混凝土泵車是商品混凝土運輸、澆筑施工的主要設備之一。隨著工程建設的不斷開展,對工程機械的需求也越來越多,同時隨著混凝土技術的不斷提高,混凝土泵車在工程建設中也發揮著越來越重要的作用。由于該類設備的技術先進,泵車維修和保養都很復雜,所以對它的使用、維護和管理人員提出了較高的要求。為了確?;炷帘密囋诠ぷ鞯臅r候能達到規定的技術狀態、降低維修成本、提高使用的可靠性和壽命,必須認真執行其使用和維修規程。
一、混凝土泵車對混凝土澆筑要求
混凝土泵車的選型應根據混凝土工程對象、特點、要求的最大輸送量、最大輸送距離、混凝土建筑計劃、混凝土泵形式以及具體條件行綜合考慮?;炷帘密嚨男阅茈S機型而異,選用機型時除進考慮混凝上澆筑量以外,還應考慮建筑的類型和結構、施工技術要求、現場條件和周圍環境等。通常選用的混凝土泵車的主要性能參數應與施工需要相符或稍大,若能力過大,則利用率低;過小,不僅滿足不了施工要求還會加速混凝土泵車的損耗。
由于混凝土泵車具有靈活勝,而且臂架高度越高,澆筑高度和布料半徑就越大,施工適應性也越強,放在施工中應盡量選用高臂架混凝土泵車。臂架長度28~36m的混凝土泵車是市場上量大面廣的產品,約占75%。長臂架混凝土泵車將成為施工中的主要機型。此外,由于混凝土泵車受汽車底盤承載能力的限制,臂架高度超過42m時造價增加很大,且受施工現場空間的限制,故一般很少選用。所用混凝土泵車的數量,可根據混凝土澆筑量、單機的實際輸送量和施工作業時間進行計算。對那些一次性混凝土澆筑量很大的混凝土泵送施工工程,除根據計算確定外,宜有一定的備用量。此外,年產10~15萬m3的混凝土攪拌站,需裝備2~3輛混凝土泵車。
混凝土泵車的產品性能在選型時應堅持高起點。若選用價值高的混凝上泵車,則對其產品的標準要求也必須提高。對產品主要組成部分的質量,從內在質量到外觀質量都要與整車的高價值相適應?;炷帘密嚥捎萌簤杭夹g,因此要考慮所用的液壓技術是否先進,液壓元件質量如何因其動力來源于發動機,因此除考慮發動機性能與質量外,還要考慮汽車底盤的性能、承載能力及質量等。混凝土泵車上的操作控制系統設有手動、有線以及無線的控制方式,有線控制方便靈活,無線遙控可遠距離操作,一旦電路失靈,可采用手動操作方式。
混凝土泵車作為特種車輛,因其特殊的功能,對安全性、機械性能、生產廠家的售后服務和配件供應均應提出要求。否則一旦發生以外,不但影響施工進度,還將產生不可想象的后果。
二、水泥、骨料和水灰對泵送混凝土的影響
混凝土質量的好壞,既影響結構的安全,也影響結構物的造價,決定著結構的安全和使用功能。因此,在施工過程中,必須采取措施,有效地控制影響混凝土質量的各種因素,避免出現質量通病,達到預防為主的目的,確?;炷恋氖┕べ|量。
混凝土在泵送過程中泵送壓力是靠其中的液相物質傳遞的,液相物質攜帶著固相物質一起運動才能泵送。水泥在其中起到膠結和潤滑作用,缺少水泥或在泵送中漏漿,就會發生堵塞或根本不能泵送。普通硅酸鹽水泥、火山灰水泥的吸水性強,保水性好,拌合的泵送混凝土可泵送性好;礦渣水泥保水性差,拌制泵送混凝土時要加大水泥用量,適當增大砂率或添加一部分粉煤灰,并應采用較低的坍落度;采用粉煤灰水泥時,因其密度較小,同樣水泥用量的水泥漿體積較大,所以混凝土的流動性較好,但它早期沖水性較大,宜用坍落度較低的混凝土,并盡可能的連續泵送。
