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泵送混凝土施工堵管并不可怕,可怕的是你不知道它為什么會堵?
在大型的建筑工程領域,常常會遇到一些復雜的施工場景人員無法有效施工作業(yè),如混凝土的運輸在復雜的工況環(huán)境下會對施工帶來諸多挑戰(zhàn),既有施工安全隱患,也會拖延施工時間,對混凝土的質(zhì)量帶來影響。
因此,為了更好的滿足工程類項目對混凝土的需求,便出現(xiàn)了泵送混凝土施工技術,這種技術的出現(xiàn)解決了混凝土在復雜環(huán)境的運輸問題,使得混凝土可以及時運輸?shù)礁鞣N工況,同時提高作業(yè)的效率與質(zhì)量。
不過泵送混凝土施工常常出現(xiàn)故障問題,常見的問題包括了堵管、管道破裂等,需要解決這一問題就需要對泵送運輸過程進行全面研究,分析具體原因。
因此,這里就圍繞著泵送混凝土施工堵管成因做研究,并給出策略參考。
2.1工況中不合理的泵型選擇與工作條件
在復雜的工況作業(yè)中,操作人員需要對工況環(huán)境做全面、細致的研究了解泵送的作業(yè)環(huán)境,特別是地質(zhì)、氣象、自然因素,同時考慮到泵送的高度、距離、壓力等因素,合理的選擇負責工作條件的泵送類型與設備。
只有根據(jù)具體情況合理進行分析才能滿足于泵送的工作要求,但在實際工程中很多工作人員并沒有充分考慮這些因素導致泵送堵管問題出現(xiàn)。
2.2操作人員在工作中不集中的工作
一般來說,泵送混凝土施工在很多工地是在夜間進行,這段時間很多工人存在疲倦、工作不仔細、不認真,甚至出現(xiàn)危險事故等現(xiàn)象,導致對泵送設備的操作人員無法根據(jù)泵送的實際情況及時進行壓力表的讀取,
對相關操作的調(diào)整,而這種忽視泵送設備運行的行為,很容易導致泵送的混凝土出現(xiàn)堵管問題。通常出現(xiàn)壓力表讀表異常問題,需要馬上反泵2~3個行程,
再正泵這樣可以反復操作解決堵管問題,但實際上工作人員的疏忽,并沒有進行操作若做了以上內(nèi)容沒解決問題,還需要拆除管道進行全面清洗作業(yè)。
2.3不合理的對混凝土材料加水
很多工地都會對混凝土有明確的使用要求與存儲要求,不過混凝土受到調(diào)配方式、時間、溫度等情況混凝土的各方面性能都容易發(fā)生改變,通常發(fā)生改變需要及時通知混凝土站試驗技術人。
對混凝土進行加外加劑調(diào)整。特別是一些對混凝土要求嚴格的項目,禁止對混凝土加水作業(yè),這樣很容易導致混凝土出現(xiàn)如離析,導致堵管問題的出現(xiàn),
更為關鍵的是,很多混凝土在加水以后,質(zhì)量性能發(fā)生改變,對整個工程的建設都帶來了安全隱患。
2.4長時間的泵送停機施工
對于工作環(huán)境的泵送混凝土施工設備,一般要求泵送過程需要連續(xù)作業(yè),符合工程與設備的使用要求。
當一些特殊的工地無法進行混凝土澆筑連續(xù)作業(yè)時,通常需要根據(jù)當?shù)販囟?、混凝土坍落度和初凝時間而定,可以在間隔五到十分鐘進行開泵一次,避免堵管問題。
而如果停留時間太久,并沒有開泵,就不能在進行混凝土的運輸,這其中就容易堵管,甚至出現(xiàn)混凝土凝固問題。
2.5對于泵送管道的清洗不夠干凈問題
對于泵送混凝土施工,每一次工程泵送結束以后,都需要專門的對設備傳輸管道以及設備進行清洗、維護作業(yè),
特別是管道內(nèi)壁中會殘留大量之前工況中的石頭碎屑、砂漿材料等,簡單的清水作業(yè)清洗并不能完全除盡雜質(zhì),需要專門的清洗流程,或者直接拆除進行人工清洗。
