与混凝土配比相同的水泥砂浆（或1：2水泥砂浆），润滑管道后即可开始泵送混凝土。
（5）砼应保证连续供应，以确保泵送连续进行，尽可能防止停歇。万一不能连续供料，宁可放慢泵送速度，以保证连续泵送。当发生供应脱节不能连续泵送时，泵机不能停止工作，应每隔4～5min使泵正、反转两个冲程，把料从管道内抽回重新拌合，再泵入管道，以免管道内拌和结快或沉淀。同时开动料斗中的搅拌器，搅拌3～6转，防止砼离析。
（6）在泵送砼时，应使料斗内持续保持一定量的砼（不低于缸筒口上10mm到料斗口下200mm之间为宜），如料斗内剩余的砼降低到20cm以下，则易吸入空气，致使转换开关阀间造成砼逆流，形成堵塞，则需将泵机反转，把砼退回料斗，除去空气后再正转泵送。
（7）泵送时，应随时观察泵送效果，若喷出砼像一根柔软的柱子，直径微微放粗，石子不露出，更不散开，证明泵送效果尚佳；若喷出一半就散开，说明和易性不好；喷到地面时砂浆飞溅严重，说明坍落度应再小些。
（8）在高温条件下施工，应在水平输送管上覆盖两层湿草帘，以防止直接日照，并要求每隔一定时间洒水润湿，这样能使管道内的砼不致于吸收大量热量而失水导致管道堵塞，影响泵送。
（9）泵送结束后，要及时进行管道清洗。
5. 结论
综上所述，只有合理确定砼配比，正确选择混凝土输送泵，认真进行配管设计和现场布置，严格控制泵送混凝土施工工艺，才能保证泵送混凝土的施工质量才能真正实现其作业速度快、劳动强度低，生产效率高的优点。
参考文献
[1]董志《泵送混凝土堵管原因分析及解决办法》 西部探矿工程（2000.5）
[文章编号]1006-7619（2013）08-16-818
【关键词】泵送混凝土；输送泵；布置；配制
1. 泵送混凝土的配制
1.1泵送混凝土在泵压的作用下砼中的砂浆包裹着粗骨料，经管道垂直及水平运输，它除了具备普通砼的强度和稳定性外，还必须具有相应的流动性和耐久性。在施工中经常出现管道堵塞其重要原因就是：（1）坍落度不稳定，粘聚性和保水性差。（2）粗骨料粒径太大或级配不符合要求，砂率低或级配差，水泥用量不当或水泥质量差。（3）外加剂不适合。
1.2要解决上述问题就要从以下几方面入手：
1.2.1合理确定坍落度。
泵送混凝土的坍落度应根据泵送的高度和距离确定，按表1选择。坍落度对砼的可泵性影响很大。如果坍落度过大，砼流动性好但易产生泌水和离析，坍落度过小，砼的流动性差，管阻增大，就会造成管道堵塞。表1列出的数值是垂直和水平泵砼的参考值，对于大落差，垂直向下的泵送施工，坍落度宜控制在12～16cm为好。
1.2.2确定适当的水灰比及用水量。
泵送砼的水泥用量一般不得小于300Kg/m3，且各项指标符合GB175-85和GB1344-85标准，要求其最大水灰比为0.6，一般控制在0.4～0.6较好。 水灰比小于0.4时，混凝土的泵送阻力急剧增大；大于0.6时，混凝土则易泌水、分层、离析，也影响泵送。
1.2.3砂石的级配和砂率。
1.2.3.1泵送砼对粗骨料的级配要求比较严格，表面光滑的圆形或近似圆形的比尖扁平的要好，卵石优于碎石，对碎石的最大粒径要满足以下要求：（1）碎石粒径不应大于输送管内径的1/4。（2）卵石不应大于管内径的1/3； 粗骨料的级配直接影响空隙率和砂率，从而影响砼的可泵性，一般常用5～25 mm和5～40mm连续级配。但在施工中20～40mm的碎石容易堵管，掺入30～40%1～2cm细石和10～20%1cm以下的瓜子石，效果明显提高。
1.2.3.2细骨料对砼拌合物的影响很大，粗砂空隙率大，可泵性差，砂粒过细，泌水性增大，砼干缩性大，泵送阻力大。如因细骨料不能满足泵送要求而发生堵管，可通过调整水泥用量或填加外加剂等办法予以解决。
1.2.3.3为保证混凝土的流动性、粘聚性和保水性 ，以便于运输、泵送和浇筑，泵送混凝土的砂率要比普通流动性混凝土增大砂率6%以上，约为38～45%。
2. 合理选择混凝土输送泵
2.1首先从技术参数入手。通常，一台混凝土输送泵有以下几个主要技术参数：输送排量、出口压力、电机功率和分配阀形式。按照国家新标准，这几个主要参数从混凝土输送泵的型号上都可获知。以“HBTS60-13-90”型混凝土输送泵为例说明其代表意义。
HB——混凝土输送泵的汉语拼音缩写， T——拖式混凝土输送泵， S——分配阀为S形摆管阀（D表示蝶形阀，Z表示闸阀）， 60——最大理论输送量，m3/h 13——混凝土输送泵出口处的最大压力，MPa ， 90——电机功率，KW 按照所标注的出口压力等级，分为低压泵（≤5MPa）、中压泵（6～10MPs）和高压泵（>10MPa）；按每小时的最大输送量，有20～100m3不等，且大多数混凝土输送泵都可以实现两档变排量或无级变量。
