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        新建管樁廠的生產工藝與質量控制

        2018-09-13 16:27:35

        預應力高強混凝土管樁(PHC)由于其質量保證,性能優良,施工便捷等諸多優點,已被廣泛地應用到各類建筑物的基礎工程中,近十年來得到很快的發展,生產和使用的范圍由珠江三角形向長江三角洲以及我國沿江沿海迅猛推進。新建的管樁生產企業如雨后春筍,僅建華管樁,至2003年底管樁生產廠已達9家,管樁生產線22條,遍布全國各地,預計2003年建華公司管樁的年生產量將突破2000萬米。

        新建的管樁生產企業如何進行質量控制,縮短新廠投產磨合期,盡快穩定產品質量呢?筆者將自己在近兒年建華管樁迅猛發展過程中從事質量管理的心得總結一、二,供同行參考指正。新建管樁生產企業質量管理主要應從如下方面進行考慮:

        一、工藝布局

        工廠工藝布局要合理順暢、節拍明顯、各階段生產能力基本平衡,同時應充分考慮質量的需要,由于PHC管樁混凝土強度等級大于C80,通常加高效減水劑,水灰比小,混凝土拌和料塌落度低(一般20?50mm),工藝布局應盡量考慮縮短從混凝土攪拌到離心成型的時間,防止拌和料塌落度損失,保證混凝土離心均勻密實。

        二、設備選型及安裝

        混凝土攪拌和離心成型是制造預應力管樁十分重要的工序,設備選型及安裝質量對產品質量影響最大。

        攪拌機:選型應根據管樁規格大小,設計生產能力選擇其容量,力求攪拌時間短,攪拌均勻,同一管樁投料次數盡量少,同時需要配備能自動計量的電腦操作系統,以確保計量準確。

        離心機:選型要滿足最大規格管樁啟動扭矩的要求,離心從低速~低中速~中速~高速四個階段工藝參數能自動控制,速度平穩。

        離心機基礎:離心機工況惡劣,在鋼模啟動時,鋼模內混凝土嚴重偏心,致使啟動扭矩大,且承受沖擊載荷,在工作過程中需經歷多種速度的變化,由于轉動慣量大,極易產生振動,因此離心機基礎必須牢實可靠,能經得住長期不均勻載荷引起的振動。所以,地基宜打樁處理為好,使持力層落在強風化巖或堅硬的粘土層、密實的碎石層、砂土層粉土層上,且澆灌的鋼筋混凝土層應有一定的深度,不宜小于1米。

        離心機安裝和調校:離心機安裝前要對全部零件進行清洗,去污潰,軸承位加足潤滑脂,檢查地腳繃栓孔內有無雜物,清理干凈后,按地基平面復核各相對尺寸,才進行吊裝機架就位,調整位置放正調整墊板,地腳螺栓螺帽擰出露出4?5螺距長,可進行粗調校,澆注混凝土前,地腳姍栓孔內澆水濕潤,以保證新澆混凝土與原固基聯成一整體。安裝時必須進行反復調整和側試側,試結果必須符合離心機安裝精度要求。校準檢驗項目包括:

        1? 各組托輪的水平度;

        2? 相鄰兩組托輪軸線的同軸度,在水平與垂直兩個平面上檢查,任意兩組托輪軸線螺積的同軸度;

        3? 托輪的徑向跳動;

        4? 主副托輪同側端面的平面度;

        5? 托輪的相鄰輪矩誤差和累積輪矩誤差;

        6? 電機軸線與離心機軸線的平行度;

        7? 托輪外徑尺寸,在兩個方向上檢測。

        離心機調校一般可分三次進行,第一次粗調,在地腳螺栓孔內澆注混凝土前進行;第二次細調,在混凝土澆注后2天左右進行,糾正澆注引起的偏差;第三次精調,一般在混凝土澆注后7天進行,最終定位。安裝調校后,再復核一次,若合格即可試機。

        先空機運轉,使機器由低速向高速手動試運轉30分鐘,觀察電控柜啟閉是否靈活正常,托輪轉動是否平穩,正常后進行空模試運轉,觀察鋼模運轉是否平穩,跑輪與托輪接觸是否良好,電器控制系統是否靈活可靠,軸承有無發熱,正常后負載運轉,將正常作業裝有混凝土的鋼模放在托輪上,按工藝規程作業,觀察運轉過程中各部件是否正常。離心完畢,檢查鋼模內管樁的成型質量,余漿的情況等等,連續觀察3?5條,一切正常,才可投入正式使用。

