淺析DN3500混凝土電力管生產技術控制要點

李安永

西安建構實業有限責任公司（710605）

淺析DN3500混凝土電力管生產技術控制要點

李安永

西安建構實業有限責任公司（710605）

目前混凝土電力管的需求在不斷增加，規格也在不斷增大，電力管成為鋼筋混凝土管的重要應用領域。這里就混凝土電力管的相關生產工藝技術控制要點進行了探討。

混凝土電力管；技術控制要點；精度控制；質量檢驗

隨著我國的電網升級，市政建設中對大口徑電力管涵的需求有所增加，對大口徑電力管涵的生產工藝、技術都提出了更高的要求。電力管涵主要有兩類產品：混凝土圓管和方涵。方涵的生產成本較高，使用量較少?；炷翀A管由于直接采用鋼筋混凝土排水管模，技術成熟，生產成本低，適合使用頂進法施工，用量較大。近些年來，對大口徑混凝土電力管的研究也在逐漸增多。

1　混凝土電力管特點

黃勇等研究了內襯PVC預制鋼筋混凝土電力管制作的關鍵工藝、方法及管道安裝中的連接方式，充分整合PVC管和水泥管的各自優勢。既保證了電纜管道的光潔度，有效降低了電纜敷設的摩擦阻力，提高了電纜敷設的效率，使其能夠承受大型機械或車輛的重壓，從而保護管道及其中的電纜不受損傷［1］。內徑DN3500的混凝土電力管國內目前生產技術比較成熟，對其相關生產技術總體上相差不多，但是部分細節差別不小，而相關的報道較少，這里結合電力管實際生產闡述相關技術要點。

西安建構實業有限責任公司采用振動工藝生產外徑4140mm、內徑3500mm、管節長度2500 mm、厚度為320mm的鋼承口型混凝土電力管。該管管節為鋼筋混凝土結構，插口采用雙密封膠圈槽，混凝土設計強度等級為C50P8，管內壁預埋兩道鋼圈作為后期電力支架，施工采用土壓平衡法頂進施工，最大單頂距離360m。管節配筋等參數見表1。

另外，為了保證長距離頂管質量要求，在鋼筋骨架承、插口段各增加60道U型增強筋。

管節配筋分為縱向鋼筋和環向鋼筋，其中縱向鋼筋在頂進過程中受力較大，環向鋼筋在管節正常使用時起主要承載作用。圓管在外部負載的作用下管節各部位受力并不均勻，在圓管的內壁上下兩點受最大正彎矩，此處的混凝土受到最大的拉應力，應加強配筋，其他部位可減少環向配筋。為此周仁法提出了橢圓鋼筋籠與圓形鋼筋籠組合配筋法或分象限加強受拉工作區配筋法［2］，這是今后生產技術的改進方向。

2　DN3500混凝土電力管技術控制要點

2.1混凝土電力管的鋼筋骨架的尺寸精度控制

鋼筋骨架采用滾焊成型。鋼筋骨架應有足夠的剛度，焊點牢固，不松散，不傾斜，無明顯扭曲。在運輸、裝模及管子成型過程中，應保證鋼筋骨架不會產生過大的變形。焊接鋼筋骨架不應有明顯的縱向鋼筋傾斜或環向鋼筋在焊點處出現折角現象。雙層鋼筋骨架的層間應用架立筋連接牢固。鋼筋骨架各部分尺寸允許誤差：骨架直徑±5mm，環向鋼筋螺距± 5mm。

根據受力分析，設計的架立筋結構如圖1。

圖1　架立筋結構圖

表1　DN3500混凝土電力管配筋

圖2　車間加工好的鋼筋籠

圖3　生產現場安裝的鋼筋籠

2.2混凝土電力管承插口鋼圈、內鋼圈的質量控制

鋼圈的尺寸精度控制主要依靠鋼帶尺寸（鋼板厚度、鋼圈寬度、鋼圈外周長）的加工精度、焊縫質量、運輸過程中形變量的控制以及鋼筋的錨固水平來控制的。鋼板寬度誤差±2mm，鋼圈下料長度、外周長誤差±3mm。

