混凝土泵車

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混凝土泵車范文第1篇

關鍵字：混凝土泵車；液壓系統；故障分析

引言

混凝土泵車在建筑工程中的廣泛使用，使得工程施工速度加快，并保證了我國建筑工程的質量。但是在對混凝土的具體施工中，泵車的泵送部分會與混凝土直接接觸，泵送部分中的液壓系統工作量大、負荷太重、工況又比較惡劣導致系統內部元件損傷較大，在設備工作之后若不對設備進行保養和維護，設備就容易有故障產生。

1.液壓系統的基本結構及其工作原理

1.1液壓系統的基本結構

主安全閥：保證系統的安全。若系統壓力超標，安全閥就會自動打開，以減輕其壓力，使系統不會因壓力而導致故事發生。

減壓閥：將進口壓力調整為所要求的出口壓力，并保持出口壓力的穩定。

順充閥：利用回路的壓力控制元件的運轉順序。

溢流閥：壓力控制閥。主要用于溢流的定壓及保護。

先導閥：輔助控制其他元件及其他閥。

1.2液壓系統的工作原理

液壓系統的工作主要是通過泵送系統液壓回路、密封回路以及自動回路三個液壓回路實現的。

1.2.1泵送系統液壓回路

泵送系統液壓回路包括主安全閥、減壓閥、蓄能器、順序閥、電磁閥、主油缸及滑閥缸等。其工作原理主要是：從主油泵出來的液壓油通過減壓閥的某一路進入蓄能器當中，另外還通過滑閥換向閥進入到滑閥油缸當中，以讓滑閥缸能夠工作。

1.2.2密封回路

密封回路主要由活塞引撥閥、溢流閥、主油缸活塞桿側邊的連通管及運程調整閥組成。其工作原理主要是：當泵車將混凝土送出，封閉狀態的活塞桿兩側的液壓油就會將另一個油缸的活塞桿推回去，從而實現混凝土的吸入，這樣泵送的工作就會持續不斷。

1.2.3自動換向回路

自動換向回路包括主換向閥、先導閥、逆轉閥、滑閥換向手動運轉閥及升壓閥等。其工作原理主要是：位于主油缸內的活塞一旦運行到終點就會撞到先導閥的閥芯，使得先導閥實現換向。利用手動運轉閥、先導閥及逆轉閥使得升壓閥得以換向；此時，主油缸中的另一個活塞也會運行到終點接到其他的先導閥閥芯，使得先導閥又實現一次換向，而讓主油缸和滑閥油缸的換向再次實現，這樣就會形成一個循環的工作狀態。

2.液壓系統故障診斷方法

對于液壓系統出現故障的診斷方面通常有兩種：一種是簡易診斷法；另一種是精密診斷法。簡易診斷法又被稱為主觀診斷法。它主要是有關工作人員憑借自己的五官感覺（如聽覺、視覺、嗅覺等）和其工作經驗進行故障的判斷。這類診斷法只需要用到簡單的儀器就可對液壓系統出現故障的位置及原因進行判斷。精密診斷法是指通過簡單判斷法之后，液壓系統還是出現異常狀況，此時就需要用到一些現代化的精密儀器或是計算機技術等來對其進行定量的分析，以此來判斷故障出現的位置及其原因。現這類診斷法所用到的具體方法有用儀表進行診斷、通過分析油液進行診斷、利用超聲波進行檢測、通過專業的計算機軟件系統進行診斷等。

3.液壓系統常見故障及其解決方法

液壓系統發生故障時，首先應采用簡易診斷法，若故障難以被查出就可結合精密診斷法，在進行診斷時，應將3個液壓回路區分開來，對每個回路系統進行逐個分析，最后將故障出現的位置及其原因做出判斷，并提出解決措施將問題解決。下面就來分析液壓系統常見的故障及其解決方法。

3.1滑閥失靈，系統混亂

液壓系統的滑閥若失靈，就會導致出現系統動作紊亂，不按操作系統的固定動作進行工作。當出現這種情況時，可先考慮使用簡易診斷法，先將機械部分出現故障的原因進行排除。看其滑桿、滑板是否有磨損，用于密封閥油缸或者主油缸活塞的元件是否有損傷，是否有泥漿等雜物附著在滑桿運動部件的空隙處，滑桿的密封裝置是否完整，還有就是看滑閥上各個點的供脂是否正常。若判斷為機械部分出了問題，就要根據具體情況對元件進行清洗或更換。如果不是機械部分的問題，則要對回路系統進行檢查：

（1）對主安全閥的調定壓力進行檢查。在泵送部分的液壓系統回路中，為使液壓系統內部的液壓油元件得到保護，也為維持滑閥油缸的穩定性，主安全閥將系統的最高壓力控制在28MPa之內。壓力的調節可使用泵車操縱桿來實現，將泵車操縱桿調到最大值的地方，然后讓其進行空運轉。此時，將手動運轉閥關閉，壓力表上所顯示的數值28MPa就是主安全閥給液壓系統的額定壓力。

（2）對蓄能器的充氣壓力進行檢查。若壓力值過小，就需要充氣。充氣進行后可用以下方法來判斷其壓力值是否足夠：首先將泵送開關關閉，利用升壓閥來實現手動換向，若換向次數超過兩次，則表明蓄能器的充氣壓力已足夠，若次數不足兩次，則表明充氣壓力還是不夠，要繼續進行充氣。

（3）對減壓閥的調定壓力進行檢查。通常情況下，泵車在出廠之前都會對其減壓閥的調定壓力進行調整。但對減壓閥的壓力測量需要用到專業的檢測工具，因此，若無專業的檢測工具不能隨便將減壓閥進行拆開或檢查。

