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混凝土和钢筋混凝土排水管
工
艺
技
术
规
程
四川三一工程建设（集团）有限公司
二○○八年十月十日
混凝土和钢筋混凝土排水管工艺技术规程
1.总则
1.1为使企业生产的混凝土和钢筋混凝土排水管(以下简称排水管)产品质量达到GB/T11836《混凝土和钢筋混凝土排水管》及JC/T640《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》要求，不断提高全行业生产管理和质量管理水平，特制订本工艺技术规程。
1.2本规程适用于GB/T11836及JC/T640中规定的产品种类和产品规格，并采用离心、悬辊、立式震动工艺制作排水管，以及采用立式挤压和芯模振动加压工艺制作排水管的企业，采用其他工艺制作同类产品的企业可参照执行。
1.3本规程对排水管生产过程提出的各项工艺技术要求，是企业生产的技术依据。各企业应结合生产条件和产品特点等实际情况，制订本企业的工艺操作规程。
2.原材料
2.1水泥
2.1.1生产排水管可采用不低于强度等级32.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥，其性能符合GB175《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB199《快硬硅酸盐水泥》、GB748《抗硫酸盐硅酸盐水泥》、GB1344《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》、JC714《快硬硫铝酸盐水泥》的规定。离心工艺不宜采用火山灰质硅酸盐水泥。
2.1.2进厂水泥应有水泥厂提供的标注有生产许可证标记的产品质量合格证。袋装水泥包装袋上应有品种、强度等级、生产厂名和出厂日期及生产许可证标记。水泥厂要提供水泥检验报告，根据需要应提供碱含量指标。
2.1.3袋装水泥应按生产厂名、品种、强度等级分别码放，不得混垛，并有防雨、防潮措施；散装水泥也按上述要求分仓储存，不得混仓。储存中的水泥不应有风化、结块现象。2.1.4对水泥质量有疑问或水泥出厂超过3个月时，应复验其强度等级、标准稠度用水量、凝结时间和体积安定性，并按试验结果使用。
2.2砂子应符合GB/T14684《建筑用砂》的规定。宜采用细度模数为3.0～2.3的中砂，其含泥量不得大于3%。当采用海砂制作钢筋混凝土排水管时，其氯盐含量(以NaCl计)不得大于0.1%。
2.3石子
2.3.1石子应符合GB/T14685《建筑用卵石、碎石》的规定，针片状颗粒含量不得大于15%，含泥量不得大于1%，泥块含量不得大于0.5%。2.3.2石子最大粒径，对于混凝土管不得大于管壁厚的1/2，对于钢筋混凝土管不得大于管壁厚的1/3，并不得大于环向钢筋净距的3/4。采用悬辊和挤压工艺时，宜选用粒径稍小的石子。
2.4进厂的砂、石应分开堆放在坚硬的地坪上，其中不得混有杂草、树叶等。冬季结冰地区搅拌混凝土用砂不得混有冻块。进厂的砂、石材料根据需要应有碱活性试验报告单。
2.5水水应符合JGJ63《混凝土拌合用水》的规定。
2.6混凝土外加剂及粉煤灰
2.6.1根据需要可选用减水剂、早强剂、促凝剂、缓凝剂、膨胀剂等。其性能应符合GB807
6《混凝土外加剂》的规定。钢筋混凝土排水管中不得掺有对钢筋有腐蚀作用的混凝土外加剂。采用蒸汽养护的不得掺引气型混凝土外加剂。
2.6.2对所用的混凝土外加剂需先经过混凝土试验，取得预期效果后再掺用，并根据试验结果适当调整制管工艺参数。
2.6.3混凝土外加剂宜采用水剂，并应准确计量，在混凝土搅拌时加入。当直接采用粉状混凝土外加剂时，应延长搅拌时间1min。
2.6.4外掺粉煤灰的质量应符合GB1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的规定。
2.7进厂的水泥、砂、石、钢筋、外加剂、粉煤灰等原材料，应经检验合格后方可使用。
2.7.1根据设计要求选用低碳钢热轧圆盘条、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋或冷轧带肋钢筋，直径不得小于3.0mm，其性能应符合GB/T701《低碳钢热轧圆盘条》、GB1499《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》、GB13788《冷轧带肋钢筋》的规定。
