水泥制管机生产排水管产生内塌的原因分析

实践证明，用水泥制管机生产排水管是取得明显的技术经济效益的有效途径。但悬辊工艺并完美无缺，笔者认为当前该工艺存在的主要问题，是成型大口径排水管时易发生内塌，甚至大面积内塌。据调查，这是大口径悬辊管普遍的质量问题。

用水泥制管机生产大型排水管，易产生内塌的原因是多方面的。对一个厂来说，要想同时解决好多方面的问题是不现实的。我厂采取的主要措施是保证钢筋骨架刚度、内外螺筋尺寸正确、焊点强度以及骨架在成型过程中不产生位移。采取这些措施后，取得了较好效果。其因果分析如下。

1. 钢筋骨架刚度

目前大型排水管的骨架均是由内外两层钢筋组成，由于双层骨架同时焊接的工艺和设备没有真正解决，所以一般厂均采用人工绑扎成型。这样，一方面使螺筋在纵筋上的变位较大，螺距不均匀；另一方面使螺筋与螺筋、螺筋与纵筋不能形成一个整体结构，骨架刚度较差，所以在堆放、搬运过程中易产生变形。而在悬辊成型过程中，由于辊轴对管壁混凝土作用一个较大的径向力，该力通过混凝土传递于钢筋骨架，使刚度差的骨架在管壁中受到扭矩作用而变形，甚至将连接螺筋与纵筋的铁丝扭断。由于上述情况，管子通过辊压成型后，当失去辊压力对钢筋的承托作用时，钢筋呈弹性变形发生位移，位移触动已密实的管壁混凝土，加上混凝土的重力作用，必然使管顶混凝土出现内塌现象。为保证骨架刚度，我厂在缺少焊接设备（成型大型骨架）的情况下，采用手工电弧焊焊接骨架，对解决内塌质量问题，收到较好效果。下表是焊接前后冷拔丝强度的试验结果，强度损失均小于15%。

2. 内外螺筋的尺寸

钢筋骨架内外层的尺寸，尤其是内层的尺寸，既要考虑满足保护层厚度的要求，又要兼顾对外荷载的承载能力。关于内层钢筋保护层的厚度，我们的体会是太小了易产生骨架位移、脱焊、扎丝脱落，从而出现内露筋的质量问题；太大了，则由于混凝土重力超过水泥的凝聚力而这部分混凝土又没有钢筋依托，会出现内层钢筋与混凝土界面分离，造成内塌的质量问题。即使不出现内塌，因内保护层过大，对管道的外荷承载能力也会受影响。所以，我们在设计大型排水管时内壁保护层控制为2.5～3.5cm。

3. 焊点强度

焊点强度如果达不到要求，在辊压力的作用下，会产生脱焊，以致骨架变形，造成内塌。所以在采用手工电弧焊焊接骨架前要通过试验研究，在保证焊点抗剪强度的前提下，确定有关的焊接参数，并要指定专人操作，焊接后须进行抽查检验。

4. 其他因素

水泥管模具转速低也是造成内塌的一个因素。如我厂一台悬辊制管机，原设计成型时模具的转速仅为62r/min，尔后，根据国家建材局工业普查办公室发出的《对建材工业主要专用设备技术状况分等标准》的要求－－按国内一般水平考虑，悬辊法的离心加速度≥10g－－我们对该机进行计算，钢模转速须75r/min。于是重新设计变速机构，使转速达到上述要求，大口径悬辊管的内塌现象大为减少，产品一次合格率由原20～40%提高到80～100%，如进一步提高钢模与悬辊制管机的加工精度，使钢模在运转中不发生较大的跳动，那么，钢模转速还可提高。无疑，这对悬辊成型大口径排水管将更为有利。