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泵送混凝土發(fā)生堵泵的原因分析及預(yù)防
地下工程施工受客觀條件的影響,,混凝土主要以泵送為主,不但極大提高了工作效率,,縮短了工期,,而且保障了混凝土質(zhì)量,。
但在施工過程中,受各種因素的影響,,泵送混凝土堵泵與堵管現(xiàn)象時有發(fā)生,。
筆者通過對操作人員、配合比,、泵管,、罐車及運輸過程、泵機等幾方面的分析,,提出每個方面的處理方法及預(yù)防措施,,以保障泵送混凝土的施工質(zhì)量。
(1)泵送操作人員未進行培訓(xùn),。泵送操作人員崗前未經(jīng)專門培訓(xùn),,人員操作生疏,對關(guān)鍵要點及注意事項不了解,,對現(xiàn)場泵送出現(xiàn)的問題盲目操作,。
泵送前應(yīng)對操作人員進行崗前專業(yè)培訓(xùn),重點培訓(xùn)泵送關(guān)鍵要點及常見問題的應(yīng)變處理方式,。
(2)操作人員注意力不集中,,未及時根據(jù)現(xiàn)場情況及泵送狀態(tài)觀察泵送壓力和混凝土在泵管滑動聲音。
應(yīng)隨時觀察泵送壓力,、混凝土在泵管的滑動聲音,,根據(jù)現(xiàn)場泵送情況,及時調(diào)整泵送壓力,,保證混凝土泵送通暢,。
(3)泵送速度選擇不當(dāng),。操作人員應(yīng)根據(jù)泵送實際情況合理選擇泵送速度,而不是一味加大泵送速度,,導(dǎo)致泵送壓力跟不上,,出現(xiàn)堵泵現(xiàn)象。
開始泵送時,,泵機處于勻速緩慢運行并隨時可反泵狀態(tài),;泵送速度應(yīng)先慢后快,逐步加速,;同時觀察泵機壓力表及各系統(tǒng)工作情況,,待各系統(tǒng)運行正常后,方可正常速度進行泵送,。
(4)混凝土余料量控制不適當(dāng),。料斗內(nèi)的混凝土存量不能低于攪拌軸位置,避免空氣進入泵管引起“空氣鎖”,,從而增加活塞磨損,,導(dǎo)致管路堵塞或在出口處形成混凝土高壓噴射等危險現(xiàn)象。
泵送時,,操作人員應(yīng)隨時觀察泵機料斗中混凝土的余料,,根據(jù)泵機壓力及下料速度,綜合控制,,防止余料過多或者過少。
(5)操作人員隨意向混凝土中加水,。泵送困難時,,操作人員存在向混凝土加水的現(xiàn)象,導(dǎo)致水膠比增大,,混凝土離析,,不但解決不了泵送困難的問題,反而會增加堵泵的風(fēng)險,,更嚴重的是導(dǎo)致混凝土質(zhì)量的下降,,應(yīng)堅決制止。
(6)操作人員未注意到異常情況,。操作人員應(yīng)時刻注意泵送壓力及泵送聲音,,對泵壓及泵送聲音出現(xiàn)異常情況時應(yīng)立即停止泵送,查明原因,,避免堵泵和堵管,。
(1)混凝土配合比不良?;炷僚浜媳仁潜WC混凝土質(zhì)量最為關(guān)鍵的因素,,也是影響混凝土泵送性能的主要因素之一,,良好合理的配合比不僅滿足規(guī)范設(shè)計要求,而且滿足現(xiàn)場施工要求,。
因此混凝土配合比應(yīng)從技術(shù)指標(biāo),、和易性和經(jīng)濟性等方面經(jīng)過充分試驗論證、綜合比選,,還應(yīng)進行現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗,,看是否滿足現(xiàn)場的施工要求。
(2)水膠比不合適,,膠凝材料過多或者過少,。混凝土中的水膠比直接決定混凝土強度的多少,,反映混凝土拌合物的性能,。
水膠比過大,膠凝材料較少,,混凝土易離析,;水膠比過小,膠凝材料過多,,混凝土黏稠,,流動性不足,會對混凝土泵送性能產(chǎn)生影響,。
(3)減水劑選擇不當(dāng),,與水泥的適應(yīng)性差。水泥和外加劑中原材料個別化學(xué)成分的差異,,會導(dǎo)致二者適應(yīng)性差,,影響混凝土拌合物性能,直觀體現(xiàn)在混凝土坍落度損失上,。
