懸輥法是目前比較常用的預(yù)制涵管施工方法。該方法采用的混凝土為干硬性混凝土，坍落度接近于0。它是通過(guò)懸輥軸帶動(dòng)模具做高速旋轉(zhuǎn)，利用離心力和輥壓力的作用，使水泥混凝土密實(shí)成型。本文以懸輥法施工為例，就水泥涵管施工技術(shù)談一些體會(huì)。

1 制管工藝及施工方法

1.1 工作原理

水泥制管機(jī)械采用青州市海煜重工有限公司生產(chǎn)的懸輥式水泥制管機(jī)，該機(jī)主要由機(jī)架、主調(diào)速電機(jī)、懸輥門(mén)架、傳動(dòng)軸、輥軸、皮帶輪、電機(jī)操作柜、配套圓形組合式水泥管模具組成。其工作原理：利用輥軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)套在輥軸上的模具一起轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力。向模具內(nèi)喂入干硬性混凝土，由于模具高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使投入的混凝土均勻地附著在模具內(nèi)壁上，當(dāng)喂入的混凝土高出模口時(shí)，懸輥軸與混凝土直接接觸，在懸輥機(jī)輥壓混凝土的作用下，模具繼續(xù)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，輥軸對(duì)混凝土進(jìn)行反復(fù)擠壓，直至混凝土表面光滑密實(shí)為止。

1.2 制管工藝

干硬性混凝土攪拌→混凝土運(yùn)輸→開(kāi)動(dòng)制管機(jī)主電機(jī)→調(diào)整轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分→人工喂料→輥壓→逐漸調(diào)整轉(zhuǎn)速到1200轉(zhuǎn)/分→緩慢減速→停機(jī)→吊出模具→蒸汽養(yǎng)護(hù)→拆模→灑水養(yǎng)護(hù)。

1.3 施工方法

將施工現(xiàn)場(chǎng)清理干凈，并在預(yù)備臨時(shí)堆放混凝土的場(chǎng)地滿鋪鐵皮、灑水，避免水分損失。將懸輥制管機(jī)主機(jī)電源打開(kāi)，轉(zhuǎn)速設(shè)置在每分鐘500轉(zhuǎn)檔位上，施工人員站在制管機(jī)兩側(cè)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)設(shè)值后，人工用鐵鍬均勻地向模具內(nèi)喂入干硬性混凝土，并注意保障投料的連續(xù)性。隨著投料的增加，管壁逐漸增厚，當(dāng)輥軸與混凝土直接接觸時(shí)停止喂料，此時(shí)將轉(zhuǎn)速逐漸調(diào)到每分鐘1200轉(zhuǎn)，產(chǎn)生大的離心力，懸輥直接輥壓混凝土高速旋轉(zhuǎn)5~7min后管壁達(dá)到密實(shí)狀態(tài)。緩慢降低轉(zhuǎn)運(yùn)速度，關(guān)閉主機(jī)電源，模具在重力作用下逐漸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，用吊車(chē)將模具吊出擺放到養(yǎng)護(hù)區(qū)，兩端用密實(shí)的封蓋板封口，連續(xù)充入蒸汽4h后拆模，轉(zhuǎn)為覆蓋草袋，保濕，灑水養(yǎng)護(hù)。

2 施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 原材料控制

對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè)的目的是檢查水泥、集料、混合材料的質(zhì)量是否滿足標(biāo)準(zhǔn)。

（1）水泥。每批水泥進(jìn)庫(kù)后，應(yīng)按規(guī)定項(xiàng)目檢驗(yàn)其是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以便控制水泥質(zhì)量。水泥出廠不但標(biāo)號(hào)需要達(dá)到要求，而且強(qiáng)度波動(dòng)愈小愈好，因?yàn)樗�泥�?biāo)號(hào)的變異必然反映到混凝土強(qiáng)度上，干硬性混凝土對(duì)水泥均勻性的要求為：①?gòu)?qiáng)度（28d）：±15%；②細(xì)度（比表面積）：±5%；③水化熱：±5%。

（2）細(xì)集料。主要是控制細(xì)集料的級(jí)配和表面含水率。

①砂的細(xì)度模數(shù)。砂的細(xì)度模數(shù)每班至少檢查1次，如果檢測(cè)結(jié)果與試配值相差超過(guò)±0.20時(shí)，則需要調(diào)整干硬性混凝土配合比。砂細(xì)度模數(shù)變動(dòng)將引起干硬性混凝土稠度的變動(dòng)，因此，將砂細(xì)度模數(shù)控制在允許變動(dòng)范圍內(nèi)，對(duì)穩(wěn)定干硬性混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量是必要的。