3.2主油缸活塞桿運程縮短

若主油缸活寒桿出現運程越來越短的現象，首先也應該排除機械部分的問題，要對油缸活塞桿的表面進行檢查，看其是否有磨損過度或存在傷痕，同時還要檢查用于密封主油缸活塞的元件是否有損傷等。若不是機械部分的問題，則要考慮對主油缸活寒桿所在的密封回路進行分析，并且將故障排除。通常情況下，主油缸運程縮短的原因主要是密封回路中的油液量不夠才會出現這種故障。油液量不夠的原因主要有以下幾種：用于調整運程的閥門沒有關閉或是關閉不嚴密；溢流的壓力不符合所需要壓力或是用于調整溢流的控制閥的閥芯沒有被卡住。

3.3自動換向系統故障

一般來說，在自動換向系統中，比較容易出現故障的是先導閥和電磁閥，而處于自動換向回路當中的主換向閥和滑閥換向閥，其故障出現的概率比較小[3]。在自動換向系統中，若先導閥失靈或者是發生故障，那么整個自動換向系統將會癱瘓。因此，如果是自動換向系統出現故障，首先應該檢查先導閥，將先導閥蓋上的四個短螺栓擰下來，把閥蓋打開，檢查先導閥的運轉是否靈活，其閥桿下端的磨損是否過度。然后再根據具體情況對其進行清洗或直接更換。

3.4溢流閥運轉不靈活

在實際的工作當中，泵車開始工作了就需要其運轉很長一段時間，加上系統運轉時其內部溫度達到了80℃，這樣就會使得溢流閥的運轉會不靈活，甚至還會出現溢流閥卡死的情況，這樣就會導致整個液壓系統不能工作。經過長期實踐的經驗積累可知道，溢流閥運轉不靈活通常是由于制作溢流閥的閥芯及閥體的材料問題而導致。制作溢流閥的閥芯及閥體所用到的材料都是不一樣的，導致兩者在工作時的熱膨脹程度不一樣，長期以往就會使得兩者的配合間隙發生改變，導致最后的運轉不流暢。針對這種情況，在制造液壓系統時可選擇安裝原裝進口的溢流閥。

結語

混凝土泵車是施工過程當中非常重要的硬件設備，由于機械互相磨損，導致液壓系統經常會出現故障，為保證施工的正常進行，保證施工工程的質量，我們就必須將液壓系統出現故障的原因進行分析并提出解決措施，同時也對泵車的養護管理及后期的維修進行加強。

參考文獻

[1]楊忠敏.混凝土泵車常見故障實例[J].設備管理與維修，2011（09）

混凝土泵車范文第2篇

關鍵詞：比例泵防沖擊集成系統：高低壓切換回路；恒功率泵；無壓循環：平衡閥；蓄能器

中圖分類號：TU64

文獻標識碼：B

文章編號：1008-0422(2012)02-0103-02

1、前言

隨著近年來建筑行業的高速發展，砼泵車將成為未來生產中的關鍵設備，如何改進砼泵車的液壓系統成為了設計者當前研究的一個重點課題。早期的砼泵車液壓系統基本上是模仿國外一些較成熟的產品，如最有代表的是德國SCHWING公司的BPL601HD型砼泵車閉式液壓系統。該閉式系統的負載出口直接聯接泵的進口，負載是采用液壓雙向馬達，并且要求負載有相同的進口和出口流量，此系統的主要優點是活塞運動較平穩，換向沖擊較小，砼泵車54m的臂架出砼軟管的最大擺動直徑僅為125mm。它采用了雙向變量泵，可使液壓馬達改變轉動方向，不需要附加方向控制閥和平衡閥，就能控制泵和馬達之間的功率流，其變量泵和液壓馬達可組成靜壓傳動，實現了無極調速。但閉式系統的缺點也較為明顯，主要表現在由于液壓油雙向流動而不能使用濾清器；并且油溫不易控制，不能使用冷卻器，液壓油溫度一旦高就會產生液壓油乳化、粘度變低、引起泄漏和困難、密封件易老化等系列問題，嚴重時由于液壓油污染使得系統元件堵塞，造成系統多種故障發生。因此，設計者將眼光瞄準了優點較多的開式液壓系統，開式系統的液壓泵從油箱吸油，回油流回油箱。該系統的最大優點是回油路可加裝冷卻器，液壓油在工作較長時間都能保持低溫狀態，加之能吸油濾、回油濾。解決了如何延長液壓油使用壽命、防止系統內泄、防止系統元件阻尼孔堵塞等方面的問題。針對其優點。我們結合國內、外的砼泵車開式液壓系統的優點進行了初步設計(見圖1)，此系統實際運行中暴露出了開式系統中常見且難以克服的缺陷，最主要的是主油缸、擺閥缸的換向沖擊較大，連續幾次因振動大造成砼泵車的臂架開裂報廢，一套臂架價值一百多萬，損失非常大。此外，系統還存在高低切換困難、換向不迅速等幾方問題。針對原來系統存在的問題，我們研制出新型砼泵車開式液壓系統(如圖2所示)，其特點介紹如下。

砼泵車開式液壓系統的改進設計構成特點和原理。

本系統主要改進設計了：比例泵防沖擊集成系統，高低壓切換回路，恒壓泵、無壓循環回油回路，雙向平衡閥節流回路，蓄能器回路，退砼活塞回路。

2、比例泵防沖擊集成系統

砼泵車主油路系統有“正泵”和“反泵”兩種操作系統，正泵是輸送砼的工作循環；反泵是將管道中的砼吸回料斗，達到排堵的目的，同時還可作清洗管道之用。我們這里主要先介紹主油路正泵工作循環中比例泵的應用。

