管桩生产标准化工艺.doc

目 录1. 大管桩制造工艺流程31.1 大管桩制造工艺概述31.2 管节制作工艺流程31.3 管桩拼接工艺流程42. 管节制作42.1钢筋笼滚焊42.1.1 工艺流程42.1.2 钢筋冷拉42.1.3 钢筋滚焊52.1.5 质量标准62.1.6 质量记录72.2钢模组装72.2.1 工艺流程72.2.2 重要施工方法72.2.3 管节预留孔成孔工艺及技术要领82.2.4 钢模组装工序详情表82.2.5 质量标准82.2.6 质量控制要点82.2.7 质量记录82.3管节成型82.3.1 工艺流程82.3.2 重要施工工艺制度82.3.3混凝土的配制及其技术性能指标82.3.4 管节成型工序详情表82.3.5 重要操作规定82.3.6 施工规定及控制要点82.3.7 质量记录82.4管节蒸养82.4.1 工艺流程82.4.2 管节蒸养工序详情表82.4.3 质量记录82.5管节拆模82.5.1 工艺流程82.5.2 管节拆模工序详情表82.5.3 质量标准82.5.4 施工规定及控制要点82.5.5 质量记录82.6管节检查及端磨水养82.6.1 工艺流程82.6.2 管节端磨工序详情表82.6.3 质量标准82.6.4 质量控制要点82.6.5 质量记录83. 管桩拼接83.1管节检查上线及清理83.1.1 工艺流程83.1.2 钢模组装工序详情表83.1.3 质量标准83.1.4 质量控制要点83.1.5 质量记录83.2管桩拼接83.2.1 工艺流程83.2.2 粘结剂的配制及技术性能83.2.3管桩拼接工序详情表83.2.4 质量标准83.2.5 质量控制要点83.2.6 质量记录83.3管桩张拉83.3.1 工艺流程83.3.2 重要施工方法83.3.3管桩张拉工序详情表83.3.4 质量标准83.3.5 质量控制要点83.3.6 质量记录83.4管桩灌浆83.4.1 工艺流程83.4.2 水泥灰浆的配置及其技术性能83.4.3 管桩灌浆工序详情表83.4.5 质量控制要点83.4.6 质量记录83.5堆场放张83.5.1 工艺流程83.5.2 管桩放张堆存工序详情表83.5.3 质量标准83.5.4 质量控制要点83.5.5 质量记录84. 质量控制点岗位责任制81. 大管桩制造工艺流程1.1 大管桩制造工艺概述预应力混凝土大直径管桩采用离心振动辊压向结合的复合法工艺成型管节，在管节拼接端面涂刷粘结剂，管节的预留孔内穿入高强钢绞线（或高强钢丝束），然后施加一定的预压应力，进行压力灌注水泥灰浆自锚，将预制的管节拼接成一定长度的管桩。预应力混凝土大直径管桩是“六五”国家科技攻关研究成果，本工艺生产的大管桩具有强度高、密室性好、耐锤击、低空隙率、低渗透性、承载力高等性能，它使用在海岸与海洋工程的桩柱式结构方面具有优越性。目前预应力混凝土大直径管桩在许多大、中型港口码头工程、桥梁工程中已得到推广使用。大管桩制造工艺流程如下图所示，基本涉及管节成型和管桩拼接两大部分。1.2 管节制作工艺流程1.3 管桩拼接工艺流程2. 管节制作2.1钢筋笼滚焊2.1.1 工艺流程钢筋笼用10、8mm钢条冷拔后编制而成，根据工程设计规定选用相应的钢筋。钢筋笼骨架的成型是由钢筋笼自动滚焊机编制而成的。工艺流程：钢筋冷拉架立筋调直钢筋笼滚焊。2.1.2 钢筋冷拉冷拔解决的目的是：提高钢筋的抗拉强度经冷拔后，钢筋外表去除氧化层、保证焊接点牢固。工艺流程：钢筋端部扎细穿过冷拉机绞盘锚固开始冷拉拆去锚固夹冷拉钢筋吊出绞盘。图2.1.21钢筋冷拔钢筋笼架立筋需通过钢筋调直机调直。