        離心機安裝不好,后患無窮,如高速離心時將引起管模跳動,這種跳動是撞擊式的,沒有規律性,使混凝土離不硬,易造成管樁內壁露石,掛漿內分層嚴重,或管樁長度壁厚不均等缺陷,嚴重影響產品質量。

        三、原材料選擇

        選用優質的原材料是確保PHC管樁質量的前提條件,原材料的選擇必須慎重。

        水泥:配制PHC管樁混凝土用的水泥一般選用質量符合GB157規定的強度等級為4.25以上的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,除此之外由于管樁產品的特殊性,對水泥強度、鋁酸三鈣含盤、凝結時間、壓蒸穩定性、與減水劑的適應性等方面還有其特定的要求。因此新建管樁廠試驗工作應提前安排,建華管樁每個新廠投產前都會花大量的人力和精力選擇附近規模較大、質量控制能力較強的水泥廠進行合作,就管樁水泥生產進行研究和探討,水泥廠依據企業的實際情況按管樁的要求對水泥參數進行調整,管樁廠對應進行有關試驗,確定最有利于管樁質量的水泥生產工藝參數,并穩定生產一段時間,確保管樁新廠投產時,水泥質量穩定并符合管樁生產要求,這對管樁質量的保證非常重要,從建華管樁的南京、上海、天津、福建、江蘇、湖北等分公司的順利投產,都證明前期水泥試驗的投入是非常必要的,也是很有效的。

        舉江蘇建華的例子來說:江蘇建華與嘉新京陽水泥合作早在2002年底就開始了,經過半年多試驗,嘉新京陽水泥根據建華管樁的要求,結合自己企業的實際情況先后對水泥礦物組成(特別是C3A的含量)、 水泥的顆粒分布、混合料摻量、比表面積等工藝參數進行了反復調整,并于2003年5月在南京建華進行試用,確定管樁水泥生產的最佳工藝參數,確保江蘇建華7月1日投產后產品的高質量。

        碎石:選擇質地堅硬、級配良好、表面粗糙的花崗巖或石灰巖,具體要求是:5?25連續級配,碎石含泥量<1%,壓碎指標<10%,針片狀含量<10%,軟弱顆粒含量<3%,有害物質含量等其它指標應符合GB/T 14685-2001中I類石的標準。

        砂:采用硬質潔凈的天然中粗砂,細度模數2.3?3.4之間,顆粒級配符合二區級配,含泥量<1%,有害物質含量、堅固性等其它指標應符合GB/T 14684-2001《建筑用砂》中I類砂的規定。

        鋼材:

        PC鋼棒:選用供應能力強,質量穩定供應商,PC鋼棒的性能除符合YB/T 111《預應力混凝土用鋼棒》中的技術要求以外,還要求墩頭強度損失小,有良好的蒸養適應性。

        螺旋筋:采用低碳鋼熱軋圓盤條,其質量符合GB/T 710,優先選用Q235、Q215。

        減水劑:選用質量穩定,減水效果好,與水泥適應性良好,適合蒸養的高效減水劑。

        四、工藝參數的確定

        根據所選用的材料,設備以及當地的氣候條件確定合理的工藝參數試用,在試生產過程中還應對相關工藝參數的合理性進行確認, (如攪拌、離心、蒸養、蒸壓等工藝參數的確定都應考慮所選水泥的性能和當地的氣候條件),不可不分材料,不分地域一律照搬老廠或者其它廠的工藝參數。

        五、質量管理 “以人為本”

        管樁生產企業是一個勞動力密集型的企業,工人操作的熟練程度和操作質量的好壞直接影響產品質量,新廠人員的培訓十分重要,當地的標準要求、氣候環境條件的影響、工廠工藝布局特點、設備選型、所選原材料的特點(尤其是所選用水泥的性能特點)、試生產過程中應該注意的事項等等,都要在工人上崗前進行詳細的技術交底,主筋墩頭、骨架滾焊、砂石級配、拌和、張拉、離心、蒸養、蒸壓等崗位要進行重點培訓,試生產過程中重要崗位操作應進行現場指導和跟蹤。新建管樁生產企業由于影響產品質量的因素較多,從事質量管理的人員要求有比較豐富的經驗,經常深入生產現場進行指導,及時發現和跟蹤生產中存在的問題,將生產中出現的問題由簡到繁逐一解決,新廠的生產和產品質量才能在盡量短的時間內步入正軌。