市政工程中的頂管工程項(xiàng)目，其施工現(xiàn)場(chǎng)一般都是在城市繁華地帶，從而導(dǎo)致施工作業(yè)面狹窄。通常情況下，在繁華地帶施工作業(yè)面僅僅只包括工作井和吊裝頂管管節(jié)的空間，所以要制作混凝土頂管管節(jié)，一般選擇相對(duì)遠(yuǎn)離工作井的地方預(yù)制。混凝土管節(jié)質(zhì)量好壞直接關(guān)系著頂管工程的成敗，為了保證頂管工程順利繼續(xù)，必須在管節(jié)預(yù)制上嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。下面以實(shí)際工程為例，介紹混凝土管節(jié)制作工藝。

1 工程概述

本工程管線全長(zhǎng)2500m，Φ2200mm管節(jié)約706節(jié)（其中：特殊管42節(jié)，標(biāo)準(zhǔn)管664節(jié)）；Φ2400mm管節(jié)約142節(jié)。管節(jié)安排在距現(xiàn)場(chǎng)約10公里的場(chǎng)地制作。根據(jù)總體施工計(jì)劃安排，本工程考慮Φ2200mm管模具3套，底模6個(gè)；Φ2400mm管模具1套，底模2個(gè)。即可滿足頂管施工的需要。

2 管節(jié)預(yù)制場(chǎng)設(shè)計(jì)

2.1 模具結(jié)構(gòu)

本工程管節(jié)預(yù)制采用結(jié)構(gòu)合理、操作簡(jiǎn)便、工藝先進(jìn)的立式制管的模具。立式振動(dòng)模具系高精度機(jī)加工的專用模具，內(nèi)模是可自動(dòng)變徑的圓模，拆模起吊時(shí)，內(nèi)模中的楔形模在內(nèi)模自重的作用下會(huì)自動(dòng)內(nèi)縮，整個(gè)內(nèi)模直徑也隨之變小，以便從澆筑好的管節(jié)中不接觸混凝土吊出，對(duì)混凝土管不會(huì)造成損傷。外模為帶操作平臺(tái)的兩個(gè)半圓，采用扣接相連、裝拆方便。模板所有接縫處均有止水條，故不會(huì)漏漿。安裝好的模板如圖1。

底模臺(tái)座為嵌在混凝土地坪中的水平型鋼，如圖2。鋼質(zhì)底模焊在臺(tái)座上。如圖3（圖中止水鋼環(huán)已安裝在底模外側(cè)）。

模具及鋼筋安裝順序?yàn)椋菏紫劝惭b管節(jié)上預(yù)埋的止水鋼環(huán)，如圖3；再安放鋼筋籠，并墊好保護(hù)層墊塊；吊入內(nèi)模，內(nèi)模在起吊狀態(tài)下直徑小于管內(nèi)徑，當(dāng)座底松鉤后，在內(nèi)模吊具和內(nèi)部傳動(dòng)系統(tǒng)重量作用下，楔形模會(huì)自動(dòng)外伸，內(nèi)模直徑會(huì)自動(dòng)擴(kuò)大至管節(jié)內(nèi)徑尺寸，如圖4；然后安裝外模，最后將混凝土分料振動(dòng)器吊放在內(nèi)模上，將內(nèi)模內(nèi)的變徑傳動(dòng)系統(tǒng)遮蓋保護(hù)起來(lái)。

模具各生產(chǎn)廠質(zhì)檢員對(duì)模具吊裝前進(jìn)行檢查，鋼模合縫是否嚴(yán)密，模板表面有無(wú)灰漿，是否刷油，涂脫模劑、幾何尺寸變形等情況。檢查合格方準(zhǔn)使用，否則重新處理。駐廠監(jiān)理進(jìn)行不定期抽查。

分料振動(dòng)器上固定有12個(gè)繞在輪盤上的，可放低提高、可同步振動(dòng)的高頻插入式振搗器。澆注管節(jié)混凝土?xí)r，混凝土吊斗將混凝土倒在分料振動(dòng)器平臺(tái)上，分料刮刀旋轉(zhuǎn)將混凝土十分均勻地分入模板，并保證模板內(nèi)混凝土水平均勻上升。開(kāi)始澆混凝土?xí)r，12個(gè)振搗器放到模板底部同步振搗，隨著混凝土面上升，輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)使振搗器也隨之上升，使新澆入的混凝土隨時(shí)被振搗密實(shí)。混凝土拌和各生產(chǎn)廠根據(jù)確定的混凝土配合比，把生產(chǎn)頂管配料含量寫(xiě)在黑板上，掛在拌和機(jī)顯眼位置，以保證混凝土配合比正確執(zhí)行，或者使用商品混凝土。不斷檢查原材料稱重情況，并注意混凝土坍落度。嚴(yán)格控制水灰比，混凝土拌和時(shí)間必須在2min以上。圖5為在制管廠澆注管節(jié)混凝土的現(xiàn)場(chǎng)照片，該設(shè)備與工藝決定了不可能出現(xiàn)混凝土漏振不密實(shí)等缺陷。因模板剛度與精度高，管節(jié)的尺寸精度也十分高，管節(jié)質(zhì)量高于其他工藝所制的管。

