內襯式預應力鋼筒砼管（PCCPL）常見問題及處理措施

郇慶祝 蘇佳楠

摘要：離心工藝預應力鋼筒混凝土管（簡稱PCCPL），是指由鋼筒和混凝土內襯組成管芯并在鋼筒外側纏繞環向預應力鋼絲，然后制作水泥砂漿保護層而制成的管子。下面就PCCPL管材制作、成品堆放期間的常見問題進行分析并給出預防措施。

Abstract： Centrifugal prestressed concrete cylinder pipe （PCCPL） is a kind of pipe made of steel cylinder and concrete lining， which is made of steel cylinder and concrete lining， wrapped with circumferential prestressed steel wire outside the cylinder， and then making cement mortar protective layer. In this paper， the PCCPL pipe production， finished products during the stacking of common problems are analyzed and preventive measures are proposed.

關鍵詞：PCCPL;離心;裂紋;原因分析;預防措施

Key words： PCCPL;centrifugal;crack;cause analysis;preventive measures

中圖分類號：TU528.73? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）29-0140-02

0? 引言

內襯式預應力鋼筒混凝土管（簡稱PCCPL）生產制造過程工藝復雜，對原材料的質量及設備精度要求高，更對操作人員在操作過程中的主動意識，理論水平要求更高。針對PCCPL管材制作、成品堆放期間的常見問題及處理措施作以粗淺分析。

1? 管芯制作中發生偏心、浮石和塌料問題原因分析

模具在離心機上高速運轉，工人用鐵掀從兩端在規定時間內完成喂料，造成管芯偏心、浮石及是、塌料的問題，大體應從下面幾個方面查找原因：

①高速運轉的模具不同軸的原因：造成這種情況，一是模具本身跑圈直徑大小不一樣了;二是離心機同軸兩個跑輪直徑不一樣了;三是離心機前后跑輪間距不一樣;四是模體及承插口盤與跑輪的同心度有偏差。

②模具上下振動的原因：離心機基礎在長期振動過程中，地腳螺栓松動，造成離心機上下振動，高速運轉的模具也跟著上下振動。

③模具轉速過快的原因：喂料時，模具轉速過快，離心力過大，造成工人投入的料馬上堆積，不能使混凝土沿著內壁縱向平鋪，這樣就造成了模具內壁里的砼薄厚不一。

④工人喂料、打漿的原因：一是工人沒有連續在規定時間內完成喂料，使離心時間過長，造成砼離析;二是工人喂料速度太快，造成短時間內砼堆積在模具端口，投料時模具的轉速不足以讓堆積的混凝土沿著內壁滑動;三是工人打漿沒有打凈，留有泥漿，也會造成內壁出現浮石浮渣。

⑤混凝土配合比不準的原因：一是粗集料過多;二是混凝土的塌落度太大;三是混凝的和易性不好。

⑥鋼筒鼓包原因：鋼筒尺寸有偏差，鋼筒在模具合模時，受到擠壓變形，有隆起鼓包出現，造成內壁混凝土薄后不一，薄的地方就容易有浮石出現。

⑦銅筒在模具中活動的原因：鋼筒與模具之間的固定通常有兩種，一種是模具本身有固定的橡膠墊塊，另一種是在鋼筒外壁套4-5道膠圈。對于第一種，由于長期磨損和風化，至使固定鋼筒的效果越來越差。但對于第二種，有時工人也會忘記在鋼筒外壁套上膠圈。膠圈具有極大的抗壓性和摩阻力。模具利用膠圈的這種特性會把鋼筒牢固地固定住，即使模具高速運轉，銅筒也不會在里邊活動。這樣就會避免由于銅筒在模具里活動而產生不均勻離心力，至使混凝土壁厚不一樣，出現浮石，嚴重造成塌管。

⑧模具承插口跑漿的原因：承插口端部封堵膠條沒有安裝到位，或是封堵膠條破損嚴重，漿液從高速旋轉的模具端部在離心力的作用下流走，致使打漿操作人員打不出漿，混凝土在嚴重失水后，流動性變差，造成內壁混凝土薄厚不一樣，出現大面積浮石。

⑨鋼筒表面有大面積的油漬：安裝鋼筒時，操作人員會在模具的承插口盤端面涂刷一層油，承插口盤在安裝就位后，會把多余的油擠壓到鋼筒內表面，會在鋼筒內表面與混凝土之間產生一層油質隔離層，造成混凝土與鋼筒表面黏結性變差，在投料完成離心完成模具停止后，混凝土在重力作用下，很容易出現塌料和彎曲。

⑩模具承插口端面有殘余的干硬混凝土：如果承插口端面有大量的干硬混凝土塊，模具在高速運轉時，由于受力不均產生不均勻振動，很容易造成筒內混凝土疏松，從而產生裂紋及坍塌。

2? 管芯制作中發生偏心、浮石和塌料問題處理措施

綜上所述，要減少或避免管芯偏心、浮石及塌料的出現，應該從下面幾個方面入手：

①每班結束，應該及時清理離心機，定期檢查離心機底座螺栓螺冒是否松動。

②定期對離心機檢查并進行保養，主要檢查離心機轉輪的磨損情況，軸承是否缺油，離心機是否有異響，如有必要還要測量離心機對角是否相等。

③對控制離心機轉速的操作人員，進行安全技術交底，熟悉離心喂料工藝流程和技術要求，對喂料時離心機的幾個不同轉速（見表1：離心機、時間參數）階段熟悉掌握，經考核合格方能上崗。