图2.1.22钢筋调直机2.1.3 钢筋滚焊钢筋笼骨架的成型是由钢筋笼自动滚焊机编制而成的，该机的特点：笼架两端可以自动（或手动）焊成平圈；钢筋笼架的环筋距离可以设定，可以所有设成等螺距，亦可以焊成两端在设定长度内的一个螺距，中间此外设定螺距；焊接过程中，焊接圈易烧蚀，为此该机焊接圈设计有钢筋笼直径的调整装置，从而保证钢筋笼直径尺寸的精度。工艺流程：穿架立筋架立筋固定插入螺旋筋调节焊块点焊螺旋筋滚焊剪断螺旋筋末端点焊架立筋拆离固定盘架立筋修剪。图2.1.3钢筋笼滚焊工序详情表工序名称：钢筋笼制作 重要施工设备重要材料辅助材料辅助工具周转性辅材一次性辅材冷拔机钢筋调直机切断机通孔机钢筋笼滚焊机8mm 10mm盘元冷拔后的盘元焊接钢块拔丝模拔丝粉剪刀钢丝电焊机2.1.5 质量标准1) 钢筋品种、规格的质量必须符合设计规定和规范规定。2) 钢筋笼应焊接牢固,钢筋保护层垫块应固定牢固。3) 钢筋笼制作与装设允许偏差、检查数量与方法见下表：序号项目允许偏差（mm）检查单元和数量单元测点检查数量和方法1钢筋骨架长度5每个构件 (抽查10%且不少于3件)2用钢尺量直径两端处2钢筋笼直径56用钢尺量两端及中部垂直两直径3箍筋间距焊接103用钢尺量两端及中部连续三档,各取大值绑扎204纵向钢筋间距103用钢尺量两端及中部连续三档,各取大值5钢筋保护层54用钢尺量两侧面6钢筋笼离模端距离54用钢尺量两端各两点2.1.6 质量记录钢筋笼制作与装设质量检查评估表2.2钢模组装2.2.1 工艺流程该工序是将钢模、端盖、钢筋笼、拉杆等组装在一起。工艺流程：钢模清理钢筋笼入模拧紧合缝口螺母安装钢模端盖穿拉杆上紧拉杆螺母垫块支垫检查装模质量。2.2.2 重要施工方法1）钢模清理装模前需将钢模内部清理干净，用扫把将混凝土残渣清理干净，必要时先将结块铲掉。端盖上的残留的砼和浮浆必须清理干净，先将结块铲掉，再用刨光机打磨。装模前应清理合缝口杂物，不得留有水泥浆块，确认清理干净后，涂上黄油，拧紧合缝口螺丝。清理干净后在钢模内部及端盖，均匀涂刷脱剂，脱模剂不得污染钢筋笼。2）钢筋笼入模钢模内壁均匀涂抹脱模剂后，将钢筋笼装入钢模，装入时应避免脱模剂污染钢筋笼可采用钢管支垫。装入后取走支垫钢管换钢垫块支垫两端，避免钢筋笼与钢模壁接触。3）安装钢模端盖端盖的吊装使用专门的吊环，吊环上紧后由桥吊吊至钢模端部，合好后上部用卡夹卡好，拉杆上紧后方可取下。4）穿拉杆穿拉杆前先套好橡胶管，并均匀涂刷涂抹剂。拉杆两端必须安装定位垫圈；上紧螺母应按对称顺序进行，螺母最后上紧力用标定扭矩的测力扳手逐个检查。拉杆螺母上紧扭矩为0.25kNm0.30 kNm。5）垫块支垫钢筋笼骨架支撑垫块为专门设计而压制而成的塑料垫块，其材料为：高密度聚乙烯。采用专用压制塑料垫块后，既可保证管节保护层的厚度，防止混凝土中钢筋的锈蚀，又可保证钢筋笼至模中安装支撑尺寸的精度，防止钢筋笼纵、环筋与预留孔道拉杆橡胶的相碰。钢筋笼骨架支撑垫块不允许采用细石砂浆垫块。图2.2.2组装好的钢模2.2.3 管节预留孔成孔工艺及技术要领混凝土管节预留孔道的成型是制作管节的一个重要工艺环节，它直接影响到管节的产量，导致拉杆、橡胶管的损坏、管节的报废，必须严格按操作规程施工，不得有所疏忽。1）预留孔道的作用是供拼接管桩时穿放预应力钢绞线及后张结束压力灌注灰浆自锚。预留孔道成型方法在组装钢模时，在拧紧钢模端盖的拉杆外，装套富有弹性的橡胶管。当成型管节混凝土达成脱模强度后，拔出拉杆和橡胶管成孔。预留孔道芯棒的抽拔随着拉杆和橡胶管的抽拔，套装在拉杆外的橡胶管随即产生拉伸缩颈变形，使橡胶管与紧贴的混凝土孔壁间产生剥离，使抽拔力大为减小，橡胶管的磨着也随之大大减小。2）拉杆和橡胶管安装、抽芯技术规定安装用的拉杆必须挺直，不允许有局部的弯曲、扭曲；外套胶管松紧均匀一致，不得有麻花状，胶管表面无破损，不得与钢筋触及，拉杆螺母的拧紧达成到规定扭矩。