泵送法混凝土浇灌作业
注：
1） 本曲线图假设安全系数为3:1。因使用用途不同，可能对安全系数有更高的要求。 2） 磨损情况能够降低系统的爆破压力。在系统的使用期间，应定期检查管壁厚度。 3） 管接头接合方式或管尾部的类型可对泵送压力造成限制。
4） 本曲线图是以可承受52,000 PSI压力的极限高强度钢为基准的。 5） 热处理的计算结果是以拉伸强度提升50%为基准进行计算的。
6） 本曲线图假设管路支撑、固定良好，且不存在任何额外的机械力。 本曲线图未将压力切换所产生的金属疲劳情况纳入考量。
3.2 输送管系统的泵送压力
混凝土泵的泵送量和泵送压力越是升高，就越有必要使用适当的输送管系统来实现令人满意的泵送结果。输送管系统的所有组件都必须能够承受当前所用混凝土泵在适当的安全系数内所能产生的最大内部压力。一般根据“作业”压力以及“极限”压力或爆破压力来进行输送管组件的评级。爆破压力与作业压力之间的比率就是安全系数。我们推荐至少要将安全系数保持在3：1以上。将输送管系统用于特殊用途或在特殊条件下作业时，可能需要保证更高的安全系数。当输送管因混凝土中粗集料和细集料的研磨作用而出现磨损时，爆破压力将下降，安全系数也随之下降。具体的磨损率会有较大的变动范围。硬质集料（例如花岗石碎屑）的研磨作用比软质集料（例如石灰岩）的研磨作用来得大。除了混凝土本身的物理特性外，
、
所输送的具体土方数、流速、泵送压力以及系统的几何形状也会对磨损程度产生影响89。
ACI委员会报告
图8. 输送管的组件带有开槽端（a）或凸起端（b）（具体如剖面图所示）。有些组件的凸起端还带有榫槽法兰（详见Cedarburg 和Wi的courtesy Conforms）
业内已开发出硬化工艺，以提高钢管的材料强度，并降低磨损率。根据钢管的化学性质和所用工艺，仅可对钢管的表面或整个横截面进行硬化处理。 3.3 刚性浇灌管路 – 直线部分、弯管部分和肘形管部分
输送管的直线部分由经焊接的或无缝接的钢管制成，长度大多数在10 f左右。其管径一般在4到5 in.之间，并以5 in.的管径居多（见表1和表2）。上述管径是作业人员所能处理的最大管径。刚性输送管各部分及其配件的管壁厚度都在规格11（0.120 in.）到0.50 in之间。最为关键的是，所选择的输送管管壁厚度必须能够满足泵送压力和泵送总量要求。一般而言，输送管的管壁厚度越大，其泵送压力就越高，预计抗磨寿命就越长。进行混凝土泵送时，不得使用铝制输送管。10
泵送法混凝土浇灌作业
由于布管时通常要避开或穿过障碍物，因此市面上就有众多弯管和肘形管可供选择，它们几乎涵盖了所有的弯曲角度。弯曲距离被称为中心线半径（CLR）。输送管中的弯管会增加混凝土流所受阻力。条件允许时，尽量选择半径较大的肘形管，以降低对混凝土流的阻力。当混凝土流途经弯管时，会在外管壁的位置上加速。这将提高外管壁的磨损率。出于此种考虑，某些弯管会把外管壁设计得更厚重些。经过热处理后，肘形管的使用寿命会变长。
3.4 输送管系统的连接
在组装混凝土输送管各部件时，几乎可以忽视其前后顺序，之后在拆卸并重新装配时又可按照另一种顺序进行安装。为了实现这一灵活性，每个输送管部件上都必须使用数个连接端或连接“轴环”、一个管接头和一个衬垫。 3.4.1 管接头 – 管接头装置一般由延展性较佳或柔软性较好的铸铁、铸钢或锻钢制成。管接头由两个部分组成，它们一般被栓接在一起，或用铰链连接其各自的端部。铰链连接式管接头一般装有一个带凸轮杆的闭合把手。这种轻松一扳就能咬合或快速打开的管接头确保浇灌系统能够实现最为快速的组装和拆卸。咬合式管接头上必须带有一个处于闭合位置的锁销，以避免管接头因震动或机械干扰而不慎打开或意外打开。与咬合式管接头相比，栓接式管接头能够提供更强有力、更稳固的连接作用。因此推荐在竖管、管内压力较大的管路位置或需将管接头牵引绕过障碍物的位置上使用栓接式管接头。
3.4.2 衬垫 – 进行管接头之间的连接时，需要一个衬垫式密封圈来维持住所需的泵送压力，并防止水泥浆外泄。水泥浆外泄时，输送管内表面上的润滑膜将变小，从而导致输送管内出现堵塞。
3.4.3 端部配置 – 连接端或连接轴环的表面可与管接头装置相匹配。目前的混凝土泵送作业中使用有多种类型的配端和管接头（见图8）
a) 开槽式 – 输送管上开有浅浅的沟槽或焊接端。这些连接端或连接轴环的外径一般与输送管本身的外径相同。管径超过3 in.的带开槽端输送管系统无法承受大多数混凝土活塞泵所产生的泵送压力，其不得与作业压力超过500 psi限值的混凝土泵配合使用。 b) 凸起式焊接端包含一个宽度和肩部直径均固定的凸起截面线形，且该截面线形与管接头相啮合。由于在输送管的外壁上添入新的材料，因此这些接头能够承受超过2000 psi的泵送压力。它们还能够承受来自外部弯曲力的巨大压力。带凸起端的输送管系统最为常用。它们之间可细分成数种不同的类型。各类型之间可能无法兼容，在未进行兼容性测试的情况下，不得混用。
