浅谈钢筋混凝土管的预制

李 成

（黑龙江畅捷桥梁隧道工程有限公司）

1 震动制管器法

震动制管器是由可拆装的钢外模与附有震动器的钢内模组成。外模由两片厚约为5mm左右的钢板半圆管（直径2.0m时为三片）拼制,半圆筒用带楔的销栓连接。内模为一整圆筒,下口直径较上口直径稍小,以便取出内模。

用震动制管器制管,可在铺放水泥纸袋的地坪上施工。模板与混凝土接触的表面上应涂润滑剂（如废机油等）。钢筋笼放在内外模间固定后,先震动10 s左右使模型密贴地坪,以防漏浆。

每节涵管分5层灌注,每层灌好铲平后开动震动器,震至混凝土冒浆为止,再灌次1层,最后1层震动冒浆后,抹平顶面,冒浆后2～3 rain即关闭震动器。固定销在灌注中逐渐抽出,先抽下边,后抽上边。停震抹平后,用链滑车吊起内模。起吊时应垂直,刚吊起时应辅以震动（震动2～3次,每次1 s左右）,使内膜与混凝土脱离。内膜吊起20 cm,即不得再震动。为使吊起内膜后能移至另一制管位置,宜用龙门桁车起吊。外模在灌注5～10min后拆开,如不及时拆开须至初凝后才能再拆。拆开后混凝土表面缺陷应及时修整。

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以上大粒径尽量减少,平均粒径0.37～0.4mm,每方混凝土用水约150～160 kg,水泥以硅酸盐水泥或普通水泥为好,火山灰水泥次之。

震动制管器适用于制造直径200 cm,管长100 cm以下的钢筋混凝土管节。此法制管时需分层灌注,多次震动,操作麻烦,制管时间长,但因设备简单,建厂投产快,适宜在小批量生产的预制厂中使用。

2 离心法

离心制管法是通过高速旋转的钢模,把离心力传递给灌注于钢模内部的混凝土拌合物,使其均匀地分布在管模的内壁上,多余的水分被离心力甩出,混凝土逐渐干硬密实。当钢模型旋转产生的单位离心力达到5～15 N/cm2时,即可制成密实的混凝土管。

离心法制管的主要设备有离心制管机、喂料机、不同孔径的钢模型和各种吊装设备。

离心制管机由电动机、传动轴、主动轴、被动轴、机轮、机架等组成。电机应采用电磁调速异步电机,以保证钢模转速由慢逐渐加快以达到设计转速。

喂料机是将混凝土拌合物均匀地输送至钢模内的主要设备。喂料机由机架、行走机构、料斗、皮带运输机、升降机构、进退机构等组成。

离心法制管所用钢模是由模皮、环向带、纵向边板、档圈（大头）、紧固丝杆等组成。

钢模由两片半圆形模皮甩螺栓连接。模皮两端套上档圈,用紧固丝杆固定即组装成形。

当钢模安装完后,可按如下程序进行操作：

（1）将钢模吊放到离心制管机的机轮上,此时钢模的档圈应压在机轮上。

（2）开动电机,通过皮带传动使机轮转动,机轮和钢模的档圈由于摩擦作用而带动钢模旋转,转速由慢逐渐加快,直至达到设计转速。

（3）开动安装在制管机一侧钢轨上的喂料机。喂料皮带运输机应对准钢模中心,可利用喂料机行走机构和升降机构进行调节。当位置调好后,即可开动皮带运输机的驱动机构和进退机构,使皮带运输机伸进钢模,从钢模一端向另一端徐徐喂料,投放混凝土拌合料的数量可由边圈控制。

（4）喂料完毕,钢模继续旋转,直至形成密实的管壁。

（5）减速,关闭电机。

（6）吊运管模,养生、脱模。

离心法制管应使用塑性混凝土,水灰比为0.4～0.6,因此当钢模高速旋转时,从拌合物中有游离水排出,导致制管场地泥浆飞溅,极不清洁,加之噪声大,制管效率低（每制1节管约需40min）并需用大量的钢模,因此离心法目前已逐步为悬辊法、立式挤压法所代替。

3 悬辊法

悬辊制管法是利用悬辊制管机的悬辊,带动套在悬辊上的钢模一起转动,再利用钢模旋转时产生的离心力,使投入钢模内的混凝土拌合物均匀地附着在钢模的内壁上。随着投料量的增加,混凝土管壁逐渐增厚,当超过模口时,模口使离开悬辊,此时管内壁混凝土便与旋转的悬辊直接接触,钢模依靠悬辊与混凝土之间的摩擦力继续旋转,同时悬辊又对管壁混凝土进行反复辊压,因此促使管壁混凝土能在较短时间内达到要求的密实度和获得光洁的内表面。

悬辊法制管需用主要设备为悬辊制管机、钢模和吊装设备。

悬辊制管机由机架、传动变速机构、悬辊、门架、料斗、喂料机等组成。

离心法所用钢模可用于悬辊法。离心法钢模的档圈需用铸钢制造,成本高,悬辊法钢模型挡圈除可用铸钢制作外,可采用厚钢板焊接加工制造。

悬辊制管法的操作程序如下：

（1）操纵液压阀门,拉开门架锁紧油缸,再开动门架旋油油缸,徐徐开启门架回转90°（对于小型制管机门架的开、关可用人力操作）。

（2）将钢模吊起并浮套于悬辊机的悬辊上,此时钢模不能落在悬辊上。

（3）操作旋转油缸,用它开动较快一些的速度关闭门架,并用锁紧油缸将门架锁紧。应注意门架开启和关闭时速度必需掌握适当,开启时间一般为20～30 s。

（4）将浮套着的管模落到悬辊上,摘去吊钩。

（5）开动电机,使悬辊转速由慢到快,稳步达到额定转速。

（6）当管模达到设计转速时,即可开动喂料机从管模后部（靠机架的一端）向前部和从前部向后部分两次均匀地喂入混凝土。喂料必须均匀、适量,过量易造成管模在悬辊上跳动,严重时可能损坏机器。欠量则不能形成超高,致使辊压不实而影响混凝土质量。

（7）喂料完后继续辊压4～5min,以形成密实光洁的管壁。

（8）停车、吊起管模,开启门架。

（9）吊出管模、养生、脱模。

悬辊法制管需用干硬性混凝土,水灰比一般为0.3～0.36,在制管时无游离水析出,场地较清洁。生产效率比离心法高,每生产1根管节只需10～15min。其缺点是需带模养生,用钢模较多。

4 立式挤压法

立式挤压法是将干混凝土借助于辊头的快速转动,从径向方向向垂直的管模内进行填塞。辊头安装在一条长的旋转轴上,在管模内转动,辊头的转速随管径而变化,一般为50～300 r/m in。组成辊头的部件——翅叶和辊轮以高速将拌合料填挤到钢模上,并反复填塞、挤压。当辊头由下提升到管模顶面时, 。