特長隧道泵送混凝土堵管的防治措施

摘要：通過大坪里隧道右線出口泵送砼的施工實踐，對泵送砼的堵管原因進(jìn)行了詳細(xì)地分析，提出了防治措施。

關(guān)鍵詞：泵送砼 堵管 防治措施

1 工程概況

我單位修建的寶天高速公路工程BT07合同段屬于連霍國道主干線（GZ45）寶（雞）天（水）高速公路牛背至天水段。寶天高速公路是連云港至霍爾果斯國道主干線（GZ45）在甘肅境內(nèi)的重要路段，是我國規(guī)劃的公路主骨架網(wǎng)“五縱七橫”中的“一橫”，是中國將在西部地區(qū)新開工的“十大工程”之一，是甘肅省干線公路網(wǎng)“四縱四橫四重”主骨架的組成部分。它起于甘陜兩省分界處的牛背，終點是甘肅省天水市的甘泉鎮(zhèn)，與擬建的天水至渭源高速公路相連。大坪里隧道為一座上、下行分離的四車道高速公路特長隧道，隧道左線全長12286m，右線全長12290m。本標(biāo)段隧道范圍為右線YK29+000～YK34+808，全長5808m。本合同段設(shè)計C25泵送混凝土量為42000余m3，二次襯砌設(shè)計厚度從30cm至45cm，在本隧道施工中，泵送混凝土工程量大，混凝土運輸距離由近到遠(yuǎn)，隧道供電等原因，泵送混凝土在施工中造成的堵管將頻繁發(fā)生，對泵送混凝土堵管制定合理的預(yù)防和控制措施就顯得尤為關(guān)鍵。

2 施工方法

現(xiàn)階段二襯混凝土施工全部要求先墻后拱的施工原則，確保襯砌混凝土整體強度。施工中全部采用整體模板臺車，砼輸送泵高壓澆注的施工工藝。為保證隧道施工的正常進(jìn)度和符合襯砌斷面要求，我標(biāo)段共使用12m長正斷面液壓襯砌臺車兩部和6m長加寬段液壓襯砌臺車1臺，兩部正斷面襯砌臺車可以保證每月300m的最大開挖支護(hù)進(jìn)度，確保隧道施工安全。我標(biāo)段選用長12m的兩臺整體式液壓襯砌臺車，襯砌臺車具有自行、升降和橫向微調(diào)的功能，臺車上安裝有附著式振搗裝置和人工搗鼓棒，在施工過程中，對混凝土輸送管道進(jìn)行了改進(jìn)，混凝土可以分流到固定位置的輸送管道，提高了混凝土施工的工作效率，減小了人員工作強度。每模施工混凝土約100m3，澆筑時間一般為8小時，勞力有8人就足夠。設(shè)計混凝土塌落度150mm，水泥用量370kg，泵送劑摻加量為水泥用量的2%。混凝土泵送機械為低壓高效率的輸送泵，輸送高度選擇在30m，工作壓力在20MPa以內(nèi)，工作效率為60m3/h，輸送泵管道直徑為150mm，彎管最大為90°，混凝土運輸最大間歇時間70min，工作電壓330～400V。在混凝土施工中，泵送混凝土堵管經(jīng)常發(fā)生，堵管處理造成了一定的安全隱患，并對襯砌混凝土的整體質(zhì)量造成了較大的影響，施工過程中對泵送混凝土堵管現(xiàn)象及時分析、總結(jié)、改進(jìn)，為下一步施工積累了一些經(jīng)驗。

3 堵管原因分析

造成混凝土堵管的原因很多，例如操作方法不當(dāng)，混凝土的塌落度太大或太小，混凝土配合比的砂率和水泥用量，輸送泵的工作能力，工作電壓，管道尺寸和長度，混凝土的初凝時間，管道彎度等，結(jié)合我標(biāo)段在泵送砼施工中的工作情況，排除混凝土配合比和機械能力的原因外，特長隧道泵送混凝土施工造成堵管的原因主要為操作不當(dāng)，工作電壓太低和混凝土離析混凝土在管道中早凝造成。

3.1 操作不當(dāng)引起的堵管 輸送泵在進(jìn)行工作前應(yīng)當(dāng)熟知設(shè)備操作規(guī)程，按照規(guī)定的程序?qū)C械進(jìn)行必要的處理，濕潤料倉和管道，防止料倉和管道粘連混凝土中的細(xì)粒物質(zhì)，造成前方混凝土失去必要的流動性。

3.2 洞內(nèi)電壓不穩(wěn)定 隧道施工供電由于供應(yīng)距離較大，電壓損失嚴(yán)重，供應(yīng)電壓低于設(shè)備要求的電壓，機械啟動困難。

3.3 砼離析堵管 前期混凝土中的粗集料與水泥砂漿分離，使水泥砂漿濕潤管道和傳遞壓力的作用喪失，從而使粗集料在管道中集中，產(chǎn)生堵管。

3.4 砼初（早）凝堵管 泵送過程中砼供應(yīng)由于各種原因使混凝土不能及時到位，使得管道中的混凝土需要停留較長時間，造成混凝土在管道中初凝，以致造成堵管。

4 防治措施

4.1 操作不當(dāng)引起堵管的預(yù)防 對泵送混凝土機械操作人員進(jìn)行必要的培訓(xùn)，使其全面了解設(shè)備操作注意事項和規(guī)程，還要對混凝土的有關(guān)性能進(jìn)行了解。