一旦不加以清洗,會讓管壁殘留雜質(zhì)集聚,越來越厚讓泵送工作條件形成壓力,當壓力到達一定數(shù)值,勢必會導致堵管、爆管問題的發(fā)生,甚至破壞泵送的設備。
因此,對于每一次泵送作業(yè),需要對設備進行全面性檢查,及時對不合理設備零件進行更換,保障設備處于最佳工作狀態(tài)。
另外,在接管前應檢查管壁厚度,對于管道出現(xiàn)了嚴重磨損,如管壁厚度已經(jīng)無法支持工作運輸時,需要對管道進行及時更換,同時還需要檢查管道連接的氣密性,確??劢宇^緊密。
泵送設備中,管道的連接需要滿足“管線短,彎頭少,卡扣緊密”的操作安裝使用原則。
在平坦環(huán)境下進行混凝土運輸作業(yè)中,設備中的整條管線從泵機出口末端開始,需要設置一定向上的傾角布置,這種設置主要讓水與砂漿水平管前端流淌,可以在運輸環(huán)境管壁中出現(xiàn)均勻的濕潤層。
若不這樣設置,很可能在設備工況中,導致混凝土出機口段壓力加大,而管道截面出現(xiàn)干燥問題就很容易出現(xiàn)堵管問題。
而對于處于地下基礎工況環(huán)境的泵送混凝土作業(yè),泵管內(nèi)水與砂漿很容易出現(xiàn)向下流淌的問題,這種情況下混凝土中碎石與砂漿由于體積與密度,在運輸中很容易分離,進而運輸出現(xiàn)堵管問題。
對此,很多情況下需要對工況環(huán)境條件做全面性評估,在一定條件允許下,需要在對工況的斜坡段的泵管應該專門搭設腳手架使得泵管可以水平設置,同時在工況中長度相當于坡道落差的5倍以上,這種操作可以降低堵管的問題。
不過一些特殊的工況環(huán)境惡劣,不允許有這種操作,那么在實際施工中,就應該盡可能減少泵管彎頭,這樣給管道泄壓,以滿足運輸條件。
而對于運輸環(huán)境處于泵管長度低于垂直輸送高度的15%時的情況很多情況下應該積極在靠近泵機出口外的水平管位置設計一個止回閥,這種方式可以有效的降低重力的作用對管道內(nèi)混凝土運輸形成回流情況,這樣也可以有效避免堵管問題的發(fā)生。
目前來看,市場中混凝土的品類特別特別多,商品混凝土在這些年發(fā)展中,競爭越來越激烈。
特別是一些混凝土原材料廠家,為了爭取市場份額,為了提高銷售額度,會盡可能的壓力混凝土的價格,使得不少混凝土的品質(zhì)下降,
特別是水泥制品中添加了大量了化學制品,同時削減其中的關鍵性成分,導致混凝土原材料質(zhì)量并不高。除了在原材料上有質(zhì)量問題,同時泵送混凝土施工設備也存在問題。
在實際工作環(huán)境中,對于泵送設備的選擇需要按照混凝凝土的具體質(zhì)量、規(guī)格來合理選擇,不是所有混凝土都是選擇同一類泵送設備,這樣會導致不符合規(guī)格的混凝土在設備內(nèi)運輸,給設備帶來巨大的磨損,
特別是加入機械的老化,久而久之出現(xiàn)管道堵管、爆管、甚至配備機械損壞問題,不僅影響工程的建設與施工,還會給工程完成嚴重的質(zhì)量、安全隱患,值得我們思考。
4.1混凝土砂率過小、粗集料級配不符合要求
一般來說,泵送設備傳輸中,對于粗集料可以根據(jù)形狀做具體劃分,就包括了傳統(tǒng)的碎石、卵石。
其中,很多泵送設備中,更傾向于使用卵石,特別是卵石更光滑,圓潤,在實際泵送傳輸中具備良好的泵送優(yōu)點,好于碎石。
另外,集料的最大粒徑與輸送管道的最小口徑有直接關系,需要進行合理的判斷。
一般來說,卵石的最大粒徑應應該小于口徑的1/3,碎石的最大粒徑則應該小于口徑的1/4只有這樣根據(jù)材料的大小合理選擇適應規(guī)格的設備管道,才能避免堵管問題的發(fā)生。
