論文導(dǎo)讀:某鐵路交通工程設(shè)計(jì)時(shí)速為300km/h,客運(yùn)專(zhuān)線提出了采用高性能砼(HingPerformanceConcrete,HPC)的要求,高性能砼的指標(biāo)除了砼強(qiáng)度外,增加了結(jié)構(gòu)耐久性指標(biāo)。下面針對(duì)試生產(chǎn)泵送施工中經(jīng)常發(fā)生的堵管現(xiàn)象,探討了應(yīng)對(duì)措施。C50高性能砼不同于普通商品砼,粘度大,泵送摩阻力大,制梁場(chǎng)預(yù)制箱梁砼最遠(yuǎn)泵送直線距離達(dá)到296m,換算水平距離450m,一般的砼泵出口壓力低,不適宜C50高性能砼如此長(zhǎng)距離的泵送,易造成堵管。應(yīng)對(duì)措施:遵循以下原則科學(xué)布管:①管路布置應(yīng)按最短距離、最少?gòu)濐^和最大彎頭的原則來(lái)鋪設(shè),以減小泵送阻力,減少堵管的可能性。
關(guān)鍵詞:鐵路制梁場(chǎng),高性能砼,泵送,堵管,措施
某鐵路交通工程設(shè)計(jì)時(shí)速為300km/h,客運(yùn)專(zhuān)線提出了采用高性能砼(HingPerformance Concrete, HPC)的要求,高性能砼的指標(biāo)除了砼強(qiáng)度外,增加了結(jié)構(gòu)耐久性指標(biāo)。下面針對(duì)試生產(chǎn)泵送施工中經(jīng)常發(fā)生的堵管現(xiàn)象,探討了應(yīng)對(duì)措施。
一、設(shè)備導(dǎo)致堵管的原因及措施
1、砼泵選型不當(dāng)引起堵管
C50高性能砼不同于普通商品砼,粘度大,泵送摩阻力大,制梁場(chǎng)預(yù)制箱梁砼最遠(yuǎn)泵送直線距離達(dá)到296m,換算水平距離450m,一般的砼泵出口壓力低,不適宜C50高性能砼如此長(zhǎng)距離的泵送,易造成堵管。
應(yīng)對(duì)措施:根據(jù)砼種類(lèi)、品質(zhì)、配管計(jì)劃和箱梁砼澆筑工藝要求,選用與泵送C50高性能砼特殊要求相適應(yīng)的高速鐵路制梁專(zhuān)用泵。制梁場(chǎng)正式生產(chǎn)選用了飛翼公司生產(chǎn)的HBT900.18.200S砼泵代替之前試生產(chǎn)使用的某國(guó)內(nèi)知名廠商生產(chǎn)的砼泵。該砼泵采用雙電機(jī)、雙主泵,功率大、泵送壓力大、管道采用加強(qiáng)型密封,對(duì)高標(biāo)號(hào)、高性能、耐久性砼大排量輸出工況尤為適用,其最大理論輸送量(高壓)60m3/h,最大理論輸送距離(高壓)垂直/水平:350m/1700m,出口壓力(高壓)18MPa。
2、布管不合理引起堵管
布管不正確,很容易導(dǎo)致堵管。
應(yīng)對(duì)措施:遵循以下原則科學(xué)布管:①管路布置應(yīng)按最短距離、最少?gòu)濐^和最大彎頭的原則來(lái)鋪設(shè),以減小泵送阻力,減少堵管的可能性。②在同一條管線中,應(yīng)采用相同管徑的砼輸送管。③同時(shí)采用新舊管段時(shí),應(yīng)將新管布置在泵送壓力較大處。④泵送管路起始水平管段長(zhǎng)度應(yīng)不小于15m。除出口處可采用軟管外,管路的其它部位均不得采用軟管。⑤垂直向上配管時(shí),地面水平管長(zhǎng)度不宜小于垂直管長(zhǎng)度的1/4,且不宜小于15m。傾斜向下配管時(shí),應(yīng)在斜管上端設(shè)排氣閥。
3、局部漏漿引起堵管
局部漏漿將導(dǎo)致砼的流動(dòng)性能喪失和泵送壓力損失,易造成堵管。