4.1.1 混凝土輸送前，料倉和管道均為干凈的，混凝土經(jīng)過時，混凝土中的膠凝物質(zhì)粘連在料倉和管道內(nèi)，造成前方混凝土中的膠凝物質(zhì)損失較大，失去流動性，所以在正式輸送混凝土前應(yīng)提前將料倉和管壁用水濕潤，然后輸送砂漿或水泥漿對料斗和管道進(jìn)行潤滑，確保混凝土中膠凝物質(zhì)初始輸送時不會產(chǎn)生較大的流失。

4.1.2 施工過程中設(shè)備出現(xiàn)故障時，能夠確定短時間內(nèi)不能排除時應(yīng)當(dāng)按照堵管處理辦法將管內(nèi)和料倉內(nèi)的混凝土及時清除，避免混凝土在管道內(nèi)初凝，以致增加處理難度。

4.1.3 輸送結(jié)束時應(yīng)按照規(guī)定清理料倉和管道內(nèi)的殘余物，避免混凝土凝固在管壁和料倉內(nèi)增加管道的阻力，減少下次出現(xiàn)故障機率。

4.2 工作電壓不足引起堵管的預(yù)防 設(shè)備額定工作電壓有一定的要求，尤其是設(shè)備啟動電壓，隨著隧道長度的增加，電壓降急劇增加，在供應(yīng)的高壓電電壓不足或多臺大功率設(shè)備同時作業(yè)時，供應(yīng)電壓可能不能滿足要求，此時就應(yīng)當(dāng)及時處理。

4.2.1 應(yīng)保證混凝土輸送泵的正常工作電壓，對于特長隧道就是將變壓器安裝在輸送泵工作的1000m范圍內(nèi)。

4.2.2 輸送泵工作時適當(dāng)調(diào)整其他大功率設(shè)備的工作時間，避免高峰用電造成設(shè)備不能正常啟動。

4.2.3 備用發(fā)電設(shè)備，在故障停電時保證正常工作，主要是在停電時能夠及時將輸送泵和管道內(nèi)的混凝土清理出來，保證設(shè)備的安全。

4.2.4 加強設(shè)備的日常保養(yǎng)，可以降低設(shè)備啟動時的電壓。

4.3 混凝土離析引起堵管的預(yù)防

4.3.1 在混凝土運送過程中，混凝土罐車長時間運輸后，混凝土在罐內(nèi)泌水，出灰前期較稀，最后出料由于設(shè)備罐車的原因全部成了石子。在混凝土出罐前應(yīng)進(jìn)行充分的拌合，防止離析。

4.3.2 輸送泵的攪拌艙內(nèi)應(yīng)當(dāng)儲存一定量的混凝土，并充分?jǐn)嚢瑁苊馍倭康碾x析料直接進(jìn)入管道。操作設(shè)備人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)出罐混凝土的情況及時調(diào)整輸送混凝土的速度。在放料到最后時，有可能粗粒料較多，應(yīng)當(dāng)根據(jù)情況做出及時清理的決定，并保證放料結(jié)束時料倉內(nèi)儲存適量的混凝土。

4.3.3 輸送的混凝土如果塌落度較小時，不能私自加水，如果需要時應(yīng)當(dāng)加入適當(dāng)?shù)乃酀{或砂漿，避免混凝土離析。

4.3.4 如果混凝土輸送到位后，混凝土離析嚴(yán)重就應(yīng)當(dāng)檢查混凝土配合比，還要檢查粗粒料的針片狀含量，及時解決。

4.4 混凝土初（早）凝引起堵管的預(yù)防 由于混凝土從拌合到進(jìn)入模板內(nèi)需要經(jīng)過拌合、運送、泵送等過程，尤其是運送，距離長道路狀況差，洞內(nèi)交叉作業(yè)干擾等，極易造成混凝土不能及時送到位。輸送泵中的混凝土不能及時地更換，致使混凝土在管道中和料倉內(nèi)早凝，出現(xiàn)堵管。

4.4.1 配合比設(shè)計時就應(yīng)當(dāng)考慮運輸距離和運輸條件的關(guān)系添加緩凝添加劑，確保混凝土罐車有一定的時間處理意外事件，還要考慮混凝土在輸送管道中的停留時間能夠達(dá)到兩臺混凝土罐車的到達(dá)時間，減少因混凝土運送帶來的堵管現(xiàn)象。

4.4.2 對混凝土拌和機、罐車、輸送泵等在工作前進(jìn)行必要的檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，處理完成后方可開工，并制定必要的應(yīng)急預(yù)案。

4.4.3 在混凝土泵送間隙較長時應(yīng)當(dāng)將料倉中的儲備混凝土送入管道中，使管道中的混凝土不能形成早凝。

5 處理堵管措施

5.1 清除泵體堵塞 處理堵管前，應(yīng)確認(rèn)管道壓力和閘板閥處壓力處于負(fù)壓。停泵拆開輸送管，清除泵體內(nèi)堵塞物，將泵停在排送閥最大開啟的位置，用手控制板或搗桿將堵塞物除去，拆除吸入閥，從閥箱工作室及裝料斗中清除障礙。

5.2 清除輸送管堵塞 主要在彎管處檢查，判明堵管位置，可將砼稍作轉(zhuǎn)動，觀察管中情況，堵塞的管路地段會發(fā)生稍微振動，而其余地段無此現(xiàn)象，可在此處拆管，排除管內(nèi)堵塞物，若管路較長，宜分段同時檢查，迅速查明堵管位置并立即拔除堵塞物，清理彎管、接好后開泵。

6 結(jié)束語

在大坪里隧道右線出口泵送混凝土施工中，我們采取了以上的防治措施積極予以預(yù)防，使砼的可泵性大大提高，基本上解決了泵送混凝土的堵管問題，大大加快了施工進(jìn)度，保證了二次襯砌混凝土的質(zhì)量。

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