淺談懸輥式混凝土排水管生產(chǎn)工藝及優(yōu)缺點(diǎn)

汪 程

（保定市排水總公司，河北 保定 071000）

在傳統(tǒng)的市政排水工程中，混凝土排水管不僅用于排水系統(tǒng)，還應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、化工、燃?xì)狻⒌V山等多個(gè)領(lǐng)域中，鋼筋混凝土排水管的廣泛使用與其自身的優(yōu)點(diǎn)密不可分，首先，混凝土排水管具有優(yōu)良的抗腐蝕性，生產(chǎn)工藝并不復(fù)雜，制造成本低，制作速度較快，能夠及時(shí)滿足工程進(jìn)度需求；其次，鋼筋混凝土排水管十分堅(jiān)固，穩(wěn)定耐用，可以承受強(qiáng)大的壓力，安全系數(shù)高，第三，混凝土排水管種類多樣，結(jié)構(gòu)合理，可以較好的適應(yīng)不同環(huán)境；最后，混凝土排水管施工安裝工藝較為簡(jiǎn)單，內(nèi)壁十分光滑，暢通性好，不容易發(fā)生雜質(zhì)累積和堵塞，目前仍是市政排水工程中的主要使用材料。

混凝土排水管是指內(nèi)水壓力小于0.1mpa 的污水管和雨水管，混凝土排水管，按照有無(wú)鋼筋，分為鋼筋混凝土管(RCP)和混凝土管(CP)，按照外壓荷載分級(jí)，鋼筋混凝土管分為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)，按接口形式分為承插口管、企口管、鋼承口管、雙插口管，按連接方式分為柔性接口和剛性接口，按施工工藝分為開(kāi)槽施工(埋管)和頂進(jìn)施工(頂管)兩種。

混凝土排水管的生產(chǎn)，根據(jù)不同地區(qū)的市場(chǎng)需求和設(shè)計(jì)要求等因素，主要分為是懸輥式制管、離心式制管、芯模震動(dòng)制管和立式振搗擠壓制管等生產(chǎn)工藝。本文主要就懸輥式制管工藝的特點(diǎn)進(jìn)行淺析。

懸輥式制管設(shè)備，是采用懸輥法生產(chǎn)混凝土和鋼筋混凝土排水管的成型設(shè)備，主要用于生產(chǎn)長(zhǎng)度2-5m，內(nèi)徑300-2500mm 的混凝土及鋼筋混凝土管，管道接口有平口、企口、承插口。懸輥制管工藝，是制管行業(yè)中比較成熟的一種水泥制管工藝，用懸輥工藝生產(chǎn)的混凝土排水管，密實(shí)性好、外觀美觀、生產(chǎn)效率高、用料省、噪音低，對(duì)場(chǎng)地、生產(chǎn)環(huán)境的要求不高，相對(duì)于其它排水管生產(chǎn)工藝，操作安全，總投資少，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。經(jīng)過(guò)多年改進(jìn)和創(chuàng)新，至今仍是中國(guó)水泥管生產(chǎn)中的主力軍。

懸輥式制管工藝是以懸輥軸為主要作用力，輔以離心力和振動(dòng)力，三種作用力將混凝土填充料在管模中制作成型，由于懸輥軸壓力的方向?yàn)閺较颍瑥母旧细淖兞穗x心工藝排水管結(jié)構(gòu)的弊端。

懸輥式水泥制管設(shè)備，主要由主電機(jī)架、懸輥軸、龍門架、配電柜、強(qiáng)制式混凝土攪拌及輸送設(shè)備、制管模具等組成，同時(shí)必須配備筋籠滾焊機(jī)、鋼筋調(diào)直機(jī)、蒸汽養(yǎng)護(hù)設(shè)施、行車、運(yùn)輸堆放等機(jī)械。