應(yīng)對(duì)措施:①因砼泵眼鏡板和切割環(huán)磨損嚴(yán)重導(dǎo)致二者間間隙過(guò)大而漏漿,應(yīng)調(diào)整眼鏡板和切割環(huán)之間的間隙,使小于0.2mm,若已無(wú)法調(diào)整,應(yīng)更換磨損件。②因砼活塞磨損嚴(yán)重導(dǎo)致漏漿,操作人員應(yīng)注意觀察水箱中的水是否渾濁,有無(wú)砂漿,一旦發(fā)現(xiàn)水已渾濁或水中有砂漿,表明砼活塞已經(jīng)磨損,此時(shí)應(yīng)及時(shí)更換活塞。③砼輸送缸磨損嚴(yán)重導(dǎo)致漏漿,操作人員應(yīng)注意觀察,若每次更換活塞后,水箱中的水很快就變渾濁,而活塞是好的,則表明輸送缸已磨損,此時(shí)應(yīng)更換輸送缸。④因輸送管道接頭密封不嚴(yán),管卡松動(dòng)或密封圈損壞而漏漿,應(yīng)及時(shí)緊固管卡或更換密封圈。
二、操作導(dǎo)致堵管的原因及措施
砼泵的操作是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作,在生產(chǎn)中,常由于誤操作造成堵管。
應(yīng)對(duì)措施:①操作人員應(yīng)熟悉砼泵的操作程序和操作要領(lǐng),針對(duì)鐵路客運(yùn)專(zhuān)線制梁場(chǎng)泵送C50高性能砼,砼泵應(yīng)置于高壓狀態(tài),采用高壓泵送。②砼泵啟動(dòng)后,應(yīng)先泵送適量水以濕潤(rùn)砼泵的料斗、活塞及輸送管的內(nèi)壁等直接與砼接觸部位。③開(kāi)始泵送時(shí),砼泵應(yīng)處于慢速、勻速并隨時(shí)可反泵的狀態(tài)。泵送速度,應(yīng)先慢后快,逐步加速,待各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)順利后,方可以正常速度進(jìn)行泵送。④泵送過(guò)程中,料位應(yīng)保持在攪拌軸以上,以免吸入空氣,導(dǎo)致堵管。⑤泵送施工中操作人員應(yīng)時(shí)刻注意觀察泵送壓力表的讀數(shù),一旦發(fā)現(xiàn)壓力表讀數(shù)突然增大,應(yīng)立即反泵2-3個(gè)行程,再正泵,即可排除堵塞。若多次反泵、正泵操作,仍未排除堵塞,表明已經(jīng)堵管,應(yīng)及時(shí)拆管清洗。⑥當(dāng)發(fā)現(xiàn)進(jìn)入料斗的砼有分離傾向時(shí),要暫停泵送,待攪拌均勻后再泵送。若骨料分離比較嚴(yán)重,應(yīng)將分離的骨料清除或另加砂漿,必要時(shí)可打開(kāi)卸料板把斗內(nèi)的料全部排除。⑦停泵時(shí)間超過(guò)15min,應(yīng)每隔4~5min開(kāi)泵一次,使泵機(jī)進(jìn)行正、反轉(zhuǎn),同時(shí)開(kāi)動(dòng)料斗攪拌器,防止料斗內(nèi)砼離析。如停泵時(shí)間超過(guò)45min,應(yīng)將管中砼清除,并用壓力水或其它方法沖洗管內(nèi)殘留的砼。⑧每次泵送完畢應(yīng)將輸送管道清洗干凈,否則會(huì)造成下一次泵送時(shí)堵管。⑨當(dāng)發(fā)現(xiàn)輸送管道被堵塞時(shí),采取下列方法排除:a重復(fù)進(jìn)行反泵和正泵,逐步吸出砼至料斗中,重新攪拌后再泵送;b用木錘敲擊等方法,查明堵塞部位,將砼擊松后, 重復(fù)進(jìn)行反泵和正泵,排除堵塞;c當(dāng)a、b方法無(wú)效時(shí),應(yīng)在砼卸壓后,拆除堵塞部位的輸送管,排除砼堵塞物后,方可接管。重新泵送前,應(yīng)先排除管內(nèi)空氣后,方可擰緊接頭。
三、砼方面導(dǎo)致堵管的原因及措施
1、砼或砂漿離析引起堵管
砼或砂漿遇水易離析,造成有時(shí)在泵送砂漿或泵送完畢清洗管道時(shí)發(fā)生堵管現(xiàn)象。
應(yīng)對(duì)措施:泵送前用水濕潤(rùn)管道,泵送砂漿前,放入一海綿球或海綿柱,將砂漿與水分開(kāi)。泵送完畢清洗管道時(shí),也要放入一海綿球或海綿柱,將水與砼分開(kāi)。
2、砼坍落度過(guò)大或過(guò)小引起堵管
