技术资料
悬辊水泥制管机涵管生产工艺的技术探讨
时间：2015-06-29|阅读：次
水泥涵管生产的方法很多，常用的有内外模拼装浇注法、旋模浇注法和悬辊水泥制管机辊压离心制管法。使用内外模拼装浇注法、旋模浇注法等方法进行生产，钢模投入数量较大，生产周期较长，难以适应工程进度要求，且质量不易控制；悬辊水泥制管机辊压离心制管法，则有生产周期短、工艺简单、质量易控制的优点。现就悬辊机辊压离心制管法生产钢筋混凝土圆管涵技术谈谈涵管生产过程中的一些经验体会。
1. 成品要求
1.1 混凝土强度要满足设计要求。
1.2 钢筋制作符合设计要求，钢筋不得外露。
1.3 几何尺寸要在允许偏差范围内。
1.4 外观应平直圆顺，无蜂窝麻面、离析、坑洞、裂纹等缺陷；
2. 水泥管模具质量控制
钢筋混凝土涵管生产，能否达到尺寸合规、整体美观的要求，首先取决于水泥管模具。水泥管模具的制作安装质量是关键，混凝土的平整度、光洁度、色差度都与模具直接相关，如模具不平顺，板缝不严密，发生渗水、漏浆，甚至螺栓松动，变形等都将引起涵管混凝土质量不良或外观粗糙等现象。水泥管模具宜采用优质大平面组合弹性钢模板进行精密加工，制作工艺要求标准、规范、精确，并对接口、纵缝进行修正，采用粗磨、细磨、微 磨抛光等工序作镜面加工，同时保证模具具有足够的强度、刚度。
3. 混凝土的质量控制和工艺要求
钢筋混凝土要生产出外形美观的精品，除要模具质量的精良外，尤为重要也最难掌握的是混凝土施工中精细的工 艺要求。为保证涵管质量，混凝土制管原材料、工艺要求如下：
3.1 水泥
宜选用强度不低于32.5级的快硬硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。当有特殊需要时，可选择高强度等级的水泥或添加外加剂。
3.2 钢材
按照设计图纸要求，选购、加工、制作钢筋笼骨架，要求尺寸精准，绑扎牢固，不得有错放、少放、漏放现象。
3.3 粗集料
粗集料应选用质密、坚硬、强度高、耐久性好的碎石或卵石，最大颗粒应按混凝土结构及施工方法选取，最大粒径不得超过结构物最小尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4，二层以上密布钢筋结构中不大于钢筋最小净距的1/2。
3.4 砂
符合要求，选择细度模数在2.6～3.7之间的中粗砂，以同时满足混凝土质量和工程和易性要求。
3.5 配合比
依据水泥混凝土配合比设计，遵循以下原则：①符合规范限定的混凝土强度和耐久性的要求；②砂石骨料含砂率尽可能选取推荐值上限，促使混凝土达到均匀密实度和充分改善混凝土拌合物和易性；③用水量取下限，尽量采用干硬性混凝土，以加快脱模进度。
3.6 坍落度
混凝土拌合物是涵管成型的原材料，对混凝土外观质量的过程控制，最重要环节之一是混凝土坍落度控制。要达到混凝土拆模后外露面混凝土的色泽感一致，则要求混凝土坍落度一致。在生产实践中，我们的体会是，对混凝土坍落度要么就“大”（坍落度20cm上下），拌合物水泥含量多，混凝土外观光泽较好，但缺点是坍落度过大会影响成管的时间；要么就“小”（坍落度10cm以下），拌合物含水量少，易克服混凝土水气泡，但坍落度小，往往光泽度较差，且易造成圆涵成型脱模时局部掉料，不利于圆涵的外观质量。
3.7 混凝土搅拌和运输
混凝土搅拌必须达到三个基本要求：计量准确、搅拌彻底、坍落度稳定。防止出现水泥沙浆分布不匀给涵管灌筑带来“胎记”色差，或出现离析、泌水等非匀质现象。
