李 成
(黑龍江暢捷橋梁隧道工程有限公司)
震動制管器是由可拆裝的鋼外模與附有震動器的鋼內(nèi)模組成。外模由兩片厚約為5mm左右的鋼板半圓管(直徑2.0m時為三片)拼制,半圓筒用帶楔的銷栓連接。內(nèi)模為一整圓筒,下口直徑較上口直徑稍小,以便取出內(nèi)模。
用震動制管器制管,可在鋪放水泥紙袋的地坪上施工。模板與混凝土接觸的表面上應涂潤滑劑(如廢機油等)。鋼筋籠放在內(nèi)外模間固定后,先震動10 s左右使模型密貼地坪,以防漏漿。
每節(jié)涵管分5層灌注,每層灌好鏟平后開動震動器,震至混凝土冒漿為止,再灌次1層,最后1層震動冒漿后,抹平頂面,冒漿后2~3 rain即關(guān)閉震動器。固定銷在灌注中逐漸抽出,先抽下邊,后抽上邊。停震抹平后,用鏈滑車吊起內(nèi)模。起吊時應垂直,剛吊起時應輔以震動(震動2~3次,每次1 s左右),使內(nèi)膜與混凝土脫離。內(nèi)膜吊起20 cm,即不得再震動。為使吊起內(nèi)膜后能移至另一制管位置,宜用龍門桁車起吊。外模在灌注5~10min后拆開,如不及時拆開須至初凝后才能再拆。拆開后混凝土表面缺陷應及時修整。
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以上大粒徑盡量減少,平均粒徑0.37~0.4mm,每方混凝土用水約150~160 kg,水泥以硅酸鹽水泥或普通水泥為好,火山灰水泥次之。
震動制管器適用于制造直徑200 cm,管長100 cm以下的鋼筋混凝土管節(jié)。此法制管時需分層灌注,多次震動,操作麻煩,制管時間長,但因設備簡單,建廠投產(chǎn)快,適宜在小批量生產(chǎn)的預制廠中使用。
離心制管法是通過高速旋轉(zhuǎn)的鋼模,把離心力傳遞給灌注于鋼模內(nèi)部的混凝土拌合物,使其均勻地分布在管模的內(nèi)壁上,多余的水分被離心力甩出,混凝土逐漸干硬密實。當鋼模型旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的單位離心力達到5~15 N/cm2時,即可制成密實的混凝土管。
離心法制管的主要設備有離心制管機、喂料機、不同孔徑的鋼模型和各種吊裝設備。
離心制管機由電動機、傳動軸、主動軸、被動軸、機輪、機架等組成。電機應采用電磁調(diào)速異步電機,以保證鋼模轉(zhuǎn)速由慢逐漸加快以達到設計轉(zhuǎn)速。
喂料機是將混凝土拌合物均勻地輸送至鋼模內(nèi)的主要設備。喂料機由機架、行走機構(gòu)、料斗、皮帶運輸機、升降機構(gòu)、進退機構(gòu)等組成。
離心法制管所用鋼模是由模皮、環(huán)向帶、縱向邊板、檔圈(大頭)、緊固絲桿等組成。
鋼模由兩片半圓形模皮甩螺栓連接。模皮兩端套上檔圈,用緊固絲桿固定即組裝成形。
當鋼模安裝完后,可按如下程序進行操作:
(1)將鋼模吊放到離心制管機的機輪上,此時鋼模的檔圈應壓在機輪上。
(2)開動電機,通過皮帶傳動使機輪轉(zhuǎn)動,機輪和鋼模的檔圈由于摩擦作用而帶動鋼模旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速由慢逐漸加快,直至達到設計轉(zhuǎn)速。
(3)開動安裝在制管機一側(cè)鋼軌上的喂料機。喂料皮帶運輸機應對準鋼模中心,可利用喂料機行走機構(gòu)和升降機構(gòu)進行調(diào)節(jié)。當位置調(diào)好后,即可開動皮帶運輸機的驅(qū)動機構(gòu)和進退機構(gòu),使皮帶運輸機伸進鋼模,從鋼模一端向另一端徐徐喂料,投放混凝土拌合料的數(shù)量可由邊圈控制。
