排水管生产工艺过程质量控制10页

1、排水管生产工艺过程质量控制悬辊制管工艺及质量控制第一节 悬辊制管工艺原理一、悬辊制管工艺介绍悬辊制管工艺是悬置式辊轴辊压制管工艺的简称。由于该工艺是澳大利亚罗克拉（ROCLA）公司于1943年首先采用的，所以国内外又称其为罗克拉制管工艺。悬辊制管工艺最早于1974年传入我国。在1980年，国家建材局派出专家考察团去澳大利亚进行了悬辊制管技术的全面考察，回国后广为介绍，国内一些地区制造了各种简易的悬辊制管机。1985年，辽阳水泥制品厂引进澳大利亚制管设备生产三阶段应力钢筋混凝土压力管管芯，并于1987年建成投产。国内许多排水管生产家陆续学习采用“工艺生产排水管”，并取得了成熟经验。目前，悬辊制管

2、工艺在我国已日臻完善，仿制和自行研制的制管设备日趋定型，产品质量不断提高，已成为排水管生产的一种主要工艺。在局部地区，如东北，已逐渐取代了原有的离心工艺。国内悬辊制管机除少数仿罗克拉制管机外，大多数是利用其原理简化而成，口径越小，越简化。1000以上，除仿制设备外，多为“三支点”结构，即辊轴与传动轴在一条直线上刚性联接，由三套轴承支撑；中小口径多为“两支点”结构，即辊轴由两套轴承支撑，门架开启时靠活动支撑点稳定辊轴。仿制设备的辊轴与传动轴分开设置，多用来生产长度4m以上排水管。500以下悬辊机多不附带喂料机，而采用人工投料。国内悬辊工艺生产的排水管最大直径已达2000，长度多为2m，接口形式多

3、为平口（即套环式）；部分厂家1000以上悬辊制管已采用企口式；少数厂家为适应管道快速施工需要已开始用悬辊工艺生产承插口式600-1000、长45m的胶圈接口排水管，其悬辊机上附加了振动装置，亦有直接辊压成型。二、辊压成型原理及工艺特性工艺原理：悬置在机架上的辊轴穿过管模，在电机驱动下，传动轴带动辊轴以规定速度旋转。在辊轴与管模两端挡圈摩擦力作用下，管模与辊轴作同方向旋转。此时，由人工或机械投入的混凝土拌合物在旋转离心力作用下铺在管模内壁，当混凝土拌合物料层厚度超过挡圈高度后，即开始受到辊轴与管模内挤压。随着料层厚度的增加，辊轴对混凝土的压力越大，并逐渐使混凝土拌合物达到预期的密实度。在辊压成型

4、过程中，混凝土拌合物除受到辊压力作用外，还同时受到管模旋转造成的离心力和管模由于投料均匀性影响而形成的自身振动力的作用。辊压成形原理即是通过上述工艺过程和三种力的组合作用（其中主要是辊压力），使混凝土拌合物密实而形成管模。 悬辊法制管原理1管模 2管子 3辊轴工艺特性与离心工艺相比较有如下方面：1、 喂料同时进行，成型时间短，生产效率高，每根管只需几分钟即可；2、 用干硬性混凝土，管壁密实，管体可承受外压荷载的强度较高；3、 混凝土浪费少，无废水泥浆排放，不污染环境；4、 制管时所产生的高频噪音强度较低；5、 操作技术难度较大，控制不好时易造成抗渗性能不佳和管体内壁不光滑及管壁超厚等质量问题。

5、三、混凝土密实效果影响因素悬辊制管过程中，混凝土密实效果受到原材料质量、设备性能和操作技术诸多方面的影响，主要有：混凝土配合比及拌合物和易性是否满足辊压成型的工艺要求由于使用干硬性混凝土，辊压成型后其28天抗压强度达到30Mpa是容易实现的。但是，进行混凝土配合比设计时，除强度要求外，同时要满足工艺要求，即充分注意使拌合物的和易性保证辊压密实较为容易。为此，在进行配合比设计时应考虑以下几点：1、 水泥用量优先选用普通硅酸盐水泥或较高标号的矿渣硅配盐水泥（如425号），以缩短初凝时间，并提高混凝土早期强度，提高成型质量，水泥用量较离心混凝土稍少，但一般应在350/混凝土至450/混凝土之间，使水