水泥用量要適當,若水泥用量不足,水泥漿不能包容混凝土骨料的全部表面,混凝土在泵送時會產生很大的阻力。這種混凝土的保水性很差,容易泌水和離析,在泵送時易發生堵塞。如果水泥用量過大,會使混凝土增大粘性,也會增加輸送阻力,而且對于混凝土的質量也有影響。
水泥用量也與骨料的品種和參數有關。同樣粒徑的卵石與碎石比較,卵石表面光滑平整,而碎石外表粗糙不規則,碎石比卵石表面積大些,混凝土的水泥用量也相應較大。同樣,細骨料中的人工砂要比天然砂多用水泥。骨料的級配適當,最大骨料粒徑越大,骨料間的空隙越小,水泥用量越小,但骨料最大粒徑不能超過40mm,否則破壞了混凝土的連續性。細骨料的平均粒徑要適宜,而且小于0.2mm的含量也要有一定的比例,否則水泥用量也會增加。此外,輸送管道越長,管徑越小,混凝土與管壁的摩擦阻力也越大。適當增加水泥用量可以增加混凝土與管壁的潤滑,減少泵送阻力。
細骨料與水、水泥攪拌成砂漿,用來填充粗骨料之間的空隙,包裹粗骨料,使粗骨料在輸送管中呈懸浮狀態運動,同時使粗骨料與輸送管之間及粗骨料與粗骨料之間不直接摩擦。一般而言,天然砂可泵性好過人工砂,利用人工砂時要加入部分天然砂來改變其配比特性。用中砂配制混凝土可泵性好,其平均粒徑為0.25~0.3mm。細骨料用量同粗骨料的空隙率有很大的關系,使水泥砂漿能充分充滿粗骨料空隙為宜。應用于泵送混凝土的粗骨料對泵送混凝土的性能有很大的影響。卵石骨料混凝土可泵性最好,混合骨料次之,碎石骨料最差,最大粒徑受混凝土泵結構及輸送管路最小口徑的限制。泵送混凝土要求粗骨料空隙率盡量的小,級配應連續而均勻,如果缺少某一組分,就可能會產生泵送堵塞事故。好的骨料級配能夠獲得混凝土可泵性的改善,泵送混凝土成本的降低以及混凝土質量的提高這三方面的在綜合效益。
水灰比是根據混凝土強度和必要的工作性能二者設計的混凝土的重要參數,水灰比的選擇既要滿足工作性能同時又要滿足強度性能。泵送混凝土的水灰比選擇要根據不同的水泥品種、細度、骨灰比、骨料品種與級配及使用的外加劑及運輸時間來綜合考慮,當泵送混凝土的水灰比超過了強度要求的水灰比最大限度時,就應通過采取提高水泥標號外加劑摻量等措施來調整。
三、混凝土泵車的選型及泵送技術
混凝土泵車的選型應根據混凝土工程對象、特點、要求的最大輸送量、最大輸送距離、混凝土澆筑計劃、混凝土泵形式以及具體條件進行綜合考慮。
混凝土泵車的性能隨機型而異,選用機型時除考慮混凝土澆筑量以外,還應考慮建筑的類型和結構、施工技術要求、現場條件和周圍環境等。通常選用的混凝土泵車的主要性能參數應與施工需要相符或稍大,若能力過大,則利用率低;過小,不僅滿足不了施工要求還會加速混凝土泵車的損耗。由于混凝土泵車具有靈活性,而且臂架高度越高,澆筑高度和布料半徑就越大,施工適應性也越強,放在施工中應盡量選用高臂架混凝土泵車。臂架長度28~36m的混凝土泵車是市場上量大面廣的產品,約占75%。長臂架混凝土泵車將成為施工中的主要機型。年產10~15萬m3的混凝土攪拌站,需裝備2~3輛混凝土泵車。