當油泵正常工作后，按“正泵啟動”，則電磁鐵DTl、DT2得電，于是電磁比例恒功率泵2輸出的壓力油有如下的正泵前半個作循環：

電磁比例恒功率泵2(ALLvL0130型)(見圖2)的主軸6，帶動柱塞盤10轉動、柱塞11的球頭與滑靴5的球頭座保持柔性聯接，柱塞11和滑靴5在柱塞彈簧1的作用下貼緊斜盤7，使柱塞腔內容積變化。一側柱塞吸油，另一側壓油。當電子液控三位四通閥8的控制油口的壓力上升或下降時。PLC檢測控制系統根據壓力繼電器的信號調節電磁比例閥3的電流，從而來改變斜盤7的斜度。斜盤7斜度的改變則改變了泵的排量。這樣實現了自動控制，使活塞到缸頂時的沖擊大大減緩。

3、高低壓切換回路

低壓時，回路中的DT5不通電，插裝閥4、5、6的上方控制油口因有壓力油而關閉，插裝閥1、2、3內通口打開，壓力油通插裝閥3輸送缸1、5、2的有桿腔，回油由無桿腔通插裝閥1進人主油缸15.1的無桿腔，最終由主油缸15.1的有桿腔通插裝閥2回油。這樣實現了低壓大排量的要求。

高壓時，回路中的DT5通電，插裝閥1、2、3的上方控制油口因有壓力油而關閉，插裝閥4、5、6內通口打開，壓力油通插裝閥5輸送缸15.1的有桿腔，回油由無桿腔通插裝閥1進人主油缸15.1的無插腔，最終由主油缸15.1的有桿腔通插裝閥6回油。這樣實現了低壓小排量的要求。

4、恒壓泵的應用

為進一步減小缸內沖擊，我們使用了帶負載傳感閥的恒壓泵(見圖2中3)，該恒壓控制把液壓系統中的壓力保持恒定于其控制范圍內而與變化著的泵流量要求無關。變量泵僅供給執行器所需用油液流量。如果工作壓力超設定壓力，則泵自動擺回較小的角度并糾正控制偏差。負載傳感閥實際上是個流量控制閥，它根據負載壓力來工作，以調節泵的排量使之適應執行器的需要。泵的流量受裝在泵與執行器之間的外部節流(控制塊、節流閥)的影響，但在低于設定壓力的整個范圍不受負載壓力的影響，該閥能比較節流上游和下游的壓力并把節流壓降(壓差P)，如果壓差P加大，則泵朝Vgmjn擺回。而如果P減小，則泵朝Vgmax擺出，直到閥中恢復平衡，最終對減小系統內液壓峰值起到重要作用。

Ponfie＝Ppump－Pservicad vnit(P可設定于范圍14至25bar之內)

5、無壓循環回油回路

原開式液壓系統圖中采用了。型中位機能的液控三位四通閥(見圖2中11.1)，在換向時。P口有較強壓力，增大了閥芯與閥座的摩擦，使閥芯換向困難，當換向到中位機能時，主油泵的P口壓力很可能達到主溢流閥設定34Mpa。當換到右位機能時，壓力油迅速地沖入主油缸，易引起較大沖擊，若采用M型機能，當換向到中位時，P口與T口相通。P口壓力基本為D，實現無壓力回油，當換到右位機能時，壓力從O逐漸增大，從而起到了緩減沖擊的作用。

6、雙向平衡閥的節流回路

在改進設計中，我們首先考慮采用了進口節流回路，這一回路的優點是，液壓缸僅一腔承受壓力，和實際負載所需的壓力一致。活塞密封產生的摩擦力相對較小，這可以保證活塞較長的壽命、低速運動的均勻性。但這一回路所產生的缺點是負載不能鎖定在一定位置。這意味著在負負載時，或者負載突然消失時，液壓缸會出現前沖，即彈跳，并且是不可控的，為了克服這個缺陷，我們在系統的進、出油口各自安裝了一個特殊的溢流閥(即平衡閥)和一個附加的控制口(見圖2中10)。當壓力油缸經左邊節流閥時，此線路上的控制油口的壓力油打開溢流閥。壓力油進入到擺閥缸17.1的無桿腔，使擺閥缸17.2無桿腔回油通打開狀態的溢流閥回油箱，回油迅速。當電一液控三位四通閥8處在中位時，控制口壓力為O，溢流閥關閉，并迅速建立背壓，緩減了擺缸；中擊。反向同理。

7、液壓蓄能器的應用

原系統中。在一個工作循環或一次工作程內，所需的體積流量差別很大，且大流量持續時間很短。并且當空泵時，主油路壓力較小，利用主系統壓力控制插裝閥，易造成插裝閥誤動。加裝液壓蓄能器引到以下作用

7.1　提供峰值流量，減少功率損耗

系統中泵只需要提供一個平均流量，峰值流量可由蓄能器提供，當系統處于小流量工作狀態時，蓄能器充液(計算出液壓泵的公稱輸出流量和蓄能器排量)。蓄能器一次充液到下一次充液之間，有一段較長的時間，此時液壓泵可卸荷或減少輸出流量，減少功率損耗。

7.2　使插裝閥不誤動

新型開式系統中，我們利用梭閥來選擇主系統壓力或恒壓泵壓力來控制插裝閥，在蓄能器作用下，恒壓泵系統的壓力有將近19Mpa壓力，空泵時遠大于主系統壓力，使插裝閥運動準確無誤。

7.3　使擺閥缸動作迅速

恒壓泵的排量是確定的，當擺閥缸不動作時，恒壓泵的壓力油給蓄能器充油，當擺缸動作時，由于動作要求迅速而需大量壓力油，會引起系統壓力降低，蓄能器能給系統補油，從而使擺缸活塞動作迅速。