砼坍落度的大小直接反映了砼流動(dòng)性的好壞,砼的輸送阻力隨著坍落度的增加而減小。坍落度過(guò)小,會(huì)增大輸送壓力,加劇設(shè)備磨損,導(dǎo)致堵管。坍落度過(guò)大,高壓下砼易離析而造成堵管。
應(yīng)對(duì)措施:砼的攪拌機(jī)出機(jī)坍落度控制在200~220mm范圍內(nèi),入模坍落度控制在160~180mm。
3、水泥用量過(guò)少或過(guò)多引起堵管
水泥在泵送砼中,起膠結(jié)作用和潤(rùn)滑作用,缺少水泥或在泵送中漏漿,都會(huì)發(fā)生堵管,因此,水泥用量要適當(dāng)。若水泥量不足,水泥漿不能包容砼骨料的全部表面,砼在泵送時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大阻力。這種砼的保水性很差,容易泌水和離析,在泵送時(shí)易發(fā)生堵塞。若水泥用量過(guò)大,會(huì)使砼增大粘性,也會(huì)增加輸送阻力,而且對(duì)砼的質(zhì)量也有影響。
應(yīng)對(duì)措施:根據(jù)施工配合比設(shè)計(jì)確定最適宜的水泥用量。
4、粗骨料級(jí)配不合理引起堵管
粗骨料級(jí)配存在一個(gè)最佳值,合理確定骨料級(jí)配,對(duì)提高砼的泵送性能和預(yù)防堵管至關(guān)重要,粗骨料的最大粒徑對(duì)砼的泵送也有影響。
應(yīng)對(duì)措施:粗骨料采用二級(jí)級(jí)配,粒徑5~10mm碎石與粒徑10~20mm碎石質(zhì)量之比為(35~45)%:(55~65)%,根據(jù)施工配合比設(shè)計(jì)確定最佳值。
粗骨料的最大公稱粒徑不宜超過(guò)鋼筋的砼保護(hù)層厚度的2/3,且不得超過(guò)鋼筋最小間距的3/4,針對(duì)C50砼,其最大公稱粒徑不應(yīng)大于25mm。
5、砂漿量太少或配合比不合適引起堵管
首次泵送時(shí),攪拌主機(jī)、料斗、管道等都要吸收一部分砂漿,如果砂漿用量太少,將導(dǎo)致部分輸送管道沒(méi)有得到潤(rùn)滑,從而導(dǎo)致堵管。砂漿的配合比也很關(guān)鍵,水泥用量太少也會(huì)造成堵管。
應(yīng)對(duì)措施:泵送前計(jì)算好砂漿的用量,每200m 管道約需0.5m3砂漿,攪拌主機(jī)、料斗等約需0.2m3的砂漿,砂漿配合比同泵送砼配合比。
6、外加劑的選用不合理引起堵管
選用不合適的外加劑將使砼的可泵性和流動(dòng)性變差,導(dǎo)致堵管。
應(yīng)對(duì)措施:宜采用減水率高、坍落度損失小、適量引氣,能明顯提高砼耐久性且質(zhì)量穩(wěn)定的外加劑產(chǎn)品。外加劑與水泥之間應(yīng)有良好的相容性。聚羧酸鹽系外加劑性能優(yōu)良,是首選的外加劑產(chǎn)品。根據(jù)施工配合比設(shè)計(jì),制梁場(chǎng)選用了江蘇博特新材料有限公司生產(chǎn)的JM-PCA(I)型聚羧酸鹽高效減水劑,能有效提高砼的泵送性能。
四、環(huán)境導(dǎo)致堵管的原因及措施
施工環(huán)境氣溫變化,引起砼性能改變,造成堵管。
應(yīng)對(duì)措施:炎熱夏季施工,在管路上覆蓋麻袋或草墊,并用冷水澆濕,防止高溫下砼水份損失過(guò)大造成堵管。寒冷冬季施工,用保溫棉包裹管道保溫,防止管道內(nèi)砼受凍,同時(shí)控制砼入模溫度不低于5℃。
參考文獻(xiàn):
1.任寶玲,薛崇憲.華縣制梁場(chǎng)001號(hào)梁體混凝土質(zhì)量檢測(cè)與研究[J].鐵道工程學(xué)報(bào),2007,(S1).
2.曹新剛.鄭西客運(yùn)專(zhuān)線臨潼制梁場(chǎng)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁整體模板設(shè)計(jì)與施工[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2007,(12).