2.7.2进厂钢筋应有质量合格证，并按规格、按批量抽检；同规格热轧圆盘条每批不大于60t，冷拔低碳钢丝不大于5t，其检验项目为屈服强度、极限抗拉强度、180°冷弯次数及伸长率。
2.7.3钢筋应按规格存放，保持标牌完整，并有防雨、防潮设施。钢筋表面不应有伤痕、锈蚀(凹坑、麻面或氧化皮)和油污。用于滚焊成型骨架的钢筋应保持表面光洁。
3.混凝土
3.1管体混凝土设计强度不得低于30MPa，用于制作顶管的混凝土强度不得低于40MPa。出厂强度不得低于设计强度的80%。
3.2混凝土原材料必须经过称重计量，计量允许偏差：水泥、水、外加剂、粉煤灰，±2%；砂子、石子，±3%。宜采用电子称重装置计量，不得使用磅秤、拉杆秤计量。
3.3混凝土搅拌的最短时间(自全部材料装入至混凝土卸出止)按表1规定：
表1
混凝土塌落度
(cm)
搅拌机类型
搅拌机容积(L)
400～1000
1000以上
≤3
自落式
120s
150s
强制式
90s
120s
＞3
自落式
90s
120s
强制式
60s
90s
3.4搅拌后的混凝土拌合物按生产班次抽样测定坍落度或稠度。离心工艺坍落度宜采用40mm～70mm；立式震动工艺坍落度宜采用20mm～50mm；悬辊工艺、立式挤压工艺和芯模振动加压工艺维勃稠度宜采用20s～60s。
3.5在混凝土的浇注地点随机取样制作试块，三个试件为一组。每天拌制的同配比混凝土，取样不得少于一次，每次制作3组试块。其中一组在标准条件下养护28d，检验设计强度；另外两组与产品同条件养护，检验脱模强度和出厂强度。
3.6混凝土抗压强度试验及评定方法按GB11837《混凝土管用混凝土抗压强度试验方法》及GBJ107《混凝土强度检验评定标准》的规定进行。
3.7混凝土混合物卸出搅拌机至喂料结束的间隔时间：环境温度高于25℃时，不超过60min；环境温度低于25℃时，不超过90min。
3.8北方地区日平均温度低于5℃时，应对砂石料预热(不超过60℃)，并使用热水(不超过80℃)进行搅拌，并延长搅拌时间1min。
3.9第一次搅拌混凝土时，搅拌机应先充分湿润，并按配合比增加水泥用量10%。
4.钢筋骨架
4.1钢筋骨架可用手工绑扎或焊接成型。对于悬辊工艺应采用焊接成型的骨架。
4.2公称内径小于等于1000mm的管子，宜采用单层配筋(有特殊要求的除外)，配筋位置至管内壁的距离为壁厚的2/5；公称内径大于1000mm的管子，宜采用双层配筋。
4.3钢筋骨架的环向钢筋间距不得大于150mm，并不得大于管壁厚的3倍；纵向钢筋根数不得少于6根，手工绑扎架骨的纵向钢筋间距不得大于300mm，焊接骨架的纵向钢筋间距不得大于400mm。
4.4环向钢筋搭接处理应符合GB50204《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定。两端部环向钢筋应各密缠1～2环。
4.5钢筋骨架一般应加保护层定位卡，并宜采用塑料定位卡。双层钢筋骨架的层间要用架立筋连接牢固。
4.6钢筋骨架要有足够的刚度，接点牢固，不松散、不塌、倾斜，无明显的扭曲变形和大小头现象，在运输骨架、装模及成型管子过程中，能保持其整体性。
4.7钢筋骨架各部尺寸允许偏差：直径±5mm；长度+0-10mm；环数+10环；螺距±5mm(连续10环平均值)。
4.8手工绑扎钢筋骨架
4.8.1绑扎应在专用成型机架上进行。纵向钢筋应预先调直，定长切断；环向钢筋不应有扭曲，并应配制一定环数的斜向钢筋。
4.8.2采用20号～22号镀锌铁丝或火烧丝绑扎，所有环向钢筋与纵向钢筋交叉点均应绑扎固定，漏绑率不应大于2%，沿纵向钢筋长度排列的绑扣应呈正反向交叉形式。
4.8.3∮1000mm以上规格或Ⅱ级以上管子，手工绑扎钢筋骨架的端部环向钢筋与纵向钢筋交叉点宜采用手工电弧焊加固。
4.9焊接钢筋骨架
4.9.1所有交叉点均应焊接牢固，邻近接点不应有两个以上的交叉点漏焊或脱焊。整个钢筋骨架漏、脱焊点数量不大于总交叉点的3%，且全部采用手工绑扎补齐。
4.9.2焊后钢筋极限抗拉强度降低值应不大于原始强度的10%，接点侧向拉开力不应小于1kN。
4.9.3焊接钢筋骨架不应有明显的纵向钢筋倾斜或环向钢筋在接点处出现折角的现象。纵向钢筋端头露出环向钢筋长度不应大于15mm。