所用混凝土泵車的數量,可根據混凝土澆筑量、單機的實際輸送量和施工作業時間進行計算。對那些一次性混凝土澆筑量很大的混凝土泵送施工工程,除根據計算確定外,宜有一定的備用量。
由于混凝土泵車受汽車底盤承載能力的限制,臂架高度超過42m時造價增加很大,且受施工現場空間的限制,故一般很少選用?;炷帘密嚨漠a品性能在選型時應堅持高起點。若選用價值高的混凝土泵車,則對其產品的標準要求也必須提高。對產品主要組成部分的質量,從內在質量到外現質量都要與整車的高價值相適應。
混凝土泵車采用全液壓技術,因此要考慮所用的液壓技術是否先進,液壓元件質量如何。因其動力來源于發動機,而一般泵車采用的是汽車底盤上的發動機,因此除考慮發動機性能與質量外,還要考慮汽車底盤的性能、承載能力及質量等?;炷帘密嚿系牟僮骺刂葡到y設有手動、有線以及無線的控制方式,有線控制方便靈活,無線遙控可遠距離操作,一旦電路失靈,可采用手動操縱方式?;炷帘密囎鳛樘胤N車輛,因其特殊的功能,對安全性、機械性能、生產廠家的售后服務和配件供應均應提出要求。否則一旦發生意外,不但影響施工進度,還將產生不可想象的后果。
超高層建筑混凝土泵送施工存在諸多技術問題,如設備配置問題等,又如常規的連接與密封方式不能滿足此要求,則需要耐超高壓的管道系統等等。合理地布置管道是關鍵,設備配置應以可靠性為首要原則。如三一HBT90CH泵采用兩臺發動機,即可同時工作以提高工作效率,也可單獨作業。即使1臺發生故障,仍有備用發動機繼續工作,大大提高了施工過程的可靠性。此外,兩套獨立的泵和管道系統也是順利施工強有力的保障。在進行超高壓泵送時,管道內壓力最大可達到22MPa,縱向將產生27t的拉力,必須采用耐超高壓的管道系統。采用壁厚為9.5mm以上的超高壓管道,保障管道的抗爆能力。輸送管管徑越小則輸送阻力越大,但過大的輸送管抗爆炸能力差,而且混凝土在管道內流速慢、停留時間長,故會影響混凝土的性能,所以最好選用直徑為125mm的輸送管。帶骨架的超高壓混凝土密封圈能防止混凝土在22MPa的高壓下從管夾間隙中擠出,確保密封長久可靠。
泵送混凝土前,先把儲料斗內清水從管道泵出,達到濕潤和清潔管道的目的,然后向料斗內加入與混凝土配比相同的水泥砂漿,潤滑管道后即可開始泵送混凝土。開始泵送時,泵送速度宜放慢,油壓變化應在允許范圍內,待泵送順利時,才用正常速度進行泵送。泵送期間,料斗內的混凝土量應保持不低于缸筒口上10mm到料斗口下150mm之間為宜。避免吸入效率低,容易吸入空氣而造成塞管,太多則反抽時會溢出并加大攪拌軸負荷。混凝土泵送宜連續作業,當混凝土供應不及時,需降低泵送速度,泵送暫時中斷時,攪拌不應停止。當葉片被卡死時,需反轉排除,再正轉、反轉一定時間,待正轉順利后方可繼續泵送。泵送中途若停歇時間超過20min、管道又較長時,應每隔5min開泵一次,泵送小量混凝土,管道較短時,可采用每隔5min正反轉2~3個行程,使管內混凝土蠕動,防止泌水離析,長時間停泵(超過45min)氣溫高、混凝土坍落度小時可能造成塞管,宜將混凝土從泵和輸送管中清除。泵送先遠后近,在澆筑中逐漸拆管。在高溫季節泵送,宜用溫草袋覆蓋管道進行降溫,以降低入模溫度。泵送管道的水平換算距離總和應小于設備的最大泵送距離。