拉杆抽芯时，其抽拔力必须保持与预留孔道同一直线，并不得有严重的跳动和偏斜，同时橡胶管必须跟拉杆同步抽出，否则拉杆难以抽出或损坏拉杆、混凝土管节。3）拉杆的质量技术规定由于在成型过程中，拉杆受到钢模旋转离心力的作用，在跨中产生挠度（管节成型后即成为预留孔道的弯曲矢高）。其值必须小于预留孔道沿管节纵轴线长度的1/500。而挠度值的大小与拉杆的材质、长度、轴向拧紧力诸因素有关。为此拉杆的材质必须选用自重轻、强度高的钢材。经计算宜采用245的45号无缝钢管，在拉杆螺母拧紧力矩为280N时，拉杆的挠度约为5mm，小于4000/500=8mm。因此拉杆钢材不得任意代用，螺母拧紧力必须严格控制，若拧紧力局限性，挠度将超过8，当拧紧力过大，拉杆强度不能满足。4）橡胶管材质的技术规定橡胶管质量的好坏直接影响预留孔道的成型，其物理力学性能应达成如下指标：拉断强度MPa拉伸率600硬度48邵儿度老化122.2.4 钢模组装工序详情表工序详情表工序名称： 钢模组装 重要施工设备重要材料辅助材料辅助工具周转性辅材一次性辅材桥吊空压机（钢模）拉杆、 螺丝螺帽橡胶管脱模剂、塑料支架滚压机气动扳手扭动扳手自作扳手滚筒刷磨光机2.2.5 质量标准模板制作和安装的允许偏差，检查数量和方法见下表：.序号项目允许偏差（mm）检查单元数量单元测点检查数量和方法1长度+3、-31. 模板制作,逐套检查.2. 模板组装,每台班一次.2用钢尺量同一直径两端处2外径+4、-12用钢尺量垂直两直径3钢模端面倾斜度D/10004用角尺量4端盖环端面倾斜,或内外模高差/1002用角尺量5内直径+0、-22用钢尺量垂直两直径2.2.6 质量控制要点1）装模前应清理合缝口杂物，不得留有水泥浆块，确认清理干净后，涂上黄油，拧紧合缝口螺丝。钢模内壁及端盖上的残留的砼和浮浆必须清理干净，然后再均匀涂刷脱剂，脱模剂不得污染钢筋笼。2）保护层垫块放置要牢固。损坏的垫块及时回收，不得混放。3）钢筋笼的纵筋与拉杆胶管应错位，错位距离大于70mm，严禁钢筋触及预留孔拉杆胶管，钢筋笼两端与端盖距离必须保持在2cm-3cm之间，纵筋不得与端盖相碰。4）钢模与端盖必须配套使用，不得互换。5）端头拉杆螺栓安装必须对称拧紧。拧紧杆须用60cm长的专用扳手，用全力拧紧，然后用力矩扳手抽样检查，力矩为0.25kNm0.30 kNm。6）模板合缝口螺栓和端头螺栓应探查紧牢固。7）钢模组装完毕，须经专人检查合格之后方可进入下道工序。2.2.7 质量记录钢模组装记录2.3管节成型2.3.1 工艺流程成型机是复合工艺制作管节的关键设备，离心振动辊压相结合是复合法工艺成型管节的关键。工艺流程：钢模吊如成型机混凝土生产成型机旋转钢模皮带机往复布料钢模开始击振高速离心自然降速钢模吊运至养护区图2.3.1管节成型 激振、辊压、高速离心2.3.2 重要施工工艺制度管节成型工艺制度（1200）工序工况参数备注布料、喂料皮带往返运营均匀布料钢模转速8090转分（电机：190213转分）、喂料往返三个单程后，开始模外振动并继续喂料规定布料均匀，连续不得中断、当料层布至挡圈口时由压辊限位超厚布料毕停振、外振动时间约6分钟左右、控制超厚0.51厘米布料总时间8分钟左右振动辊压、铲刮两端圈上残料注意操作安全、钢模增速钢模转速100转分左右（电机237转分）、放下压辊，同时施以模外振动，进行振动辊压。振动辊压2.5分钟，桩顶节（钢纤维）3分钟 注意钢模转速的下降激振电机电流应为5A10A数值异常应停机检查。