超高层泵送混凝土堵管原因及预防措施

混凝土原材料质量稳定是保障混凝土性能的关键。超高层泵送混凝土施工周期长，搅拌站难以在长达几年的施工期间内保持原材料性能优质稳定，从而容易导致混凝土性能劣化堵管，如图1、2所示。

图1,2 原材料波动导致混凝土堵管

骨料是混凝土中最大的组成部分，骨料品质的好坏对混凝土性能影响较大。骨料石粉含量及含泥量会加剧对外加剂的吸附，导致混凝土坍落度损失增加，混凝土的方量在泵管内产生损失，摩擦阻力增大从而导致堵管。当骨料级配变差、石子针片状增多时，混凝土孔隙率增加，需填充浆体增多，包裹性变差，混凝土在泵送时石子容易产生堆积，易发生堵管。

水泥进厂后搅拌站通常不会进行质量检测，然而水泥组分变化通常会引起与外加剂适应性不良，易导致混凝土坍落度损失快，有时也导致泌浆、石子下沉等，增加堵管风险。粉煤灰细度、需水量比等异常也是影响混凝土性能的重要原因。

加强骨料源头控制，与材料供应商协调，确保骨料进货质量稳定；搅拌站内材料员及质检员在骨料进货时应严格验收，凡不满足质量要求的，不予收货；对于进厂水泥进行外加剂适应性检验，确保水泥质量；同时加强粉煤灰进厂检验，先验收，后充料；实际施工期间，质检员密切关注骨料质量情况，如有异常，及时调整，确保混凝土性能稳定。

超高层建筑混凝土施工周期较普通工程长，混凝土需要保持长周期内性能稳定。然而混凝土随泵送高度、季节变化等其泵送性能具有不同要求。当混凝土坍落度过小时，混凝土润滑层较薄，摩擦阻力增大，混凝土容易导致堵管；当混凝土坍落度较大，在长距离管道中混凝土石子容易下沉，导致堆积堵管；如有离析泌水等现象，混凝土砂浆易扒底从而导致堵管。

制定严格的混凝土入泵工作性控制标准并坚决贯彻实施。相同施工工况（双击高压、排量为 50%）条件下，在 C60 混凝土泵送高度为 300m 时，不同扩展度对泵压的影响规律如表 1 所示，表明混凝土在可泵性范围内，泵送压力与流动度成反比，即实际施工时，适当增加混凝土流动度有利于提高施工效率。

泵送管道布管的错误很容易造成泵送的堵管，如图 3、图 4 所示，以泵送压力损失最小为目的，泵送管道布管时应该遵循以下五原则：最短距离、最少弯管、最大弯头、零点原则（即布管时先应在水平管道与竖向管道间找到一个起始点，从此处开始往水平方向和竖直方向布置管道）、异形管分散原则。

图3 混凝土管道未固定漏浆          图4 弯管集中

因为超高层泵送过程中泵送压力较大，泵管在泵送过程中会出现与泵送压力垂直的抖动现象，这就会造成很大的压力损失且很容易造成泵管接口漏浆，漏浆处混凝土局部出现骨料堆积现象，摩擦阻力增大，同时泵送压力产生损失，导致堵管。

严格按照布管原则进行管道布置；加强混凝土泵送管道检查，如有不牢固的应及时加固，防止泵送时管道震动。

混凝土生产中会使用大量的骨料，而骨料中常混有一些异物或者较大卵石，很容易穿过泵斗篦子从而进入混凝土泵送管道中。在混凝土管道弯管处、变径管处容易卡住从而产生混凝土堆积，造成堵管。

对于进厂骨料严格检查，尤其是河砂，发现大量大块卵石不予收货；搅拌站内加强与工人、操作人员的交底，如发现有异物等及时清理；做好站内防护，加密下砂篦子，在站内将大块异物及时过滤，并及时清理；泵斗篦子加密，避免大块杂物进入泵斗内（见图 5）。

在混凝土泵送前，通常先泵送水、润管砂浆然后泵送混凝土，有的高层建筑为了润管更加充分，会在泵水和润管砂浆之间泵送净浆。在超高层混凝土泵送时，由于管道长度比较长，在进行混凝土泵送时，水和砂浆并没有完全出泵，这时如果润管砂浆过稀或者换车停泵时间过长，砂浆与水直接接触会导致砂浆与水混合，导致局部砂浆水胶比过大，从而砂浆失去保水能力，砂粒快速沉淀，与水泥浆分离，摩擦阻力增大从而导致堵管（如图 6 所示）。

严格控制润管砂浆质量，防止过稀；润管时尽量不要换车，减少停泵时间；在砂浆与水之间增加泵送净浆层，将砂浆与水隔开，降低砂浆离析风险。

混凝土洗管时通常采用海绵柱推送混凝土，由于海绵柱水渗透性较强，不能完全对高压水密封，洗管时高压下水渗过海绵柱形成小激流，流速比海绵柱快，从而冲走混凝土的砂浆，使海绵塞前的石子越积越多，摩擦阻力大，当水流推力不足以克服石料自重和阻力时，就会发生堵管。

水洗前通过泵送砂浆、净浆推送混凝土，通过砂浆、净浆将水与混凝土隔开，避免直接接触；改换海绵柱为透水性更小的牛皮纸柱，防止水分的渗透。图 7、图 8 分别为海绵柱、牛皮纸柱。

超高泵送高强混凝土时，由于混凝土粘度较大，如果清洗不干净容易导致管壁附着水泥浆，水泥浆硬化后难以清除。再次泵送时由于硬化水泥浆易吸水导致混凝土流动度损失，且硬化水泥浆粗糙摩擦阻力大，容易导致堵管（如图 9所示）。

洗管时采用清水进行多次清洗，将水泥浆全部清洗干净。