0 引言

      泵送混凝土在管道中的流动属于固液两相混合物的受压输送过程，粗骨料颗粒悬浮于水泥砂浆基体中在泵送压力驱动下沿管道向前推进，管道中心区域混凝土以柱塞状态整体移动，贴近管壁处则形成一层以水泥浆体为主的润滑层将骨料与管壁隔开。润滑层的存在使管内摩擦阻力维持在较低水平，泵机输出压力能够克服沿程阻力将混凝土输送至预定位置，润滑层一旦因骨料离析、水分迁移或供料中断等原因遭到破坏，粗骨料与管壁直接接触导致摩阻急剧上升，骨料颗粒在高压下相互挤压楔紧形成堵塞管道的密实栓塞体，泵机输出压力无法克服栓塞阻力时泵送作业被迫中断。

1 泵送混凝土堵管机理分析

      泵送混凝土在管道中的流动属于两相流体受压输送过程，其流动特性受骨料颗粒与水泥砂浆基体相互作用的支配。混凝土拌合物在泵送压力作用下呈现非牛顿流体的剪切稀化特征，管道中心区域混凝土以柱塞状态整体推进，贴近管壁处形成一层富含水泥浆体的润滑层，厚度通常为2~5mm。润滑层一旦因骨料离析或水分迁移而遭破坏，管壁摩阻将急剧攀升。混凝土在管道内的流动阻力可通过以下公式表征：
      ΔP=λ×（L/D）×（ρv2/2）
式中：ΔP为管道沿程压力损失，Pa；λ为管道摩阻系数，与管壁粗糙度及混凝土流变性能相关；L为泵送管道有效长度，m；D为管道内径，m；ρ为混凝土表观密度，kg/m3；v为管内平均流速，m/s。
      压力损失与管道长度成正比，与管径成反比，流速平方项表明输送速度对阻力呈非线性影响。当骨料与砂浆发生分离时，粗骨料相互挤压形成拱桥效应，摩阻系数λ值增大，有效过流断面收窄，压力损失急剧上升，最终超出泵机额定压力而引发堵管。

2 泵送混凝土堵管原因分析

2.1 混凝土配合比不良

      如果混凝土拌合物在实际施工过程中，没有达到理想的配比程度，那么可能造成在压力梯度较大的位置，水分通过骨料之间的间隙进行渗透传播，导致骨料聚集凝结，并造成管道的淤堵状况，这一状况主要发生在管道转弯处；除此之外，混凝土拌合物中水和混凝土灰的实际比重超过设计状况时，容易造成离析现象。砂浆部分和骨料部分完全分离，并造成严重的堵塞淤积情况，这一情况主要出现在竖直向下的输送管道中；还有一种情况，就是当水泥的用量低于预期需要的使用量，或者砂浆中砂、水配比不均，可能导致整个管道中出现离析现象，进一步造成管道内部的淤堵，造成管道内壁摩擦增大。如果混凝土的坍落度低于80mm，泵送阻力将进一步增加，导致整体活动难以继续进行[1]。

2.2 管道线形复......

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