悬辊式制管工艺在N’ZETO－SOYO公路工程施工中的应用

　　摘要：悬辊式制管工艺是国内近年来新兴的一种制作钢筋混凝土涵管施工工艺。N\"ZETO－SOYO公路工程由于受当地市场物资设备及技术短缺的制约，项目部将国内先进的制管工艺及设备引进安哥拉建筑市场，同时结合当地实际情况和索尤公路工程特点进行应用，自行生产制作不同管径的钢筋混凝土管。经过试生产运行，产品质量均达到工程设计要求，同时为今后在我局其它工程进行推广应用提供经验和参考。

　　关键词：悬辊式制管工艺,N\"ZETO－SOYO公路工程,推广应用

　　1、前言

　　N\"ZETO－SOYO公路工程位于安哥拉西部，大西洋沿岸。工程设计全长96公里，过路埋涵形式为多孔式钢筋混凝土箱涵和钢筋混凝土管涵。在公路中央隔离带设有埋入式纵向横向混凝土排水管。设计管径及壁厚种类较多，分别是：钢筋混凝土涵管管径1000mm和1500mm，壁厚为160mm；素混凝土涵管管径500mm、600mm、700mm和800mm，壁厚分别是50mm、60mm、70mm、80mm。涵管标准节设计长度为2010mm，一般端头非标准节设计长度分别是1160mm和750mm，对接接口为企口形式。

　　由于安哥拉当地建筑市场仅有的几家生产混凝土涵管均不能完全满足设计要求，并产量低下。故而本项目有必要引进国内较先进的悬辊式制管生产系统，自行生产制作钢筋混凝土涵管，以满足设计和工程施工要求。

　　2、悬辊式制管工艺系统组成改进

　　原工艺系统组成：钢筋滚焊机、悬辊制管机、管模、桁车吊、混凝土拌合机（站）、混凝土运输设备、喂料机、蒸汽养护池、蒸汽锅炉、倒运叉车。

　　项目部根据当地气候条件和劳动力价格低廉等实际情况，在确保生产品质量的前提下，尽量减少工序环节，降低成本投入。现场实际悬辊制管工艺系统组成为：钢筋滚焊机、悬辊制管机、管模、桁车吊、混凝土拌合机（站）、混凝土运输设备、养护水池、倒运叉车。省略了喂料机和蒸汽锅炉，将蒸汽养护池改进为养护水池。现场实际制作钢筋混凝土涵管场地见下图：

　　

　　

　　制管工艺场地布置图

　　3、悬辊式制管机工作原理

　　工作原理：利用辊轴支撑管模，辊轴旋转时对管模内的混凝土产生辊碾压力。同时辊轴带动管模作高速运转，管模内的混凝土在离心力作用下，沿管模内壁分布，形成管状。当管模带动内部混凝土旋转通过辊轴时，混凝土被压实形成管体。

　　4、制管工艺流程图

　　

　　钢筋混凝土涵管制管工艺流程图

　　5、原材料及混凝土配合比

　　5.1原材料

　　（1）水泥采用在当地购买的罗安达水泥42.5#。符合工程技术条款中要求的波特兰水泥标准和满足AASHTOM85性能要求。

　　（2）细骨料采用项目部骨料场生产的粒径5mm以下的混合砂。其含泥量检查均不大于3%。

　　（3）粗骨料采用项目部骨料场生产的粒径5~20mm的小石。骨料均由当地的花岗岩破碎而成。最大粒径不大于混凝土管壁厚的三分之一，同时不大于环向钢筋净距的四分之三。其含泥量检查均不大于1%。

　　（4）水采用当地河水。此河水是当地居民的重要饮用水源。经检测符合国内规范JCJ63的规定中施工用水要求。

　　（5）钢筋采用国内采购的Ⅲ级钢。符合技术规范要求的达到的REBA各项指标要求。属于A400NR类型的钢筋。

　　5.2混凝土配合比

　　悬辊式制管混凝土参考配合比为：水泥∶砂子∶石子∶水=1∶1.76∶2.64∶0.36其混凝土各项性质接近碾压混凝土。故借鉴我局施工过的碾压混凝土配合比经验，进行设计试验适合悬辊制管的混凝土配合比。

　　本项目根据钢筋混凝土涵管设计要求，配置符合规范技术的混凝土配合比。水泥∶砂子∶石子∶水=1∶1.57∶2.35∶0.32设计涵管混凝土为270/20（依照美国规范表示），相当于国内混凝土规范中混凝土C35的标号。符合了制管用混凝土强度等级不低于C30标号的要求。水灰比同样控制在0.27~0.37范围内。

　　6、涵管钢筋骨架制作及安装

　　原工艺中涵管钢筋骨架采用滚焊成型，利用钢筋滚焊机进行加工。项目部结合涵管设计钢筋为A400NR类型的钢筋特点，和达尔公司现场监理工程师提出的\"设计管涵环向钢筋两端头节点可焊接固定，其它钢筋网片节点禁止进行焊接\"、\"钢筋网片节点必须进行100%绑扎\"的要求。现场对涵管钢筋骨架加工工序进行了适当调整。

　　滚焊机工作原理：由主盘旋转、推筋盘推筋、扩径机构移动及焊接机构移动四部分传动系统组成，分别由各自独立的电机驱动。变频比例调速系统保证骨架螺距、承口角度不随焊接速度的调整而改变。调整电机转速比例，可改变环筋螺距和承口角度。调整大盘上焊台及焊接机构位置，可焊接不同规格的排水管钢筋骨架。实际制作过程中省略了焊接机构，原有的焊接压盘仅作为压制环向筋与纵向筋紧靠连接的作用。

　　钢筋滚焊机加工钢筋骨架是整个制管工艺当中重要的一个工序。钢筋骨架的制作进度及质量直接影响制管成品的数量和质量。在制作过程中，原纵向筋和环向筋滚焊焊接改变为人工扎丝绑扎。具体操作：

　　（1）安装衬插好设计数量的纵向筋进入推筋盘。扩径机调整至设计的骨架直径尺寸。

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