文/位吉春 山東電力管道工程公司 山東泰安 271222
PCCP管道生產過程中質量的控制研究
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本文首先對預應力混凝土管生產原材料的質量控制展開分析,并探討了預應力混凝土制作工藝環節控制要點,最后給出了PCCP管道生產過程中質量監督控制的優化策略,為預應力混凝土管的生產質量控制工作提供資料參考。
預應力混凝土管;生產過程;質量控制;研究
預應力混凝土管是一種由鋼板、預應力鋼絲、混凝土和水泥砂漿組成的新型復合材料,這種管材具有承壓力高、接頭密封性好、抗震能力墻、施工便捷等優點,被廣泛應用于長間隔和有壓輸水管線工程中。雖然這種復合型管材優點眾多,但卻存在著制造過程復雜的問題。如果在管材生產中不做好質量控制,很容易導致PCCP管道生產質量達不到設計需求,造成不必要的資源和能源浪費。因此,如何提高預應力混凝土管生產過程質量控制工作水平,提高預應力混凝土管材生產效率和質量,已經成為擺在這種新型復合材料推廣應用前的難題之一。
概括來說,預應力混凝土管就是在帶有鋼筒的高強度混凝土管芯上纏繞預應力鋼絲,并噴以水泥砂漿保護層,焊接而成的符合結構管材。這種管材兼具鋼管和混凝土管材的優點和特點,但由于其材料組成比較復雜,因此其生產過程質量控制工作也比較難。現如今國內預應力混凝土管生產已經逐漸規模化和現代化,在管材生產過程中的質量控制要點如下。
1、水泥
水泥是預應力混凝土管的最基礎生產材料,由于PCCP管道對水泥的強度和抗腐蝕性能有獨特的要求,因此在選擇水泥時一定要選擇強度不小于42.5MPa,堿含量小于0.6%的優質水泥。適用于預應力混凝土管的水泥最好選擇硅酸鹽水泥或抗硫酸鹽水泥,以確保水泥的抗腐蝕性能符合設計要求。水泥品種和參數選擇完成后,還要對水泥的具體質量進行詳細檢驗,以確保采購的水泥復合參數要求。
2、骨料的選擇
預應力混凝土管所需要的骨料同樣包括粗骨料和細骨料兩種,骨料的品質決定了管材混凝土結構的硬度和強度,因此在骨料選擇時要根據設計要求選擇骨料級配。對于粗骨料要符合國家GB/ T14685標準,細骨料則應控制含泥量,并保證細骨料質地堅硬度達標。
3、鋼材的選擇
鋼材是預應力混凝土結構的重要塑形單元,預應力混凝土管中所用的鋼材主要包括承插口鋼板、筒體、預應力鋼絲等。承插口鋼板決定了管材的連接質量和強度,而筒體則對管材的形狀和抗壓性有直接影響。在加工中需要采用預應力筋,并施加預應力張拉。這對鋼材的力學性能有較高的要求,如果鋼材質量選擇不達標,將會導致管材質量達不到要求或成本加大。一般要求承插接口環滿足Q235等級要求,斷裂伸長率不小于百分之二十。鋼筒薄鋼板不低于215MPa,斷裂伸長率>15%,寓意你鋼絲符合GBT5223所規定的力學性能,并且鋼絲拉直過程中表面溫度小于182℃。
PCCP生產中不僅要提高對原材料的質量控制,還要做好制作工藝環節的控制。由于該管材制作工藝和工序比較復雜,因此其工藝環節控制有嚴格要求。在預應力混凝土管材的制作和加工中,容易出現問題的加工工序如下。
1、承插口加工工藝
承插口的加工質量,影響了管材接口處的銜接質量。在實際生產過程中,要求承插口鋼圈為同心圓,并精確配合。為了防止鋼圈斷裂,制作時還需要預留收縮空間,并做好管材表面的光滑處理。如果在承接口加工中,對于鋼圈沒有采取一定的處理措施,將會導致管材連接后密封性不好,給施工帶來不必要的損失。
2、纏絲工藝
預應力鋼絲的纏絲工藝是PCCP管道生產中的關鍵技術,這一工序的工作水平將會影響管材的最終強度。纏絲工序開始前,一定要對預應力鋼筋絲的拉力和其表面完整性進行檢驗,對其強度報告進行核準。在加工中纏絲面積要符合設計要求,保證纏絲生產波動范圍符合要求。
3、噴漿工藝
在管芯和纏繞的預應力鋼絲外部應該噴上水泥砂漿保護層,以此來阻斷管芯和鋼絲與外界環境的直接接觸,避免其受到外界的破壞和腐蝕。在纏絲工序完成后,就要進行水泥砂漿保護層的制作,噴漿前要對水泥混凝土砂漿的強度和稠稀度進行檢驗,保證混凝土砂漿級配和稠稀度符合設計要求。噴漿工藝要混凝土噴漿連續操作,盡量避免噴漿操作中途中斷,因而在噴漿操作前要做好混凝土砂漿的供應準備和植被。噴漿厚度要有效控制,在噴漿完成后應檢查噴漿的厚度是否符合標準,并對已完成噴漿的預應力混凝土管道做好保養。
1、制定合理的質量管理控制規程
無規矩不成方圓,為了保證預應力混凝土管材生產質量達標,要設計相應的質量管控流程,實現對預應力混凝土生產的全過程質量控制。質量管理規程需要由生產者、管理者共同參與設計,并將其嚴格落實。
2、聘請專業人士強化對關鍵工序的監管
PCCP管道生產全過程中,包括纏絲、噴漿等關鍵工序的質量對管材的整體質量十分重要,為了提高對這些關鍵工序的管控水平,可以聘請專業的監理工程師或專家在這些工序生產中采取旁站式監管。這不僅能夠提高生產人員的質量意識,當生產遇到問題時還能夠及時協商解決,保證管材生產效率,并提高管材生產質量。
3、對PCCP管材進行質量抽查
為了產品的不合格率,給工程建設提供優質的管材,在管材生產完成后還應該進行抽查檢驗。抽查檢驗同樣由專業人員組織和參與,在檢查中尤其要保證檢查結果的客觀性和準確性,對不符合質量要求的管材不予出廠許可,確保出廠管材都符合質量標準和要求。
4、采取管材生產質量責任制
由于預應力混凝土管材生產的各項工序由不同的操作團隊負責,而其工序生產質量將會體現在管材質檢環節。為了提高生產人員對生產質量的重視度,可以設計質量責任制度,對質量不達標管材的問題進行工藝環節分析,并溯源追責。這種方法不僅能夠提高生產人員的質量意識,還能夠發現各工藝環節中工藝的不足和生產管理工作漏洞,從而不斷提升質量管理工作水平,提高管材生產質量控制工作質量。
綜上所述,如果PCCP管在生產中不注意材料和工藝控制,很容易導致管材中的某部分出現質量問題,導致管材達不到質量標準,并給項目建設帶來質量威脅。
[1]李占東,徐成良.PCCP管道安裝質量過程控制方法的研究[J].城市建設理論研究:電子版,2015(7).