用芯模振动工艺生产混凝土检查井.pdf
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1、2 0 1 1 年第 3期 3月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA C0NCRETE AND CEMENT 2 0l l N0 3 Ma r c h 用芯模振动工艺生产混凝土检查井 纪 爱 民 ( 沧州 市宇 通 建材 机械 有 限公 司 , 0 6 1 0 0 ) 摘要 : 介 绍 了 采 用 芯模 振 动 工 艺 生 产 预 制 装 配 式 混 凝 土检 查 井 的 工 艺技 术特 点及 方 法 。 通 过 芯模 振 动 工 艺 生 产 检 查 井 生 产 过 程 中遇 到 负压 、 塌 陷 等 工 艺技 术 问题 的 分 析 研 究 , 提 出 了相 应 的 解 决 措 施
2、; 就 制 井生 产 工 艺技 术 与 质 量 控 制 进 行 了 分析 与论 述 , 提 出 了质 量 控 制 措 施 。 关 键 词 : 芯 模 振 动 ; 预 制 ; 检 查 井 Abs t r a c t: By us i ng c o r e v i br a t e d p r o c e s s ,t e c h ni c a l pr o c e s s c h a r a c t e r i s t i c s a n d me t ho d s o f p r e c a s t f a b r i c a t e d c o n c r e t e ma nh o l e
3、 i s i n t r o du c ed Th r o ug h an a l y s i s r es e a r c h o n t e c hn i c a l pr o c e s s p r o b l e ms s uc h a s n e g a t i v e p r e s s u r e ,c o l l a p s e i n p r o du c t i o n pr oc e s s o f ma nh o l e pr o d r c e d by c o r e v i b r a t e d p r o c e s s ,t he r e l e v a n
4、 t s o l ut i o n s a r e b r o ug h t o ut Th e p r o du c t i o n p r o c e s s t e c h n o l o g y a n d q u a l i t y c o n t r o l i n ma n h o l e a r e a n a l y z e d a n d d i s c u s s e d ,a n d t h e me a s u r e s o f q u a l i t y c o n t r o l a r e off e r e d Ke y wo r d s: Co r e v
5、i br a t e d;Pr e c a s t ;M a n hol e 中 图分 类号 : TU5 2 5 文 献 标 识 码 : B 文 章 编 号 : 1 0 0 0 4 6 3 7( 2 0 1 1) 0 3 2 7 0 5 0前 言 长 期 以来 , 我 国道路 施 工 中的 检查 井 都 是 采 用 黏 土砖 砌 筑 的 , 自身 刚 度 差 , 一 般 使 用 七 、 八 年 后 , 黏 土砖 井 就 会 产 生 酥烂 , 引起 道路 基 础 沉 降 , 从 而 导致路 面下沉 , 严 重影 响路 面 的质量 和使 用 。另外 , 黏土 砖 砌成 的检查 井易 渗漏 , 不利
6、 于对 地 下 水 资 源 的保护 。采 用预 制装 配式 混凝 土 检查 井有 利 于限用 和取 代 黏 土砖 , 由此 可 见 , 采 用 预 制 装 配 式 混 凝 土 检查 井 对 于保 护耕 地 、 减 少 污水 泄 漏 、 提 高 路 面 和 城市地 下设 施 的总 体质量 有 着 十分重 要 的意 义 。 近年 来 , 随着 城市 道 路 施 工技 术 和 施 工 工 艺 的 不 断 改 进 , 以及 新 材 料 的 不 断 涌 现 , 对 城 市 道 路 的 施 工质 量和 整体 美观 提 出 了新 的更 高要 求 。预制 装 配 式混 凝 土 检查 井 , 可 实 现排 水