另外,,外加劑摻量的過多或者過少,也對拌合物產(chǎn)生影響,。水泥與減水劑在混凝土配合比試驗時,,均需做適應(yīng)性試驗,看二者是否相互適應(yīng),,對混凝土拌合物有無影響,。
(4)選擇合理的砂率。砂率過小導(dǎo)致混凝土保水性,、流動性變差,,混凝土變形較差;砂率過大,,混凝土易產(chǎn)生骨料分離,,倉面浮漿過多,,嚴重者造成混凝土強度下降。
一般泵送混凝土為滿足泵送性能要求,,根據(jù)現(xiàn)場實際情況在原配合比砂率基礎(chǔ)上增加1%~2%,。
(5)細骨料的細度模數(shù)和粒徑不合理。細度模數(shù)的大小與砂率息息相關(guān),,與泵送性能也緊密相連,,混凝土生產(chǎn)過程中應(yīng)根據(jù)實際細度模數(shù)來調(diào)整砂率,,一般細度模數(shù)變化0.2增減1%的砂率,。
細骨料中粒徑的不合理,也會導(dǎo)致混凝土漿液發(fā)生變化,,降低混凝土泵送性能,。
(6)細骨料中細粉含量不足或者過多會造成混凝土離析和流動性不足,使砂漿不能很好地攜帶骨料而造成堵泵,。
細骨料細粉過多,,容易吸附外加劑有效成分,造成外加劑用量增加,、拌合物性能下降,、坍落度損失增大。
(7)粗骨料級配,、粒徑,、形狀的影響。粗骨料級配是否合理,,直接影響到混凝土的性能,,不合理的級配造成混凝土拌合物性能達不到要求;
骨料中的超徑,、遜徑和中徑含量的多少,對混凝土性能也造成影響,;粗骨料在混凝土中占比一半以上,,良好的連續(xù)級配、合格的粒徑和相對圓潤的形狀,,不但節(jié)約膠凝材料用量,、降低用水量,而且對混凝土拌合物的性能有很大的提升,。
(8)混凝土坍落度控制,。混凝土拌合物坍落度過大,、過小或坍落度經(jīng)時損失太快都對混凝土泵送造成影響,??刂坪没炷涟韬衔锾涠仍谠O(shè)計要求范圍之內(nèi),保持平穩(wěn)狀態(tài),,有利于穩(wěn)定混凝土泵送性能,。
(9)骨料混倉時防止混凝土拌合物中有超徑骨料。二級配泵送混凝土最大粒徑40 mm,,泵管直徑150 mm,,當(dāng)出現(xiàn)兩個80mm粒徑的超徑骨料,將直接導(dǎo)致泵管堵塞,,無法泵送,。
要從骨料倉的設(shè)置、運輸過程及回轉(zhuǎn)上料等各環(huán)節(jié)進行管控,,防止骨料混倉現(xiàn)象,,造成堵管。
(10)潤管砂漿配合比不當(dāng),。潤管砂漿主要在初次泵送或者泵送中斷時間較長時使用,,使泵管覆蓋一層薄砂漿,減少混凝土泵送時的砂漿損失,;當(dāng)砂漿中用水量與砂過多或者過少,,均對泵管覆蓋不全,起不到潤滑作用,,從而造成后續(xù)堵管,。
(1)泵管的布設(shè)。根據(jù)工程特點,、施工場地條件,、混凝土澆筑方案等綜合因素考慮泵管的布設(shè)。
如果在布設(shè)時彎管太多,,不但會對泵送造成較大阻力,,還會增加堵管的風(fēng)險??茖W(xué)合理的泵管布設(shè)是做好泵管設(shè)計的首要任務(wù),。
(2)泵管彎道太多和密封不嚴。泵管彎道太多增加泵送時的阻力,,導(dǎo)致泵送壓力不足,,混凝土無法到達倉面;泵管密封不嚴導(dǎo)致泵送壓力損失,。
因此盡量減少泵管彎道,,不可避免時盡量增加彎道半徑;泵管安裝時要仔細檢查連接處的密封圈是否損壞,連接處和密封圈要清理干凈,。
(3)泵管的選擇,。泵管規(guī)格應(yīng)根據(jù)骨料最大粒徑、混凝土輸出量,、輸送距離及拌合物性能進行選擇,,規(guī)范要求粗骨料(碎石)最大粒徑分別為20 mm、40 mm 時,,泵管最小管徑分別為100 mm,、150 mm。
(4)泵送前潤滑不到位,。泵送前未使用潤管砂漿或者富漿混凝土進行潤管,,導(dǎo)致泵送時混凝土中漿液損失,造成堵管,。
(5)泵管的缺陷,。泵管不得有龜裂、孔洞,、凹凸損失和彎折等缺陷,,這些缺陷將影響混凝土在泵管中的流動性,出現(xiàn)泵管缺陷時應(yīng)及時更換,。
