离心水泥制管机制造水泥管的成型工艺

公路建设一般遵循“先桥涵构造物，后路基土石方”的施工程序。因此，对水泥管的制作生产与安装，不仅质量要求高，而且工期紧。所以，越来越多的建设工程采用离心式水泥制管机工厂化生产工艺和蒸汽养护快速成型的制作方法。在实际生产中，除了科学设计、合理选用原材料和配合比外，还必须严格控制水泥管的成型工艺。

一、成型原理

混凝土投入水泥管模具后，使混凝土混合料从沿管壁均匀分布到密实成型，一般分为4个阶段：①浇灌布料阶段，这一阶段主要是将拌和好的混凝土混合物浇灌于慢速旋转的钢模内；②均布混合料阶段，混合物借助于旋转获得的离心力，沿着钢模内壁四周均匀分布；③中速阶段，即由慢速向快速过渡的中间阶段；④密实成型阶段，这阶段快速转动钢模，使钢模中的混凝土获得预定的离心力，从而使混凝土密实成型。

在相同转速状态下，离心力的大小决定于混合物中颗粒的质量。所以，不同的颗粒沿着离心力方向产生不同的沉降（或不同的挤压力），使得粗颗粒在旋转过程中分布于管壁的外层，中颗粒分布于管壁中部，质量小的砂，水泥粒子和水分则聚集于管壁的内表面。于是就形成了按颗粒大小排列的不均质截面。这是离心工艺的不足之处。 但在离心的后阶段，富余水分被挤出，混凝土水灰比显著下降，从而提高了离心混凝土的强度和抗渗性。这是普通混凝土难以比拟的优点。

1800×2000水泥管模具外筋板设计布局合理，焊接牢固；跑圈采用高碳钢铸造，经车床加工，尺寸精准，制管时采用C30干硬性混凝土，水灰比为0.3～0.36，生产1根直径1800mm的钢筋混凝土管只需要20分钟，生产，外观质量好。

大口径水泥管模具常见的质量问题：

1. 因水泥管模具外筋板设计布局不太合理，所以在使用过程中造成模具两端筋板变形，将模具两端挡圈卡死，使挡圈拆卸困难，在卸管过程中无法避免对混凝土管本体的损害，造成缺边掉角甚至有纵向裂缝等质量问题。

2. 有些焊缝因原制造厂家在制造时没有焊牢，所以经过上述悬辊制管和蒸汽养护工序后，局部焊缝开裂变形的现象比较多。

3. 有些制造厂家选用M20的活节螺栓，使用后发现有螺栓螺纹脱扣现象，特别是其活节螺栓活节部位的销轴严重弯曲，如不及时更换，很容易发生螺栓销轴脱销的严重事故。

针对以上问题我公司的改进措施：

1. 对原来圆周每隔30°的角设置由14mm厚，110mm宽的长方形立筋板12个，改为圆周每隔20°的角设置由8mm厚，110mm宽的长方形立筋板18个。

2. 特别是靠近连接水泥管模具两端横（径）向外立筋板部位的（轴）纵向立筋板再加密一倍，即此处改为圆周每隔10°的角设置由8mm厚，110mm宽的长方形立筋板36个。这样才有可能达到尽力减少其变形量的目的。

3. 同时对水泥管模具圆筒外表面纵轴向设置的圆环立筋板，其中部的5个14mm厚的钢板改为8mm厚的钢板进行设置；对其两端16mm厚的钢板改为14mm厚的钢板进行设置。这样可合理减少厚钢板的用量，有利于降低成本。

1000×3000水泥制管模具为定型钢模，筒体、环筋、纵筋、法兰、跑圈各部位焊接工整，并在出厂前对模具各部位进行质量检查，不能有开焊、内壁不光滑等现象；表面喷漆后在模具内壁上涂刷废机油，以防止模具内壁在运输过程中锈蚀。

水泥制管模具由钢板和型钢组成，刚度较好，不易变形。涂刷隔离剂后，吊入悬辊机，在钢筋笼放入前先检查钢筋笼的构造稳定性是否完好，是否夹带杂物，安装模具，模具连接是由螺栓及螺母铰接。

悬辊制管成型步骤：

把放好钢筋笼的水泥制管模具用龙门吊车吊起套入悬辊制管机主动轴上（悬管机轴为一端固定，另一端为轴瓦支承，轴瓦安装在可开启的横梁上）。

操纵按钮，悬辊制管机主动轴由主电机带动逆时针旋转，带动模具（内含钢筋笼）一起转动，由慢到快，使转速达到700～800r/min。

由操作台操纵喂料车前后行走，使传送带移动。喂料方式采用“三点”喂料，即浇筑模具前部、后部和中部，然后均匀布料。

由于模具高速旋转，水泥制管模具内混凝土由于离心力的作用附着在管内壁，当混凝土逐渐填满后，由离心力和主动轴碾压双重作用下，模具内混凝土达到密实。当模具内混凝土高出模具内径5～10mm时停止喂料，碾压120～180s后调整电机转速，使之达到1100～1300r/min。再碾压120s左右，用铁锹人工填入赶光灰（由细砂:水泥=1:1拌和），而后切断主电机电源，使主动轴慢慢自然停止，用龙门吊吊入***池内。

一节φ1000×2000mm的涵管从浇筑开始到完成约需12～15min。浇筑φ1500×2000mm涵管约需25～30min。整个生产过程均需由龙门吊来完成，其中包括从模具清理→安装→吊入悬辊制管机→吊出悬辊制管机→吊入***池→脱模→成品摆放