懸輥式排水管的生產(chǎn)，首先調(diào)速電機(jī)以低速離心的方式使套在主軸上模具兩端的擋圈與主軸之間摩擦帶動(dòng)模具一起開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，開(kāi)始時(shí)，電機(jī)速度不宜太高，旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將已提前攪拌好的干硬性混凝土，通過(guò)自動(dòng)喂料設(shè)備喂進(jìn)管模中，在管模內(nèi)壁均勻布料，隨著電機(jī)速度的提高，在離心力的作用下，混凝土填充料跟隨管模一起旋轉(zhuǎn)，當(dāng)填充料層厚度超過(guò)管模擋圈時(shí)，懸輥軸開(kāi)始發(fā)揮作用，對(duì)混凝土填充料進(jìn)行滾壓，同時(shí)，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的不斷提升，混凝土填充料與懸輥軸之間由于厚薄不均產(chǎn)生振動(dòng)，受到振動(dòng)力的混凝土填充料慢慢在管模內(nèi)分布均勻，在懸輥軸的壓力下逐漸型，繼續(xù)加料，管模內(nèi)壁與懸輥軸之間壓力逐步增加，當(dāng)混凝土填充料加到一定量時(shí)，懸輥軸對(duì)管模內(nèi)壁的壓力使排水管的密實(shí)程度越來(lái)越高，加料結(jié)束后，管模和成型的排水管在主電機(jī)的帶動(dòng)下高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在懸輥軸的壓力和離心力的共同作用下，排水管密實(shí)性達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最終擠壓成型。

懸輥式制管工藝的具有以下優(yōu)點(diǎn)，第一，懸輥制管設(shè)備主要生產(chǎn)部件為懸輥軸，電機(jī)轉(zhuǎn)速低于離心工藝的離心機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速，并且管模套置于輥軸中，避免了管模跳動(dòng)甚至“彈飛”現(xiàn)象的發(fā)生，安全性大大提高；第二，生產(chǎn)所用的懸輥設(shè)備占地面積小，對(duì)廠房的高度、蒸養(yǎng)坑的深度要求比立式振搗制管工藝和芯模振動(dòng)工藝所需的場(chǎng)地條件要求低，操作方便，建設(shè)成本低；第三，由于采用的是干硬性混凝土，水灰比小，坍落度為零，且生產(chǎn)過(guò)程中多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)采用的是自動(dòng)上料、攪拌、喂料系統(tǒng)，生產(chǎn)效率較高，氣候、溫度等外界因素對(duì)混凝土的影響較小，攪拌出的混凝土配料準(zhǔn)確，強(qiáng)度較高，同等級(jí)混凝土損耗小，自動(dòng)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為人性化，采用封閉式供料、攪拌，粉塵污染較小、噪音低，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)廢漿廢液排出，工人的生產(chǎn)條件大大優(yōu)于其它制管工藝，有利于保護(hù)環(huán)境和安全文明生產(chǎn)；第四，對(duì)磨具的磨損低，懸輥式制管工藝最主要的耗材是設(shè)備的懸輥軸，而對(duì)管模的損耗小于離心管模，有效降低了生產(chǎn)成本。

懸輥式制管工藝缺點(diǎn)：首先，在生產(chǎn)承插式排水管的過(guò)程中，由于其自身工藝限制，承口處(俗稱喇叭口)填料較厚，懸輥軸的主要作用力不能充分發(fā)揮，只能靠離心力擠壓成型，致使承口處混凝土密實(shí)效果較差，不易成型，即使成型但強(qiáng)度低，承口混凝土容易脫落，成品不合格率較高，有些企業(yè)和設(shè)備生產(chǎn)廠家采用先在承口處灌注濕性混凝土，利用設(shè)備的離心力使其先成型，然后在進(jìn)行懸輥成型的辦法，但懸輥工藝的離心機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)不到離心成型所必需的轉(zhuǎn)速，雖然解決了產(chǎn)品成型后承口開(kāi)裂脫落的問(wèn)題，但仍不能達(dá)到所要求的密實(shí)度，在以后的施工鋪設(shè)過(guò)程中，尤其是柔性接口在插口套膠圈的作用力下，往往會(huì)是承口產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重的將承口崩裂，應(yīng)提醒工程施工單位及操作人員的特別注意，建議懸輥式生產(chǎn)企業(yè)盡量以生產(chǎn)頂管、平口管、企口管為宜；第二，由于采用干硬性混凝土，生產(chǎn)出的產(chǎn)成品外觀不如離心式排水管美觀，且密實(shí)度相對(duì)于離心管較低，在做閉水試驗(yàn)時(shí)易產(chǎn)生滲水現(xiàn)象；第三，不具備立即脫模的特點(diǎn)，模具蒸養(yǎng)、脫模占用時(shí)間周期長(zhǎng)，不利于同一規(guī)格管短時(shí)間內(nèi)大批量生產(chǎn)。