四、混凝土泵車的安全使用需知
在基本建筑工程中,都會使用到很多的建筑機械,尤其是混凝土泵車不可缺少。為了確保施工的安全和施工質量,混凝土泵車操作人員必須熟知其安全使用的如下注意事項:
混凝土泵車的操作人員須經過專門培訓后方可上崗操作。能熟悉泵車的機械性能,掌握泵車的操作方法和注意事項,生產中認真履行本崗位安全職責,遵守現場的有關安全規定。
所泵送的混凝土應滿足混凝土泵車的可泵性要求;混凝土泵車泵送工作要點可參照混凝土泵的使用。使用的混凝土有外加劑時,摻入外加劑的人員須認真操作,謹防腐傷。砼輸送泵車工作前,泵車現場和混凝土施工倉內必須有完善的通訊手段,以便施工的安全進行。用混凝土泵輸送混凝土,應遵守其使用及操作規程,管道接頭、安全閥必須完好,管道的架子必須牢固,且與泵送部位結構模板脫開自成支撐體系,輸送前先用水試送,檢修時必須卸壓,檢修后必須試送。
整機水平放置時所允許的最大傾斜角為3°,更大的水平傾斜角會使布料的轉向齒輪超載,并危及機器的穩定性。如果布料桿在移動時其中的某一個支腿或幾個支腿曾經離過地,就必須重新設定支腿,直至所有的支腿都能始終可靠的支撐在地面上。
為保證布料桿泵送工作處于最佳狀態,應做到:將1節臂提起45°;將布料桿回轉180°;將2節臂伸展90°;伸展3、4、5節臂并呈水平位置。若最后一節布料桿能處于水平位置,對泵送來說是最理想的。如果這節布料桿的位置呈水平狀態,那么混凝土的流動速度就會放慢,從而可減少輸送管道和末端軟管的磨損,當泵送停止時,只有末端軟管內的混凝土才會流出來。如果最后一節布料桿呈向下傾斜狀態,那么在這部分輸送管道內的混凝土就會在自重作用下加速流動,以至在泵送停止時輸送管道內的混凝土還會繼續流出。
泵送停止5min以上時,必須將末端軟管內的混凝土排出。否則由于末端軟管內的混凝土脫水,再次泵送作業時混凝土就會猛烈的噴出,向四處噴濺,那樣末端軟管很容易受損。為了改變臂架或混凝土泵車的位置而需要折疊、伸展或收回布料桿時,要先反泵1~2次后再動作,這樣可放置在動作時輸送管道內的混凝土落下或噴濺。
泵車運行過程中,應安排專職人員,經常巡視導管各處有無松脫現象,隨時處理,并檢查導管固定排架、支架的穩定狀況、導管有無明顯破損等。砼輸送泵車的輸送管在接管使用前,須認真檢查,如有管壁裂紋、穿漏、管身磨損嚴重、接頭損壞等現象,應修復或停止使用,以防壓送混凝土時,在較大壓力下發生意外。泵管連接時,架設必須可靠牢固,懸空跨越時,必須搭設鋼管排架,為防止泵送過程擺動,可采用錨固鋼筋加固?;炷帘密囕斔凸艿倪B接,必須使用完好的專用卡栓,施工中應有備用的卡栓和易損配件。泵送混凝土時,導管兩側1米范圍內不得站人,以防導管擺動傷人;導管出料口正前方30米內禁止站人,以防泵內有空氣,壓力大時泵出的骨料傷人。貼壁安裝、拆除導管時,作業人員必須遵守高空作業安全要求,系好安全帶(繩);導管安裝后必須與墻體連接牢固,以防傾倒。
安裝、拆除泵管時,勞力應充足,不能硬接裝、硬拆管;混凝土送完需壓水泵送時,壓水堵頭應迅速、準確接牢,倉內人員要注意出料口噴水沖倒施工人員。導管拆除時不得任意拆除其中一節,應遵從自上而下、先前而后的原則,拆除的導管不得從高處直接拋、丟;導管拆除后必須放到平整的場地上,不得隨意堆放在排架上。管拆卸后,必須抬放到平整場地沖洗干凈,平穩堆放,并檢查,如有損壞須及時維修。砼輸送泵車的停放場地須硬化處理,停放平穩、牢固,有良好的排水設施,防止坍塌。