6、泥浆在足够包裹骨料之余，在外力条件下增加骨料之间润滑和充填粘接的作用；2、 石子粒径优先选用卵石或破碎卵石，以减少石子界面磨擦阻力。石子最大粒径除满足管壁厚度和钢筋骨架螺距的要求之外，考虑到石子是传递辊压力的刚性材料，为减少其环向钢筋的压力及易于密实，应较离心工艺稍小，特别是采用机破碎石时更应小些。然而，石子粒径过小，又容易造成混凝土强度下降和辊压中后期管内壁塌落，所以石子最大粒径一般以不大于2.0rm为宜。3、 砂率由于是干硬性混凝土对拌合物流动性要求低，加之采用石子粒径较小，故一般砂率可比离心工艺低，这既满足了辊压加工成型的要求，提高了混凝土强度，又可有效地防止辊压过程中形成内部塌落。但是

7、，为了保证悬辊管的抗渗性能，砂率也不可过低，一般以34-35%为宜。4、 水灰比这是辊压混凝土密实的主要影响因素，水灰比过大、过小都可能造成辊压不密实。水灰比过小，拌合物偏干，喂料时不易摊平，易造成偏厚，辊压成型密实困难，外壁有麻面；水灰比过大，虽成型容易，但容易塌落，辊痕明显。根据国内悬辊机的特点和产品情况，一般取水灰比在0.33-0.35之间，测其工作度在20-60秒为家。简易控制以用力手握成团，稍按即松散为合适。5、 混凝土搅拌为保证混凝土拌合物的和易性和均匀度，必须采用强制式搅拌机，搅拌时间一般较离心混凝土延长半分钟至1分钟为宜。辊轴对混凝土拌合物所施加的辊压力加工成型时间是否足够1、

8、 轴径比即悬辊机的辊轴外径与管模挡圈内径比值。一般讲，轴径比越小，辊轴与管内壁混凝土接触面积越小，所施加的辊压力也越大，辊径比越大则辊压力越小。所以，减少辊轴直径可起到增加辊压力作用。但辊轴过细，又会带成型困难、容易塌落和内壁不光滑的问题，按照考虑，一般取轴径比1:3-1:5为宜，据此确定悬辊机最适宜成型排水管口径范围；2、 管模自重：管模自重越大，成型过程中获得的辊压力越大，但这往往受到定型模具的限制；3、 压实量指转动中的辊轴依次接触和压实未密实混凝土的量。生产中应控制所投入的混凝土拌合物的量，使辊轴在转动中仅承担压实少量混凝土，以保证单位面积所集中的辊压力最大。由于压实效果好，选择最适宜

9、的喂料量，不仅不会拖长成型时间，反而会提高生产效率。4、 超厚量只有保证压实后的混凝土厚度超过挡圈高度，才能保证混凝土辊压密实。实际操作中，超厚量太小，则由于挡圈的限制，混凝土有未被充分压实的危险；超厚量较大，则混凝土得到的辊压力也较大。但是，超厚量太大，会影响成型后的管内径和管壁厚度尺，所以一般应以压实后混凝土超过挡圈3-5来控制喂料为宜。5、 辊压时间喂料阶段为使混凝土均匀摊铺和连续压实，时间稍长些可提高压实效果，根据管径不同和混凝土量不同，一般为3-5分钟，净辊阶段目的在于促使混凝土密实度趋于均匀和光滑，时间不宜太长，一般为1-4分钟。6、 管模转速管模转速低些，则辊轴与混凝土接触时间长

10、，使辊压力传递到管内壁的时间得到保证，压实效果较好，否则辊压力传递不充分，管模壁混凝土不易落实。但是，在保证混凝土附在管模筒壁上所需离心力的基础上，还要充分考虑管模振动的影响。所以，在喂料阶段，管模转速应较离心工艺喂料阶段稍快为宜，可根据下面公式求得：=K· 公式7-1-1式中：管模转速（r/min）R管模半径（）K系数（1.52.0）一般取2.0喂料结束后的净辊阶段管模转速可参与下列数值选用：管径 管模转速r/min500 140-230600-900 100-2001000-1350 80-1201500 80-100第二节 悬辊制管工艺制度一、 工艺流程 骨架成型1、手绑成型盘

