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預(yù)應(yīng)力方樁的生產(chǎn)工藝控制

2018-09-13 16:29:49

方樁生產(chǎn)企業(yè)雖然建立了ISO9001質(zhì)量管理體系

,但是由于方樁的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜,自動化程度低
,人為影響因素很多
,為了嚴格控制產(chǎn)品質(zhì)量
,必須加強對攪拌
、張拉、離心
、養(yǎng)護四個關(guān)鍵過程的控制
,以達到滿足顧客要求和提高內(nèi)部管理水平的目標。

預(yù)應(yīng)力方桿的生產(chǎn)工藝控制

、混凝土攪拌過程

方樁混凝土攪拌過程(工序)是方樁生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵過程(工序)--質(zhì)量控制點。如何正確實施該質(zhì)量控制點

,確保該關(guān)鍵過程質(zhì)量受控
,應(yīng)從以下幾點著手。

1. 秤量系統(tǒng)的穩(wěn)定

(1)秤量系統(tǒng)

。其主要由秤臺架、秤斗
、傳感器
、顯示儀表、連接線(信號電纜)等組成
。秤量系統(tǒng)的穩(wěn)定性
、精密度直接影響混凝土的制造質(zhì)量。

(2)秤臺架的剛度可靠性

。大多數(shù)秤臺架(座)均在攪拌樓樓層框架上制作安裝,或用吊秤
,或用懸臂秤
。因此支撐傳感器的秤臺架必須牢固、剛度好
,秤量后秤臺支架(座)不會變形
、晃動,攪拌樓框架也要有足夠的剛性
,避免攪拌機運行時秤臺架晃動變形

(3)秤斗的自由性。秤斗作為混凝土原材料配合比的儲料容器

,在稱重計量時必須充分靈活自由
,除了傳感器的支點外
,它不能受其它連接物的干擾
,否則會影響秤重的準確性。要保重秤斗與周圍框架的間隙≥2cm
,各秤斗進料口
、出料口應(yīng)使用軟連接,水泥
、礦粉采用過濾布做軟接,以起到排氣作用
。水秤
、外加劑秤則采用軟質(zhì)PVC雙面膠水帶,既軟接又抗?jié)B
。在固定軟接時不要拉得過緊
,保證秤斗有一定的晃動量
。水秤
、外加劑秤的管道輸入口應(yīng)另外固定,不可直接擱置在秤斗上
,管道出口安裝氣動蝶閥
,以免影響稱量的精度。

(4)傳感器的選擇和安裝

。傳感器的秤量范圍一般應(yīng)為稱重量和秤斗自重總和的3?5倍為宜,既要考慮秤量時物料的沖擊
,又要考慮量值過大時精 度降低
。傳感器的結(jié)構(gòu)形式有懸掛式(吊式)和懸臂式兩種,懸掛式適合于稱重量較小情況
,一般如水秤
、外加劑秤,懸臂式適合于石子秤
、砂秤
、水泥秤、摻合料秤等。但在許多攪拌站的地面秤量系統(tǒng)中也有大量使用懸掛式傳感器的
,直接吊在儲料倉下,連同橫皮帶一起秤重或單獨的秤斗秤后再放入橫皮帶
。懸臂式傳感器安裝時應(yīng)根據(jù)傳感器指示的箭頭方向安裝,不可裝反
。在秤重后還應(yīng)注意傳感器懸臂端底面與固定支架是否有5mm以上的間隙
,使用中也要經(jīng)常檢查該間隙部位是否被水泥結(jié)塊、其它碎石
、沙粒等雜物所堵塞而影響稱重精度
。另外在安裝或維護秤量系統(tǒng)時,不能將傳感器當做電焊時的連接導(dǎo)體
,任意的打火、焊接中產(chǎn)生的大電流必然會引起傳感器失效失真
。在生產(chǎn)過程中還要經(jīng)常對稱量系統(tǒng)進行檢查
、維護,定期校秤標定

2. 控制系統(tǒng)的先進

、可靠
、穩(wěn)定

(1)控制系統(tǒng)的組成主要包括電氣控制系統(tǒng)

、微機控制系統(tǒng)和電視監(jiān)控系統(tǒng)。有兩種控制方式均可獨立完成砼生產(chǎn):一種是手動方式
,即借助于工控機
,手動操作各有關(guān)按鈕完成砼生產(chǎn);另一種是自動方式
,即完全由工控機實現(xiàn)砼的自動生產(chǎn)與管理。兩種控制方式可通過轉(zhuǎn)換開關(guān)相互轉(zhuǎn)換

