淺談鋼筋混凝土管的預(yù)制

李 成

（黑龍江暢捷橋梁隧道工程有限公司）

1 震動(dòng)制管器法

震動(dòng)制管器是由可拆裝的鋼外模與附有震動(dòng)器的鋼內(nèi)模組成。外模由兩片厚約為5mm左右的鋼板半圓管（直徑2.0m時(shí)為三片）拼制,半圓筒用帶楔的銷栓連接。內(nèi)模為一整圓筒,下口直徑較上口直徑稍小,以便取出內(nèi)模。

用震動(dòng)制管器制管,可在鋪放水泥紙袋的地坪上施工。模板與混凝土接觸的表面上應(yīng)涂潤(rùn)滑劑（如廢機(jī)油等）。鋼筋籠放在內(nèi)外模間固定后,先震動(dòng)10 s左右使模型密貼地坪,以防漏漿。

每節(jié)涵管分5層灌注,每層灌好鏟平后開動(dòng)震動(dòng)器,震至混凝土冒漿為止,再灌次1層,最后1層震動(dòng)冒漿后,抹平頂面,冒漿后2～3 rain即關(guān)閉震動(dòng)器。固定銷在灌注中逐漸抽出,先抽下邊,后抽上邊。停震抹平后,用鏈滑車吊起內(nèi)模。起吊時(shí)應(yīng)垂直,剛吊起時(shí)應(yīng)輔以震動(dòng)（震動(dòng)2～3次,每次1 s左右）,使內(nèi)膜與混凝土脫離。內(nèi)膜吊起20 cm,即不得再震動(dòng)。為使吊起內(nèi)膜后能移至另一制管位置,宜用龍門桁車起吊。外模在灌注5～10min后拆開,如不及時(shí)拆開須至初凝后才能再拆。拆開后混凝土表面缺陷應(yīng)及時(shí)修整。

用制管器制管的混凝土和易性要好,坍落度要小,一般≤1 cm。工作度20～20 s,含砂率45％～48％,5mm以上大粒徑盡量減少,平均粒徑0.37～0.4mm,每方混凝土用水約150～160 kg,水泥以硅酸鹽水泥或普通水泥為好,火山灰水泥次之。

震動(dòng)制管器適用于制造直徑200 cm,管長(zhǎng)100 cm以下的鋼筋混凝土管節(jié)。此法制管時(shí)需分層灌注,多次震動(dòng),操作麻煩,制管時(shí)間長(zhǎng),但因設(shè)備簡(jiǎn)單,建廠投產(chǎn)快,適宜在小批量生產(chǎn)的預(yù)制廠中使用。

2 離心法

離心制管法是通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的鋼模,把離心力傳遞給灌注于鋼模內(nèi)部的混凝土拌合物,使其均勻地分布在管模的內(nèi)壁上,多余的水分被離心力甩出,混凝土逐漸干硬密實(shí)。當(dāng)鋼模型旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的單位離心力達(dá)到5～15 N/cm2時(shí),即可制成密實(shí)的混凝土管。

離心法制管的主要設(shè)備有離心制管機(jī)、喂料機(jī)、不同孔徑的鋼模型和各種吊裝設(shè)備。

離心制管機(jī)由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸、主動(dòng)軸、被動(dòng)軸、機(jī)輪、機(jī)架等組成。電機(jī)應(yīng)采用電磁調(diào)速異步電機(jī),以保證鋼模轉(zhuǎn)速由慢逐漸加快以達(dá)到設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速。

喂料機(jī)是將混凝土拌合物均勻地輸送至鋼模內(nèi)的主要設(shè)備。喂料機(jī)由機(jī)架、行走機(jī)構(gòu)、料斗、皮帶運(yùn)輸機(jī)、升降機(jī)構(gòu)、進(jìn)退機(jī)構(gòu)等組成。

離心法制管所用鋼模是由模皮、環(huán)向帶、縱向邊板、檔圈（大頭）、緊固絲桿等組成。

鋼模由兩片半圓形模皮甩螺栓連接。模皮兩端套上檔圈,用緊固絲桿固定即組裝成形。

當(dāng)鋼模安裝完后,可按如下程序進(jìn)行操作：

（1）將鋼模吊放到離心制管機(jī)的機(jī)輪上,此時(shí)鋼模的檔圈應(yīng)壓在機(jī)輪上。

（2）開動(dòng)電機(jī),通過(guò)皮帶傳動(dòng)使機(jī)輪轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)輪和鋼模的檔圈由于摩擦作用而帶動(dòng)鋼模旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速由慢逐漸加快,直至達(dá)到設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速。

（3）開動(dòng)安裝在制管機(jī)一側(cè)鋼軌上的喂料機(jī)。喂料皮帶運(yùn)輸機(jī)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)鋼模中心,可利用喂料機(jī)行走機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)位置調(diào)好后,即可開動(dòng)皮帶運(yùn)輸機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和進(jìn)退機(jī)構(gòu),使皮帶運(yùn)輸機(jī)伸進(jìn)鋼模,從鋼模一端向另一端徐徐喂料,投放混凝土拌合料的數(shù)量可由邊圈控制。