5.模具组装
5.1组装后的管模尺寸误差应小于GB/T11836《混凝土和钢筋混凝土排水管》规定的该规格管子各部尺寸允许偏差要求。两端口及合缝应无明显间隙，各部分之间连接的紧固件应牢固可靠。
5.2立式震动和芯模振动成型管模的底板应平整，内外模与底板、合缝之间要有密封措施，内外模垂直于底板并准确定位。
5.3管模内壁应清理干净，剔除残存的水泥浆渣。管模内壁及挡圈、底板均应涂上隔离剂。
5.4隔离剂可选用油脂、乳化油脂、松香皂类等。其基本要求为不粘接和污染管壁，成膜性好，易涂刷，与钢模附着力强。
5.5蜡脱模
5.5.1管模内壁的蜡层应以离心方式成型，要求蜡层厚度均匀，表面光滑。蜡层内径符合管外径尺寸要求。
5.5.2根据地区、季节气温不同选用不同熔点的石蜡，一般用熔点54℃以上的纯净石蜡。蜡液温度不低于90℃，夏季高温应对石蜡层冷却降温以保证其有一定的硬度，冬季低温时应先预热管模以防止蜡层脆裂。
5.6钢筋骨架装入管模前应保证其规格尺寸正确，保护层间隙均匀准确，在组装后的管模内钢筋骨架一般应不松动。采用蜡脱模时，钢筋骨架装入管模时应有防止划蜡的保护措施。
5.7同一套管模各部件宜编号，定位组装。
6.离心成型
6.1离心制管机
6.1.1离心制管机应满足在工艺设计转速范围内无级调速，带管模高速运转平稳，管模不颠不跳，托轮及跑轮的不圆度误差应小于0.1mm。
6.1.2机座牢固，同轴托轮顶点水平高差、同轴托轮直径误差、相邻两托轮轴不平行度误差均不大于1mm。
6.1.3轴距确定应以管模跑轮与两托轮间切点至管模中心夹角70～110°为宜(管径越大夹角越小)，以此确定离心机适应的管径范围。
6.2制作较大直径的管子宜采用混凝土喂料机。按管壁厚度不同采取不同的喂料层数，如表2规定。
表2
管壁厚度(mm)
喂料层数
＜80
1
80～150
2
＞155
3
6.3离心制度每层料均应经过慢、中、快三个速度阶段成型，其管模转速可参考下列条文确定。
6.3.1慢速(n慢)用下面公式计算：
n慢＝K·300√R
其中：n慢——喂料转速，r/min;
R——管模半径，cm;
K——系数，1.5～2.0。
6.3.2快速(n快)可用管模线速度控制。参考下面数值选用：
∮1350mm以下为10m/s～15m/s；
∮1500mm～2400mm为15m/s～25m/s。
6.3.3中速(n中)用下面公式计算：
n中＝n快/2
式中：n中——中速转速，r/min;
n快——快速转速，r/min。
6.3.4慢速时间以完成喂料后再延长几分钟为宜；中速时间一般2min～5min；快速时间根据离心制管机性能和混凝土和易性综合确定，以混凝土密实为准，可参考下面数值选用： ∮500mm以下(或前1～2层)一般不少于10min;
∮600mm以上(或最后一层)一般不少于15min。
6.4离心成型结束前，应清除管内壁露石和浮浆，表面擀光。采用多层喂料时，每层离心密实后均应清除浮浆。
7.悬辊成型
7.1悬辊制管机
7.1.1悬辊制管机架应有足够的刚度，在制管过程中不得有明显的颤动。在门架关闭状态下，辊轴每延长米高差应小于1mm。辊轴应满足在0～300r/min之间无级调速。
7.1.2辊轴外径与管内径之比为13～15。
7.2喂料机在管模净空允许的情况下应采用喂料机喂料。要求喂料机行走平稳，皮带速度均匀，输料量应保证在2～3次往返后将料喂足。
7.3成型制度分喂料及净辊压两阶段。
7.3.1喂料管模转速确定参见第6.3.1条规定，K值取2.0为宜。喂料量应控制在压实后混凝土比挡圈超厚3mm～5mm为宜。
7.3.2净辊压管模转速参考表3数值选用：
表3
管径(mm)
管模转速(r/min)
＜500
140～230
600～900
100～200
1000～1350
80～120
＞1500
80～110
注：净辊时间一般为1min～4min。
8.立式震动成型
8.1立式震动可采用插入式震捣器或附着式震动器成型。
8.2采用插入式震捣器时应分层装料，分层震捣密实。每层料厚度为20cm～30cm，层间震捣时间相隔不得大于45min。震捣棒快插慢提，直至混凝土表面液化并无气泡逸出为止。每次插入深度控制在进入下层5cm～10cm，两棒间距应小于震捣器有效作用半径，并按一定方向移动，不得漏震。
8.3采用附着式震动器时，成型方法参照第8.2条进行。
9.立式挤压成型