7、管 网工程 装 配 化 快 速 施 工 , 不 仅 工 效 高 , 工 期 短 , 施 工 文 明 , 利 于 保 护 环 境 ; 而 且强 度 高 、 无 渗漏 , 还 可与 柔性 接 口排 水 管 配套。 检查井的功用是方便检查 、 维修与安装。 预制 装 配式 混凝 土检 查 井 , 为我 国道 路 管线 设 施 的快 速 施工 和 提 高道 路 质 量 、 减少 环 境 污 染提 供 了有 利 的 保证 。 因此 , 预制 装 配 式混 凝 土 检 查井 将 成 为 地 下 管 网工 程 建设 的必 然选 择 , 应 尽 快 推广 应 用 。本 文 结合 生 产实 际 , 探 讨 了用
8、 芯 模 振 动工 艺 生 产 装 配式 混凝土检查井的工艺技术及生产质量控制 。 1 生产 工 艺的 确定 预 制 装 配 式 混 凝 土 检 查 井 的 生 产 工 艺 前 几 年 多采 用立 式振 捣 或附着 式振 动 工艺 。该工 艺 生产 的 产 品存 在缺 棱掉 角 , 密实 度差 、 强度 不 高等缺 陷 。随 着 芯模 振 动 工艺 的出现 与普 及 , 为 装 配式 混 凝 土检 查井 的生 产 提供 了较 好 的新工 艺 。 我 们 知道 , 芯模 振 动 工艺 大 多 用 于排 水 管 道 的 生 产 , 而 且 经 过 近 几 年 的 普 及 应 用 , 积 累 了生
9、产 工 艺 、 设 备设 计 与质 量 控 制经 验 。 该工 艺 具 有成 型质 量好 、 生产 效 率 高等 优 点 , 所 以 , 可 为检 查 井 的设 计 与生 产提 供借 鉴 。检查 井是 地下 排水 管 网的连 接纽 带 , 也 是管 网工 程 的 重要 构筑 物 ; 圆形 检 查 井 结 构 基本 类 同 于混 凝 土排 水 管 道 , 很 容 易利 用 生产 排 水 管道 的工艺 及 设 备进 行 生 产 。 因此 , 可 采 用芯 模 振 动工艺 生 产混凝 土 检查 井 。 2钢模 设计 与 制作 模 具 的 质量 很 关键 , 好 的模 具 是 生 产 出外 观 漂 亮
10、 产 品的先 决条 件 。因为 我们 的生 产从 某种 意义 上 讲 就 是 “ 模 具 活 ” ,即每 节 产 品 的生 产 都离 不 开模 具 , 模具 决定 了产品 的外 形 。模 具 的几何 尺寸 、 刚度 和光洁度等都影 响着模具 的可用性与产 品的外 观 质 量 。模 具 符合 要求 、 好 用 , 不但 产 品质量 有 保 证 、 外 观漂亮 , 而且生 产效 率 高 。 2 1 钢模 的设 计装 配 间隙 即底 托 盘 与 内模 、 碾压 盘 与 外模 以及 插 口保 护 罩 与外模 的间隙 。间 隙过大 容 易造成 检查 井端 面有 飞 边 毛刺 , 影 响外 观 质 量 ;
11、 过 小 , 装 配使 用 困难 , 不 利 于生产 。 间 隙一般 为 2 2 5 m m。 另 外 , 内外模 的局 部椭 圆度 对 间隙及 装 配影 响很 大 。内外模 由钢板 卷 一 27 2 0 1 1 年第 3期 混凝土与水泥制品 总第 1 7 9期 制 而成 , 不 进 行 车 床 加 工 , 属 于 非加 工 件 , 而 底 托 盘 、 碾压 盘 和插 口保 护 罩 由车床 加 工 制 成 , 属 于 加 工 件 ; 如果 内外 模 的局 部 椭 圆度 过 大 , 将 影 响与 底 托 盘 、 碾压 盘 的装配 , 且 容易 造成 单侧 间 隙过 大 , 即 间 隙不 均匀 ,
12、 造成 制 品单 侧有较 大 的飞边 毛刺 。所 以 , 局 部椭 圆度一般 控制在 3 3 5 I I l I 1 。 2 2预 留孔洞制 作 。 检查 井 因需 预 留管 线 接 口 , 因此 , 需 要 在井 身 开 出孔洞 , 所 以需 要配 备相 应 的胎 模 。因 其形 状如 瓢 , 所 以俗称 为 “ 瓢” 。 又因 为管 线高 程参差 不一 , 没 有 统 一标 准 , 造成 “ 瓢 ” 位 置 不 固定 , 而 “ 瓢 ” 的定 位 螺 栓 孔 位 置不 固定 , 势必 造 成 外模 ( “ 瓢 ” 固定 于外 模 ) 上螺栓孔多, 使模具刚度降低 。因此 , 检查井模 具