c) 榫槽 – 基本上榫槽属于改装版的凸起端，它设有凸面法兰和凹面法兰，而且它的两个端面之间还装有密封圈。这种配置方式使其能够承受最高的管路压力，一般将其安装在混凝土泵附近使用。这种配置方式的其中一个缺点是只可将管道配件朝向一个固定的方向。此外，在这种配置方式下，很难拆除浇灌管路的某一段部分，凹面上沟槽的清洗工作也十分棘手。
3.5 挠性输送管系统 – 软管类型及其应用
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通常在混凝土浇灌系统的尾部上使用橡胶软管。橡胶软管的柔韧性使得作业人员能够准确地将混凝土浇灌至所需位置上。这种软管专门设计和制造用于满足混凝土浇灌作业的各种严苛要求。在高搏动压力的作用下，所泵送的材料会对软管产生研磨，同时软管的外表面还将遭受到施工现场内的各种摩擦、粗暴搬运和过度使用。
混凝土泵送软管一般分为两大类：即用于浇灌管路尾部的软管（排放软管）以及用于浇灌吊杆的软管（吊杆用软管）。排放软管可承受的泵送压力较低。吊杆用软管一般与吊杆的刚性部分相连接，必须能够承受得住较高的泵送压力。此类型的软管还用作衔接输送管两个分段之间的衔接装置，例如作为输送管落地部分与悬空部分之间的过渡段。
混凝土泵送软管的两大基本类型为纤维增强软管和钢丝增强软管。软管的爆破压力和作业压力由其增强材料（增强材料群）的数量、类型和强度而定。
在选择软管类型时，除考虑软管所属分类和作业压力外，还应将以下重要因素纳入考量：
a） 沿着某一给定长度的软管泵送混凝土时，所需的泵送压力是沿着相同长度的钢管
泵送混凝土时所需压力的3倍以上。
b） 泵送压力可能导致曲线形或弯形软管变直。软管可能因此出现损坏。必须避免选用带急弯部分的软管。 3.6 混凝土浇灌系统的配件
3.6.1 阀门 – 目前市面上有数种专用于混凝土输送管的阀门。无论是手动操作还是液压操作的阀门都带有三个基础功能。必须遵循阀门制造商针对安装位置和所受压力限制所提出的建议。
断流阀 – 此类型阀门能够在浇灌系统内对混凝土流进行断流。它们能够将混凝土流的“前
部”阻挡在某一竖管内，并能够承受较宽范围的泵送压力。断流阀可分为“铲”式、“门”式或“栓”式。它们都能够通过向阀体插入阻流构件来限制混凝土流。
转向阀 – 此类型阀门能够使混凝土流转向，或将其分流至两个浇灌管路内。“Y”形转向
阀中包含一个可移动的桨叶，它能够将混凝土流导流至其中一条管路中，同时封住另一条管路的入口。该桨叶通过外部控制杆进行驱动。摆管式转向阀能够实现混凝土流在2到3个排放口之间的切换。转向阀多用于模板内需要安置多条混凝土输送管的混凝土隧道衬砌工程。
排出---排出阀能沿管道将混凝土浇筑在理想的位置。可能按照序列来安排排出阀以实现特定地点灌注。混凝土从这些阀门中落下，而不是在压力下被挤出。经常将混凝土导管与排出阀一起使用来控制浇筑。
3.6.2减径管—减径管是坚硬浇筑线的锥形部分，用于在不同系统直径之间的过渡。一般情况下，减径管经常使用在泵排放和浇筑线之间。除此之外，经常使用减径管将坚硬的浇筑系统转换成一个体积更小更灵活的浇筑管。减径管必须有较高的耐磨性并能够承受压力要求。因为改变系统直径将增加摩擦和磨损，减径管长度应和实际中的一样长。
在给定时间内，运送相同体积的混凝土，通过一个较小的管比通过一个大管，混凝土移动肯
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定更快。速度的加快显著增加了减径管的磨损率。减径管必须由最重的墙体材料制成，并有光滑的内表面以及与连接线相匹配的进口和出口直径。
3.6.3支架和限制器---目前存在各种各样的管道支架和系统限制产品。管道的移动会对连接器产生很大压力并降低泵送性能。系统固定或限制以达到最小化移动时，可实现更好以及更安全的泵送性能。合适的支架应该使用方便快捷并能够适用多变的现场条件。 系统元件需要在工作区域悬挂的地方，需要在浇筑作业中使用安全链或吊索。浇筑吊杆末端的减径管和软管就是首要的示例。
3.6.4系统清扫原理---为了帮助实现最长的元件寿命，在每次浇筑之后或泵送作业漫长耽误发生之后都要对管道进行安全和彻底的清扫，这点非常必要。混凝土泵送管道的清理是用空气或水压推动一个海绵球或者橡胶清扫器通过管道来进行。清扫作业必须在经过严格培训和合格的操作员监督之下进行。
清理系统最安全的方法是使用水，但水并不总是可用的，也可能造成处理的难题。空气清洗更具可操作性，但是管道中的压缩空气即使在关掉空气供应之后也会留在系统之中，直到空气被安全排出。如果处理不当，这种残余压力能以极大力量推动清洗装置或造成不稳定的系统猛烈移动。在空气压力之下打开管道中的任何连接器都可能造成受伤或死亡。