、振动辊压完毕，停止振动，脱开击振锤，抬起压辊检查击振是否脱离振动圈3厘米以上离心脱水、调整压轮位置检查压辊是否压紧、钢模增速至规定转速，迅速脱开压轮钢模转速约为200转分（电机470转分）脱开压轮至钢模距离35厘米、钢模分级升速级：钢模250转分级：钢模360转分（电机约590转分）约2分钟（电机约850转分）约6分钟停机1、关机自然降速约1分钟2、钢模降速至160转分时放下压轮阻尼停车电机转速约400转/分3、钢模降速至100转分时放下压辊阻尼停车电机转速约237转/分压辊不能下压，保证钢模转23周，起收面赶浆作用说明、 针对直径1200mm，L4000mm管节；、 成型总时间（含辅助时间）约25分钟左右；、 成型机组旁应设工作度仪一台，以随时检查混凝土工作度。管节成型工艺制度（1400）工序工况参数备注布料1、喂料皮带往返运营均匀布料钢模转速8090转分（电机：190213转分）2、喂料往返三个单程后，开始模外振动并继续喂料规定布料均匀，连续不得中断3、当料层布至挡圈口时由压辊限位超厚布料毕停振、外振动时间分钟左右、控制超厚0.51厘米布料总时间分钟左右振动辊压1、铲刮两端圈上残料注意操作安全2、钢模增速钢模转速100转分左右（电机237转分）3、放下压辊，同时施以模外振动，进行振动辊压。振动辊压3分钟，钢纤维节3.5分钟。 注意钢模转速的下降激振电机电流应为5A10A数值异常应停机检查。4、振动辊压完毕，停止振动，脱开击振锤，抬起压辊检查击振是否脱离振动圈3厘米以上离心脱水1、调整压轮位置检查压辊是否压紧2、钢模增速至规定转速，迅速脱开压轮钢模转速约为200转分（电机470转分）脱开压轮至钢模距离35厘米、钢模分级升速级：钢模250转分级：钢模350转分（电机约600转分）约分钟（电机约900转分）约分钟停机1、关机自然降速维持1分钟2、钢模降速至100转分时放下压辊阻尼停车3、钢模降速至100转分时放下压辊阻尼停车电机转速约237转/分压辊不能下压，保证钢模转23周，起收面赶浆作用说明、 针对直径1400mm，L4000mm管节；、 成型总时间（含辅助时间）约25分钟左右；、 成型机组旁应设工作度仪一台，以随时检查混凝土工作度。2.3.3混凝土的配制及其技术性能指标2.3.3.1 混凝土原材料1) 水泥采用符合国家标准，水泥标号不低于42.5的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，其质量符合现行国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（GB175）。2) 石子采用质地坚硬的碎石，石料的抗压强度应大于120MPa，碎石粒径为520mm的二级配，其中1020mm粒径的碎石占4060%，粒径大于20mm的不大于5%。粒径小于5mm的细碎石可按本地通过掺量配合比实验调整拟定，但是成型管节混凝土物理学性能必须达成设计标准。粗骨料的物理性能与杂质含量应符合现行行业标准水运工程混凝土施工规范的规定。3) 砂应采用质地坚硬的天然河砂，细度模数2.83.0的中砂，其杂质含量应符合现行行业标准水运工程混凝土施工规范（JTJ268）的规定。4) 拌和用水应符合现行行业标准水运工程混凝土施工规范的规定。5) 外加剂可经经验选定，外加剂的质量应符合现行行业标准水运工程混凝土施工规范的规定。2.3.3.2 混凝土配合比设计原则对于海工混凝土构造物来说，除了满足强度规定外，更重要的是必须具有良好的耐久性。而混凝土的水灰比是影响耐久性的重要因素，因此在混凝土配合比设计中采用限制水灰比的办法来实现此目的。2.3.3.3 混凝土技术参数1) 水泥标号不低于42.5，用量不低于400kg/m3。2) 水灰比不大于0.35。3) 入模工作度控制在25s30s。