悬辊法制管工艺及质量控制

1、悬辊法制管工艺及质量控制2010年第12期(总第147期)串闽高III技术企业ChinaHi-TechEnterprises(CumulativetyNO.147)悬辊法制管工艺及质量控制覃洪清(南宁市政工程集团.广西南宁530031)摘要:悬辊制管因其工艺突出而被广泛应用.文章介绍了悬辊制管工艺及特点,根据各施工环节论述了生产过程中的质量控制要点,结合制管过程中经常出现的质量问题有针对性的提出了解决措施.关键词:悬辊法;制管工艺;脱模;养护;质量控制中图分类号:U449文献标识码:A文章编号:10092374(2010)12018602水泥混凝土管有混凝土管,预应力混凝土管以及钢筋混凝土管等

2、,其中钢筋混凝土管的制作方法主要有离心法,悬辊法,立式挤压及立式振动法等,悬辊法因其具有成管外压强度高,外负荷重大,不跑浆,混凝土密实度及抗渗性好,耐久性好等优点而被广泛采用.一,悬辊法制管工艺及特点(一)悬辊制管工艺悬辊法制管工艺是利用悬辊制管机在电机的驱动下,悬辊轴与套在悬辊上的钢模在摩擦力的作用下一起转动,再利用钢模转动时产生的离心力,使人工投入钢模内的混凝土拌合物均匀的附着在钢模内壁上,随着投料量的增加,混凝土管壁逐步增厚,当该厚度超过模口时模口便离开悬辊,此时管内壁混凝土便与旋转的悬辊直接接触,钢模依靠悬辊与混凝土之间的摩擦力继续旋转,同时悬辊又对管壁混凝土进行反复辊压,随着混凝土厚

3、度的增加悬辊对混凝土管壁的压力也越大因而促使混凝土能在较短时间内达到要求的密实度并能获个生产过程包括钢筋骨架的制作,模具性能检测,各种原材料选择,混凝土拌和,悬辊法制作,养护以及构件的转运等环节.(二)悬辊法制管特点制管采用于硬性混凝土,成管管壁密实,管体可承受较高的荷载强度;制管喂料时间短,成型时间短,生产效率高;制管过程中混凝土浪费少,无废弃水泥浆排放因而对环境不造成污染;生产过程中产生的高频噪音强度较低;制管操作技术难度大,控制不好容易造成抗渗性能差,管体不光滑,管壁超厚及管壁塌落等质量问题.二,质量控制措施(一)原材料控制硅酸盐,普通硅酸盐水泥,并保证水泥强度不低于设计强度等级;应优选

4、凝结时间短,保水性好的水泥以便在施工中可将混合料水灰比稍微调整的高些而不至于导致悬辊管塌落并尽量减少混合料对钢筋骨架的挤压力;储存水泥时应注意防潮,不得出现结块,储存期超过3个月则应进行复验.-186-含水率的稳定,表面含水率的波动应控制在±0.2%范围内,针片状含量不应大于15%,含泥量不应大于1%,最大粒径不应大于管壁厚的1/3并且不大于环向钢筋静距的3/4;若骨料的超粒径大于级配要求则在悬辊过程中粒径较大的石子容易甩出来影响辊轴的正常旋转,导致表面辊达不到;骨料表面含水率波动将会引起干硬性混凝土稠度和抗折强度波动.3.细骨料.细骨料宜采用模数为2-33.0的中砂,含泥量不大于3

5、%,若采用海砂制作钢筋混凝土管则其氯盐含量(以NaC1计)不得大于0.1%;应主要控制细集料的级配和表面含水率.由于砂的细度模数可引起干硬性混凝土稠度变动,因此应每班至少一次检查其细度模数,若检测结果与适配值相差超过±0.20则需调整配合比;若含水率出现0.5%的波动将会引起混凝土稠度不稳定,因此在施工中应采用中子水分计对砂表面水进行连续自动测量,并与拌和站的计量装置联动,能够自动修正干硬性混凝土拌和用水量,当砂表面含水率波动超过±0.2%时则应调整用水量,当砂的表面含水率达到10%及以上时则必须另外堆放,待其表面含水率达到一定程度后再进入料仓.4.外加剂.所用外加剂应符合

6、国家标准,钢筋混凝土管不得掺有对钢筋有腐蚀作用的混凝土外加剂,若成管采用蒸气养护则不得采用引气型混凝土外加剂.5.管模.其是影响成管外观质量的重要因素,因此管模应采用一定刚度的钢板制作,其整体刚度应满足施工要求,内表面平整光洁,无锈蚀,各部分尺寸误差应在允许范围内,两端口及合缝处元明显缝隙,各部分间连接应紧固可靠.(二)混凝土拌和1.配合比.由于悬辊法制管与一般水泥混凝土不同,其内,维博稠度控制在2050s范围内.2.拌和均匀.混凝土各组分材料必须搅拌均匀,具体拌和时问应随辊打,混凝土稠度,搅拌机结构及容量和投料顺序而异,搅拌时应在拌和机卸料的首尾两部分各取1个不少于30kg试样来测定和控制粗

