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水泥管钢筋笼位移后所造成的原因及解决办法
浏览: 发布日期:2020-06-22
目前,排水管的生产工艺主要有离心法、悬辊法、芯模振动法、立式挤压法等。每种工艺各有各的优点,也各有各的不足,因此,几种工艺得以并存。如何发扬每种工艺的优点,解决或者尽量控制工艺的不足是每个企业都想解决的问题。悬辊法具有作业时间短、劳动效率高、材料浪费少、无废浆液、不污染环境、制管时噪音小、管材的外压强度高等优点。它的缺点主要有填料厚度难掌握、钢筋骨料容易产生移位、承口不好制作等。对于悬辊法生产排水管而言,如何解决好填料高度问题、钢筋骨架移位问题以及承口制作问题将是该工艺取胜的关键。钢筋骨架移位与其它两种缺陷相比具有隐蔽性,不易被发现,而且对管材的内在质量影响很大,必须采取有效措施加以控制,这里推荐使用水泥管钢筋笼滚焊机制作高效便捷。
 
1 钢筋移位的几种形式
 
1.1 轴向移位
 
轴向移位是指钢筋骨架在排水管成型过程中,受到混合料挤压,产生轴向力,由一端向另一端产生轴向窗窜动,大多是由插口端向承口端窜动(也有的厂家是由承口端窜向插口端,与投料顺序有关),有的钢筋骨架还由于混合料的挤压,发生轴向变形,钢筋骨架缩短,承口端的保护层变小,插口端的保护层加大。这样承口端管体出现露筋或者保护层很小,钢筋很容易发生锈蚀,降低管材的耐久性;而插口端钢筋的保护层加大,变成两倍的保护层甚至更大,非常容易出现破损,严重影响管子正常使用。
 
1.2 径向移位
 
采用悬辊法制管时,混凝土在管模内受到三种力的作用:一种是离心力,其作用是使混凝土混合料能够粘附在模壁上;二是辊压力,因管模放在辊轴上,由辊轴的反作用力使模内混凝土混合物密实成型,这是悬辊制管的主要作用力;三是振动力,因喂料过程中厚薄不一,故与辊轴的接触面也不平伏,辊压过程中就会自然地产生振动,使混凝土振动密实。
 
钢筋骨架在模内受到来自混合物的挤压力,尤其是混合物受到辊轴的压力作用时,将对钢筋骨架产生非常大的径向挤压力,而这种力不是整个钢筋骨架同时受力,所以是非常不均匀的,将使钢筋骨架偏向一侧甚至破坏(有的厂家由于钢筋用量小,钢筋骨架强度不足会出现纵向钢筋并筋、人工绑扎的骨架散架、甚至钢筋出现断筋而破坏,这里只介绍钢筋骨架移位)。当钢筋骨架偏向一侧时,保护层小的一侧出现露筋降低管子的耐久性,保护层大的一侧其承受外压荷载的能力降低,达不到设计要求的裂缝荷载值。
 
2 控制钢筋骨架移位的一些措施
 
2.1 钢筋骨架的制作
 
悬辊法生产排水管,钢筋骨架是关键因素,由于其工艺上的原因,对其钢筋骨架的要求是比较高的,必须保证钢筋骨架有足够的刚度和强度。
 
钢材宜采用冷轧带肋钢筋、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、也可采用冷拔低碳钢丝、低碳钢热轧圆盘条等,并优先选用冷轧带肋钢筋。
 
钢筋骨架不宜采用人工绑扎的方式,要采用滚焊机焊接成型,并且根据钢筋直径的不同调整合适的电流,以达到最佳焊接强度而且不要损伤钢筋。一般可以通过试验进行验证,焊后钢筋极限抗拉强度降低值不应大于原始强度的10%,焊接点侧向拉开力不应小于1kN。
 
所有焊接点均应焊接牢固,邻近焊接点不应有两个以上的交叉点漏焊。整个钢筋骨架漏焊数量不大于总交叉点的3%,且全部采用手工补焊补齐。
 
焊接钢筋骨架纵向筋不应有明显倾斜,环向筋不应有明显折角。另外,在钢筋骨架外应焊接或者绑扎上控制保护层的支撑钩或者塑料支撑装置,支撑钩的个数可根据其刚度的不同灵活掌握;钢筋骨架加上支撑钩的外径应大于排水管模具的内径3-5mm。
 
即:Dw+2H=D1+(3-5)
 
式中:Dw - 钢筋骨架环筋的外径,mm;
H - 支撑钩的有效高度,mm;
D1 - 排水管外径或模具的内径,mm。
 
模具组装完毕后,钢筋骨架应紧紧压在模具上,从而在管子成型时,钢筋骨架和模具形成一个整体,刚度大大加强,不易发生变形。
 
2.2 原材料方面
 
悬辊法生产排水管宜采用不低于32.5级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。另外,应优先选用凝结时间短、保水性好一些的水泥。这样可以将混合料水灰比调整的稍微大一些而不至于引起悬辊管塌落,尽量减小混合料对钢筋骨架的挤压力。
 
细骨料宜采用中砂,细度模数为2.3-3.0。粗骨料最大粒径对于混凝土管来说,不得大于壁厚的1/2,对于钢筋混凝土管来说不得大于壁厚的1/3,并且不得大于环向钢筋净距的3/4。粗骨料最大粒径对钢筋骨架影响较大,应严格控制。在无法保证最大粒径时,宜选用较小的粒径。另外,应优先选用连续极配的石子。
 
2.3 混凝土工作度
 
悬辊法制管技术是澳大利亚罗克拉(ROCLA)公司于1943年首先采用的,我国是在1975年开始使用这种制管工艺的。根据澳大利亚实践经验,水灰比一般控制在0.27-0.37范围,我国多用0.38左右。小口径管由于模具及管子的自重较小,辊压力相对也小,水灰比可以稍大一些,大口径管可小一些,工作度一般控制在40-60s之间为宜。水灰比太小,料干,刚对钢筋骨架的挤压力太大,钢筋骨架很容易出现移位甚至破坏;水灰比太大,料稀,管子易出现内塌、外塌现象。每个厂家可根据本企业采用的混凝土配比,调整一个最佳的水灰比,并在生产时严格控制。
 
2.4 喂料程序
 
悬辊法制管成型是相当关键的工序,是一个熟练操作过程。不管采取什么样的程序,必须先用料将钢筋骨架固定住。一般是先做好承口,然后再到插口开始喂料,两端固定住后,钢筋骨架不易产生轴向窜动。对于小口径薄壁管,可采用一次喂满,缓慢而连续均匀地从插口端向承口端喂料,边喂料边辊压成型;对于大口径钢筋混凝土中先喂一层,喂到与钢筋平就可以了,(为的是压住钢筋骨架,另外也避免一次喂完用时太长,对钢筋骨架的压力太大,将钢筋骨架压坏),再喂一次到预定的高度。喂料完毕,慢速将混凝土料摊铺平整,然后开快速3-5min压平压实,内壁撒些细砂。
 
2.5 纵筋施加预应力
 
有的厂家受预应力输水管启发,对排水管纵向钢筋施加预应力,这对控制钢筋骨架的轴向窜动及径向移位都有一定的作用,但具体操作比较繁锁。
 
3 结语
 
钢筋骨架移位是悬辊法生产排水管的工艺难点之一,它对排水管的结构、耐久性等造成严重影响,根据我们公司20多年的生产经验,严格控制以上几个环节,可以减小甚至杜绝钢筋移位的发生。