而對于細集料來研究,我們常規(guī)的中常見到的細集料就包括了傳統(tǒng)的河沙,人工制砂、山砂、海砂等這些砂的規(guī)格都較小,是工程建設中比較常規(guī)的原物料。
同時值得關注的是河砂的可泵性是其中最好的,而最差的要屬于人工制砂。
人工制砂采用機械破碎處理,棱角更多,對管道易形成傷害,出現(xiàn)堵管問題,而河沙長期水中流動,棱角圓潤,更利于管道的運輸。
另外,對于細集料按粒徑做進一步的劃分,可以分為我們常見的粗砂、中砂、細砂,而最適合泵送的砂要屬于中砂,在運輸過程有著良好的流動性。
在很多混凝土的泵送作業(yè)中,經(jīng)過長期大量的數(shù)據(jù)收集發(fā)現(xiàn),泵送的混凝土其含砂率不應該太低,需要大于40%同時,對于大粒徑粗集料的砂含量也不能過高。
特別是混凝土中含有的材料都存在差異性,因此在泵送混凝土中,對于細集料的含量、粗集料的級配都存在一個最佳值。
為了避免泵送混凝土出現(xiàn)堵管問題,一般情況下需要合理的進行集料的配級,嚴格控制含砂率與砂的類型,這對于泵送傳輸性能,避免泵送堵管有著直接的關聯(lián),值得施工時關注
4.2水泥量的多少對泵送混凝土的影響
通常情況下,在泵送混凝土施工作業(yè)中,就要求單位體積混凝土中水泥含量應該大于320千克每立方,
同時也不能量過大,特別是水泥用量的增大,其混凝土的粘稠性將大幅增加,這對于泵管的運輸會帶來阻礙,特別是造成泵送壓力的加大,容易造成堵管問題的發(fā)生。
除此之外,在混凝土材料中,水泥量的選擇也于集料的類型有關,特別是形狀大小。通常來說,對于集料面積大的砂石原料,它就需要大量的泥漿來包裹,因此水泥的含量也自然更高。
很多時候,水泥在混凝土泵送過程起到了膠結作用和潤滑作用,有利于泵送混凝土,更為關鍵的是水泥也具備一定的保水能力,使得混凝土在運輸過程不易泌水。所以,整個混凝土泵送過程,需要嚴格的把控水泥的用量,過多或者過少都不利于混凝土的泵送。需要確定一個最佳值。
特別是水泥如果含量較低,那么會影響混凝土的吸收能力,使得混凝土在泵送運輸中受到較大的阻力,更為重要的是保水性的降低,容易泌水、出現(xiàn)離析和堵管問題,同時混凝土的綜合性能也會受影響。
所以,綜上所述,需要合理的水泥用量,控制好與集料、水的配比,這樣對抑制堵管有著非常好的效果。
4.3不合理的選擇外加劑
在目前的工業(yè)施工環(huán)境,很多混凝土材料中都增加了外加劑,不同的混凝土需要根據(jù)強度、水泥情況合理的增加外加劑的用量,這樣才能提高混凝土的品質(zhì),同時滿足于泵送的要求。
就目前來說,市場中常用的混凝土外加劑有很多類型,常規(guī)的就比如有減水劑、加氣劑、超塑化劑、早強劑、緩凝劑、泵送劑等,
這些外加劑雖然對混凝土的品性、性能有所提升,但是都有一個量的要求,同時更為關鍵的是,很多外加劑是三無產(chǎn)品,若用到不合格的產(chǎn)品,
會使得混凝土的整體質(zhì)量下降,同時混凝土的流動性與泵性都會降低,會增加管道堵管的問題性。
外部因素對于泵送混凝土施工有著比較直接的影響,其中主要的影響有兩點,其一是溫度影響。溫度的不規(guī)律變化,過高或者過低低容易引發(fā)管道堵管問題的出現(xiàn)。
特別是我國一些地方,夏季溫度較高,有的甚至直接到了三十至四十多度的高溫,這種溫度對管道的直照,可以讓管道內(nèi)部的溫度達到六七十度以上,一旦出現(xiàn)這種高溫,管道內(nèi)的混凝土水分會被蒸發(fā),出現(xiàn)混凝土缺水等嚴重問題,同時溫度升高,其管內(nèi)壓力也會急劇增大,更容易發(fā)生爆裂問題,增加安全風險。