②砂表面含水率。如果含水率有0.5%的波動(dòng)，將會(huì)引起干硬性混凝土稠度不穩(wěn)定。因此，砂表面含水率波動(dòng)超過(guò)±0.2%時(shí)，應(yīng)調(diào)整干硬性混凝土用水量。為了穩(wěn)定砂表面含水率波動(dòng)，減少調(diào)整拌和用水量頻率，以穩(wěn)定干硬性混凝土稠度和生產(chǎn)質(zhì)量，可采用下列技術(shù)措施：

a. 若所進(jìn)的砂其表面含水率在10%以上時(shí)，必須另外堆放，把表面含水量除去到一定程度后再入料倉(cāng)。

b. 為了防止雨浸入，可設(shè)置帳篷或其它防雨措施。

c. 應(yīng)經(jīng)常檢查砂的含水量變化。

d. 用中子水分計(jì)對(duì)砂表面水進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)計(jì)量，并與拌合站的計(jì)量裝置連動(dòng)，自動(dòng)修正干硬性混凝土拌和用水量。

（3）粗骨料。粗骨料主要是控制各級(jí)石子超粒徑和表面含水率的穩(wěn)定，表面含率的波動(dòng)應(yīng)在±0.2%以內(nèi)。①骨料超粒徑。若碎石的超粒徑大于級(jí)配要求，則混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量難以保證，而且還不能滿足不大于1/4壁厚的要求，在懸輥過(guò)程中顆粒大的石子也被甩出來(lái)，影響輥軸的正常旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生表面輥壓不到，所以應(yīng)減少各級(jí)石子的超粒徑數(shù)量。②碎石表面含水率。碎石表面含水率波動(dòng)將引起干硬性混凝土稠度和抗折強(qiáng)度波動(dòng)；碎石表面含水率穩(wěn)定，干硬性混凝土稠度和抗折強(qiáng)度也基本穩(wěn)定。

2.2 施工前的控制

（1）在每次開(kāi)工前應(yīng)仔細(xì)檢查懸輥軸的清潔情況及攪拌機(jī)的計(jì)量系統(tǒng)。能否準(zhǔn)確地按照配合比要求進(jìn)行拌合，是影響干硬性混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的重要因素。由于目前所采用的攪拌機(jī)都是強(qiáng)制式攪拌機(jī)，除水有計(jì)量外，水泥、砂石材料都是用磅稱進(jìn)行稱量，各種材料的計(jì)量很容易產(chǎn)生偏差，因此要求每班應(yīng)對(duì)計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行檢查，稱量誤差為：水±1%、水泥±1%、粗、細(xì)集料±2%進(jìn)行檢查，確保各種材料的使用符合施工配合比，要保證拌合料的質(zhì)量，應(yīng)要求使用自動(dòng)計(jì)量的攪拌站，并每星期校核1次，這是提高預(yù)制成品質(zhì)量的基礎(chǔ)。

（2）對(duì)鋼筋籠的檢驗(yàn)應(yīng)著重于以下幾個(gè)方面：①螺旋筋的內(nèi)圈與外圈應(yīng)處于同一平面上，否則容易導(dǎo)致受力不均；②架立筋與螺旋筋的綁扎應(yīng)牢固，如采用焊接不得灼傷受力筋；＃螺紋鋼筋的接長(zhǎng)必須采用閃光對(duì)焊，不得采用搭接焊；③鋼筋籠的尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；④支撐筋應(yīng)交錯(cuò)布置，并能保證保護(hù)層的厚度。

2.3 對(duì)拌合現(xiàn)場(chǎng)的控制

（1）拌和物的拌和均勻性。干硬性混凝土各組分材料必須攪拌均勻，適宜的拌和時(shí)間隨輥打、混凝土稠度、攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)及容量和投料順序而異，應(yīng)由拌和試驗(yàn)決定。對(duì)其均勻性的檢驗(yàn)，在攪拌機(jī)卸料的首尾兩部分各取1個(gè)試樣，每個(gè)試樣不少于30kg，測(cè)定和控制粗骨料的百分率，2個(gè)樣品的差值應(yīng)小于10%。

（2）調(diào)度的檢測(cè)。干硬性混凝土混合料的工作性能（和易性）受單位用水量、集料級(jí)配等多因素的影響，稠度是干硬性混凝土工作性能的總體體現(xiàn)，及時(shí)測(cè)定干硬性混凝土稠度并將其控制在允許范圍內(nèi)，是保證干硬性混凝土質(zhì)量的重要因素。

（3）干硬性混凝土含水量的檢測(cè)。混凝土的含水量是反映新拌混凝土性能的一項(xiàng)最直接的指標(biāo)，應(yīng)每小時(shí)測(cè)定1次混凝土的含水量以便指導(dǎo)施工。常用的方法是混凝土直接炒干法（約2kg），但需要時(shí)間較長(zhǎng)（約35min）。

