悬辊制管机制管时钢筋骨架变形问题的分析

采用悬辊机制作钢筋混凝土管，具有生产时间短，水泥管模具周转快，外压强度高，没有废浆产生，节约原材料等优点。但管体成型中，因悬辊和振动的多重合力，使管体内的钢筋骨架承受径向和切向挤压力移位变形，严重时在管体内壁出现露筋，塌落现象。如果露筋严重，管子丧失使用功能而报废，必须重新制作，不但影响了生产时间，还造成了浪费。我们在多年的生产中，摸索出一套有效的生产措施，在这里与同行交流与探讨。

1 排水管骨架变形原因分析

钢筋骨架在辊压成型过程中，混凝土同时受到水泥涵管模具转动的离心力，辊轴对混凝土的径向和切向辊压力，辊轴和混凝土之间的磨擦力，混凝土自重及水泥制管模具跳动引起的振动力的作用。在这些作用力中，辊轴对混凝土混合料的辊压力是产生钢筋蠕动与变形的主要因素，见图1。模具在辊轴上旋转，混凝土在辊压力、振动力等合力作用下，与钢筋骨架反复挤压，使得骨架的焊接点被拉剪而脱开，导致钢筋移位，严重时出现露筋。对多根成型后的管子在没有蒸汽养护前进行破坏，检测钢筋变形情况，检测结果见表1。

2 导致骨架变形的几种因素分析

针对钢筋骨架变形的因素进行分析，通过反复生产实验和检测，总结出以下几种易发生变形的因素。

管子类型	环筋情况	纵筋情况	焊点情况
内壁不露筋	环筋间距变成不是等值	纵筋出现扭曲现象，间距不等值	焊点脱开比较多
内壁露筋	环筋出现错位，有交叉现象发生	纵筋严重扭曲	焊点基本都已脱开

2.1 钢筋骨架入模尺寸

钢筋骨架的长度如果超出标准长度，勉强入模，则纵向筋出现两头顶钢圈弯曲现象，模具上悬辊式水泥制管机旋转填料时出现焊接点脱焊，纵筋移位，甚至露筋。

2.2 混凝土水灰比

生产中发现混凝土水灰比过大，管子旋转中混凝土松软，骨架被易变形的混凝土料反复挤压，对钢筋骨架的挤压破坏作用比较大。相反，破坏作用小。

2.3 填料方法

水泥制管模具在开始旋转时，最初的填料顺序直接影响骨架的焊点开裂。

2.4 卵石粒径

混凝土拌合料中的卵石或碎石如果粒径等同于钢筋骨架环筋的间距，填料辊压中直接破坏钢筋骨架的环筋间距，导致焊接点脱开，使环筋移位。

3 解决钢筋骨架变形的措施

3.1 严格控制钢筋骨架尺寸，提高钢筋笼整体刚度

钢筋骨架中的纵筋长度要严格按照技术标准下料，对于双层筋笼的里外筋要对齐连接绑扎，不得出现里外层筋错开，影响整体筋笼的长度。对双层筋笼的定位卡子的高度严格按照技术要求制作，不得随意减少定位卡子的绑扎个数。采用电焊机进行环筋与纵筋的连接，淘汰手工绑扎，钢筋笼制作完成后不得在地面上滚动，以免焊点脱开，如果筋笼入模长短不合适，应将筋笼返回钢筋组重新修理后使用，不得私自绞断钢筋笼纵筋，避免钢筋笼整体性受到破坏。

3.2 选择适宜的混凝土水灰比

水灰比的大小直接影响混凝土的设计强度，在保证混凝土设计强度符合要求的情况下，选择适宜的水灰比，不得随意改变，严禁为了管子制作中投料辊压容易而增加水的用量。水灰比过大，混凝土易泌水，抵抗骨架变形能力差，经过多次试验水灰比控制在0.4~0.45范围内。

3.3 采取正确的填料方法

经过多次试验，适宜的填料方法为：先平铺一层，以压往外层筋为好，再填两端，固定钢筋笼，接近填满时改填管身，直至全部填好料，进行辊压。填料结束后的净辊压时间不能过长，时间越长，钢筋笼变形的概率就越大，通过试验控制在3min之内。

3.4 选择级配良好的砂石料

混凝土拌和料中卵石或碎石粒径的选择要根据不同规格管子的配筋情况调整，原则是石子粒径小于钢筋笼环筋的间距。卵石或碎石的级配要符合技术要求，粒径太小，影响了混凝土的强度，粒径太大，混凝土成型时对钢筋笼产生破坏作用。

经过多次生产试验，混凝土中的钢筋笼在生产中的变形问题基本解决，内壁露筋问题也得到控制。