11、 条点焊加固卡子弯制抽 检骨 架调直下料纵 筋冷 拨调整架子绑 扎环 筋2、 滚焊成型卡子弯制调直下料冷 拨盘 条双层筋套 装抽 检单层筋滚 焊环 筋纵 筋抽 检混凝土搅拌水 泥工作度搅 拌试 块计 量砂石 子外加剂水悬辊制管混凝土钢筋骨架外观检验力学检验成 品蒸 养净辊成型脱 模装筋 组模喂料辊压刷隔离剂清 模二、 制管操作要点装筋与组模1、悬辊制管应尽量采用刚度强、牢固好的滚焊骨架，装筋前仔细校对骨架与管模规格，检查骨架外观质量和尺寸，发现漏绑、脱焊、卡子脱落等现象及时修理。2、检查骨架边环未上档圈或未到位，环筋不贴模底，也未超过挡圈高度，保护层卡子撑紧（弯制时应比理论高度大2-3），预留

12、保护层间隙均匀，骨架在管模中不松动，钢筋头无超起，发现问题及时调整与修理。模型上机1、管模中心线应对准辊轴，缓慢平移套入，防止管模及内装钢筋骨架同门架、辊轴相互碰撞与刮蹭。2、关闭悬辊机门架并锁紧后，方可将模型轻落到辊轴上。混凝土搅拌1、悬辊混凝土搅拌时间应比离心混凝土适当延长1.5-2分钟。2、管模转动后，搅拌机方可卸料，喂料中防止混凝土静止陈放。喂料与辊压1、 喂料程序管壁厚度小于50时，自前端（承插口或企口管的承口端）距管口约25-30处依次喂至管口，再自另一端距管口约25-30处依此喂至管口，以保证两口辊压成型之后，由前端后退辊压成型管身。管壁大于60时，可先均匀铺混凝土至管壁厚度的2

13、/3，以稳定钢筋，然后重复上述喂料程序。2、喂料量以控制压实后混凝土高于挡圈3-5为准，为便于观察应随时刮去挡圈上粘着的混凝土，有条件时可用照射灯光检查。3、喂料时控制料流均匀，连续无间断，或进或退一气呵成，不前后往返，不断续补料避免混凝土在管模内堆积，以克服管模因局部偏厚而跳动，防止由此而造成混凝土开裂、塌落和钢筋骨架受到不均匀挤压而变形。净辊成型1、管内壁混凝土不平时，可向管内喷洒水花，但要均匀，且不可过多；2、净辊时间不要过长，结束时逐渐停机，同时向管内抛洒1：2干水泥拌细砂混合料，以防止混凝土粘辊轴。平稳停机，以不使管模在辊轴上晃动为宜；3、管模退出辊轴时，同上机一样避免碰撞；4、管模

14、吊下时观察内壁成形情况，如有露石、塌落、麻面、鱼鳞状翘起等现象，及时用1：2砂浆抹平压实，最后在管内壁作好生产日期、规格、编号等记录。第三节 悬辊管常见质量缺陷成因分析一、混凝土未辊压密实现象1、管子抗渗性能不好，局部有砂眼孔隙或较大面积渗水；2、外压强度低；3、端口成型不完整，有缺损或蜂窝麻面；4、管外壁有大面积蜂窝麻面。成因1、混凝土中粗骨料级配不好，大颗粒偏多；水泥用量偏小；砂率偏低；水灰比偏小或混凝土陈放时间过长。因而造成混凝土合易性欠佳而不易被辊压密实。2、喂料辊压过程中，混凝土拌合物抛洒不均匀、不连续、料流过大、喂料不足、未超过挡圈高度、两端口未先进行充填；3、喂料时管模转速太快，

