淺談懸輥式混凝土排水管生產工藝及優缺點

汪 程

（保定市排水總公司，河北 保定 071000）

在傳統的市政排水工程中，混凝土排水管不僅用于排水系統，還應用于農業灌溉、化工、燃氣、礦山等多個領域中，鋼筋混凝土排水管的廣泛使用與其自身的優點密不可分，首先，混凝土排水管具有優良的抗腐蝕性，生產工藝并不復雜，制造成本低，制作速度較快，能夠及時滿足工程進度需求；其次，鋼筋混凝土排水管十分堅固，穩定耐用，可以承受強大的壓力，安全系數高，第三，混凝土排水管種類多樣，結構合理，可以較好的適應不同環境；最后，混凝土排水管施工安裝工藝較為簡單，內壁十分光滑，暢通性好，不容易發生雜質累積和堵塞，目前仍是市政排水工程中的主要使用材料。

混凝土排水管是指內水壓力小于0.1mpa 的污水管和雨水管，混凝土排水管，按照有無鋼筋，分為鋼筋混凝土管(RCP)和混凝土管(CP)，按照外壓荷載分級，鋼筋混凝土管分為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級，按接口形式分為承插口管、企口管、鋼承口管、雙插口管，按連接方式分為柔性接口和剛性接口，按施工工藝分為開槽施工(埋管)和頂進施工(頂管)兩種。

混凝土排水管的生產，根據不同地區的市場需求和設計要求等因素，主要分為是懸輥式制管、離心式制管、芯模震動制管和立式振搗擠壓制管等生產工藝。本文主要就懸輥式制管工藝的特點進行淺析。

懸輥式制管設備，是采用懸輥法生產混凝土和鋼筋混凝土排水管的成型設備，主要用于生產長度2-5m，內徑300-2500mm 的混凝土及鋼筋混凝土管，管道接口有平口、企口、承插口。懸輥制管工藝，是制管行業中比較成熟的一種水泥制管工藝，用懸輥工藝生產的混凝土排水管，密實性好、外觀美觀、生產效率高、用料省、噪音低，對場地、生產環境的要求不高，相對于其它排水管生產工藝，操作安全，總投資少，經濟實用。經過多年改進和創新，至今仍是中國水泥管生產中的主力軍。

懸輥式制管工藝是以懸輥軸為主要作用力，輔以離心力和振動力，三種作用力將混凝土填充料在管模中制作成型，由于懸輥軸壓力的方向為徑向，從根本上改變了離心工藝排水管結構的弊端。

懸輥式水泥制管設備，主要由主電機架、懸輥軸、龍門架、配電柜、強制式混凝土攪拌及輸送設備、制管模具等組成，同時必須配備筋籠滾焊機、鋼筋調直機、蒸汽養護設施、行車、運輸堆放等機械。

懸輥式排水管的生產，首先調速電機以低速離心的方式使套在主軸上模具兩端的擋圈與主軸之間摩擦帶動模具一起開始旋轉，開始時，電機速度不宜太高，旋轉的同時，將已提前攪拌好的干硬性混凝土，通過自動喂料設備喂進管模中，在管模內壁均勻布料，隨著電機速度的提高，在離心力的作用下，混凝土填充料跟隨管模一起旋轉，當填充料層厚度超過管模擋圈時，懸輥軸開始發揮作用，對混凝土填充料進行滾壓，同時，隨著電機轉速的不斷提升，混凝土填充料與懸輥軸之間由于厚薄不均產生振動，受到振動力的混凝土填充料慢慢在管模內分布均勻，在懸輥軸的壓力下逐漸型，繼續加料，管模內壁與懸輥軸之間壓力逐步增加，當混凝土填充料加到一定量時，懸輥軸對管模內壁的壓力使排水管的密實程度越來越高，加料結束后，管模和成型的排水管在主電機的帶動下高速運轉，在懸輥軸的壓力和離心力的共同作用下，排水管密實性達到設計要求，最終擠壓成型。

懸輥式制管工藝的具有以下優點，第一，懸輥制管設備主要生產部件為懸輥軸，電機轉速低于離心工藝的離心機電機轉速，并且管模套置于輥軸中，避免了管模跳動甚至“彈飛”現象的發生，安全性大大提高；第二，生產所用的懸輥設備占地面積小，對廠房的高度、蒸養坑的深度要求比立式振搗制管工藝和芯模振動工藝所需的場地條件要求低，操作方便，建設成本低；第三，由于采用的是干硬性混凝土，水灰比小，坍落度為零，且生產過程中多數生產企業采用的是自動上料、攪拌、喂料系統，生產效率較高，氣候、溫度等外界因素對混凝土的影響較小，攪拌出的混凝土配料準確，強度較高，同等級混凝土損耗小，自動上料系統設計較為人性化，采用封閉式供料、攪拌，粉塵污染較小、噪音低，生產過程中無廢漿廢液排出，工人的生產條件大大優于其它制管工藝，有利于保護環境和安全文明生產；第四，對磨具的磨損低，懸輥式制管工藝最主要的耗材是設備的懸輥軸，而對管模的損耗小于離心管模，有效降低了生產成本。

懸輥式制管工藝缺點：首先，在生產承插式排水管的過程中，由于其自身工藝限制，承口處(俗稱喇叭口)填料較厚，懸輥軸的主要作用力不能充分發揮，只能靠離心力擠壓成型，致使承口處混凝土密實效果較差，不易成型，即使成型但強度低，承口混凝土容易脫落，成品不合格率較高，有些企業和設備生產廠家采用先在承口處灌注濕性混凝土，利用設備的離心力使其先成型，然后在進行懸輥成型的辦法，但懸輥工藝的離心機轉速達不到離心成型所必需的轉速，雖然解決了產品成型后承口開裂脫落的問題，但仍不能達到所要求的密實度，在以后的施工鋪設過程中，尤其是柔性接口在插口套膠圈的作用力下，往往會是承口產生裂縫，嚴重的將承口崩裂，應提醒工程施工單位及操作人員的特別注意，建議懸輥式生產企業盡量以生產頂管、平口管、企口管為宜；第二，由于采用干硬性混凝土，生產出的產成品外觀不如離心式排水管美觀，且密實度相對于離心管較低，在做閉水試驗時易產生滲水現象；第三，不具備立即脫模的特點，模具蒸養、脫模占用時間周期長，不利于同一規格管短時間內大批量生產。