(2)電器控制系統(tǒng)由電氣柜和操作臺兩部分組成

。電氣元器件應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)可靠的產(chǎn)品,產(chǎn)品質(zhì)量符合國際(IEC-947)有關(guān)標準及規(guī)定
。電氣柜內(nèi)電器件采用標準卡軌安裝
,板前布線,給維修
、安裝帶來極大的方便。系統(tǒng)具有大、小兩個操作臺(或操作區(qū)域)
,其中大操作臺主要控制和監(jiān)視攪拌設(shè)備的生產(chǎn)情況
,小操作臺用來控制和監(jiān)視骨料倉分料器及各種骨料的上料情況、粉料倉上料控制情況
。兩操作臺各按鈕按生產(chǎn)流程方式布置,且均有中文標注
,使操作更加清晰明了
,操作人員容易掌握,使用方便
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">?刂葡到y(tǒng)的輸入電源應(yīng)穩(wěn)定,建議加裝穩(wěn)壓器
,控制臺應(yīng)可靠接地防止靜電產(chǎn)生。由于攪拌樓粉塵較大
,應(yīng)定期對各元器件吹灰除塵
,以防積灰引起短路跳閘、死機
、誤動作
、燒毀元器件。

(3)微機控制系統(tǒng)采用MK2000方樁生產(chǎn)專用管理系統(tǒng)軟件

,該軟件系統(tǒng)主要由自動化生產(chǎn)控制系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)兩大功能模塊組成,功能強大
。其中自動化生產(chǎn)控制系統(tǒng)通過工業(yè)標準的傳感器
、硬件電路和I/O接口板,采用標準的IPC工業(yè)控制機對混凝土攪拌站生產(chǎn)系統(tǒng)的各控制信號進行實時測量
、顯示和控制
,具有配比儲存
、落差自動補償
、砂石含水率補償?shù)裙δ埽⑶夷軠蚀_方便地輸入
、調(diào)出和修改各物料的設(shè)定值及配方號
,對生產(chǎn)過程中的錯誤做出提示,實現(xiàn)混凝土生產(chǎn)的自動化
。生產(chǎn)管理系統(tǒng)利用計算機網(wǎng)絡(luò)控制
,實現(xiàn)了調(diào)度室、試驗室
、控制室
、運輸部、總經(jīng)理室等業(yè)務(wù)部門的全面聯(lián)網(wǎng)
,對生產(chǎn)任務(wù)單
、施工配比、原材料的進料和消耗
、商品砼生產(chǎn)和運送記錄(砼小票記錄)、各生產(chǎn)報表等重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行全面的數(shù)字化管理
,極大地方便了企業(yè)的管理和決策,提高了企業(yè)的競爭力

系統(tǒng)具有完善的自鎖

、互鎖功能,以保證系統(tǒng)準確
、可靠的運行
,并具有常見故障檢測及報警功能。

(4)電視監(jiān)控系統(tǒng)主要由彩色攝像機

、自動光圈鏡頭、彩色多畫面處理器
、彩色工業(yè)監(jiān)視器等組成
。通過電視監(jiān)控可以方便地觀察外部生產(chǎn)情況,以防止意外情況的發(fā)生
。系統(tǒng)具有多套配比庫
,可滿足技術(shù)部多方需求
,如施工配比
、理論配比等。所有技術(shù)報表自動生成
,能夠一次性打印
,并且各種報表用戶能夠像WORD一樣自行調(diào)整。技術(shù)部通過網(wǎng)絡(luò)接收生產(chǎn)任務(wù)信息
,從選配比到出廠資料
,無論是工作時間還是工作量
,都比使用系統(tǒng)前有質(zhì)的飛躍

(5)目前很多企業(yè)在統(tǒng)計原材消耗數(shù)量時

,仍然使用生產(chǎn)配合比的單方耗用量乘以生產(chǎn)方量來計算每種原料的總體原材用量,但是配比用料與實際耗料(料秤)是存在一定誤差的
。系統(tǒng)在進行耗料自動采集后
,交生產(chǎn)每盤混凝土的耗料數(shù)量
,以設(shè)計用量和實際用量的形式進行比對
,同時顯示兩種耗料數(shù)量及誤差率,并詳細記錄生產(chǎn)每盤混凝土的時間
、方量
、喂料車號、方樁型號規(guī)格等信息
,為混凝土的質(zhì)量跟蹤
、 攪拌系統(tǒng)倉位校對
、原料的實際消耗等多方管理分析提供準確安全的依據(jù)

