李安永

西安建構(gòu)實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司（710605）

淺析DN3500混凝土電力管生產(chǎn)技術(shù)控制要點(diǎn)

李安永

西安建構(gòu)實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司（710605）

目前混凝土電力管的需求在不斷增加，規(guī)格也在不斷增大，電力管成為鋼筋混凝土管的重要應(yīng)用領(lǐng)域。這里就混凝土電力管的相關(guān)生產(chǎn)工藝技術(shù)控制要點(diǎn)進(jìn)行了探討。

混凝土電力管；技術(shù)控制要點(diǎn)；精度控制；質(zhì)量檢驗(yàn)

隨著我國的電網(wǎng)升級(jí)，市政建設(shè)中對(duì)大口徑電力管涵的需求有所增加，對(duì)大口徑電力管涵的生產(chǎn)工藝、技術(shù)都提出了更高的要求。電力管涵主要有兩類產(chǎn)品：混凝土圓管和方涵。方涵的生產(chǎn)成本較高，使用量較少。混凝土圓管由于直接采用鋼筋混凝土排水管模，技術(shù)成熟，生產(chǎn)成本低，適合使用頂進(jìn)法施工，用量較大。近些年來，對(duì)大口徑混凝土電力管的研究也在逐漸增多。

1　混凝土電力管特點(diǎn)

黃勇等研究了內(nèi)襯PVC預(yù)制鋼筋混凝土電力管制作的關(guān)鍵工藝、方法及管道安裝中的連接方式，充分整合PVC管和水泥管的各自優(yōu)勢(shì)。既保證了電纜管道的光潔度，有效降低了電纜敷設(shè)的摩擦阻力，提高了電纜敷設(shè)的效率，使其能夠承受大型機(jī)械或車輛的重壓，從而保護(hù)管道及其中的電纜不受損傷［1］。內(nèi)徑DN3500的混凝土電力管國內(nèi)目前生產(chǎn)技術(shù)比較成熟，對(duì)其相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)總體上相差不多，但是部分細(xì)節(jié)差別不小，而相關(guān)的報(bào)道較少，這里結(jié)合電力管實(shí)際生產(chǎn)闡述相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)。

西安建構(gòu)實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司采用振動(dòng)工藝生產(chǎn)外徑4140mm、內(nèi)徑3500mm、管節(jié)長(zhǎng)度2500 mm、厚度為320mm的鋼承口型混凝土電力管。該管管節(jié)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，插口采用雙密封膠圈槽，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C50P8，管內(nèi)壁預(yù)埋兩道鋼圈作為后期電力支架，施工采用土壓平衡法頂進(jìn)施工，最大單頂距離360m。管節(jié)配筋等參數(shù)見表1。

另外，為了保證長(zhǎng)距離頂管質(zhì)量要求，在鋼筋骨架承、插口段各增加60道U型增強(qiáng)筋。

管節(jié)配筋分為縱向鋼筋和環(huán)向鋼筋，其中縱向鋼筋在頂進(jìn)過程中受力較大，環(huán)向鋼筋在管節(jié)正常使用時(shí)起主要承載作用。圓管在外部負(fù)載的作用下管節(jié)各部位受力并不均勻，在圓管的內(nèi)壁上下兩點(diǎn)受最大正彎矩，此處的混凝土受到最大的拉應(yīng)力，應(yīng)加強(qiáng)配筋，其他部位可減少環(huán)向配筋。為此周仁法提出了橢圓鋼筋籠與圓形鋼筋籠組合配筋法或分象限加強(qiáng)受拉工作區(qū)配筋法［2］，這是今后生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)方向。

2　DN3500混凝土電力管技術(shù)控制要點(diǎn)

2.1混凝土電力管的鋼筋骨架的尺寸精度控制

鋼筋骨架采用滾焊成型。鋼筋骨架應(yīng)有足夠的剛度，焊點(diǎn)牢固，不松散，不傾斜，無明顯扭曲。在運(yùn)輸、裝模及管子成型過程中，應(yīng)保證鋼筋骨架不會(huì)產(chǎn)生過大的變形。焊接鋼筋骨架不應(yīng)有明顯的縱向鋼筋傾斜或環(huán)向鋼筋在焊點(diǎn)處出現(xiàn)折角現(xiàn)象。雙層鋼筋骨架的層間應(yīng)用架立筋連接牢固。鋼筋骨架各部分尺寸允許誤差：骨架直徑±5mm，環(huán)向鋼筋螺距± 5mm。

根據(jù)受力分析，設(shè)計(jì)的架立筋結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1　架立筋結(jié)構(gòu)圖

表1　DN3500混凝土電力管配筋

圖2　車間加工好的鋼筋籠

圖3　生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝的鋼筋籠

2.2混凝土電力管承插口鋼圈、內(nèi)鋼圈的質(zhì)量控制

鋼圈的尺寸精度控制主要依靠鋼帶尺寸（鋼板厚度、鋼圈寬度、鋼圈外周長(zhǎng)）的加工精度、焊縫質(zhì)量、運(yùn)輸過程中形變量的控制以及鋼筋的錨固水平來控制的。鋼板寬度誤差±2mm，鋼圈下料長(zhǎng)度、外周長(zhǎng)誤差±3mm。