7、骨料的百分率,并保证两个样品的差值应小于lO%.3.稠度.混合料的和易性受单位用水量,集料级配等因素影响,而稠度则是其和易性的总体表现,因此及时检测并控制混凝土稠度是保证混凝土质量的重要因素,施工中应每小时检测一次,其允许变动范围为±5s,当其超出范围界限时则应查找原因,修正用水量.直接的指标,施工中一般采用直接炒干法每小时检测一次含水量以便随时指导施工.5.砂率.在粗细骨料级配符合一定要求的前提下,砂率是决定干硬性混凝土拌合料级配的重要指标,由于用水量和水泥用量不仅能影响混凝土的稠度,抗离析性以及和易性等,其对混凝土配合比设计中的砂率也有相互制约的作用,实验表明砂率控制在不同范围对

8、干硬性混凝土成型的密实程度,稠度以及抗压强度等影响很大,同时对混凝土的离析程度也有很大影响,因此在施工中一般将砂率含量控制在35%42%之间,一般采用标准套筛法进行检测.(三)生产过程控制据要生产的混凝土管的直径制做不同的胎具,通过胎具卷筋一次成型,再根据管的大小焊上足够的定位筋以保证成型时钢筋笼不偏位,钢筋保护层有足够的厚度.套人辊轴内,使管模轴心线对准辊轴以避免管模及钢筋笼与辊轴及门架刮碰,待关闭门架并锁紧后将管模轻落到辊轴上.3.喂料与辊压.悬辊法制管成型是关键工序,无论采取何种程序必须先用料将钢筋骨架固定,一般先做好承口,之后再到插口开始喂料,待两端固定后钢筋骨架不易产生窜动,对于小口

9、径薄壁管可采用一次喂满,缓慢而连续均匀的从插口端向承口端喂料,边喂料边辊压成型,大口径管则可先喂一层,喂到与钢筋平即可,之后喂到预定高度,喂料完毕后慢速将混凝土料摊铺平整,之后快速压实压平,并在内壁撒些细砂.4.净辊成型.辊压后即需进行净辊成型,净辊时间不宜过长,一般控制在14min,净辊结束时应逐渐停机,同时应向管内抛洒干水泥:细砂为1:2的混合料以防止混凝土粘辊,最终停机时应以不使管模在辊轴上晃动为宜.(四)脱模及养护1.养护可分为常规养护和蒸气养护.采用蒸气养护,该种养护应分为静置,升温,恒温和降温四个阶段,具体是指成型后成管在常温下静置12h之后开始升温,升温速率不应大于25/ll,升

10、温时间控制在24h;达到养护温度后则进入恒温阶段,该阶段相对湿度不小于90%,其具体恒温温度和时间应根据不同种水泥,工期,管厚等因素决定,一般最高温度恒温时间不少于3h,养护期间每隔1h至少测量一次温度,并根据测量结果来调整蒸气供给量;降温也应控制降温速度.一般控制在2025%/h,自然降温时间不少于1h.模,其混凝土强度一般以混凝土管在脱模过程中不发生损坏并满足吊运为准;脱模后成管若垂直放置,养护会有一定困难,一般采用在上部摆放麻包袋,经常淋水等措施以保证其在养护期内保持湿润状态.3.吊运.管材从人窑,出窑,拆模到成品存放需经过多次吊运,每次吊运都应轻吊轻放,并在地面上放置缓冲物,而不能将其

11、直接放在硬物上发生磕碰.三,常见质量问题及防治措施(一)钢筋移位1.轴向移位,是指钢筋骨架在管道成型过程中收到混合料挤压而产生轴向力,导致钢筋由一端向另一端产生轴向窜动现象;径向移位,指管内模在离心力,辊压力及振动力的作用下对钢筋骨架产生径向挤压力,该力由于不是整个钢筋骨架同时受力因此非常不均匀,因此可导致骨架偏向一侧或产生破坏.2.控制措施:首先应保证钢筋骨架有足够的刚度和强度,骨架绑扎时不宜采用人工绑扎,宜采用滚焊机焊接成型,并应根据钢筋直径不同调整核实电流,以保证达到最佳焊接强度而不损伤钢筋为原则,保证所有焊点均焊接牢固,相邻焊点不应有两个或两个以上的交叉点漏焊;焊接骨架纵向钢筋不应有明

12、显倾斜,环向钢筋不应有明显折角,并应在钢筋骨架外焊接或绑扎上控制保护层厚度的支撑钩或塑料支撑,其个数应根据刚度不同适当调整.(二)合缝漏浆其形成原因主要是由于钢模合缝不严导致,主要是由于钢模变形,合缝口变形或损坏;合缝口未进行认真清理,混凝土积于合缝处,螺栓不齐全导致紧固失效等.防治措施:使用前应对钢模,企口变形严重部位进行修复,并保证紧固螺栓齐全;合缝处应清理干净,并涂刷少量废机油,若合缝处有损伤现象则应在合缝口全段贴封胶带或采用棉质灯芯绳垫缝;合模时保证左右上下端对其,防止错位,合模后应对称的从中段向两端紧固螺丝,不得遗漏.(三)表面裂缝形成原因主要是在生产,吊运,堆放过程中受外力作用造成,或由于管体混凝土强度偏低,钢筋骨架不符合要求,管模跳动以及蒸养制度控制不严等原因导致.防治措施:脱模,吊运,堆放过程中应轻起轻放,防止碰撞;脱模时应保证混凝土有足够的强度;钢筋骨架几何尺寸,配筋率应符合结构配筋要求,焊