浅谈排水管生产工艺

　　北票电力电杆制造有限公司是以生产环形混凝土电杆和排水管两大系列产品为主的混凝土制品生产企业，公司从80年建厂历经30余年的风雨，现已成为东北及内蒙地区混凝土制品生产能力最强、规格型号最全的企业之一。

　　目前我国生产排水管主要有 离心工艺、悬辊工艺、立式振动工艺、芯模振动工艺。以上生产工艺各有其特点，很难定论哪种生产工艺好与坏，哪种工艺更优越。为从根本上避免生产工艺本身带来的质量问题，保证质量，保证较高的生产效率，降低生产成本，针对产品规格，充分利用生产工艺本身的优点，选用最佳的生产工艺，生产出质优价廉的产品。而我公司主要工艺为芯模振动工艺和悬辊工艺。

　　1 工艺原理

　　1.1悬辊工艺

　　悬辊工艺是先将管模套置于辊轴上，喂入管模内的混凝土混合料在离心力作用下均匀分布于内壁，当混凝土料的厚度超过管模挡圈时，受到辊压力的作用，混凝土在辊压力的作用下逐渐密实，同时，辊轴与混凝土料接触面不平引起的振动也有助于混凝土密实。可见，悬辊工艺制管主要是在辊压力的作用下使混凝土密实成型。

　　1.2芯模振动工艺

　　芯模振动工艺是内、外模垂直竖立于地坑内的底托盘上，布入管模的干硬性混凝土受到内模高频振子产生的强大振动力的作用，使混凝土混合料液化，充满管模和排出空气，逐渐密实；管子的上端部配有定型环，由液压力轻微搓动碾压，密实成型。芯模振动工艺制管是在强大激振力的作用下使混凝土密实成型。

　　2. 工艺优缺点

　　2.1.悬辊工艺

　　悬辊制管首先是混凝土混合料受到离心力作用而使其粘附在管模内壁，完成布料。因此要掌握管模转速不应过快，以混凝土能克服自重坍落而沿模壁均匀布料为宜。其次，当料层厚度超过管模挡圈时，混凝土混合料开始受到辊压力的作用，同时因喂料的厚薄不均产生振动，即受到振动力的作用，这种振动力在一定范围内有利于混凝土混合料的均匀分布与振动密实。因此，悬辊工艺制管混凝土受到离心力、辊压力和振动力三种作用力，以辊压力为主要作用力。由于辊压力的方向为径向，从根本上改变了离心工艺产生分层结构的弊端。

　　悬辊制管由于采用干硬性混凝土，靠辊压力密实成型，水灰比小，所以混凝土强度较高，同级别强度混凝土用水泥量少；而且无废浆排出，即改善了工人的劳动条件又利于生产车间卫生的保持；产生的噪音比离心成型的小；由于管模套在辊轴，避免了模具飞出来，相对安全，生产效率较高。工艺缺点：尽管使用干硬性混凝土，但不能立即脱模，模具周转时间较长。承插口的承口处混凝土只能靠侧压力挤压成型，而且制作承口的混凝土用塑性混凝土，所以用悬辊工艺制作承插口管时承口处混凝土密实效果较差，强度较低，而且钢筋网架容易位移。蒸养时间一般为4h至6h.

　　2.1.3 芯模振动工艺

　　成型主机安置在地下，立式生产，钢模为整体内模与整体外模以及边模（两端模）结合在一起的封闭结构，用于密实的振动能量来自于大激振力整体中央振子，中央振子通过液压装置固定在内芯模上，可实现快速换模。成型过程是边喂料边振动，只用振动力一种作用力。在密闭结构中，有利于混凝土自由流动而密实，所以结构致密，混凝土强度高。

　　芯模振动工艺比较适合生产直径在1000mm以上的管子，更适合生产顶进施工法用钢筋混凝土排水管，如果生产小口径管子布料速度需放慢，否则混凝土内空气很难快速排除，会造成管身混凝土不密实且管体容易出现大量的蜂窝、麻面。工艺缺点：由于采用干硬性混凝土，成型后立即脱去内外模，管子内外壁易产生粗糙拉痕，且光洁度不如离心管、悬辊管，尽管在地坑内成型，噪音还是很大。

　　2.2 工艺容易产生的问题及解决的办法

　　2.2.1 悬辊工艺

　　⑴管子钢筋骨架移位变形

　　在悬辊工艺制管过程中，由于使用干硬性混凝土，钢筋骨架受到较大的径向辊压力作用，而且随着边喂料边辊压和旋转过程的进行，反复的作用是逐渐加强的，导致骨架发生变形、移位。避免方式是增强钢筋骨架的整体刚度、加强骨架在管模内的固定等措施，同时将控制保护层的钢筋变成U型钢筋且数量相应增加误差控制在+2mm左右。

　　⑵内外壁塌落

　　内壁塌料、外壁出现与管模脱离现象是悬辊管普遍存在的质量问题，特别是在温度较低的环境下生产，随着口径的增大，由圆弧产生的自拱作用减小；壁厚增大，管子上部混凝土所受重力加大。同时吊运过程中产生震动，就要产生内壁塌落、外壁脱离模体。避免方式是悬辊工艺尽量生产直径在1000mm以下的管子严格控制水灰比和减小吊运过程中产生的震动同时加长静听时间。

　　2.2.2  芯模振动工艺

　　由于立即脱模管子没有模具和端盘的约束会很容易造成端面插口变形，我公司在生产过程中蒸养之前使用刚性比较好的钢环置于插口外，由于混凝土与钢材的膨胀系数相差很小且钢环在制作过程中误差控制在2mm内，同时管体内外壁在脱模时产生的表面拉毛需经过人工修饰。

　　2.3 产品质量

　　芯模振动管因其工艺特点决定了不存在离心、悬辊生产的工艺质量问题，产品质量比较稳定，内外压等力学性能均高于同级别的离心管和悬辊管。尤其对于承插口、企口柔性接口管、钢承口管，生产利于承口处成型，所以芯模振动管一般好于离心管和悬辊管。

　　2.4 生产效率

　　悬辊工艺无论成型多大口径只需一次喂料辊压，所需成型时间较短，对于φ1000mm的管，一般在12min左右；且模具组装容易、快捷。因此，悬辊工艺生产效率较高，

　　芯模振动工艺同悬辊工艺一样，无论多大口径也是只需一次喂料成型。且由于内外模是整体模，组装快捷。制造大口径或超大口径管，对于离心和悬辊工艺来说，是很难做到的。尽管振动成型时间要比悬辊工艺长，对于φ2000mm的管，一般在25~30min,但是由于立即脱模、不受模具数量限制可连续长时间生产，且混凝土结构致密、蒸养时间短，而悬辊工艺不能立即脱模且需蒸养。

　　3  结束语

　　排水管生产工艺各有利弊，生产企业应根据自己的实际逐利去弊。我公司对于DN1000以下口径的管子均采用悬辊工艺生产，对DN1200及以上口径的管子均采用芯模振动工艺生产，经过几年的实践认为这样产品质量较稳定，生产成本控制的也比较好。