浅谈内衬式预应力钢筒混凝土管胚管成型产生空鼓的原因及对策
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摘要：PCCPL卧式预应力钢筒混凝土管（以下简称PCCPL）在我国发展至今，已广泛用于我国城市供水、工业用水、 农田水利建设等领域。该产品经过几十年的安装运行和各项性能检测，已充分证明了管子本身的可靠性和稳定性，能够保障PCCPL这种特性的关键在于控制好生产中的每个环节，整体技术已经比较成熟，但针对PCCPL 胚管出现空鼓的问题，目前业内没有很好的解决方法，针对此本文浅析了PCCPL胚管产生空鼓的原因及对策。
关键词：PCCPL 胚管 空鼓原因 对策
PCCPL应用之所以如此广泛，取决于其先进、安全的设计方法和可靠的技术性能，以及相比其他管材成本较低、抗渗、抗震、使用寿命较长等优点，针对DN1000mm及以上公称内径的PCCPL在胚管成型时易出现空鼓的问题，本文浅析了空鼓产生的原因及对策。
1.空鼓产生的原因分析
1.1钢筒的圆整度有缺陷
当钢筒与承插口钢环焊接成形时， 在钢筒的圆整度上存在一定的缺陷。当钢筒入模后与管模之间存在一定的空隙， 虽然采用套橡胶衬垫加以固定， 但仍会出现钢筒与管模的轴心不在同一轴线上的情况。在管模离心过程中， 混凝土可能与钢筒体壁结合不牢固。
1.2 组模时钢筒受压变形
当钢筒体套上胶条放入管模并合模后， 由于管模的压迫限制， 造成钢筒暂时变圆， 但当管芯脱模后， 筒体钢板仍有复原的趋势。
1.3 钢筒超长或模具清理不干净
当钢筒出现超长或模具的端模清理不净时， 钢筒在管模中纵向受到压缩， 造成钢筒体局部钢板变形， 当管芯脱模后， 钢筒的受压缩凹陷部分钢板会反弹复原，产生局部钢筒体与内壁混凝土之间的空鼓。
1.4 钢筒刚度不够，易变形。
钢筒直径相对较大时，环刚度较小，易变形，尤其是DN1200mm及以上规格。
1.5离心转速较低
离心时管模转速较低，离心力太小，混凝土离心后硬度不够，造成混凝土与钢筒分离，形成空鼓。
1.6 胚管蒸养时受热不均
胚管蒸养时受热温度不均匀，蒸养时顶部温度相对较高。
2 .解决对应问题的方法探讨
2.1 对钢筒圆整度问题， 我们在卷制焊接时， 严格控制钢筒外形尺寸，控制在允许范围以内保证筒体最终的圆整度满足要求。
2.2选择厚度合适的胶条，使其与钢模内径和钢筒外径尺寸配合适宜，同时定期清理钢模内壁，避免因为杂物的影响导致垫胶条处钢筒受压过度变形，使胶条仅起支托作用，对钢筒不能有较大挤压力。
2.3 对钢模逐一编号并核实和记录钢模长度，必要时进行修复，使其尺寸统一并符合要求，同时，制作钢筒时，严格控制长度尺寸，组模前检查端面是否清理干净，避免钢筒轴向受压。
2.4 提高钢筒刚度
制作≥DN1200mm钢筒时，减小螺旋焊焊接用钢带的宽度，从而增加加强筋数量，以提高钢筒刚度。
2.5选择合适功率的电机，校核滚圈与跑轮的啮合尺寸，提高管模离心转速，掌握合适离心时间，提高混凝土硬度。
2.6 延长静停时间，规范蒸养工艺要求，最好设置蒸养池，使其蒸养时受热均匀。
2.7 检测离心机底座两轴所在平面是否水平，两轴是否平行，避免模具因受力不均导致跳动。当设备满足要求的情况下，应熟练掌握离心操作规程，避免急剧加速和减速，掌握不同管模高速旋转时的电机转速临界点。
2.8 规范吊装作业，做到轻拿轻放，稳定操作。
2.9调整确定满足工况要求的配合比，必要时掺合适的外加剂以提高混凝土与钢筒的粘接力。
2.10使用前检查钢筒内壁浮锈，必要时做除锈处理。
3.其它措施
3.1通过引进测试设备，确定空鼓是在脱模前还是脱模后产生，以利于把握主要影响因素，有针对性的解决问题。
3.2实时检查离心机底座轴承等传动和支撑件，保障离心系统的可靠性和稳定性。
3.3 选择合适的胶条用于组模时支托钢筒，避免胶条过硬或过厚，对钢筒造成较大挤压力。
3.4 检查组模情况，避免出现因组模不到位产生甩头，跳模情况。
3.5 尝试采用干硬性混凝土。
3.6对于已产生空鼓的胚管，缺陷面积小于30%的，可采用专用注浆装置进行修补，具体办法是：通过敲打测试，画出空鼓的具置轮廓，在最低点和最高点用钻头钻孔，并在低点位置焊接注浆钢管，连接注浆装置进行注浆，当高点位置有净浆流出时，停止注浆，详见附图1。
4. 结语
在PCCPL卧式预应力钢筒混凝土管生产过程中，不但要具有成熟的生产工艺、先进的工装设备、熟练的操作人员，更要注意生产过程中的细节问题，严格执行“三检制”，确保工艺制度严格贯彻落实，就不难解决PCCPL生产中的空鼓问题。
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作者简介：
李建生（1979-3），男，工程师，研究方向：PCCP预应力钢筒混凝土管的应用和技术开发.