9.1立式挤压包括轴向挤压和径向挤压两种成型方法，本规程只限于生产混凝土排水管。
9.2轴向挤压制管
9.2.1制管机主轴垂直度误差应小于1.5mm。成型头的抹光钢圈直径应有2mm～4mm的下锥度，其压脚的倾斜度为30°～45°。
9.2.2成型头转速随管径增大而降低，可参考表4数值。
表4
管径(mm)
转速(r/min)
150～300
180～60
400～500
100～40
600
20
9.3径向挤压制管
9.3.1制管机主轴垂直度误差应小于1.5mm。成型头挤压轮外缘比抹光钢圈上端大出1mm～1.5mm，抹光钢圈直径应有2mm～4mm的下锥度，直径误差不得超过±2mm。
9.3.2主轴转速和提升速度，可参考表5数值。
表5
管径(mm)
主轴转速(r/min)
提升速度(m/min)
150～250
230～200
2.0
300～450
180～120
2.0
9.4喂料与成型管模中心应对准制管机主轴，周围间隙均匀以保证管壁厚度一致。对于径向挤压制管，应保证管身与承口连续成型。
10.芯模振动加压成型
10.1在开机之前应根据不同规格管子的振动力要求，按照振动密实效果最佳而振动力量小的选择原则，调整好有关参数。
10.2调整混凝土皮带输送机及回转布料小车皮带输送机位置，确保混凝土料能均匀地喂入内、外模的空间内，禁止将输送机移位到底。
10.3混凝土应均匀连续地喂入管模内，待混凝土喂入管长的1/3高度时方可开启内芯模振动器。
10.4混凝土边振动边喂料至管模顶端时，转动管顶加压装置于管子上方。开启压力油缸使成型环压在管端上，碾压管端面持续1min，关闭内芯模振动器，并继续碾压1min，直至振动器完全停振后，即可将管顶加压装置退回原处。
10.5对已成型的管顶部进行表面清理、修整，然后套入内外保护定型圈。
10.6当起吊吊钩位于管轴心方向时，起吊外模。要求先慢后快，平稳地将外模和管子吊离工作坑，轻轻地放置在养护区的平整地面上。
10.7脱下外模。在另一个底托上放置钢筋骨架，组装外模进行下一个制管循环。
11.蒸汽养护制度
11.1养护前，应对成型后的管壁、端口外观质量进行检查，发现缺陷应立即修整，并在管内壁注明生产日期、班次、编号等。立式震动成型的管口应待混凝土初凝后压光。
11.2蒸汽养护宜采用高效、节能的养护设施，应结合产品码放方式尽量提高填充系数，应设置单独的蒸汽调节阀门和测温元件，温度可在100℃以下任意调整，温度表分度值不应大于5℃。
11.3养护制度分成静停、升温、恒温、降温4个阶段。
11.3.1静停管子成型后在常温下放置1h～2h。
11.3.2升温每小时升温不大于25℃，时间延续2h～4h。
11.3.3恒温相对湿度不低于90%，其最高温度如表6规定。怛温时间因蒸养设施效率、水泥品种、掺混凝土外加剂情况、管壁厚度而异，应以保证脱模强度为准，一般不少于3h。 表6
水泥种类
最高温度(℃)
硅酸盐水泥
80
普通硅酸盐水泥
85
矿渣硅酸盐水泥
95
11.3.4降温控制脱模前管子与环境之间温差不大于30℃，自然降温时间一般不少于1h。
11.4在养护过程中，每小时至少测定温度一次，并根据测温结果调整蒸汽量。
11.5在降低恒温温度时，应按度·小时折算所应延长的时间。
12.脱模、修补与后期养护
12.1脱模
12.1.1蒸汽养护结束，确认管体混凝土已达到规定的脱模强度后方可脱模。脱模强度的确定以管子在脱模中不会发生结构和外观损坏，并满足吊运强度要求为准。
12.1.2脱模过程中，应采取防护措施和正确的卸模操作及吊运方式，防止管体结构和外观损伤。
12.2修补脱模后的管子若存在外观缺并在GB/T11836《混凝土和钢筋混凝土排水管》允许修补范围内，应采取有效方法进行修补。修补材料应与混凝土颜色接近，其粘接强度不低于管体混凝土的抗拉强度，其抗压强度不低于管体混凝土的抗压强度。
12.3后期养护当气温在10℃以上时，宜洒水养护至管体混凝土达到出厂强度。
13.质量控制
13.1企业应建立完善的质量保证体系。
13.2对进厂的原料应进行复检，根据相应标准检验合格方可使用。
13.3企业应建立满足生产要求的试验室，并配备相应的检验仪器、设备。
14.检验、标志、包装、运输和贮存
14.1成品检验、标志、包装、运输和贮存均按GB/T11836及GB/T16752规定进行。
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