7.4　起吸收液壓沖擊的作用

作用在液壓缸上的機械沖擊，會在管路內產生一個壓力尖峰，為了消減這種沖擊和消除流量脈動，我們把蓄能器直接安裝在泵出口附近的壓力管道上，輸出流量直接作用在蓄能器隔膜上，達到吸收液壓沖擊、消除流量脈動的目的。

此外，液壓蓄能器還能起到做緊急動力源的作用。

混凝土泵車范文第3篇

關鍵詞：混凝土泵；綠色節能；設計；應用

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

隨著經濟的發展，能源消耗日益加劇，建筑工程機械能耗也在不斷攀升，同時人們的環保意識不斷增強，各種節能技術不斷得到應用，國家對于節能環保事業的發展也越來越重視。因此對混凝土泵進行綠色節能技術開發是建筑機械發展的重要方向，是大勢所趨。在進行綠色節能設計時要貫徹“安全、節能、環保、高效、智能”的設計理念，注重節能、高效技術的研究和應用。在基于“成本管理”和“精益生產管理”思想的成套設備及施工生產管理系統，有效管理設備、優化施工，最大限度地為客戶創造價值的基礎上，全力設計“安全、節能、環保、高效、智能”混凝土泵送設備。本文以某品牌K系列混凝土泵送設備為例，對混凝土泵綠色節能技術的應用及發展進行了探討。

1 K系列混凝土泵送設備介紹

K系列混凝土泵送設備涵蓋34～60m混凝土泵車、80～120m3/h車載式混凝土泵等系列產品，其設計緊扣“安全、節能、環保、高效、智能”主題，著力在“輕量化技術、節能技術、高效泵送技術、整車智能化控制技術”上取得突破。如：行業首創的“X支腿同步伸縮及浮動張緊軟管輸送技術、具有單側作業功能的前后多級伸縮雙擺腿結構”、行業領先的“RZ仿生七節臂技術”等技術的研究應用，大幅提高了設備整體性能。K系列混凝土泵送設備一經推出，在行業內產生了很大影響，3橋50m、4橋60m全球最長鋼臂架泵車，行業最低油耗等各項指標都引領行業發展，技術水平達到一個新的高度。本文在K系列混凝土泵送設備技術的研究應用基礎上探討分析產品輕量化設計、節能技術研究和應用在混凝土泵送施工機械節能環保發展中的重要性。混凝土泵車動力裝置應用的是柴油機,因此混凝土泵車應用時的耗能情況主要是由柴油機的經濟動力性所決定的。在設計混凝土動力系統時,一般對柴油機的靜態特點進行關注,混凝土泵車機使用的柴油機和底盤是由專門的廠家一起提供的。

2輕量化設計

根據現有研究表明，混凝土泵車臂架長度的增加將帶來整車質量呈幾何級數增加。為解決臂架長度與底盤載荷限制之間的矛盾，K系列混凝土泵車采用結構參數化輔助設計、動態仿真及三維有限元分析等計算機輔助設計方法，使部件結構設計輕量化，部件分布最優化，同時通過計算機輔助和實驗室測試，對整機穩定性進行校核調整，在確保穩定性、可靠性的前提下最大限度地控制了整機質量。以46～60m混凝土泵車為例，K系列混凝土泵車重量減輕見表1（表1中的數據以配置奔馳底盤為例）。

表1K系列混凝土泵車輕量化效果

從表1可發看出通過輕量化設計，K系列混凝土泵車大幅降低了整機重量，這對節約能源、材料，減少排放有著重要意義。據研究表明，質量16～20t的載貨汽車，每減重1 000kg，則可降低油耗 6%～7%，這意味K系列混凝土泵車輕量化設計有效低了降低產品油耗與排污量。因此，減輕混凝土泵車自重對于燃油汽車是節能環保的最有效措施之一。同時混凝土泵車的輕量化是符合社會發展和用戶的需求，是當前行業發展的必然趨勢，而這一技術引導行業的發展，其中3橋50m、4橋60m全球最長鋼臂架泵車是代表產品。

3節能技術研究和應用

K系列泵送設備突破了傳統的極限功率控制模式，其將泵送系統參數與發動機萬有特性曲線實現關聯，通過車載中央控制器達到最佳匹配。系統選定泵送速度后，車載中央控制器根據泵送壓力、系統壓力等實際反饋參數，比對系統理想參數曲線，自動調節發動機轉速和泵送排量，確保在不影響泵送效率的前提下，使系統始終工作在最佳節能模式，實現發動機萬有特性曲線與泵送系統最節能匹配。該技術在行業內率先實現了突破，節能效果優于同行5%以上，也表明了節能技術的研究與應用在節能環保中具有很大前景。

3.1混凝土泵車實施節能技術測試

本文應用節能技術，在混凝土泵車正常模式與節能模式（由人工來選擇，按動開關即可在兩種模式間方便地切換）兩種模式下測量了節能工況下不同發動機轉速對應不同試驗工況下每泵送1m3混凝土的實際油耗的測量計算值，和油耗曲線圖的數據，見表2、圖1。

表2混凝土泵車不同工況下每泵送1m3混凝土的實際油耗測試

圖1混凝土泵車正常模式與節能模式每泵送1m3混凝土的油耗曲線圖

3.2混凝土泵車實施節能控制前后比較

3.2.1節能前后油耗、轉速對比

節能前后油耗比較標準：泵送次數相同、泵送壓力相同時的泵車節能前后油耗狀況。方法：記錄正常模式下一分鐘泵送次數、壓力和油耗、發動機轉速，然后在節能模式下，調整排量旋鈕，使其工作在泵送次數與正常模式下相同，然后記錄當前泵送次數、混凝土泵送壓力、油耗、發動機轉速。表3記錄了5種工況下的油耗對比數據，圖2、圖3為工況D的節能前后轉速對比與油耗對比，其他工況對比圖略。