一般來說,管內(nèi)缺水,會引起泵送設備傳輸壓力的增大,阻力增大不僅影響管的傳輸,容易破壞管道,更會在管內(nèi)形成堵塞,造成部分堵管問題。
同樣,高溫不利于混凝土的傳輸,同樣低溫也容易造成堵管問題,特別是溫度低于某個混凝土正常使用值以后,會出現(xiàn)混凝土局部結晶化問題。
一般來說管道內(nèi)部會增加潤滑液,或者增加混凝土防凍液,但是過低的問題仍舊無法有效解決這類問題,需要選擇合理的溫度進行混凝土的運輸。
除此之外,還有泵送混凝土中,停留時間過長引起的堵塞問題。特別是一些工程建設中,對于混凝土的使用存在間接性作業(yè),
如果混凝土泵送停機時間過長,長時間不用,會導致管內(nèi)混凝土外加劑出現(xiàn)化學變化,特別是一些物質(zhì)的蒸發(fā),在進行泵送時摩擦阻力就會隨之增大,在進行泵送時,很容易出現(xiàn)堵塞問題,這個需要嚴格關注。
6.1合理的選擇外加劑,提高傳輸?shù)牧鲿承?/span>
在泵送混凝土施工中,為了避免管道內(nèi)混凝土的堵管問題,通常會選用相應的外加劑品種,這種外用外加劑可以調(diào)節(jié)混凝土的凝固時間、潤滑性、調(diào)節(jié)濕度、降低凝固點等作用。
不過應用相關外加劑時需要嚴格遵守混凝土技術相關要求與標準,特別是仔細研究性能、施工工藝條件、施工季節(jié)、使用目的,綜合性分析各方條件,最終進行合理施工使用。
就目前看,市面上符合混凝土施工的外加劑有很多,需要在使用前對相關產(chǎn)品進行合理的考察,
做實驗測試,了解其性能、變化以及缺點,只有掌握相應的施工工藝技術,合理的進行外加劑的使用,才能保障質(zhì)量,同時提高運輸?shù)膫鬏斝阅堋?/span>
6.2合理制定坍落度
在實際泵送施工中,坍落度對泵送有著非常直觀的影響,尤其是在復雜的工況中,需要合理的進行調(diào)整。
一般來說一旦坍落度大于200mm在實際混凝土泵送中就會出現(xiàn)黏度較小而出現(xiàn)離析問題,不僅影響混凝土的質(zhì)量,還會形成堵塞問題,不利于混凝土的傳輸。
面對這種問題,我們需要及時確定工況環(huán)境。根據(jù)傳輸?shù)幕炷列再|(zhì)來確定高度和距,并制定符合運輸?shù)幕炷翑嚢璧奶涠?,嚴格?zhí)行相關標準要求,
同時,在出現(xiàn)混凝土離析問題上,可以按照要求適當減小坍落度。在混凝土的黏聚性不強或是坍落度不足的情況下,可以增加一些外加劑進行緩和作用,比如加入減水劑,
同時還需要注意的是,水的降低會阻礙物體的運輸,因此需要控制好間歇運輸?shù)臅r間,一包不能超過15min這樣才能很好的避免堵管問題的發(fā)生。
6.3提高員工操作能力與集中精神
人工的操作會因為各種因素的限制,導致人為管理管理存在疏忽、大意,管理不當?shù)葐栴},一旦出現(xiàn)管理不當,會對混凝土的運輸帶來影響,嚴重的甚至出現(xiàn)安全性事故。
因此在實際工作中,一定要規(guī)范員工作業(yè)。特別是夜間操作,很多員工集中力不行,出現(xiàn)精神力不集中,管理不當,泵送表讀數(shù)錯誤等問題。
這種問題是可以有效避免的,如對于相關的操作人員應該明確規(guī)章制度,操作要求,定期對管控人員精神狀態(tài)進行監(jiān)督,及時輪換作業(yè)。
同時還需要提高對常見故障問題的反饋,對于常規(guī)性問題,有自己的經(jīng)驗與解決方案,遇到問題能夠及時解決與處理,并做好有效維護,這樣才能提高人員的整體作業(yè)水準,避免泵管出現(xiàn)堵塞問題,同時也可以提高工程的建設質(zhì)量與效率。