13、设计要 有足够 的刚度 ,可选 用厚度 8 ra m 的 1 6锰 钢板 。 另外 , 检查 井需设 计有 踏步 , 一 般预 留 0 3 5 mm 左右的孔 ,等脱模后或施工装配时再安装钢筋踏 步 , 因此 , 要 预 留销孔 , 又需在 模具 ( 外 模 ) 上开 孔 固 定销钉 。 “ 瓢” 、 螺 栓孑 L 和销钉 孔 给模具 的设计 制作 以及 使用 带来 一定 难 度 ,需 要 我们 在 生产 中探 讨 、 研究 , 并 不 断探索 更好 的设 计 与使 用方 法 。 国外 生 产制 造 检查 井 , 不 配 钢 筋 时 , 直 接 把 “ 瓢 ” 放 在 内外 模之 间卡住 即可
14、 , 而 不需用螺 栓 固定 , 很方 便 。“ 瓢 ” 的制作 可 用三 辊卷 扳机 卷制 焊接 而 成 , 考 虑到便 于 拆 下 , 可把 “ 瓢 ” 加 工制作 成带 有一定 锥度 。 3遇到的工 艺技术 难题 3 1 负压 问题 由于 芯模 振 动 工 艺 有 内 、 外 模 , 当我 们 生 产 下 井 室 时 , 下井 室带 底 板 , 所 以一般 采用 倒 置法 生产 , 内模顶板 就 必然 充 当下井 室 底板模 ,随 着喂 料 、 振 动 成 型 的进 行 , 内外 模 腔 中 的空 气 被 排 出 ; 混 凝 土 液 化 流动 充 满模 腔 ,同时 混凝 土 中 的空 气
15、 也 被 挤 出, 变得密实而制成制品检查井。此时, 内外模 腔 内产生 一定 的真 空 , 而大 气压 直 接作 用 于检 查井 底混凝 土板上 , 即产生 负压 。以 1 2 0 0 m m检 查井来 说, 井底混凝土板上约产生 1 7 t 大气压力 , 再加上与 内模壁 的 附着力 以及设 备 与产 品 自重 , 累计 可达 2 O 多 t , 已经 远远超 出常规 生产 所用 规格 行 吊吨位 ( 一 般 为 l O t ) , 势 必造 成起 吊困难 或根 本 吊不动 。可 见 负压 的产生 给生产 带来 很大影 响 。如何 最大 限度 地 减 少 负压 或 完 全 消 除是 我 们
16、 采用 芯模 振 动 工 艺 生 产检 查井 的工 艺 技术 难点 , 也 是此 法 生产 检查 井 成 败 的关 键 。 3 2 检查井 底混凝 土塌 陷问题 我 们知 道 , 芯模 振动 工艺 是立 即脱 去 内 、 外 模 , 下 井室 采用 倒置 法 生产 , 混 凝土底 板 由于重 力作 用 一 28一 必然 出现 沉 陷 、 塌落 , 严重 时 几乎 全部 塌 落 , 生 产 质 量难 以保证 。 4解决 思路及解 决措 施 4 1 解决思 路 就 是通气 , 避开 负压 。 按 物理 中一 般 大气 压常 识 , 我 们知 道 负压 的 产 生 就是 有 了一 定 的真 空 。芯
17、模 振动 成 型下 井室 时 , 倒 置法 生产 ,即检查 井 底倒 置 于芯 模 内模顶 板 上 , 检查 井 井壁 和底 板 混凝 土受 到强 有 力 的高频 振 动 , 其 中 的空气 被 大量 排 出 , 此 时整 个模 腔 内形 成一 定 的真空, 便产生一定的负压。因此 , 我们就要设法保 持模 腔 内外 与大气 相 同 , 避开 负压 。 4 2 解决 措施 对 比检查 井 与排水 管 的 区别 , 只 是 下井 室多 了 底 板 。 因此 可 从底 板 也 就 是 芯模 内模 顶 板 上 作 文 章 , 对 芯模 内模顶 板 的 中央顶 盖进 行 改造 。考 虑 到 成 型 、
18、 吊运 以及 防 止 下 井 室混 凝 土 底 板 塌 陷 、 掉 落 等 情 况 , 把它 设 计 成 一 块 活动 模 板 , 该 模 板 既 是 检 查井底成型模板 , 又是起吊时的底托板 ; 并始终保 持其上下与大气相通 , 在一定程度上避开了负压的 形成 , 可解决生产下井室产生负压的技术难题。当 然在成型 、起吊结束放置地面上进行蒸养过程时 , 还需 加 一支 柱支 护 , 以防止 底托 板掉 下 。这 样 既解 决了负压问题, 又解决了井底沉陷 、 塌落问题。 5生产 技术与 质量控 制 生产 中影响检查井质量的因素很多 , 主要可从 以下几 个方 面进行严 格控 制 。 5 1
19、 人 为因素 人是影响生产质量的第一 因素,对生产技术 、 工 艺 设备 以及 产 品质 量至 关重 要 。 因此 , 加强 全 员 培 训 、 提 高技 能 、 进行 技术 储备 至关 重 要 , 企业 应有 技术 、 技 能过硬 、 责任心 强 、 质量意识高 的岗位 能 手 , 并长期服务于企业的本职岗位。他们是企业的 财 富 , 是企 业 的技术 、 经 验 结 晶体 , 是企业 生 产 质量 的人力资源保证 。所 以一方面应注重岗位技 能培 训 ; 另一方面应经常走出去请进来注重同行之间的 技术交流学习 , 不 断积 累生产经验 , 达到技艺高超 且稳 定 的技 术 水 平 , 并