3 管節(jié)預(yù)制工藝流程及主要方法

3.1 管節(jié)預(yù)制工藝

預(yù)制工藝流程圖見(jiàn)圖6。

3.2 止水鋼環(huán)加工及安裝

止水鋼環(huán)按設(shè)計(jì)尺寸在作業(yè)平臺(tái)上用自動(dòng)氣焊割刀下料，在帶臺(tái)架的專用銑床或刨邊機(jī)上切削坡口。將加工好坡口的鋼板接長(zhǎng)的鋼板，焊接接口既要滿足強(qiáng)度要求，又要用砂輪磨平磨光，以免損傷止水橡膠圈或影響止水效果。

鋼環(huán)的加工精度，主要以周長(zhǎng)控制，誤差控制在±5mm以內(nèi)。接長(zhǎng)的鋼板兩端作好對(duì)接焊的坡口，送至專用的小型立式卷板機(jī)卷制成環(huán)。用鋼尺復(fù)核其周長(zhǎng)±5mm后焊成圓環(huán)，并用手提砂輪磨平磨光焊縫。止水鋼環(huán)的安裝有專用工具，很容易套在底模外側(cè)，底模外側(cè)嵌有止水橡膠圈，能有效地制止?jié)不炷�土�(xí)r漏水泥漿流程。

3.3 鋼筋籠加工與安裝

鋼筋籠可用成型機(jī)直接成型，內(nèi)、外層鋼筋籠間用專門的支撐筋連接成整體。使用先進(jìn)的一次成型滾焊機(jī)。

鋼筋籠加工精度必須保證管外側(cè)鋼筋保護(hù)層40mm，內(nèi)側(cè)30mm。加工好的鋼筋籠用吊車吊至底模上就位，并裝好專用的保護(hù)層墊塊。鋼筋籠骨架，必須堅(jiān)持一是按圖施工；二是堅(jiān)持先生產(chǎn)班組自檢，生產(chǎn)廠復(fù)檢，駐廠監(jiān)理工程師終檢的“三檢”制度；三是不合格品立即返工；四是督促生產(chǎn)廠實(shí)行獎(jiǎng)懲制度。檢查主要是堅(jiān)持按圖紙的要求，對(duì)螺紋筋的內(nèi)外圈數(shù)，縱筋的根數(shù)，鋼筋直徑、內(nèi)徑、層間距，環(huán)筋的內(nèi)外間距，縱筋長(zhǎng)度，扎絲綁扎等是否按圖紙和規(guī)程規(guī)范要求進(jìn)行施工，達(dá)不到合格要求的返工處理。

3.4 模板安裝

因是設(shè)計(jì)合理的專用工具式模板，故安、拆均很簡(jiǎn)單方便，且安裝精度也很高。

3.5 混凝土工藝

拌制混凝土的水泥、砂石料、外加劑及混凝土配合比必須符合規(guī)范與標(biāo)書(shū)要求。為增加混凝土的坍落度，提高早期強(qiáng)度，摻入早強(qiáng)劑。

（1）澆注. 立式振搗鋼模安裝好以后，分兩層用喂料機(jī)由一端向另一端均勻喂料。喂料量應(yīng)控制在壓實(shí)后混凝土比指圈高3～5mm。料喂足后，提高鋼模轉(zhuǎn)速，待混凝土表面出漿后，均勻地灑鋪少量細(xì)集料，放入蒸養(yǎng)池進(jìn)行蒸養(yǎng)。混凝土坍落度控制在5～7cm為宜。

（2）振搗. 立式成型機(jī)混凝土入倉(cāng)20～30cm一層，群棒交叉振搗，連續(xù)作業(yè)。嚴(yán)格控制澆筑層厚和是否交叉振搗，適當(dāng)控制振搗時(shí)間。

（3）蒸養(yǎng). 蒸養(yǎng)一般分三個(gè)階段：升溫，每小時(shí)不超過(guò)25℃，時(shí)間延續(xù)2～4小時(shí)；恒溫，普硅水泥為85℃，不少于3h，相對(duì)濕度不低于90％；降溫，控制脫模前與管子周圍環(huán)境之間溫差不大于30℃，自然降溫時(shí)間1～2小時(shí)。對(duì)于立式成型機(jī)，先靜放1h后加溫，每隔30min升溫一次，升溫速度控制在30—35℃/h，蒸養(yǎng)溫度控制在85℃，蒸養(yǎng)4—5h，降溫速度不超過(guò)15-20℃/h。根據(jù)以前制管經(jīng)驗(yàn)，平均氣溫25～30℃時(shí)，混凝土澆后一天的抗壓強(qiáng)度可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%左右，三天達(dá)60%左右，完全可滿足模板一天周轉(zhuǎn)二次，管節(jié)澆后三天起吊的要求。

（4）拆模——清理、安裝模板——澆筑，澆注完成后的管子三天后起吊堆存，騰出底模。澆注的混凝土初凝后即覆蓋并澆水養(yǎng)護(hù)，始終保護(hù)潮濕狀態(tài)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)水泥性質(zhì)，一般3～7天。

（5）到達(dá)齡期，抽檢混凝土強(qiáng)度，合格后直接運(yùn)送施工現(xiàn)場(chǎng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

采用上述制作工藝的頂管管節(jié)，在長(zhǎng)距離頂管工程中，沒(méi)有出現(xiàn)管節(jié)破損情況，滿足了長(zhǎng)距離曲線頂管的施工要求，為后續(xù)的同類工程提供參考。