(4)喂料完畢,鋼模繼續(xù)旋轉(zhuǎn),直至形成密實的管壁。
(5)減速,關(guān)閉電機。
(6)吊運管模,養(yǎng)生、脫模。
離心法制管應使用塑性混凝土,水灰比為0.4~0.6,因此當鋼模高速旋轉(zhuǎn)時,從拌合物中有游離水排出,導致制管場地泥漿飛濺,極不清潔,加之噪聲大,制管效率低(每制1節(jié)管約需40min)并需用大量的鋼模,因此離心法目前已逐步為懸輥法、立式擠壓法所代替。
懸輥制管法是利用懸輥制管機的懸輥,帶動套在懸輥上的鋼模一起轉(zhuǎn)動,再利用鋼模旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力,使投入鋼模內(nèi)的混凝土拌合物均勻地附著在鋼模的內(nèi)壁上。隨著投料量的增加,混凝土管壁逐漸增厚,當超過模口時,模口使離開懸輥,此時管內(nèi)壁混凝土便與旋轉(zhuǎn)的懸輥直接接觸,鋼模依靠懸輥與混凝土之間的摩擦力繼續(xù)旋轉(zhuǎn),同時懸輥又對管壁混凝土進行反復輥壓,因此促使管壁混凝土能在較短時間內(nèi)達到要求的密實度和獲得光潔的內(nèi)表面。
懸輥法制管需用主要設備為懸輥制管機、鋼模和吊裝設備。
懸輥制管機由機架、傳動變速機構(gòu)、懸輥、門架、料斗、喂料機等組成。
離心法所用鋼??捎糜趹逸伔ākx心法鋼模的檔圈需用鑄鋼制造,成本高,懸輥法鋼模型擋圈除可用鑄鋼制作外,可采用厚鋼板焊接加工制造。
懸輥制管法的操作程序如下:
(1)操縱液壓閥門,拉開門架鎖緊油缸,再開動門架旋油油缸,徐徐開啟門架回轉(zhuǎn)90°(對于小型制管機門架的開、關(guān)可用人力操作)。
(2)將鋼模吊起并浮套于懸輥機的懸輥上,此時鋼模不能落在懸輥上。
(3)操作旋轉(zhuǎn)油缸,用它開動較快一些的速度關(guān)閉門架,并用鎖緊油缸將門架鎖緊。應注意門架開啟和關(guān)閉時速度必需掌握適當,開啟時間一般為20~30 s。
(4)將浮套著的管模落到懸輥上,摘去吊鉤。
(5)開動電機,使懸輥轉(zhuǎn)速由慢到快,穩(wěn)步達到額定轉(zhuǎn)速。
(6)當管模達到設計轉(zhuǎn)速時,即可開動喂料機從管模后部(靠機架的一端)向前部和從前部向后部分兩次均勻地喂入混凝土。喂料必須均勻、適量,過量易造成管模在懸輥上跳動,嚴重時可能損壞機器。欠量則不能形成超高,致使輥壓不實而影響混凝土質(zhì)量。
(7)喂料完后繼續(xù)輥壓4~5min,以形成密實光潔的管壁。
(8)停車、吊起管模,開啟門架。
(9)吊出管模、養(yǎng)生、脫模。
懸輥法制管需用干硬性混凝土,水灰比一般為0.3~0.36,在制管時無游離水析出,場地較清潔。生產(chǎn)效率比離心法高,每生產(chǎn)1根管節(jié)只需10~15min。其缺點是需帶模養(yǎng)生,用鋼模較多。
立式擠壓法是將干混凝土借助于輥頭的快速轉(zhuǎn)動,從徑向方向向垂直的管模內(nèi)進行填塞。輥頭安裝在一條長的旋轉(zhuǎn)軸上,在管模內(nèi)轉(zhuǎn)動,輥頭的轉(zhuǎn)速隨管徑而變化,一般為50~300 r/m in。組成輥頭的部件——翅葉和輥輪以高速將拌合料填擠到鋼模上,并反復填塞、擠壓。當輥頭由下提升到管模頂面時, 。