為了保證鋼圈整體剛度，應(yīng)盡量減少焊縫數(shù)，并應(yīng)采用坡口焊；采用定長(zhǎng)鋼帶，能夠保證鋼圈只有一道焊縫，采用二氧化碳保護(hù)焊，焊縫強(qiáng)度經(jīng)試驗(yàn)可以達(dá)到鋼板原材強(qiáng)度的90%。承口鋼圈在長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工中起著非常重要的作用。如果遇到地質(zhì)條件差的情況，例如軟土層或管道頂偏時(shí)，鋼圈受力急劇增大，焊縫就是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，容易斷開，造成頂管嚴(yán)重事故。該工程在混凝土電力管頂進(jìn)施工過程中，最長(zhǎng)施工段頂距360m，采用管身涂蠟、管外注漿，順利頂完。該電力管的鋼圈和焊縫的質(zhì)量可以滿足頂進(jìn)施工的要求。

2.3混凝土電力管的外觀尺寸精度控制

混凝土電力管的外觀尺寸精度控制主要是依靠高精度鋼模來實(shí)現(xiàn)的?；炷龄撃５馁|(zhì)量直接對(duì)電力管的質(zhì)量產(chǎn)生最直接的影響，因此具有合適的剛度、變形量小、操作簡(jiǎn)便而且精度高的鋼模對(duì)混凝土電力管的生產(chǎn)至關(guān)重要。但目前國內(nèi)大部分的混凝土管模具還屬于粗加工模式，精度差、使用性也差，模具廠家應(yīng)在提高精度和操作性上下功夫。

混凝土電力管成品外觀尺寸的誤差控制主要取決于模具組裝的質(zhì)量。由于采用的是兩半模，模具在使用中不可避免會(huì)出現(xiàn)變形，采取的措施是模具組裝完畢必須報(bào)檢驗(yàn)員檢驗(yàn)縫隙、壁厚等尺寸，同時(shí)每生產(chǎn)100根管應(yīng)把模具尺寸、外觀質(zhì)量全部檢測(cè)一次，按模具驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不合格的地方進(jìn)行維修。

2.4混凝土搗振對(duì)混凝土電力管的質(zhì)量控制

混凝土的搗振對(duì)電力管的質(zhì)量同樣重要，因?yàn)榛炷恋膿v振力不足，會(huì)使混凝土的致密性不夠，混凝土表面會(huì)產(chǎn)生裂紋、氣孔等。頂管表面的裂紋、氣孔和表面質(zhì)量控制，可以考慮降低每次混凝土澆筑量，每次澆筑高度控制在300～400mm，振動(dòng)棒的振動(dòng)時(shí)間不宜太短，然后多次澆筑，直到澆筑完成。多次澆筑時(shí)間應(yīng)盡可能地小，避免明顯的分層情況。這樣做的好處是，混凝土質(zhì)地緊密均勻，澆筑時(shí)氣體排出混凝土的行程短，阻力小；而且減少水泥塑形收縮和干縮帶來的裂紋，減少孔洞的數(shù)量和大小，可以有效地降低混凝土表面孔洞大小和數(shù)量，同時(shí)，表面質(zhì)量會(huì)有所改善?；炷撂涠葢?yīng)控制在160～180mm。當(dāng)混凝土料下到管身1/4時(shí)，即第一層料布完后，開啟振動(dòng)棒振動(dòng)，以此類推。下料時(shí)避免兩次下料接茬在起吊孔處。每根管子成型時(shí)振動(dòng)棒不能少于3個(gè)，施工人員交接時(shí)不得漏振，避免振動(dòng)不密實(shí)。

圖4　混凝土搗振

2.5混凝土電力管生產(chǎn)全過程的質(zhì)量檢驗(yàn)

針對(duì)DN3500混凝土電力管的生產(chǎn)過程，確定分出7個(gè)工序。每個(gè)工序設(shè)置質(zhì)量控制參數(shù)，嚴(yán)格按參數(shù)進(jìn)行質(zhì)檢（如表2）。

3　結(jié)語

混凝土電力管最終的質(zhì)量依賴于各個(gè)工序的質(zhì)量?；炷岭娏苌a(chǎn)和制造的主要技術(shù)難點(diǎn)就是電力管的尺寸精度，承插口鋼圈、內(nèi)鋼圈的質(zhì)量控制，成型過程中混凝土搗振的質(zhì)量控制等。

目前電力管的生產(chǎn)也在向減少電力管的自重、方便運(yùn)輸和安裝、降低生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本、改善配筋的方向發(fā)展，因此對(duì)大口徑混凝土電力管的生產(chǎn)技術(shù)和工藝，仍然有改善和提升的空間。

表2　DN3500鋼筋混凝土電力管質(zhì)檢參數(shù)

［1］黃勇，黃斌，邱小寧.高強(qiáng)度內(nèi)襯PVC預(yù)制鋼筋混凝土電纜管的研究［J］.江西電力，2015，2：48-50.

［2］周仁法.大口徑鋼筋混凝土管的一些特殊制作法［J］.混凝土與水泥制品，2007，3：28-32.