(6)泵送中斷時間過長導(dǎo)致堵管,。罐車不連續(xù)及各種故障問題,會導(dǎo)致泵管長時間滯留空氣中,,造成泵管內(nèi)砂漿失去水分,,不能有效起到潤滑作用。在泵送中斷時間過長時應(yīng)先使用潤管砂漿進行潤管,,再進行混凝土輸送,。
(1)運輸時間過長?;炷吝\輸時間過長,,將導(dǎo)致混凝土拌合物坍落度損失較大,現(xiàn)場坍落度不能滿足泵送要求,,在天氣較熱的室外尤其明顯,。
混凝土運輸前,用水對罐車外表進行降溫,,防止溫度對坍落度損失的影響,長距離運輸時考慮二次添加外加劑,,保持混凝土坍落度滿足泵送要求,。
(2)罐車運輸期間轉(zhuǎn)筒未轉(zhuǎn)動?;炷吝\輸時罐車因轉(zhuǎn)筒未轉(zhuǎn)動造成混凝土拌合物不均勻,,骨料下沉,,漿液上浮,在泵送時發(fā)生堵泵,。
罐車攪動一定容量的預(yù)拌勻質(zhì)混凝土,,一邊行駛一邊使攪拌桶以1~3 r/min的攪動轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),保持混凝土的均勻性,。
(3)卸料時未進行高速旋轉(zhuǎn)拌筒,。運輸過程中拌筒轉(zhuǎn)速受到限制,泵送混凝土易發(fā)生離析現(xiàn)象或得不到充分的拌合,,卸料前泵送混凝土往往難以達到均勻性要求,。
為了確保泵送混凝土經(jīng)過運輸后仍能保證質(zhì)量,使泵送混凝土作業(yè)能順利進行,,在給混凝土泵喂料前應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)運輸車拌筒,,以使混凝土在拌筒內(nèi)再次拌合均勻,保證混凝土質(zhì)量,。
拌筒的旋轉(zhuǎn)時間應(yīng)根據(jù)不同混凝土攪拌車的具體要求和實際泵送混凝土的作業(yè)情況而定,。
(4)罐車安排發(fā)車頻率不合理,導(dǎo)致現(xiàn)場等料時間過長,?;炷涟韬衔锾涠冉?jīng)過時間及溫度變化而損失,如果現(xiàn)場等料時間過長,,混凝土坍落度將不滿足泵送要求,。
一般在混凝土澆筑時應(yīng)充分考慮運距及時間,合理安排運輸車輛,,在滿足現(xiàn)場泵送施工時盡量減少運輸車輛在施工現(xiàn)場的等待,。
(5)罐車葉片老化或掉落。罐車葉片的作用主要是對混凝土發(fā)揮良好的攪拌性能,,若老化或掉落將導(dǎo)致混凝土攪拌不均勻,。
(6)罐車內(nèi)的舊混凝土殘渣掉落?;炷翑嚢柢囋陂L期運輸后,,因清洗不徹底,混凝土罐內(nèi)及罐口積累較多的舊混凝土殘渣,,積累到一定厚度,,在運輸時由于轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動及路途的顛簸,混凝土殘渣掉入預(yù)拌混凝土中,,因此罐車卸料完后應(yīng)及時清理殘留混凝土,,防止殘留混凝土塊掉落至預(yù)拌混凝土中。
(7)罐車內(nèi)積水未清理干凈。有些操作人員的責(zé)任心缺失,,罐車在運輸完后對沖洗混凝土內(nèi)部積水未排除干凈,,在下次運輸混凝土?xí)r同預(yù)拌混凝土一同進行攪拌,
因此混凝土用水量增加,,改變了水膠比,,混凝土可能產(chǎn)生離析狀態(tài),不但影響混凝土泵送性能,,還降低混凝土質(zhì)量,。因此,在混凝土罐車裝料前,,應(yīng)排凈罐車內(nèi)積水,。
(1)選擇泵機的型號不當(dāng)。當(dāng)泵機型號與現(xiàn)場泵送條件不匹配時,,將影響泵送性能,。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況及泵送高度選擇相適應(yīng)的泵機。
(2)混凝土缸與活塞磨損嚴重,。泵機隨著使用時間的延長,,活塞的唇邊逐漸磨損導(dǎo)致泵送壓力減弱,磨損嚴重時泵機將無法工作,。當(dāng)發(fā)現(xiàn)缸與活塞磨損嚴重時應(yīng)及時更換,。
(3)泵機葉片磨損嚴重或損壞。當(dāng)泵機泵送混凝土?xí)r,,泵機葉片磨損嚴重或損壞將導(dǎo)致混凝土翻轉(zhuǎn)不均勻,,泵機喂料不足。應(yīng)定期檢查攪拌葉片,,磨損嚴重或者損壞時要予以更換,。