（4）砂率的檢測(cè)及控制。在砂、石材料的顆粒級(jí)配符合一定要求的前提下，砂率是決定干硬性混凝土拌合料級(jí)配的重要指標(biāo)，由于“用水量”和“水泥用量”均是影響干硬性混凝土稠度、抗離析性和易密實(shí)性等施工性能的主要因素。這2個(gè)因素在干硬性混凝土配合比設(shè)計(jì)中對(duì)砂率又有互相制約的影響，施工時(shí)應(yīng)注意。

2.4 混凝土運(yùn)輸

混凝土攪拌站應(yīng)靠近懸輥式水泥制管機(jī)，采用機(jī)動(dòng)車(chē)或人工手推車(chē)運(yùn)輸混凝土?xí)r，首次裝料前車(chē)內(nèi)部必須清理干凈，并用適量的水將車(chē)內(nèi)壁濕潤(rùn)，盡量避免水分損失。運(yùn)輸過(guò)程中要防止因顛簸和振動(dòng)混凝土離析，每天工作結(jié)束后用水將車(chē)內(nèi)沖洗干凈。

2.5 喂料

喂料工應(yīng)選用有經(jīng)驗(yàn)的技工擔(dān)任，當(dāng)干硬性混凝土運(yùn)到制管施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)立即喂料入模，喂料應(yīng)均勻連續(xù)，為了防止混凝土離析，嚴(yán)禁采用拋擲法喂料。

2.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

管節(jié)輥壓成形后，應(yīng)立即采用蒸汽養(yǎng)護(hù)法連續(xù)養(yǎng)護(hù)4h，拆模后用草袋或麻袋覆蓋混凝土表面保濕，均勻地灑水繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，防止強(qiáng)度增長(zhǎng)值反彈。

3 應(yīng)注意的質(zhì)量問(wèn)題及預(yù)防

3.1 管內(nèi)壁順直度不均勻

管壁順直度不均勻主要原因是在制管過(guò)程中，喂料不均勻，局部出現(xiàn)干硬性混凝土投入量較大，達(dá)到管壁厚后并超出模口，至使輥軸與模具受力不均勻輥壓不在一個(gè)平面上，使模具跳動(dòng)選成。預(yù)防辦法是加強(qiáng)技術(shù)工人崗位培訓(xùn)，派有經(jīng)驗(yàn)的技工操作，均勻連續(xù)地喂料。

3.2 管壁外表面麻面，不光滑

造成管節(jié)表面麻面，不光滑主要有三種原因，一種是因?yàn)槟＞邇?nèi)壁有殘留混凝土干漿。預(yù)防方法是：預(yù)制管節(jié)拆模后，將模具內(nèi)壁上的混凝土干漿用鋼絲刷、清潔球清理干凈，并均勻涂刷一層隔離劑。一種是因?yàn)榛炷�土在運(yùn)輸過(guò)程中水份損失，混凝土過(guò)干造成。預(yù)防辦法是嚴(yán)格控制混凝土水灰比，縮短混凝土運(yùn)輸距離，并在運(yùn)輸時(shí)使用棚布覆蓋混凝土。另一種是定型模具的接口不嚴(yán)密，混凝土跑漿。預(yù)防辦法是在模具接口板處加用柔性材料，模具接口板組裝時(shí)將螺拴旋緊，保障接口嚴(yán)密無(wú)縫隙。

3.3 成形管節(jié)內(nèi)壁表層出現(xiàn)收縮裂紋

成形后管節(jié)內(nèi)壁出現(xiàn)收縮裂紋主要原因有兩種。一種是生產(chǎn)時(shí)操作不當(dāng)管壁達(dá)到密實(shí)狀態(tài)后，沒(méi)有經(jīng)過(guò)緩慢降速而直接停機(jī)。嚴(yán)格按照操作規(guī)格施工，并注意逐漸降速即可解決。一種是蒸汽養(yǎng)護(hù)階段直接充入高溫蒸汽，混凝土表面溫度突然升高，至使混凝土產(chǎn)生收縮應(yīng)力而形成。預(yù)防辦法：充入蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，控制蒸汽溫度，由低溫到高溫逐步升溫。溫度提升后保持恒溫4h。為了避免成品管節(jié)內(nèi)壁出現(xiàn)收縮裂紋，還應(yīng)注意：①攪拌要均勻；②嚴(yán)格控制水泥含量；③不得使用落地混凝土。

結(jié)語(yǔ)

懸輥法預(yù)制涵管，生產(chǎn)時(shí)間短，安全、可靠，成品合格率達(dá)100%，特別適用于工期緊，任務(wù)重的工程，在工程中有著廣闊的應(yīng)用前景，但施工時(shí)應(yīng)注意，由于日產(chǎn)量較高，成品管節(jié)應(yīng)注明生產(chǎn)日期、填土高度、使用部位、分開(kāi)堆放。并在管節(jié)內(nèi)部用油漆標(biāo)注清楚，避免裝運(yùn)時(shí)裝錯(cuò)而影響涵管工程施工質(zhì)量。