搅拌宜采用强制式混凝土搅拌机。若采用滚筒式搅拌机或水泥用量达到350kg/m3以上的混凝土，搅拌时间应适 当延长。控制为1.5～2min/每拌；当掺有外加剂时，搅拌时间应再相应延长1分钟，以保证搅拌充分均匀。
混凝土搅拌要切实注意计量准确，包括沙石材料自身的含水量测定，以便严格控制用水量。加水量既要按照配料单要求。又要顾及到混凝土坍落度指标的稳定。最终受坍落度控制。坍落度测定一是混凝土拌和物出机后测定；二是混凝土拌合物运抵浇筑现场，入模前测定。如果条件许可，混凝土搅拌与入模应当在同一场地进行，防止因混凝土拌合物因装运工具、运送距离及气温条件等因素造成坍落度损失，影响涵管内在生产质量。
4. 辊机辊压离心制管
钢筋混凝土圆涵生产质量的好坏，跟悬辊机制管的转速及工作时间有很大关联。为了提高外观质量和表面光泽度，制管前先往模具内洒上薄薄一层水泥和细砂、粉煤灰混合料（比例1∶2.5∶1），悬辊机在制管初期浇入混凝土时转速不宜过快，中期加速运转、模内满料后，陆续补充洒入适量水泥和细砂、粉煤灰混合料，制管机高速运转40～60s，能有效提高涵管表面的光洁度。
5. 脱模
保证混凝土的模内养护时间或合理的水泥用量，能提高混凝土表面的自然光洁度。当模具要加快周转使用，需提前脱模的，则需依据施工气温，结合生产经验，或考虑适量的增加水泥用量，或采用干硬性混凝土浇灌。
采用干硬性混凝土预制，可以提早脱模，由于混凝土还未形成初始强度，在移运和摆放过程中要特别注意对预制圆管的保护，若发生损伤，问题轻微的可以留用，及时修补。对问题较严重的要立即破碎，回搅拌机拌和重铸。
圆管在脱模后，如果存在缺陷小于以下规定时：
5.1 每处蜂窝面积不大于30×30mm。
5.2 蜂窝深度不超过10mm。
5.3 蜂窝总面积不超过全面积的1%。可以进行修补后使用，超过以上标准的应淘汰报废。
6. 养生
采用洒水自然养生或高温高压蒸汽养生。在养生期间，需保证涵管内外表面连续充分湿润，不能脱水。自然养生时间不宜少于7d，高温高压蒸汽养生视设备条件而定，一般不少于48小时，以满足水泥混凝土的水化反应时间。
7. 检验
生产过程中取入模前的混凝土拌合物做检测试块，校核是否符合设计要求。成品管则现场采用强度回弹仪进行检 测，判别其内在质量。
8. 几点注意事项
8.1 水泥管模具
水泥管模具在安装前，应均匀涂刷脱膜剂，可以涂刷轻机油、色拉油、或是专用脱模剂，避免使用废机油等不合格材料作为脱模剂，影响混凝土表面色泽。
水泥管模具装配应牢固，接缝严密、尺寸准确，不因模板漏浆产生蜂窝、麻面和模板变形、胀模产生混凝土表面翘曲、边线不顺的外观质量通病。
水泥管模具在使用及保管过程中注意放置稳定，保持原有形状不变形，严禁碰摔；同时应采取措施避免或减少下道工序操作时造成的污染和大气中灰尘的污染。
8.2 坍落度检查
施工时，注意对混凝土搅拌运送过程中的坍落度波动进行检查控制。当运距过远时，入模前需再次测定坍落度，必须符合试验室的配合比设计所确定的坍落度指标幅度范围，确保混凝土达到工作和易性要求。
8.3 脱模剂的选择
如采用蒸汽养生，则脱模剂建议采用纯油质脱模剂或专用脱模剂，保证脱模效果。
8.4 运输装卸
涵管在运输、装卸过程中应采取必要的防碰撞措施。
9. 结语
圆管涵洞是公路交通中应用最普遍、最常见的排水设施，其使用寿命除与涵洞施工过程中的建造质量有密切关系 外，与涵管的内在质量也紧密相联。在道路实际维护中，由于圆管涵的数量众多，因涵管质量不达标产生的路面及涵洞病害屡见不鲜，影响道路正常使用，造成后期养护成本上升，必须引起重视。