五、混凝土泵車的安全操作規程
時下混凝土泵車已廣泛地使用在混凝土澆筑施工中,該設備技術的先進性和維修保養的復雜性,決定了對它的使用、維護和管理人員需提出較高的要求。為了確?;炷帘密囋诠ぷ鲿r能達到規定的技術狀態、降低維修成本、提高使用的可靠性和壽命、必須認真執行其使用的維修規程。為了確保混凝土泵車作業的安全性,避免造成人身或設備事故,必須嚴格遵守下列安全操作規程。
混凝土泵車應符合以下要求完成泵送作業:混凝土泵應安放在平整、堅實的地面上,場地盡可能遠離高壓線等障礙物,在放下支腿并調整后,應使機身保持水平和穩定,輪胎應鍥緊。
水平泵送管道宜直線敷設;垂直泵送管道不得直接裝接在泵的輸出口上,應在垂直管前端加裝長度不小于20m的水平管,并在水平管近泵處加裝逆止閥;敷設向下傾斜的管道時,應在輸出口上加裝一段水平管,其長度不應小于傾斜管高低差的5倍。當傾斜度較大時,應在坡度上端裝設排氣活閥;泵送管道應有支承固定,在管道和固定物之間應設置木墊作緩沖,不得直接與鋼筋或模板相連,管道與管道間應連接牢靠;管道接頭和卡箍應扣牢密封,不得漏漿;不得將已磨損管道裝在后端高壓區;泵道管道敷設后,應進行耐壓試驗。
砂石粒徑、水泥標號及配合比應按出廠規定,滿足泵機可泵性的要求。作業前應檢查并確認泵機各部螺栓緊固,選擇合適的泵車配件,防護裝置齊全可靠,各部位操縱開關、調整手柄、手輪、控制桿、旋塞等均在正確位置,液壓系統正常無泄漏,液壓油符合規定,攪拌斗內無雜物,上方的保護格網完好無損并蓋嚴。輸送管道的管壁厚度應與泵送壓力匹配,近泵處應選用優質管子。管道接頭、密封圈及彎頭等應完好無損。高溫烈日下應采用濕麻袋或濕草袋遮蓋管路,并應及時澆水降溫,寒冷季節應采取保溫措施。應配備清洗管、清洗用品、接球儀及有關裝置。開泵前,無關人員應離開管道周圍。
作業前的檢查:操作臺的電源開關應位于“關”的位置;混凝土排量手柄及攪拌裝置換向手柄應位于中位。混凝土泵車應水平放置,支撐地面應平坦、堅實,保證工作過程中不下陷。支腿能穩定可靠地支撐整機,并能可靠地鎖住。臂架由折疊狀態伸展或收回時,必須按照規定順序進行。臂架的回轉操作必須在臂架完全離開臂架托架后進行。在處于暴風雨狀態或風力達到8級或8級以上時(風速16~17m/s),不得使用臂架。臂架絕對不能用于起重作業。
啟動后,應空載運轉,觀察各儀表的指示值,檢查泵和攪拌裝置的運轉情況,確認一切正常后,方可作業。泵送前應向料斗加入10L清水和0.3m3的水泥砂漿潤滑泵及管道。
泵送作業中,料斗中的混凝土平面應保持在攪拌軸軸線以上。料斗格網上不得堆滿混凝土,應控制供料流量,及時清除超粒徑的骨料及異物,不得隨意移動格網。
當進入料斗的混凝土有離析現象時應停泵,待攪拌均勻后再泵送。當骨料分離嚴重,料斗內灰漿明顯不足時,應剔除部分骨料,另加砂漿重新攪拌。泵送作業中當開始或停止泵送時,應與在末端軟管處的操作人員取得聯系;末端軟管的彎曲半徑不得小于1m,而且不準彎折;在拆開堵塞管道之前,應反泵2~3次,待確認管道內沒有剩余壓力后再進行拆卸。
