淺談鋼筋混凝土管的預制

李 成

（黑龍江暢捷橋梁隧道工程有限公司）

1 震動制管器法

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

用震動制管器制管,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涂潤滑劑（如廢機油等）。鋼筋籠放在內外模間固定后,先震動10 s左右使模型密貼地坪,以防漏漿。

每節涵管分5層灌注,每層灌好鏟平后開動震動器,震至混凝土冒漿為止,再灌次1層,最后1層震動冒漿后,抹平頂面,冒漿后2～3 rain即關閉震動器。固定銷在灌注中逐漸抽出,先抽下邊,后抽上邊。停震抹平后,用鏈滑車吊起內模。起吊時應垂直,剛吊起時應輔以震動（震動2～3次,每次1 s左右）,使內膜與混凝土脫離。內膜吊起20 cm,即不得再震動。為使吊起內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,如不及時拆開須至初凝后才能再拆。拆開后混凝土表面缺陷應及時修整。

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。

震動制管器適用于制造直徑200 cm,管長100 cm以下的鋼筋混凝土管節。此法制管時需分層灌注,多次震動,操作麻煩,制管時間長,但因設備簡單,建廠投產快,適宜在小批量生產的預制廠中使用。

2 離心法

離心制管法是通過高速旋轉的鋼模,把離心力傳遞給灌注于鋼模內部的混凝土拌合物,使其均勻地分布在管模的內壁上,多余的水分被離心力甩出,混凝土逐漸干硬密實。當鋼模型旋轉產生的單位離心力達到5～15 N/cm2時,即可制成密實的混凝土管。

離心法制管的主要設備有離心制管機、喂料機、不同孔徑的鋼模型和各種吊裝設備。

離心制管機由電動機、傳動軸、主動軸、被動軸、機輪、機架等組成。電機應采用電磁調速異步電機,以保證鋼模轉速由慢逐漸加快以達到設計轉速。

喂料機是將混凝土拌合物均勻地輸送至鋼模內的主要設備。喂料機由機架、行走機構、料斗、皮帶運輸機、升降機構、進退機構等組成。

離心法制管所用鋼模是由模皮、環向帶、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。

當鋼模安裝完后,可按如下程序進行操作：

（1）將鋼模吊放到離心制管機的機輪上,此時鋼模的檔圈應壓在機輪上。

（2）開動電機,通過皮帶傳動使機輪轉動,機輪和鋼模的檔圈由于摩擦作用而帶動鋼模旋轉,轉速由慢逐漸加快,直至達到設計轉速。

（3）開動安裝在制管機一側鋼軌上的喂料機。喂料皮帶運輸機應對準鋼模中心,可利用喂料機行走機構和升降機構進行調節。當位置調好后,即可開動皮帶運輸機的驅動機構和進退機構,使皮帶運輸機伸進鋼模,從鋼模一端向另一端徐徐喂料,投放混凝土拌合料的數量可由邊圈控制。

（4）喂料完畢,鋼模繼續旋轉,直至形成密實的管壁。

（5）減速,關閉電機。

（6）吊運管模,養生、脫模。

離心法制管應使用塑性混凝土,水灰比為0.4～0.6,因此當鋼模高速旋轉時,從拌合物中有游離水排出,導致制管場地泥漿飛濺,極不清潔,加之噪聲大,制管效率低（每制1節管約需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的懸輥,帶動套在懸輥上的鋼模一起轉動,再利用鋼模旋轉時產生的離心力,使投入鋼模內的混凝土拌合物均勻地附著在鋼模的內壁上。隨著投料量的增加,混凝土管壁逐漸增厚,當超過模口時,模口使離開懸輥,此時管內壁混凝土便與旋轉的懸輥直接接觸,鋼模依靠懸輥與混凝土之間的摩擦力繼續旋轉,同時懸輥又對管壁混凝土進行反復輥壓,因此促使管壁混凝土能在較短時間內達到要求的密實度和獲得光潔的內表面。

懸輥法制管需用主要設備為懸輥制管機、鋼模和吊裝設備。

懸輥制管機由機架、傳動變速機構、懸輥、門架、料斗、喂料機等組成。

離心法所用鋼模可用于懸輥法。離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,再開動門架旋油油缸,徐徐開啟門架回轉90°（對于小型制管機門架的開、關可用人力操作）。

（2）將鋼模吊起并浮套于懸輥機的懸輥上,此時鋼模不能落在懸輥上。

（3）操作旋轉油缸,用它開動較快一些的速度關閉門架,并用鎖緊油缸將門架鎖緊。應注意門架開啟和關閉時速度必需掌握適當,開啟時間一般為20～30 s。

（4）將浮套著的管模落到懸輥上,摘去吊鉤。

（5）開動電機,使懸輥轉速由慢到快,穩步達到額定轉速。

（6）當管模達到設計轉速時,即可開動喂料機從管模后部（靠機架的一端）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,過量易造成管模在懸輥上跳動,嚴重時可能損壞機器。欠量則不能形成超高,致使輥壓不實而影響混凝土質量。

（7）喂料完后繼續輥壓4～5min,以形成密實光潔的管壁。

（8）停車、吊起管模,開啟門架。

（9）吊出管模、養生、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,在制管時無游離水析出,場地較清潔。生產效率比離心法高,每生產1根管節只需10～15min。其缺點是需帶模養生,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動,從徑向方向向垂直的管模內進行填塞。輥頭安裝在一條長的旋轉軸上,在管模內轉動,輥頭的轉速隨管徑而變化,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,并反復填塞、擠壓。當輥頭由下提升到管模頂面時, 。