涵管在生产过程中，应尽量采用新技术、新工艺，严格控制混凝土的坍落度，使产品符合设计要求。
悬辊水泥制管机辊压离心制管，其混凝土的含砂率对涵管生产的综合工作性能影响很大，因此不宜过低，在设计值范围内，尽量取其上限值。
1.1 混凝土强度要满足设计要求。
1.2 钢筋制作符合设计要求，钢筋不得外露。
1.3 几何尺寸要在允许偏差范围内。
1.4 外观应平直圆顺，无蜂窝麻面、离析、坑洞、裂纹等缺陷；
2. 水泥管模具质量控制
钢筋混凝土涵管生产，能否达到尺寸合规、整体美观的要求，首先取决于水泥管模具。水泥管模具的制作安装质量是关键，混凝土的平整度、光洁度、色差度都与模具直接相关，如模具不平顺，板缝不严密，发生渗水、漏浆，甚至螺栓松动，变形等都将引起涵管混凝土质量不良或外观粗糙等现象。水泥管模具宜采用优质大平面组合弹性钢模板进行精密加工，制作工艺要求标准、规范、精确，并对接口、纵缝进行修正，采用粗磨、细磨、微 磨抛光等工序作镜面加工，同时保证模具具有足够的强度、刚度。
3. 混凝土的质量控制和工艺要求
钢筋混凝土要生产出外形美观的精品，除要模具质量的精良外，尤为重要也最难掌握的是混凝土施工中精细的工 艺要求。为保证涵管质量，混凝土制管原材料、工艺要求如下：
3.1 水泥
宜选用强度不低于32.5级的快硬硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。当有特殊需要时，可选择高强度等级的水泥或添加外加剂。
3.2 钢材
按照设计图纸要求，选购、加工、制作钢筋笼骨架，要求尺寸精准，绑扎牢固，不得有错放、少放、漏放现象。
3.3 粗集料
粗集料应选用质密、坚硬、强度高、耐久性好的碎石或卵石，最大颗粒应按混凝土结构及施工方法选取，最大粒径不得超过结构物最小尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4，二层以上密布钢筋结构中不大于钢筋最小净距的1/2。
3.4 砂
符合要求，选择细度模数在2.6～3.7之间的中粗砂，以同时满足混凝土质量和工程和易性要求。
3.5 配合比
依据水泥混凝土配合比设计，遵循以下原则：①符合规范限定的混凝土强度和耐久性的要求；②砂石骨料含砂率尽可能选取推荐值上限，促使混凝土达到均匀密实度和充分改善混凝土拌合物和易性；③用水量取下限，尽量采用干硬性混凝土，以加快脱模进度。
3.6 坍落度
混凝土拌合物是涵管成型的原材料，对混凝土外观质量的过程控制，最重要环节之一是混凝土坍落度控制。要达到混凝土拆模后外露面混凝土的色泽感一致，则要求混凝土坍落度一致。在生产实践中，我们的体会是，对混凝土坍落度要么就“大”（坍落度20cm上下），拌合物水泥含量多，混凝土外观光泽较好，但缺点是坍落度过大会影响成管的时间；要么就“小”（坍落度10cm以下），拌合物含水量少，易克服混凝土水气泡，但坍落度小，往往光泽度较差，且易造成圆涵成型脱模时局部掉料，不利于圆涵的外观质量。
3.7 混凝土搅拌和运输
混凝土搅拌必须达到三个基本要求：计量准确、搅拌彻底、坍落度稳定。防止出现水泥沙浆分布不匀给涵管灌筑带来“胎记”色差，或出现离析、泌水等非匀质现象。
搅拌宜采用强制式混凝土搅拌机。若采用滚筒式搅拌机或水泥用量达到350kg/m3以上的混凝土，搅拌时间应适 当延长。控制为1.5～2min/每拌；当掺有外加剂时，搅拌时间应再相应延长1分钟，以保证搅拌充分均匀。