3. 攪拌機內(nèi)部攪拌功能設(shè)計合理、攪拌均勻

攪拌機有立軸行星式攪拌機和雙臥軸強制式攪拌機兩種

。這兩種攪拌機各有千秋
,使用廣泛。

(1)立軸行星攪拌機攪拌原理為公轉(zhuǎn)加自轉(zhuǎn)

,有復(fù)雜的攪拌曲線,能在很短的時間內(nèi)完成攪拌工作
,屬完全的強制式攪拌機
,具有長期干攪拌的能力。與臥軸攪拌機比較
,具有無軸端密封和不漏漿等特點
;與立軸攪拌機比較,具有電機功率小
,不卡料,耐磨件磨損小等優(yōu)點

(2)雙臥軸強制式攪拌機攪拌軸采用軸端新型圓錐螺旋傘齒-行星齒輪減速機傳動

,臥式筒體內(nèi)安裝有雙軸旋轉(zhuǎn)反向的槳葉,槳葉成一定的角度將物料向軸向
、徑向翻滾
,使物料迅速均勻混合。其也屬強制式攪拌機
,激烈的攪拌運動縮短了一次混合的時間
,更快速高效。由于傳動減速箱在腔體外
,維護檢修更容易

(3)攪拌就是利用攪拌葉的強制力、物料的重力

,使各種物料如粗骨料
、細骨料、粉狀膠凝材料
、水、減水劑等均勻混合在一起
,組成一種膠凝狀可流動的混凝土工序
。 攪拌過程分為兩個階段,第一階段為干攪拌
,一般為5?30s
,這個階段對混凝土攪拌的均勻性有很大的影響
; 后一階段為濕攪拌,一般控制在70?120s之間
,將全部物料混合在一起
,使之成為新的膠凝狀混凝土材料。攪拌如果不均勻
,混凝土就會離析
,那么粗料多的強度就高,細料多的強度就會相對低一些
。因此
,攪拌葉片的設(shè)計角度
、葉片大小都應(yīng)適合管樁混凝土的生產(chǎn)要求
,另外對原材料的下料程序也要進行合理設(shè)計。

(4)物料的投料順序及混凝土的用水量(水膠比)控制對混凝土的和易性

、流動度起著很關(guān)鍵的作用
。目前有以下幾種投料方式:①一次投料法,將水泥
、摻合料
、砂
、石一次性投入
,干拌后再投水濕拌
,最后加減水劑攪拌;②順序投料法
,按一定的順序
,如砂、水泥
、摻合料、碎石順序投料
,先干拌
,后加水濕拌,最后加減水劑攪拌
;③混合投料法
,先投入同種物料中的一部分,以后再陸續(xù)投入
,如先投砂
、水泥、摻合料
,進行干拌,再投大部分或全部水
,進行短時間濕拌
,然后投碎石繼續(xù)攪拌,加剩余水再攪拌
。減水劑如果加入水中一起稱量更均勻

方樁混凝土攪拌工序宜采用混合投料法,可以充分利用有效的時間

,根據(jù)物料的特點綜合平衡。在砂石下料時就邊開邊攪拌
,下完砂石再下水泥和摻合料
,干拌時間要短,加60%水及減水劑濕拌
,最后加剩余40%水攪拌
。當然,方樁廠家也可以對骨料
、粉料的具體投料順序結(jié)合實際作調(diào)整、試驗
,既要使膠凝材料起到提高強度作用
,也要考慮到攪拌機本身設(shè)備的性能特點
。合理的投料順序?qū)μ岣呋炷翉姸取p少水泥用量有極大的幫助

、預(yù)應(yīng)力張拉過程

預(yù)應(yīng)力的作用主要是:在方樁承受載荷之前,對受拉方樁中的鋼筋施加預(yù)壓應(yīng)力

,提高構(gòu)件的剛度和抗彎性能,推遲裂縫出現(xiàn)的時間
,增加構(gòu)件的耐久性
。因此,為了保證方樁的脫模起吊
、裝車入釜
、入庫堆放、發(fā)貨裝車
、工地卸貨、樁基施工
、樁基承載及耐久性等的安全可靠
,將預(yù)應(yīng)力張拉過程(工序)確定為質(zhì)量體系的關(guān)鍵過程(工序)、 質(zhì)量控制點是十分必要的
。在混凝土布料及合模之后
,離心成型和蒸養(yǎng)之前
,張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋
。預(yù)應(yīng)力張拉采用鋼模外部一次整體張拉工藝
,有中心張拉和外圓張拉兩種
,一般直徑800以上大口徑方樁采用外圓張拉方式。 張拉工藝采用預(yù)應(yīng)力(油壓表顯示值)和伸長值雙重控制
,以油壓為主
,控制伸長值為輔,兩個數(shù)據(jù)都要記錄備查