④對投料喂料工人進行安全技術交底，熟悉喂料、打漿的工藝流程和技術要求，撐握離心機在不同轉速下，投料的速度和投入砼的量。

⑤模具合模時，操作人員要及時檢查并清除承插口端面的干硬混凝土浮渣，檢查鋼筒內表面是否有鐵銹、焊渣、油漬，檢查鋼筒表面是否有鼓包，鋼筒尺寸是否在允許范圍內，檢查模具內的墊塊是否有風化磨損嚴重的現象，如果有，要及時維修更換或用膠圈代替，盡可能都用膠圈來固定鋼筒，操作人員還要認真檢查合口螺絲是否擰緊、承插口封堵膠條是否安裝到位嚴密、破損。

⑥嚴控混凝土的配合比、和易性、塌落度、混凝土的攪拌時間等。特別要控制混凝土粗細骨料的級配及含水量。每班都要進行含水量的測定和塌落度的測定，及時調整攪拌時的加水量。

3? 管芯蒸養期間砼塌料問題原因分析

①靜養階段和給氣階段時間控制不準，混凝土初凝前后，為靜養階段，混凝土水化反應時，容易產生裂紋，如果提前給氣，會加快裂紋的產生，如果升溫速度過快，也會加快水化反應，使混凝土產生膨脹變形，破壞混凝土結構，造成塌料。如果降溫速度過快，會使混凝土表面內外溫差過大，產生溫度應力，從而產生裂紋，造成塌料。

②蒸養時，溫度過高，也會造成混凝土表面和混凝土里邊的溫差過大，破壞表層混凝土膠料的結構性能，使表面水化反應過快假凝現象，里邊反應慢，生產溫度應力，從而產生裂紋、塌料。

4? 管芯蒸養期間，砼塌料問題處理措施

嚴格控制各階段蒸養時間和蒸養溫度（見表2：蒸氣養護時間及溫度），并做好記錄。

5? 砂漿保護層出現裂紋的問題原因分析

砂漿保護層的厚度一般控制在20～30mm之間，強度要求宜控制在M45，嚴控砂漿配合比和原材料，每班次要進行砂漿含水率的量測，噴漿之前要在鋼絲表面噴一層水泥凈漿。噴完漿的管子放在露天靜養時，受到外界影響因素較多，如風蝕、陽光暴曬，維護不好，容易出現裂紋。特別在承插口端部300mm范圍內，裂紋更嚴重。

①砂漿原材料中細骨料含泥量過大，不但會增加砂漿的水泥用量，還可能使砂漿的干縮率增大，耐久性降低，砂漿的初始開裂時間縮短，開裂敏感性增加，有可能導致塑化劑摻量過多，造成砂漿強度降低。

②砂漿水灰比控制不準，也會影響砂漿強度，造成裂紋的成生。

③制作砂漿保護層時，環境溫度過低，砂漿膠料的溫度也會低，影響砂漿水化熱反應，破壞水泥的性能，真接影響砂漿后期強度上不來。

④噴漿機噴射力不夠，導致砂漿密實度不夠，膠結料之間有空隙，容易快速失水，造成干砂現象，砂漿強度上不來。

⑤靜養階段沒有及時撒水養護，靜養階段砂漿膠結料中的水泥還在放熱，熱量從內部傳到砂漿層外表面，把砂漿外表層里的水快速蒸發掉，如果不及時撒水，外表層很快就會出現裂縫。

⑥強光曝曬，也會使砂漿外表面的水份快速蒸發掉，造成砂漿表面和內部的干縮應力，溫度應力大于砂漿的抗裂強度時，就會在外表面產生裂紋。

⑦對于承插口端部300mm范圍內的承口端外保護層的環向裂縫和插口端內壁環向裂縫產生的原因，首先是制作工藝和結構本身特性決定了其更容易出現裂縫。其次是管子的承口鋼圈和插口鋼圈是由鋼板制作而成，外部還要纏絲一部鋼絲。由于金屬和砂漿的熱膨冷縮系數不一樣，在相同的環境溫度下，承插口鋼圈和砂漿層之間就會發生力的相互作用，產生隔離或擠壓。再有就是承插口部位是裸露在外的，更容易受到環境因素影響。

⑧吊車吊運過程中，幅度大，管子容易產生前后左右晃動，在放停時容易磕碰地面。

6? 砂漿保護層出現裂紋的問題處理措施

①砂漿細骨料的含泥量控制在設計要求范圍內，一般不超過1%。水灰比一般是1∶2。②采用輥射法制造保護層時，環境溫度不得低于5℃，輥射距離不大于1m。③保護層采用澆水自然養護，在保護層水泥砂漿充分凝固后，每天至少應灑水兩次以使保護層水泥砂漿保持濕潤，在有陽光曝曬時，要采取苫布或草簾進行遮蓋。④對于插口端內壁300mm的環向裂縫，可采取增強插口端部的強度，鋼筒制作完成后，在插口端部焊接300～400mm的鋼筋網片，增加鋼筒與插口端的連接強度。⑤吊車吊運過程中，要用專用的尼龍吊帶，并且吊運過程要平穩，嚴禁碰撞。

參考文獻：

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