為了保證鋼圈整體剛度，應盡量減少焊縫數，并應采用坡口焊；采用定長鋼帶，能夠保證鋼圈只有一道焊縫，采用二氧化碳保護焊，焊縫強度經試驗可以達到鋼板原材強度的90%。承口鋼圈在長距離頂進施工中起著非常重要的作用。如果遇到地質條件差的情況，例如軟土層或管道頂偏時，鋼圈受力急劇增大，焊縫就是一個薄弱環節，容易斷開，造成頂管嚴重事故。該工程在混凝土電力管頂進施工過程中，最長施工段頂距360m，采用管身涂蠟、管外注漿，順利頂完。該電力管的鋼圈和焊縫的質量可以滿足頂進施工的要求。

2.3混凝土電力管的外觀尺寸精度控制

混凝土電力管的外觀尺寸精度控制主要是依靠高精度鋼模來實現的?；炷龄撃５馁|量直接對電力管的質量產生最直接的影響，因此具有合適的剛度、變形量小、操作簡便而且精度高的鋼模對混凝土電力管的生產至關重要。但目前國內大部分的混凝土管模具還屬于粗加工模式，精度差、使用性也差，模具廠家應在提高精度和操作性上下功夫。

混凝土電力管成品外觀尺寸的誤差控制主要取決于模具組裝的質量。由于采用的是兩半模，模具在使用中不可避免會出現變形，采取的措施是模具組裝完畢必須報檢驗員檢驗縫隙、壁厚等尺寸，同時每生產100根管應把模具尺寸、外觀質量全部檢測一次，按模具驗收標準對不合格的地方進行維修。

2.4混凝土搗振對混凝土電力管的質量控制

混凝土的搗振對電力管的質量同樣重要，因為混凝土的搗振力不足，會使混凝土的致密性不夠，混凝土表面會產生裂紋、氣孔等。頂管表面的裂紋、氣孔和表面質量控制，可以考慮降低每次混凝土澆筑量，每次澆筑高度控制在300～400mm，振動棒的振動時間不宜太短，然后多次澆筑，直到澆筑完成。多次澆筑時間應盡可能地小，避免明顯的分層情況。這樣做的好處是，混凝土質地緊密均勻，澆筑時氣體排出混凝土的行程短，阻力??；而且減少水泥塑形收縮和干縮帶來的裂紋，減少孔洞的數量和大小，可以有效地降低混凝土表面孔洞大小和數量，同時，表面質量會有所改善?；炷撂涠葢刂圃?60～180mm。當混凝土料下到管身1/4時，即第一層料布完后，開啟振動棒振動，以此類推。下料時避免兩次下料接茬在起吊孔處。每根管子成型時振動棒不能少于3個，施工人員交接時不得漏振，避免振動不密實。

圖4　混凝土搗振

2.5混凝土電力管生產全過程的質量檢驗

針對DN3500混凝土電力管的生產過程，確定分出7個工序。每個工序設置質量控制參數，嚴格按參數進行質檢（如表2）。

3　結語

混凝土電力管最終的質量依賴于各個工序的質量?；炷岭娏苌a和制造的主要技術難點就是電力管的尺寸精度，承插口鋼圈、內鋼圈的質量控制，成型過程中混凝土搗振的質量控制等。

目前電力管的生產也在向減少電力管的自重、方便運輸和安裝、降低生產成本和運輸成本、改善配筋的方向發展，因此對大口徑混凝土電力管的生產技術和工藝，仍然有改善和提升的空間。

表2　DN3500鋼筋混凝土電力管質檢參數

［1］黃勇，黃斌，邱小寧.高強度內襯PVC預制鋼筋混凝土電纜管的研究［J］.江西電力，2015，2：48-50.

［2］周仁法.大口徑鋼筋混凝土管的一些特殊制作法［J］.混凝土與水泥制品，2007，3：28-32.