1. 張拉機的校驗標定

預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂?shù)男r炇穷A(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)工程中十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)

,其校正的準確度會直接影響建立在管樁構(gòu)件上的預(yù)應(yīng)力值和管樁的性能
,尤其是在小預(yù)應(yīng)力值的方樁構(gòu)件施工中更應(yīng)重視千斤頂?shù)男r?div id="jfovm50" class="index-wrap">。另外,油壓表也要同時校驗標定
。以上校驗工作均應(yīng)請當?shù)赜嬃坎块T定期實施并出具檢驗報告

2. 張拉工裝部件(五件套)的加工

、裝配精度、張拉規(guī)范

張拉工裝部件(張拉具)一般有張拉螺桿

、張拉螺母
、錨固板
、固定板
、張拉板五件組成
,也叫張拉五件套
。張拉板、固定板與方樁的端板裝配
,它們的同心度
、外圓尺寸精度等與鋼模的內(nèi)孔尺寸配合間隙,決定了張拉時預(yù)應(yīng)力是否有損失
,同樣
,張拉螺桿與錨固板內(nèi)孔的同心度、間隙小有摩擦也會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失
。張拉后應(yīng)保壓10?20s,并迅速用板子
、棘爪等工具鎖緊張拉大螺母或大螺環(huán)(外園張拉)
,盡量減少預(yù)應(yīng)力損失。已投產(chǎn)幾年的老方樁廠
,由于張拉螺桿絲牙損壞
,張拉往往會采用墊螺絲、套筒
、墊片之類的零件,應(yīng)盡量避免這種做法
,因為張拉大螺母不易鎖緊

3. 模具的清潔潤滑

一般在張拉板、固定板裝配對應(yīng)位置的鋼模筒體內(nèi)圓表面要刷廢機油

,如果有殘余的混凝土
、水泥漿必須清理干凈,以便張拉時摩擦阻力小
,預(yù)應(yīng)力損失少
。喂料后、合模前也必須檢查有無混凝土雜物掉入該位置
,必須清潔后張拉

4. 環(huán)筋

鋼筋籠由滾焊機自動點焊而成,如果焊接不牢

,或者在裝配
、喂料時散籠,環(huán)筋倒下
,該處鋼筋籠的外圓直徑變小了
,在預(yù)應(yīng)力張拉時預(yù)應(yīng)力鋼筋就會不在一條直線上
,預(yù)應(yīng)力就會在垂直方向分解一個力
,造成預(yù)應(yīng)力的部分損失。

綜上所述

,在預(yù)應(yīng)力張拉工序中存在各種各樣的預(yù)應(yīng)力損失
。因此,雖然工藝規(guī)定要求預(yù)應(yīng)力值為標準預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強度的70%
,但在實際操作中應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力的損失
,油壓表值應(yīng)控制在70%?75%之間,取上限值為宜
,尤其是長樁。

、離心成型過程

離心成型是指利用旋轉(zhuǎn)時物料的離心力

,使游動的混凝土在鋼模中進行有序排列,形成有密實的混凝土層過程(工序)
?div id="m50uktp" class="box-center"> ;炷猎矫軐崗姸染驮礁撸粗畡t低
。離心工藝制度設(shè)計的合理與否直接決定了混凝土的強度
、管樁的外觀質(zhì)量

1. 離心機和鋼模的運轉(zhuǎn)精密度

(1) 離心機的水平度和平行度必須定期校正,各地腳螺絲

、連接螺絲緊固不松動
,離心機運行時無振動,離心機托輪間距準確不錯位滑移
,傳動皮帶張緊不打滑

(2) 鋼模同心度好、跑輪磨損一致、直線度好不變形

,與鋼模跑輪對齊不錯位,離心時管模不跳動

(3)定期用轉(zhuǎn)速表校驗鋼模的轉(zhuǎn)速與設(shè)定離心工藝轉(zhuǎn)速是否一致

2. 離心工藝制度的確定

(1)離心速度的選擇:離心速度決定離心力的大小。在一定的塌落度條件下

,選擇最佳的離心速度是十分關(guān)鍵的
。離心工藝一般分四個階段:低速、低中速
、中速
、高速
。低速階段又稱為布料速度階段
,目的是使鋼模中的混凝土沿鋼模縱向均勻分布
,并有部分拌合作用
。中速、低中速為過渡速度階段
,起均勻
、拌合、速度轉(zhuǎn)換作用
,使混凝土成型時有逐漸連續(xù)進行的過程;高速階段為混凝土密實速度階段
,它加大離心力
,使混凝土拌合物充分密實,析出漿水