2.2根据工程的实际需要，根据输送距离的高度，选择出口压力；根据搅拌供料的能力，选择输出方量的范围；根据泵送混凝土的骨料情况，选择分配阀的形式。蝶形阀对骨料的适应性最好，但是换向摆动的截面积较大，适合于低、中压等级的混凝土输送泵，适用于基础建设；S形摆管阀在泵送过程中压力损失少，混凝土流道顺畅，但受管径的限制，对骨料要求较高，适合于中、高压泵，适用于高层建筑和混凝土质量较高的远距离、高扬程输送；闸阀的性能介于蝶阀和S阀之间，在中压泵上应用较多。
2.3一台混凝土输送泵的电机功率是决定出口压力和输送方量的前提条件，在电机功率一定的情况下，压力的升高必将使输送量降低；相反，降低出口压力，将会使输送量增加。为了保证混凝土输送泵既要有较大输送量，又能有一定的出口压力和与之相匹配的经济功率，在混凝土输送泵的设计中，大都采用了恒功率柱塞泵；即恒功率值选定后，当出口压力升高时，油泵输出排量会自动降低，达到与功率设计相对应的值；如果既要达到出口压力高，又想得到输送量大的目的。惟一的途径就是增加电机功率。因此，在国家新标准中，引用了混凝土输送泵的能力指数概念（以MPa·m3/h为度量单位）；即混凝土输送泵的实际出口压力与每小时实际输送量之乖积，该值越大，其能力指数也越大，电机的功率也将越大，由此实现大排量、高扬程的目的。许多厂家在设计时，还采用了高低压切换的功能设计，以满足不同的施工要求。
3. 砼泵及管道的现场布置
（1） 施工前应认真进行配管设计，绘制布置简图，列出各种管件﹑连接件和配件的规格数量，提出清单。
（2） 泵机力求靠近砼浇筑地点，尽可能选择最短距离来布置管路，必要时可以跨越或穿过障碍。跨越障碍虚升高时应在管路最高点设置气门。
（3） 在同一条管路中尽可能使混凝土断面保持不变，尽量少用锥形管或弯管。
（4） 垂直向上配管时，保证从泵机出口到垂直输送管之间要有一定长度的地面水平管，利用该段水平管的摩擦阻力抵消然后再接90度弯头，转向垂直输送。（转向垂直走向的90度弯头，必须用曲率半径为1m以上的大弯头，并用螺栓牢固地固定在砼结构的预留位置上，由埋设铁件固定或设一个专用底座，并撑以木楔。）水平管长度不小于垂直管长度的1/4，一般不宜小于15m，并应在混凝土泵出料口3～6m处的输送管根部设置截止阀，防止混凝土拌合物倒流。垂直管道要用预埋件紧固在砼结构上，每间隔3m设一个紧固卡。 （5） 倾斜向下配管时，应在斜管上端设置气阀。必要时可打开气阀放入空气，使管内压力平衡。向下配置的斜管底部应有足够长度的水平配管，以增加抵抗混凝土因自重可能下落的阻力，避免在管道中产生真空段。
（6） 配管时应把新管配置在管路开始段，因为该处压力比较高。经长期使用后泵管磨损较大，不要把这类管配置在泵压较大的区间。
（7） 寒冷地区冬季施工或炎热季节施工时，泵管应采用隔热保温措施。
（8） 为了确保泵送砼能连续工作，泵机周围最好能停放两辆以上砼搅拌运输车。
（9） 为了保证施工连续进行，防止泵机发生故障造成停工，应设有备用泵机。
（10） 地面水平管道上要装一个截止阀。
（11） 地面水平管可用支架支垫。因为排除堵管及清洗时，部分管道拆除较方便，故不必固定过牢。
4. 砼的泵送
（1）泵机操作人员应进行严格培训，以考试合格方准上岗操作。
（2）泵送前应检查泵机运行情况，确保运行正常。
（3）泵机料斗上要有筛网，并派专人值班监视喂料情况，当发现大块物料时，应立即拣出。
（4）泵送前，应先开机用水润湿整个管道，而后送入与混凝土配比相同的水泥砂浆（或1：2水泥砂浆），润滑管道后即可开始泵送混凝土。
（5）砼应保证连续供应，以确保泵送连续进行，尽可能防止停歇。万一不能连续供料，宁可放慢泵送速度，以保证连续泵送。当发生供应脱节不能连续泵送时，泵机不能停止工作，应每隔4～5min使泵正、反转两个冲程，把料从管道内抽回重新拌合，再泵入管道，以免管道内拌和结快或沉淀。同时开动料斗中的搅拌器，搅拌3～6转，防止砼离析。
（6）在泵送砼时，应使料斗内持续保持一定量的砼（不低于缸筒口上10mm到料斗口下200mm之间为宜），如料斗内剩余的砼降低到20cm以下，则易吸入空气，致使转换开关阀间造成砼逆流，形成堵塞，则需将泵机反转，把砼退回料斗，除去空气后再正转泵送。
（7）泵送时，应随时观察泵送效果，若喷出砼像一根柔软的柱子，直径微微放粗，石子不露出，更不散开，证明泵送效果尚佳；若喷出一半就散开，说明和易性不好；喷到地面时砂浆飞溅严重，说明坍落度应再小些。
（8）在高温条件下施工，应在水平输送管上覆盖两层湿草帘，以防止直接日照，并要求每隔一定时间洒水润湿，这样能使管道内的砼不致于吸收大量热量而失水导致管道堵塞，影响泵送。
（9）泵送结束后，要及时进行管道清洗。
5. 结论
综上所述，只有合理确定砼配比，正确选择混凝土输送泵，认真进行配管设计和现场布置，严格控制泵送混凝土施工工艺，才能保证泵送混凝土的施工质量才能真正实现其作业速度快、劳动强度低，生产效率高的优点。
参考文献
[1]董志《泵送混凝土堵管原因分析及解决办法》 西部探矿工程（2000.5）
[文章编号]1006-7619（2013）08-16-818