表3正常模式與節能模式下（穩態）1min油耗對比

圖2 工況D能前后轉速對比

圖3 工況D節能產后油耗對比

3.2.2總的油耗、轉速對比

總的油耗、轉速對比見圖4、圖5。

圖4節能前后轉速對比

圖5節能前后油耗對比

3.2.3總體節能效果分析

上述數據表明：混凝土泵車采用節能控制后，燃油消耗明顯降低。混凝土泵車在低速工作時，節能效果明顯比高速工作好，這是因為一般泵送作業低速工作時負載較小，高速時負載較大，在相同發動機輸出功率下，大負載時發動機功率利用率較高（省油空間較小），而小負載時發動機功率利用率較低（省油空間較大）。

根據實驗數據，混凝土泵車實施節能控制后，總的節能效果在3%～26%之間，平均節能效果在15%左右，用戶常用泵送速度下（如1min泵送10、12、14、16次）節能效果約為16.5%。

4節能減排產品的技術瓶頸探討

混凝土施工機械節能減排技術雖然得到一定的發展，但在節能研究方面目前主要存在以下瓶頸。

1）輕量化技術的研究是當前重要課題，雖然已經取得了很大的成績，但如何在減輕重量的基礎上有效的保證作業穩定性和減少作業的振動幅度是一個長期的課題。

2）如何提高泵送效率從而實現節能減排。目前泵送產品的混凝土吸入效率可達85%。如何進一步提高混凝土泵吸入效率，也是今后的研究方向，涉及泵送技術和液壓控制技術的深度研究。

5未來節能減排產品的技術發展方向

混凝土施工機械未來節能減排的技術發展方向主要是新材料、新技術、新工藝的應用。隨著新材料研究應用技術的成熟，大量的新材料、新技術應用到混凝土泵車上，如碳纖維材料應用到臂架技術、陶瓷材料應用到輸送管中。新節能技術研究是節能減排的重要研究方向。同時，智能控制和高效作業研究也是未來節能減排產品的技術發展方向。

[參考文獻]

[1]王宇揚.多重擠壓輕量化不再遙遠[J].專用汽車，2008，(4)：22-23.

[2]劉海波.淺析混凝土泵送施工技術[J].科技致富向導，2012（9）.

混凝土泵車范文第4篇

關鍵詞：泵送混凝土；堵塞；原因分析；防治措施

Abstract: pumping concrete construction speed, can greatly reduce labor intensity, etc., the increasingly widespread application. But for various reasons, pumping concrete jams are not uncommon. This article is the years of technical management experience in the ready-mix concrete company, combined with the actual construction site, to analyze the causes for congestion pumping concrete research prevention measures to reduce the pumping concrete blockage.Keywords: pumping concrete; clogging; cause analysis; prevention measures

中圖分類號：TU528.53文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

泵送混凝土是施工現場通過壓力泵及輸送管道進行澆筑的混凝土，有施工速度快、可大幅度降低勞動強度等優點，應用日益廣泛。由于種種原因，泵送混凝土管道堵塞現象也屢見不鮮。泵送混凝土堵塞造成混凝土澆筑的中斷，不但影響施工速度，嚴重的引起質量事故，而且因處理堵塞不當造成傷人事件時有發生。因此，分析堵泵原因，研究防治措施，是使用泵送混凝土的關鍵。

一、堵塞原因分析

根據本人多年工作經驗及相關統計，堵塞的原因主要有：

泵車操作人員經驗不足或不按規定操作。近年來，由于預拌混凝土行業進入門檻較低，目前整個行業存在著數量多，規模小，生產技術管理水平參差不齊，對泵車操作人員要求不高，國家也沒有統一的操作培訓。泵車操作人員操作水平低，經驗不足，有的企業雖然編制操作規程也沒有嚴格執行。

2、輸送管道設置不規范，泵車停放位置不當，彎管太多，輸送管接頭不牢，或為拆裝布料方便而采用錐形管，泵送阻力大。

3、攪拌站管理不嚴，混凝土坍落度波動較大。坍落度低，泵送阻力大；坍落度過大又容易離析，泵送時都容易堵塞。造成坍落度波動的原因：一是砂石含水測定不及時也缺乏代表性，調整不及時；二是攪拌站計量系統稱量誤差較大，又不及時校驗；三是生產指揮調度不合理，沒有根據澆筑速度調整攪拌速度，造成現場攪拌車積壓，坍落度損失大。

4、骨料粒徑控制不嚴，有大石塊混入。主要是所用砂子系天然采集，未經過篩，常有特大河卵石混入；此外粗骨料碎石有時也夾帶超粒徑石塊，上料斗沒有網蓋，攪拌車喂料時又看管不嚴，致使個別大石塊進入泵管造成堵泵。

5、骨料級配不當，碎石中針片狀顆粒較多。泵送時混凝土通過彎管和變徑管處常因這種針片狀骨料集結卡住，砂漿流失而堵塞管道。

二、泵送混凝土堵塞機理

根據流變學理論，混凝土拌合物是一種粘塑彈性物質，符合賓漢姆體流變。決定賓漢姆體流變的參數有兩個：直線與應力軸的交點值τ0叫做切應力，直線的斜率μ叫做動力粘滯系數，其數學關系式為：