泵送混凝土應連續作業;當因供料中斷被迫暫停時,停機時間不得超過30min。暫停時間內應每隔5~10min(冬季3~5min)作2~3個沖程反泵——正泵運動,再次投料泵送前應先將投料攪拌。當停泵時間超限時,應排空管道。垂直向上泵送中斷后再次泵送時,應先進行反向推送,使分配閥內混凝土吸回料斗,經攪拌后再正向泵送。泵機運轉時,嚴禁將手或鐵鍬伸入料斗或用手抓握分配閥。當需在料斗或分配閥上工作時,應先關閉電動機和消除蓄能器壓力。不得隨意調整液壓系統壓力。當油溫超過70℃時,應停止泵送,但仍應使攪拌葉片和風機運轉,待降溫后再繼續運行。水箱內應貯滿清水,當水質混濁并有較多砂粒時,應及時檢查處理。
泵送時,不得開啟任何輸送管道和液壓管道;不得調整、修理正在運轉的部件。作業中,應對泵送設備和管路進行觀察,發現隱患應及時處理。對磨損超過規定的管子、卡箍、密封圈等應及時更換。應防止管道堵塞,泵送混凝土應攪拌均勻,控制好坍落度;在泵送過程中,不得中途停泵。當出現輸送管堵塞時,應進行反泵運轉,使混凝土返回料斗;當反泵幾次仍不能消除堵塞,應在泵機卸載情況下,拆管排除堵塞。
作業后,應將料斗內和管道內的混凝土全部輸出,然后對泵機、料斗、管道等進行沖洗。當用壓縮空氣沖洗管道時,進氣閥不應立即開大,只有當混凝土順利排出時,方可將進氣閥開至最大。在管道出口端前方10m內嚴禁站人,并應用金屬網籃等收集沖出的清洗球和砂石粒。對凝固的混凝土,應采用刮刀清除。作業后,應將兩側活塞轉到清洗室位置,并涂上潤滑油。各部位操縱開關、調整手柄、手輪、控制桿、旋塞等均應復位。液壓系統應卸載。作業后臂架應完全收回在臂架支架上;支腿也應完全收回,并插入鎖銷。操作臺的電源開關應處于“關”的位置。蓄能器內只能沖入氮氣,不能沖入氧氣、氫氣等易燃及爆炸危險的氣體。
混凝土泵車上有一系列緊急關閉按鈕,分別設置在支腿控制閥、有線和無線遙控系統及控制箱上,如遇有緊急情況,只需按下其中的某一個緊急關閉接或就可關閉機器。如果緊急關閉按鈕發生故障,在突發危險情況時就不能迅速關閉機器。因此,在每次開始工作之前,必須檢查緊急關閉按鈕的功能。當緊急關閉按鈕被按下時,機器的電動系統即被切斷,導致電磁閥等關閉。如果液壓系統產生泄漏,會造成如布料桿下沉等故障現象,此情況不能用按緊急關閉按鈕的方法來解決。
六、混凝土泵車故障的預防與檢排
混凝土泵車在施工使用中會常見的一些故障現象,要想有效地預防與檢排,首先要清楚地了解設備的基本組成和結構,尤其是液壓系統的結構、工作特性和工作原理等,因為在混凝土泵車的故障中,液壓系統方面的問題占相當大的比重。在分析這些故障的時,必須從它的基本原理出發,以準確的判斷其喪失工作能力或是出現某種故障的原因,并進一步確認是設計與制造缺陷帶來的問題,還是安裝與使用不當帶來的問題。只有懂得工作原理才能做出正確的判斷,否則,排除故障就帶有一定的盲目性,錯誤的診斷必將造成修理費用高、停工時間長,并進一步導致生產效率低等一系列不良的后果。通過對混凝土泵車發生故障的原因分析,可以幫助我們在混凝土泵車維修的時候,找對方向,輕松解決問題,提高維修的工作效率,降低維修的消耗的時間。