混凝土搅拌要切实注意计量准确，包括沙石材料自身的含水量测定，以便严格控制用水量。加水量既要按照配料单要求。又要顾及到混凝土坍落度指标的稳定。最终受坍落度控制。坍落度测定一是混凝土拌和物出机后测定；二是混凝土拌合物运抵浇筑现场，入模前测定。如果条件许可，混凝土搅拌与入模应当在同一场地进行，防止因混凝土拌合物因装运工具、运送距离及气温条件等因素造成坍落度损失，影响涵管内在生产质量。
4. 辊机辊压离心制管
钢筋混凝土圆涵生产质量的好坏，跟悬辊机制管的转速及工作时间有很大关联。为了提高外观质量和表面光泽度，制管前先往模具内洒上薄薄一层水泥和细砂、粉煤灰混合料（比例1∶2.5∶1），悬辊机在制管初期浇入混凝土时转速不宜过快，中期加速运转、模内满料后，陆续补充洒入适量水泥和细砂、粉煤灰混合料，制管机高速运转40～60s，能有效提高涵管表面的光洁度。
5. 脱模
保证混凝土的模内养护时间或合理的水泥用量，能提高混凝土表面的自然光洁度。当模具要加快周转使用，需提前脱模的，则需依据施工气温，结合生产经验，或考虑适量的增加水泥用量，或采用干硬性混凝土浇灌。
采用干硬性混凝土预制，可以提早脱模，由于混凝土还未形成初始强度，在移运和摆放过程中要特别注意对预制圆管的保护，若发生损伤，问题轻微的可以留用，及时修补。对问题较严重的要立即破碎，回搅拌机拌和重铸。
圆管在脱模后，如果存在缺陷小于以下规定时：
5.1 每处蜂窝面积不大于30×30mm。
5.2 蜂窝深度不超过10mm。
5.3 蜂窝总面积不超过全面积的1%。可以进行修补后使用，超过以上标准的应淘汰报废。
6. 养生
采用洒水自然养生或高温高压蒸汽养生。在养生期间，需保证涵管内外表面连续充分湿润，不能脱水。自然养生时间不宜少于7d，高温高压蒸汽养生视设备条件而定，一般不少于48小时，以满足水泥混凝土的水化反应时间。
7. 检验
生产过程中取入模前的混凝土拌合物做检测试块，校核是否符合设计要求。成品管则现场采用强度回弹仪进行检 测，判别其内在质量。
8. 几点注意事项
8.1 水泥管模具
水泥管模具在安装前，应均匀涂刷脱膜剂，可以涂刷轻机油、色拉油、或是专用脱模剂，避免使用废机油等不合格材料作为脱模剂，影响混凝土表面色泽。
水泥管模具装配应牢固，接缝严密、尺寸准确，不因模板漏浆产生蜂窝、麻面和模板变形、胀模产生混凝土表面翘曲、边线不顺的外观质量通病。
水泥管模具在使用及保管过程中注意放置稳定，保持原有形状不变形，严禁碰摔；同时应采取措施避免或减少下道工序操作时造成的污染和大气中灰尘的污染。
8.2 坍落度检查
施工时，注意对混凝土搅拌运送过程中的坍落度波动进行检查控制。当运距过远时，入模前需再次测定坍落度，必须符合试验室的配合比设计所确定的坍落度指标幅度范围，确保混凝土达到工作和易性要求。
8.3 脱模剂的选择
如采用蒸汽养生，则脱模剂建议采用纯油质脱模剂或专用脱模剂，保证脱模效果。
8.4 运输装卸
涵管在运输、装卸过程中应采取必要的防碰撞措施。
9. 结语
圆管涵洞是公路交通中应用最普遍、最常见的排水设施，其使用寿命除与涵洞施工过程中的建造质量有密切关系 外，与涵管的内在质量也紧密相联。在道路实际维护中，由于圆管涵的数量众多，因涵管质量不达标产生的路面及涵洞病害屡见不鲜，影响道路正常使用，造成后期养护成本上升，必须引起重视。
涵管在生产过程中，应尽量采用新技术、新工艺，严格控制混凝土的坍落度，使产品符合设计要求。
悬辊水泥制管机辊压离心制管，其混凝土的含砂率对涵管生产的综合工作性能影响很大，因此不宜过低，在设计值范围内，尽量取其上限值。