τ=τ0+μdv/dy

式中：τ：切應力（單位面積上的摩阻力）；

τ0：管壁砂漿層與混凝土的極限切應力；

μ：動力粘滯系數，與混凝土的和易性、品質偏差以及溫度、時間等因素有關；

dv/dy：速度梯度變化率。

當τ≤τ0時不發生流動，而當τ＞τ0后就按流體的規律產生流動。

泵送混凝土沿著管道輸送的流變特征是加足夠大的推擠壓力，使其作用于柱塞上的切應力超過混凝土與管壁或與水泥漿層的極限切應力時才能輸送。正常泵送時，混凝土被泵機活塞推擠進入輸送管道，水泥漿在其壓力作用下被擠向，在輸送管的內壁形成水泥漿層，中間部分則是被砂漿包裹成懸浮狀態的粗骨料，水泥漿或砂漿層起著作用，混凝土以柱塞形式均勻向前移動。如果推擠應力達不到上述數值，不管作用時間有多長，混凝土也不會在管道內移動。而且，混凝土沿輸送管道的壓力損失是按速度梯度（流速/距離）的變化率的增加而增大的。

由此可見，混凝土經管道輸送時流速越大其摩阻力越大，壓力損失越大。因此，當混凝土拌合物由粗管經錐形管進入細管時，一方面由于柱塞變形，骨料間相對移動增加了摩阻力，加大了壓力損失；另一方面，對于同一體積的混凝土，由粗管進入細管后，分布距離加長，流速變大，摩阻力增加，壓力損失亦加大。

應當指出，泵送混凝土是在4.0～5.0Mpa或更高的壓力下沿管道輸送的，它與一般常壓下液體的輸送不同。泵送混凝土其壓力的傳送是通過混凝土中的水分進行的。如果混凝土拌和料在輸送管內始終保持一定的稠度狀態，一般不易堵塞。但當它通過錐形管、彎管時，柱塞發生變形，骨料顆粒相對位移，容易造成骨料集結，水泥漿流失或脫水，破壞了原來的流動狀態，是泵送阻力急劇上升，繼續惡化即形成堵管。

實踐表明，在以下幾種情況下泵送較為困難和容易堵管：①超過50米的垂直配管和300米以上的水平管；②向下配管輸送；③配管復雜，彎管較多或有錐形管時；④單位膠凝材料用量在300kg/m3以下時；⑤使用輕骨料；⑥骨料粒徑大于40mm時；⑦管接頭不牢，密封不嚴等等。

三、防治堵塞途徑

1、配制可泵性良好的混凝土。設計泵送混凝土配合比應注意以下幾點：①膠凝材料用量。應在滿足設計要求的強度等級和耐久性的前提下，應考慮混凝土泵送性能。一般地，膠凝材料用量不低于300kg/m3，應摻用外加劑，宜摻適量粉煤灰；②坍落度不易過小。一般混凝土入泵坍落度不小于10cm，高強混凝土入泵坍落度不宜小于16cm。工程實踐表明，如混凝土拌合料過干，泵送時泵機缸體吸入狀態不好，不能充滿，效率低，泵送阻力大；坍落度太大，容易離析，泵送時粗骨料容易在彎管或錐形管處卡住造成堵塞；③選用級配良好的粗細骨料。粗骨料最大粒徑應小于輸送管徑的1/3～1/4；砂的細度模數一般要求中砂，通過0.315mm篩孔的顆粒不應小于15%；④適當增大砂率，一般為2%-5%。⑤攪拌站應嚴格控制計量。如果計量不準，就不能保證配合比準確性。目前商品混凝土公司基本采用全自動電腦控制的計量系統，砂石稱量誤差不超過±2%，水泥、摻合料、水和外加劑稱量誤差不超過±1%。準確的計量，不僅保證混凝土質量，而且有效地防止了混凝土輸送堵泵現象。

2、做好配管設計。應根據工程和施工現場的特點、混凝土澆筑方案，對混凝土輸送管道進行合理設計。管路布置宜橫平豎直，盡量縮短管路長度，減少彎管使用數量。當垂直向上配管時，地面水平管長度不宜小于垂直管長度的25%，且不宜小于15m；當傾斜向下配管時，應在斜管上端設排氣閥。

3、混凝土泵的操作，應嚴格按使用說明書和專門編制的操作要點執行。為防止泵送堵塞，泵車操作人員應該注意以下幾點：①混凝土泵啟動后，應先泵送適量的水以洗潤料斗和泵管等直接與混凝土接觸部位；②經泵送清水檢查確認后，應在投入0.5m3左右的水泥砂漿作為壓送混凝土的前導，以輸送管道；③開始泵送時，混凝土泵應處于勻速緩慢運行并隨時可反泵狀態，泵送速度應先慢后快，逐步加速；④壓送完畢后，可從進料口放入特制的清潔球，用水把管道中混凝土排出。

4、混凝土泵送應連續進行。如因故必須中斷時，其中斷時間不得超過混凝土從攪拌至澆筑完畢所允許的延續時間。當混凝土泵送出現非堵塞性中斷澆筑時，宜進行慢速間歇泵送，每隔4-5min進行兩個行程反泵，再進行兩個行程正泵。

5、攪拌站應加強對泵送混凝土的統一調度和管理。混凝土泵送施工是機械化的聯動生產方式，必須從原材料準備、攪拌、運輸、泵送等各個環節加強管理，并按照施工現場混凝土澆筑速度，統一調度，合理安排攪拌速度，以既不中斷混凝土供料，也不造成現場攪拌車的積壓為最佳。

參考文獻：

[1] GB/T14902-2003 預拌混凝土【S】

[2] JGJ/T10-2011 混凝土泵送技術規程【S】

混凝土泵車范文第5篇

【關鍵詞】 超高層；混凝土；泵送；技術

【中圖分類號】 TU741.1 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1727-5123（2012）05-038-02