20、采 取 措 施 留住 人 才 , 稳 定 岗 位人 员 。 5 2 材料 因素 材 料 ( 包括 半成 品 ) 是 混凝 土 制 品的物 质 基础 。 混凝土是由水泥 、 砂 、 石 、 水 、 掺合料和9 t J J I1 剂等六 大原材料组成的。这些材料是否合格 , 选用是否合 理 , 直接影 响混凝 土 的强度 、 工作性 和耐久性 。所 以 应及 时 检测 与控 制材 料 质量 , 将 隐 患处 理在 萌 芽之 纪 爱 民 用芯 模振 动工 艺生 产混 凝土 检 查井 中 , 为生 产打 好物 质基 础 。 5 3 配合 比和单 位 用水 量控 制 混凝 土 配合 比设 计 与 控 制
21、 的 传 统 做 法 是 控 制 水 灰 比 。笔者 经 过 多年 的 实践 , 发现 单 位 用 水量 是 保 证 混 凝 土 【作 性 决 定 因 素 , 因此 , 笔 者 强 调 控 制 单 位用 水量 。混凝 土 强 度 等级 按 C 3 0设 计 , 抗 渗 等 级 按 P 8设 计 。混凝 土 配 比满 足 强度 要 求 一 般很 容 易 达到 , 但 要 适应 于 生产 所 采 用 的工 艺 、 成 型设 备 , 混凝 土 还必 须 具 备 良好 的工 作 性 、 变 形 小 和早 强 的 特 点 , 以保 证 质 量 , 加 快 模 具 周 转 , 提 高 生 产 率 ; 同
22、时要 尽量 降低 生产 成本 , 可采 用 矿粉作 掺 合料 。 混凝土 工 作度一 般控 制 在 4 0 s + 5 s 。为 较好地 控 制 住 混 凝 土 拌 合 料 的工 作 度 , 需 加 强 对 水 泥 、 砂 石 以及矿 物掺 合料 等所 有原 材料 的管理 。原材 料 除按 标 准 进行 验 收 外 , 还应 加 强 对水 泥 进 厂 温度 的测 量 与控 制 ; 砂 石 含水 率 ( 尤 其是 下 雨后 , 含 水率 变 化 非 常 大 ) 的 测 定 与 控 制 , 如果 砂 中 含 天 然 卵石 较 多 或 卵 石 含 量 不 稳 定 ,应 及 时 测 定 与 调 配 混
23、 凝 土 配 合 比 。芯模 振 动 工艺 属 于成 型 后立 即脱 模 工艺 , 应 该 说 对 水灰 比或工 作 度 的要 求 非 常高 , 而 当原 材 料 不 稳 定 时 , 对 混 凝 土 配 合 比的 影 响 很 大 , 这 就需 要 我 们搅 拌 工 的 责任 心 以及 质 量 意识 要 强 , 砂 石 中含水 率 、 卵石 含量 变 化差 异 大 而 不稳 定 时 , 就 要 及 时调 整 配 合 比和 加 水 量 , 要 严 格 搅 拌控 制 , 从 而保 证 我 们 的没计 与施 工 配合 比。生 产 中如何 有效 的控 制住 混凝 土 的单位 用水 量是 控制 混凝 土质
24、 量 的关键 。确 定加 水 量时 应 考 虑于 骨 料 ( 炎 热 夏季 高 温 E t 晒后 ) 的吸水以及湿润骨料的饱水情况 ;遇到雨雪天气 , 粗 细骨料 含 水 率 变化 很 大 , 就要 及 时调 整 骨料 用 量 和用 水量 。 5 4 模具 组装 控 制 首先 要 保 证 内外模 、 底托 盘 以及 碾压 盘 装 配 后 同心 、 间隙 均匀 , 否 则必须 进 行细致 的调整 。尤其 是 更 换 规格 品 种 时 ,不 要急 于 生产 而忽 视 模具 装配 , 如 模 具组 装 不 到位 , 会 造 成生 产 出 来 的产 品外 观 有 飞边毛 刺等 缺 陷。其次 , “ 瓢
25、 ” 的定位 应牢 固 , 位 置 应 准 确 ; 避 免 在振 动过 程 中产生 松 动 和 位移 。另 外模 具 上 定 位 点 很 多 , 容 易 混 乱 , 一 定要 作 好 标 识 或 标 记 ; 模 壁上 的灰 浆要 及 时 清理 , 以利 于 装 配 , 保 证 组 装 质量 。 5 5 严格控 制 喂料及 成 型工 艺过 程 振 动 的 实质 是使 混 凝 土 液 化 产 生 流 动 而 充满 模 型 , 同时排 出气 泡 , 增加 密实 度 。混 凝 土液化 过程 中 , 黏 度 下 降 , 颗 粒运 动加 快 , 随 着振 动 的进 行 气泡 受 到 的挤 压 作 用 增
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