15、或由于喂料偏厚造成管模振动太大。二、钢筋骨架松散、变形或偏移现象1、环筋径向配筋位置变动，环筋未处在管壁受拉区，造成管子外压强度低；2、管壁保护层不均匀；3、内外壁有露筋现象。成因1、骨架尺寸不正确，松散，绑扣或焊点不牢固而脱开，架立筋或保护层定位卡太软，高度不足；2、喂料时未先压实两端，钢筋骨架未得到称定，辊压时形成的轴向推力使钢筋骨架向一端窜而隆起；3、喂料时局部偏厚严重，造成管模跳动，而使钢筋骨架从混凝土中弹出。三、混凝土喂料量不准确或喂料不均匀现象1、管壁普遍超厚或局部超厚；2、辊痕深，两侧有拥包或空鼓开裂。成因1、料流控制不好，忽多忽少，抛洒不均匀；2、喂料量不准。四、悬辊成型后期内

16、壁混凝土塌落现象净辊结束时，管内壁混凝土大面积塌落，露出环向筋。成因1、水灰比偏大，混凝土拌合物偏软；2、粗骨料颗粒太小，含泥量超标；3、内壁喷水太多；4、净辊时间过长，内壁混凝土受钢筋回弹影响而离开；5、停机突然，管模在惯性作用下在辊轴上滑动；6、净辊速度过快，管模振动频率高。第四节 悬辊制管质量控制一、 质量控制点网络图规格尺寸焊点车度工作度抗压强度混凝土钢筋骨架超厚量辊压时间管模转速辊压时间管模转速喂料速度保护层间隙连接牢度管模组装喂料成型下机修整净 辊二、相关工艺参数测定钢筋骨架由工序质检人员逐根检验钢筋骨架的外观质量，如平整度、刚度、端部垂直及架立筋、卡子数量等；按照制订的检验批量，

17、抽检每种规格的尺寸、环数、螺距等；按照需要抽检焊点牢固性。检验合格的钢筋骨架作好标志（如挂牌）或放在固定的合格品存放区。1、尺寸检验：采刻度为1的钢直尺或盒尺，其各部尺寸误差应小于：直径：±5长度：+0-10环数：不少于图纸规定；螺距：（连续剧10环平均值）±52、焊点牢固性：在同一骨架的两端及中间剪下“+”字型试件，利用拉力试验机专用卡具，测其节点侧向拉开力不小于1KN，焊后钢筋抗拉强度不低于原始强度的90%。混凝土由工序专检人员每班次不少于1次抽检搅拌制好的混凝土，测定其抗压强度和工作度。1、抗压强度：制作10×10×10cm2试件一组三块，其中一组

18、在超压条件下产生（温度20±3，相对湿度90%），用压力试验机测其20天龄期的极限抗拉强度不低于30MPa，另两组控制脱模强度和出厂强度。2、工作度：取样用工作度没度仪（维勃仪）测定其振动摊平时间（秒表）在20-60秒之间。管模转速辊压成型中喂料和净辊阶段，由工序质检人员抽检管模转速与工艺要求相比较，由于管模转速一般直接测量有困难，可采用测定辊轴或传动轴转速来折算。测定轴端时可采用手持式离心转速表，测定轴面时可采用手持数字显示式转速表。凡使用的调速电机配有转速表时，也可不单独测量，而根据电机转速而折算管模转速。即管模转速=电机转速×传动比×轴径比 公式7-2-1辊

19、压时间辊压时间可用一般钟表计量控制。三、管制设备性能要求悬辊制管机1、悬辊制管机机架采用型钢焊接成型，本身应具有足够刚度，并利用地脚螺栓固定在强度不低于20Mpa的混凝土连续基础上。在制管过程中，机架各部分不允许有明显的摇摆和颤动；2、安装和使用中，检查在门架关闭状态下，辊轴应水平悬置，其前后高差，每延米不大于1。辊轴应采用厚壁钢管制造，表面加工，转动中不摆动，并具有一定的刚度，负载下无明显的下垂挠度。3、辊轴应采用变速电机驱动，可满足管模在0-300r/min之间无级平稳调速；4、辊轴外径与管内径之比为1：3-1：5。管模1、管模的基本结构要求、尺寸公差和加工外观质量应满足专业标准的规定，其