1 工程簡介

南京德基廣場二期工程是南京市重點工程之一，是南京市高端商務、高品質商貿新地標超高層建筑，位于南京市中山路18號。本工程地下設置停車場、戰時人防，地上匯集世界頂級一線品牌商業、智能化辦公、萬豪酒店等建筑功能。

本工程單體建筑面積249440m2；地下5層，占地面積16299m2；主樓基底標高-23.60m，基礎最大埋深-29.25m；主樓地上62層，高332m；主樓為框架核心筒結構型式，外框平面尺寸為42.3×42.3m，核心筒平面尺寸為22.4×22.4m。

2 工程結構特點

本工程結構形式為鋼筋混凝土框架核心筒結構，外框為勁性混凝土柱、鋼框梁+壓型鋼板組合體系，水平結構混凝土強度等級為C30，豎向結構強度等級為C60～40，混凝土結構最大高度為298.65m。

3 混凝土配合比設計

結構混凝土最大輸送高度為298.65m，對混凝土的可泵性提出很高的要求，同時又要保證混凝土的強度和和易性，通過對混凝土的配合比進行特殊設計，反復試配，從而選出最佳配合比。

3.1 混凝土可泵性的評價。混凝土的可泵性主要通過坍落度和壓力泌水值雙指標來評價。

3.2 超高層泵送混凝土配合比的設計及應采用的措施。超高層泵送混凝土配合比的設計與普通混凝土的設計基本相同，但在用水量、砂率的確定和外加劑及混合材料的選擇上有其特殊性。

混凝土在達到工程要求的強度和耐久性的前提下，調節新拌混凝土的坍落度和壓力泌水值，從而得到最佳的可泵性，主要從以下幾方面進行控制和調整：⑴增加混凝土坍落度：混凝土拌合料的坍落度根據泵送高度和水平距離確定，一般有效高度100m以上時坍落度控制應大于180mm，有效高度150m以上時坍落度控制應大于200mm。⑵適當增大水泥用量：在水灰比一定的條件下，適當增大水泥用量，提高混凝土的流動性，減少泌水。⑶適當提高混凝土砂率：砂率對泵送混凝土的可泵性有較大影響，細顆粒物料的增加可減少泌水，調整砂率可以調節坍落度和壓力泌水值，因此與普通混凝土配合比設計相比超高層泵送混凝土砂率應適當增大。⑷改善集料級配：采用級配良好的集料，集料的堆積空隙盡量小，集料空隙小時不僅降低水泥的用量還能有效避免混凝土產生離析，同時減小集料與管壁的摩擦阻力。⑸摻加混凝土泵送劑：超高層泵送混凝土要求坍落度較大，因此拌合物中一般加入泵送劑，在不增加用水量的情況下有效增加混凝土的坍落度。⑹適當添加引氣成分：在泵送劑中適當添加引氣成分增加混凝土的含氣量，引入的氣泡在水泥漿中起滾珠作用，提高混凝土流動性，同時氣泡的引入還能相應減少混凝土泌水。但引氣劑的摻量不得過多，否則會造成混凝土的強度下降，一般泵送混凝土的含氣量不宜大于4%。⑺摻加礦物摻合料：摻加礦物摻合料可提高混凝土的可泵性，因為礦物摻合料的多孔表面可吸附較多的水，從而減少壓力泌水值。

最后確定：⑴混凝土出機坍落度：220±20mm，現場：200±20mm；⑵混凝土壓力泌水值：70～110ml。

4 泵送機械的選用及計算

4.1 泵送機械選型。

4.1.1 地泵的選型。本工程屬于超高層建筑，要求地泵能將混凝土輸送至298.65m高處，根據現場施工的實際情況選用HBT90CH-2122D拖式混凝土泵。

主要技術參數

4.1.2 地泵及泵管的布置。

4.1.2.1 地泵及泵管位置。現場設2處混凝土地泵，其中1#地泵放置在裙樓首層東側12～13軸處，泵管沿裙樓向北至核心筒東側T4～5軸墻體穿墻向西，在核心筒西南角T4軸附近管井垂直引上，主要用于核心筒墻體、外框柱、板混凝土施工；2#地泵放置在裙樓首層東側14～15軸處，泵管沿裙樓東側向北至主樓1#樓梯間風井垂直引上，主要用于核心筒內部梁板混凝土施工。洗泵、罐車沖洗沉淀池、排水溝布置在地泵東側，具體見下圖。

4.1.2.2 超高壓管道密封與連接。①水平管和150m以下垂直管采用9mm厚耐磨合金鋼超高壓管道，特制超高壓管卡連接，O型圈密封。②150m以上垂直管及水平管由于輸送壓力大大降低，采用5mm厚普通高壓輸送管。

4.1.2.3 泵管的固定。①泵管在首層水平段用混凝土墩固定，墩上留置240×240×10埋件焊接泵管U型支架。②垂直段每層用10#槽鋼制作的井字架固定在樓板上，在樓板與樓板之間部分垂直管，在接頭部位用U型支架與墻體固定牢固。固定好的垂直管，在混凝土泵送時用手觸摸管道外壁，可只感到骨料的流動，而管子無顫動或晃動。③固定間距為：水平管與垂直管相連接的彎管由3～4個支架固定；每根3m管道和其余90度彎頭均由2個支架固定；其余管道由1個支架固定。