(4)混凝土中有異物或大結(jié)塊。現(xiàn)場施工時有些現(xiàn)場人員圖方便省事,,增加喂料量,,將泵機料斗上篩網(wǎng)取消,在泵送混凝土?xí)r地方政府專兼職應(yīng)急救援部門簽訂電站工程應(yīng)急救援協(xié)議,,組織開展交通事故應(yīng)急預(yù)案演練活動,。
(1)加強并完善施工現(xiàn)場的安全警示及防護措施。完善施工道路交通防護設(shè)施和警示標(biāo)志,,使用前驗收,。
對于彎急坡陡、“之”字形彎道,、崩塌體以及易發(fā)生交通事故的部位采取加強措施,;細化和落實道路雨雪季節(jié)通行保障措施,,加強應(yīng)急物資儲備。
(2)加強對員工的安全培訓(xùn),。駕駛員崗前必須接受安全教育培訓(xùn),經(jīng)考核合格后上崗,,特別是無山區(qū)道路駕駛經(jīng)驗的人員,,必須嚴格執(zhí)行。
加強復(fù)雜路況,、惡劣天氣以及突發(fā)情況的應(yīng)急處置技能培訓(xùn),,適時組織開展實操演練,加大違法違規(guī)行為處罰力度,,充分利用各種手段促進駕駛員依法駕車,、安全駕車、文明駕車,。
(3)貫徹落實車輛管理,、游人進出等相關(guān)管理制度。建筑市場準(zhǔn)入與封閉區(qū)域管理有機結(jié)合,,杜絕年檢保險過期車輛,、無證車輛、報廢車輛上路行駛,,車輛憑證通行,,游人限制進入;
科學(xué),、評估,、布置施工臨時營地,認真開展地質(zhì)災(zāi)害,、交通,、消防和環(huán)境等方面的安全評估工作,外界條件發(fā)生變化時應(yīng)重新評估風(fēng)險,,定期組織營地專項檢查,;
加強分包單位現(xiàn)場安全管控,嚴格考核,,認真執(zhí)行車輛不報驗,、人員不培訓(xùn)不進場要求;強化工點,、班組安全管理,,嚴格執(zhí)行班前會及預(yù)知活動規(guī)定,認真落實職工帶班制度,。
(4)組建車隊,,對車輛進行統(tǒng)一管理,。對來源不同個體、組織或社會團體的車輛,,由施工單位組建車隊,,設(shè)車隊長、安全管理人員等崗位并明確職責(zé),,制定安全管理制度,、車輛安全檢查制度、駕駛員安全教育制度等,,對進場車輛統(tǒng)一管理,。
由車隊組織落實“駕駛員周安全教育培訓(xùn)、周交通安全例會,、車輛周安全檢查”和駕駛員行車前中后自查制度,,每季度對車輛至少強檢一次,每月組織交通安全專項檢查,。建立獎懲機制,,由車隊長每月組織考核。
(1)高度重視隱患排查治理工作,。根據(jù)承監(jiān)項目風(fēng)險特點,,組織開展市場準(zhǔn)入、車輛管理,、道路交通,、施工營地等專項安全檢查,對落實隱患不力的責(zé)任單位和人員采取約束措施,,強化隱患整改閉環(huán)管理,;
各級監(jiān)理人員認真落實安全生產(chǎn)“一崗雙責(zé)”要求,認真做好人員,、設(shè)備,、材料進場審批,規(guī)范開展監(jiān)理巡查,、旁站工作,。
(2)增加施工單位執(zhí)行班前會、三級安全教育培訓(xùn),、職工帶班,、車輛管理等制度抽查頻次。嚴格臨建營地,、施工道路的審批把關(guān)和投用前檢查,、驗收工作,對安全措施未落實的臨時營地堅決禁止投入使用,。
水利水電工程建設(shè)過程中,,需投入大量作業(yè)車輛,,違章操作、車況不良,、環(huán)境惡劣以及管理不到位等極易引發(fā)車輛傷害事故,。
以某電站建設(shè)過程中發(fā)生的一起車輛傷害事故為例,分析了事故發(fā)生的直接原因和間接原因,,進行了事故分析,,從嚴格履行安全管理責(zé)任、嚴格落實安全生產(chǎn)規(guī)章制度,、加強對作業(yè)人員的安全教育培訓(xùn)、改善施工車輛作業(yè)環(huán)境等方面提出了控制施工車輛安全管理的對策和建議,,并在實踐中得到了有效驗證,。