(2)離心時間的選擇:根據(jù)混凝土拌合物的實際情況以及設(shè)備

、鋼模的運行狀況,合理選擇四個階段的離心時間
。低速時間不宜過短和過長
,過短則混凝土調(diào)整不均勻,過長則會加劇鋼模內(nèi)壁與混凝土的摩擦
,破壞隔離效果,從而導(dǎo)致方樁外壁粘皮
、麻面
、剝落、脫模困難。 總離心時間盡量控制在9?15min內(nèi)
,以提高離心機的使用效率和節(jié)約電力
。四個階段的離心時間大概為慢速2?4min,低中速1?2min
,中速1?2min
,高速4?8min,僅供參考

四、養(yǎng)護過程

養(yǎng)護也對混凝土的強度有很大影響

,養(yǎng)護不到位
,混凝土就會產(chǎn)生干縮裂縫,對混凝土的強度影響很大
。管樁混凝土養(yǎng)護主要有常壓養(yǎng)護(蒸養(yǎng)池)和壓蒸養(yǎng)護(蒸壓釜)兩種
,對生產(chǎn)PC樁產(chǎn)品的工藝,應(yīng)將常壓蒸汽養(yǎng)護作為關(guān)鍵過程(工序)
,對生產(chǎn)PHC管樁產(chǎn)品的工藝
,應(yīng)將壓蒸養(yǎng)護作為關(guān)鍵過程(工序)

1. 常壓養(yǎng)護

常壓養(yǎng)護是指鋼模和方樁一起放置在蒸養(yǎng)池內(nèi)進行蒸汽養(yǎng)護

,使方樁混凝土強度達到脫模、放張強度
,生產(chǎn)PC方樁則還要保證PC方樁的產(chǎn)品 強度達到要求(如C60
、C70強度等級等)。常壓養(yǎng)護分靜停
、升溫
、恒溫、降溫四個階段
,養(yǎng)護恒溫溫度一般控制住80?95°C之間。升溫速度勻速
,不宜過快
,以防混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。池內(nèi)蒸汽管分布均勻
,加熱就會均勻
,池蓋保溫、不漏蒸汽
。溫度計定期校驗,養(yǎng)護時間必須保證不得為追求生產(chǎn)效率而提前開池。常壓養(yǎng)護工藝制度也是要通過實驗室多次試配才能確定

2. 壓蒸養(yǎng)護

壓蒸養(yǎng)護是指方樁脫模后裝車進入蒸壓釜中,經(jīng)飽和蒸汽高溫高壓養(yǎng)護

,是混凝土強度迅速達到產(chǎn)品的設(shè)計強度的過程
。壓蒸養(yǎng)護有升壓、恒壓
、降壓
、降溫四個階段,該壓蒸工藝可以使管樁混凝土強度達到C80等級以上
,也就是PHC方樁
。同樣升壓階段應(yīng)勻速緩慢,時間控制在 1.5?2.5h內(nèi)
;恒壓階段應(yīng)保證壓力在0.9?1.05MPa,溫度在180°C左右狀態(tài)下
,時間控制在3.5?4.5h
;降壓階段同樣應(yīng)勻速緩慢,時間控制在1.5?2.5h內(nèi)
;最后是降溫階段
,雖然壓力為零,但是方樁溫度還是很高
,達到80?100°C之間
,與室外溫差過大,要避免因驟冷而使方樁混凝土收縮不均勻產(chǎn)生裂紋
。一般采用微開、半開
、全開釜門
,有條件的方樁廠可以制作保溫棚或覆蓋防風油布,待冷卻到比氣溫略高時再出釜或出棚
,這在寒冷的北方地區(qū)尤其重要
。關(guān)于壓蒸養(yǎng)護工藝制度的制定,各管樁廠應(yīng)根據(jù)自己的混凝土配合比
、脫模強度
、蒸汽質(zhì)量、蒸壓釜的配備等情況進行試驗論證

預(yù)應(yīng)力方樁都是通過以上四個工序來實現(xiàn)的

,因此對影響產(chǎn)品關(guān)鍵的上述四個質(zhì)量工序進行重點控制,列為關(guān)鍵過程
,一定會取得很大效果