④緩沖彎設置。為防止泵管高度過大造成混凝土拌合物反流，在150～200m高度設置一段緩沖彎，詳見下圖。

⑤液壓截止閥設置。水平管的長度不宜小于垂直管長度的1/4，且不宜小于15m。同時在混凝土泵機出料口10m處的輸送管根部設置截止閥，以防混凝土拌合物反流。

4.2 混凝土泵送能力驗算。

4.2.1 配管距離驗算。

4.2.1.1 配管水平換算長度計算公式：

L=（11+12+...） +k（h1+h2+...）+fm+bn1+tn2

式中：

4.2.1.2 計算參數：

①水平配管的總長度11+12+...=120.00（m）

②垂直配管的總長度h1+h2+...=300.00（m）

③軟管根數m=1

④彎管個數n1=9

⑤變徑管個數n2=1

⑥每米垂直管的換算長度k=3.00（m）

⑦每米軟管的換算長度f=20.00（m）

⑧每米彎管的換算長度b=9.00（m）

⑨每米變徑管的換算長度t=8.00（m）

4.2.1.3 計算結果：配管的水平換算長度L=1129.00m

依據泵機性能表，最大水平輸送距離為1500.00（m），大于配管的水平換算長度1129.00（m），滿足要求！

4.2.2 壓力驗算。

4.2.2.1 壓力損失。

4.2.2.2 壓力驗算。壓力損失120/20×0.1+300/5×0.1+0.1×9+0.8+0.08+2.8+0.2=11.38Mpa

5 混凝土的泵送施工技術

5.1 泵送混凝土的運輸。①泵送混凝土采用預拌制混凝土，由于本工程地處鬧市，周圍交通情況復雜，因此要選擇距離近、交通流量小的道路行駛。混凝土澆筑盡量選擇在夜間或凌晨4～5點，此時道路上車輛少，混凝土運輸車行駛較快，有利于縮短運輸時間，便于連續施工。②施工現場應規劃好交通路線，每次澆筑前應先將施工道路清理干凈，現場設置交通安全員，調度協調車輛行駛。現場工作人員應時時與攪拌站聯系，控制現場的混凝土運輸車輛不能過少也不能過多。③混凝土攪拌運輸車在運輸途中，其拌筒應保持3～6r/min的慢速轉動。④混凝土運抵現場后，試驗人員要對每車混凝土的坍落度等技術指標進行檢測，對不合格的混凝土（尤其是坍落度損失過大的混凝土）一律退回。⑤攪拌運輸車在給泵喂料之前，先中、高速旋轉拌筒，使混凝土拌合均勻；開始喂料時，宜先低速出一點料，觀察卸料情況，如有大石子夾水泥漿先流出，說明拌筒內拌合物已沉淀，應將拌筒高速旋轉2～3min再出料。喂料時反轉卸料應配合泵送均勻進行，且應使集料斗內的混凝土保持在高度標志線以上；中斷喂料作業時，攪拌車的拌筒應低轉速攪拌混凝土。⑥混凝土泵的進料斗上，應安置篩網并設專人監視喂料，防止粒徑過大骨料或異物吸入泵內。

5.2 混凝土泵送施工技術。①混凝土泵送應有統一指揮調度，保證施工順利進行，配備對講機，保證地泵處、施工面及和攪拌站之間聯絡暢通。②施工前對地泵進行檢查檢修調試，以防出現機械故障影響施工。③地泵啟動后，先泵送適量水濕潤泵的料斗、活塞及輸送泵管；經泵水檢查，確認泵和管中無異物后，在泵送與混凝土同組分的水泥砂漿，用以地泵和輸送管道的內壁。④開始泵送時，泵應處于慢速、均勻并隨時可反泵的狀態；泵送速度應先慢后快、逐步加速，應保證正常的速度連續泵送，并能及時排出故障。同時應觀察泵的壓力和各系統的工作情況，待各系統運轉順利后，方可正常速度泵送。⑤泵送混凝土時，活塞應保持最大行程運轉，使泵滿負荷工作，提高機械效率，減少活塞磨損。水箱或活塞清洗室中應經常保護充滿水。⑥泵送混凝土時，如果輸送管內吸入空氣，應立即反泵，將混凝土吸入料斗，排出空氣后再泵送。⑦混凝土泵送應連續進行，當遇到混凝土供應中斷的情況下，應采取慢速和間歇泵送，并要滿足所泵送的混凝土從攪拌到澆筑完成所延續的時間不超過初凝時間；中斷泵送期間，可利用攪拌運輸車的料，進行慢速間歇泵送，慢速間歇泵送時，應每隔4～5min進行4個行程的正反泵，防止混凝土拌合物結塊或沉淀而造成堵管。⑧當混凝土泵出現壓力升高且不穩定、油溫升高、輸送管明顯震動等現象而泵送困難時，不得強行泵送，應立即查明原因，排出故障。

5.3 季節性施工技術措施。

5.3.1 夏季施工。夏季高溫下泵送混凝土時，由于混凝土坍落度短時間內損失大，管道內混凝土凝結快，如果泵送間隔過長，就容易發生堵塞。混凝土泵液壓油溫升高超過要求的工作溫度，也會造成泵機不能正常運轉。為了保證高溫下混凝土泵的正常工作，可采取如下措施：①混凝土攪拌時加冰及緩凝劑、用冷水澆粗骨料，控制混您土入模溫度；②加強調度，合理安排攪拌車運輸車次，減少混凝土中斷供給時間，保證連續泵送；③混凝土澆筑時間盡量選擇在晚上或凌晨4～5點氣溫較低的時段；④混凝土泵加裝遮陽裝置，避免太陽直射；⑤泵管上覆蓋兩層麻袋片，并保持澆水濕潤；⑥泵送前用冷水沖洗泵管降溫，泵送結束后，立即清洗管道。

5.3.2 冬季施工。①混凝土摻合復合外加劑；②控制混凝土入模溫度；③泵管用草簾被包裹保溫。