（4）喂料完畢,鋼模繼續(xù)旋轉(zhuǎn),直至形成密實(shí)的管壁。

（5）減速,關(guān)閉電機(jī)。

（6）吊運(yùn)管模,養(yǎng)生、脫模。

離心法制管應(yīng)使用塑性混凝土,水灰比為0.4～0.6,因此當(dāng)鋼模高速旋轉(zhuǎn)時(shí),從拌合物中有游離水排出,導(dǎo)致制管場(chǎng)地泥漿飛濺,極不清潔,加之噪聲大,制管效率低（每制1節(jié)管約需40min）并需用大量的鋼模,因此離心法目前已逐步為懸輥法、立式擠壓法所代替。

3 懸輥法

懸輥制管法是利用懸輥制管機(jī)的懸輥,帶動(dòng)套在懸輥上的鋼模一起轉(zhuǎn)動(dòng),再利用鋼模旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力,使投入鋼模內(nèi)的混凝土拌合物均勻地附著在鋼模的內(nèi)壁上。隨著投料量的增加,混凝土管壁逐漸增厚,當(dāng)超過(guò)?？跁r(shí),模口使離開懸輥,此時(shí)管內(nèi)壁混凝土便與旋轉(zhuǎn)的懸輥直接接觸,鋼模依靠懸輥與混凝土之間的摩擦力繼續(xù)旋轉(zhuǎn),同時(shí)懸輥又對(duì)管壁混凝土進(jìn)行反復(fù)輥壓,因此促使管壁混凝土能在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到要求的密實(shí)度和獲得光潔的內(nèi)表面。

懸輥法制管需用主要設(shè)備為懸輥制管機(jī)、鋼模和吊裝設(shè)備。

懸輥制管機(jī)由機(jī)架、傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)、懸輥、門架、料斗、喂料機(jī)等組成。

離心法所用鋼?？捎糜趹逸伔āｋx心法鋼模的檔圈需用鑄鋼制造,成本高,懸輥法鋼模型擋圈除可用鑄鋼制作外,可采用厚鋼板焊接加工制造。

懸輥制管法的操作程序如下：

（1）操縱液壓閥門,拉開門架鎖緊油缸,再開動(dòng)門架旋油油缸,徐徐開啟門架回轉(zhuǎn)90°（對(duì)于小型制管機(jī)門架的開、關(guān)可用人力操作）。

（2）將鋼模吊起并浮套于懸輥機(jī)的懸輥上,此時(shí)鋼模不能落在懸輥上。

（3）操作旋轉(zhuǎn)油缸,用它開動(dòng)較快一些的速度關(guān)閉門架,并用鎖緊油缸將門架鎖緊。應(yīng)注意門架開啟和關(guān)閉時(shí)速度必需掌握適當(dāng),開啟時(shí)間一般為20～30 s。

（4）將浮套著的管模落到懸輥上,摘去吊鉤。

（5）開動(dòng)電機(jī),使懸輥轉(zhuǎn)速由慢到快,穩(wěn)步達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。

（6）當(dāng)管模達(dá)到設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí),即可開動(dòng)喂料機(jī)從管模后部（靠機(jī)架的一端）向前部和從前部向后部分兩次均勻地喂入混凝土。喂料必須均勻、適量,過(guò)量易造成管模在懸輥上跳動(dòng),嚴(yán)重時(shí)可能損壞機(jī)器。欠量則不能形成超高,致使輥壓不實(shí)而影響混凝土質(zhì)量。

（7）喂料完后繼續(xù)輥壓4～5min,以形成密實(shí)光潔的管壁。

（8）停車、吊起管模,開啟門架。

（9）吊出管模、養(yǎng)生、脫模。

懸輥法制管需用干硬性混凝土,水灰比一般為0.3～0.36,在制管時(shí)無(wú)游離水析出,場(chǎng)地較清潔。生產(chǎn)效率比離心法高,每生產(chǎn)1根管節(jié)只需10～15min。其缺點(diǎn)是需帶模養(yǎng)生,用鋼模較多。

4 立式擠壓法

立式擠壓法是將干混凝土借助于輥頭的快速轉(zhuǎn)動(dòng),從徑向方向向垂直的管模內(nèi)進(jìn)行填塞。輥頭安裝在一條長(zhǎng)的旋轉(zhuǎn)軸上,在管模內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),輥頭的轉(zhuǎn)速隨管徑而變化,一般為50～300 r/m in。組成輥頭的部件——翅葉和輥輪以高速將拌合料填擠到鋼模上,并反復(fù)填塞、擠壓。當(dāng)輥頭由下提升到管模頂面時(shí), 。