4) 混凝土抗压强度R28不小于60MPa。2.3.3.4 管节混凝土物理性能指标1) 抗压强度60MPa；2) 抗拉强度3.4MPa；3) 湿容重2500kg/m3；4) 24小时浸泡吸水率70MPa抗拉强度10MPa抗弯强度20MPa通过上述解决，涂刷粘结剂，施加预应力，待粘结剂固化后，可使接缝强度大于管桩混凝土本体强度。本工序中所使用的XM和QM型锚具为一般顶预应力混凝土构件中使用的工作锚。就它自身的性能来讲，可以反复使用。合用管桩张拉作工具锚使用，在使用过程中，当发现有锚片牙螺放挤或拉滑现象，或超过周转次数者不得再使用。其周转次数，按照实验和生产实践经验，一般情况下：锚片转次数不得超过5次。锚圈周转次数不得超过15次。3.2.3管桩拼接工序详情表工序详情表工序名称： 管桩拼接 重要施工设备重要材料辅助材料辅助工具周转性辅材一次性辅材油泵、 千斤顶手拉葫芦拼接小车切割机窜梭机、叉车龙门吊环氧树脂等粘结材料环氧树脂固化剂501稀释剂二乙烯三咹石棉粉石棉线189树脂、玻璃丝布丙酮锚环夹片锚具、切割片手喷漆调节小车等工具油抽3.2.4 质量标准混凝土管节拼接(管桩制作)允许偏差、检查数量和方法见下表。序号项目允许偏差（mm）检查单元和数量单元测点检查数量和方法1管桩长度100每根桩1用钢尺量两端2桩顶倾斜5D/1000每根桩1吊线用钢尺量3拼缝处错牙6每条拼缝(抽查50%)1用钢板尺和楔形塞尺量4拼缝处弯曲矢高8每条拼缝(抽查50%)1拉线8m(两节管节对称两侧面)一点注:D为管桩外径。3.2.5 质量控制要点钢绞线下料长度应严格控制，放张材料浪费。在施工中，钢绞线不得有泥污、油脂和严重锈蚀、刻痕、扭曲，否则将影响钢绞线的粘合力及减少它的抗压强度。钢绞线下料不允许采用氧气切割，以防退火。环氧粘结剂必须专人配制，并由实验站监控，规定称量准确，试块制作及时。环氧涂抹应均匀，厚度一致，并且不能流入张拉预留孔中。一次张拉控制应力为20，张拉4组钢绞线，时间不小于5分钟。一次张拉后应对管桩进行检查，察看有无错牙过大及桩靴安装情况。拼接后内外接头环氧涂抹必须在一次张拉接缝挤紧后进行。3.2.6 质量记录管桩拼接质量评估3.3管桩张拉3.3.1 工艺流程管桩二次张拉外接头玻璃丝布包裹管桩标记3.3.2 重要施工方法因此在张拉操作中，应严格遵循操作规程，尽量减少张拉力的差异，其差异量应小于5%，为此在张拉过程中，必须进行预应力值的测定，并对的做好记录。测量张拉力的千斤顶油压表精度不低于1.5级、表盘最大读数宜为压力的1.52倍，表盘直径不小于15厘米。油压表使用前必须随同加压油泵，张拉千斤顶进行标定。在正常使用过程中，超过3个月最多不得超过6个月，需重新进行标定。二次张拉环氧强度必须达成36MPa以上方可张拉（按实验室张拉告知单）。二次张拉分二阶段完毕：第一阶段控制应力为70，每组张拉时间不小于5分钟，所有拉完再进行第二阶段；第二阶段控制应力为103（超张拉3）每组张拉时间不小于5分钟。钢绞线伸长量，回缩量测定环节如下：初级张拉后稳压，测量活塞杆的伸长量；逐级张拉至张拉控制值后稳压，测量活塞杆的总伸长量；松顶紧缩锚片，测量钢绞线的回缩量8毫米。当回缩量值超过8毫米时，应适当加大控制值或更换锚具，重新进行张拉。3.3.3管桩张拉工序详情表工序详情表工序名称： 管桩张拉 重要施工设备重要材料辅助材料辅助工具周转性辅材一次性辅材管桩张拉顶、油泵液压油3.3.4 质量标准预应力钢铰线锚夹具形式和质量必须符合设计规定和有关标准规定。检查数量：外观检查，每批10%，且不少于10套，硬度检查每批5%，且不少于5套，锚固能力实验，在上述两项合格后每批抽3套。二次张拉环氧强度必须达成36MPa以上方