大口径PCCP标准管端面倾斜度测量方法及控制研究

孙 钰

（辽宁省水利厅，辽宁阜新123114）



大口径PCCP标准管端面倾斜度测量方法及控制研究

孙 钰

（辽宁省水利厅，辽宁阜新123114）

摘要：预应力钢筒混凝土管（PGGP）的端面倾斜度是衡量管材质量的一项重要指标，它直接影响到管材的安装质量，倾斜度控制不好会使管材的安装轴线和安装高程出现偏差，影响管线的施工质量。寻求科学的测量方法，准确的测量管材的倾斜度，能够在最大限度的保证管材的安装质量。

关键词：倾斜度；测量方法；大口径；PGGP；控制

1　研究背景

辽宁省某重点输水工程预应力钢筒混凝土管采购六标对应的各安装标在管道安装过程中，发现管道对接完成后，个别管道的安装高程和管道轴线会出现较大的偏差，超出管道安装标准规范规定的安装高程和轴线偏差。经过对现场情况的调查和多方面的分析论证，出现偏差的主要原因是管材的端面倾斜度超标。解决管材的安装偏差问题，必须控制管材的端面倾斜度，因此采取有效的端面倾斜度测量方法是解决问题的重要前提。

2　PCCP成品管端面倾斜度的测量方法

2.1 传统的测量方法

《混凝土输水管试验方法》（GB15345-2003）规定，利用宽座角尺和直尺测量管材端面倾斜度，如图1。将宽座角尺和直尺按照图1中的方法放置，直接测量出管材的端面倾斜度值。

图1　规范规定的管材端面倾斜度测量方法

该测量方法存在较大的缺陷，主要包括以下几个方面：一是对于大口径管材的端面倾斜度，对测量设备的精度要求非常高，包括对直尺的变形率和宽座角尺的角度精度要求都非常高，测量工具很小的偏差，都会对测量都会造成极大的影响；二是人为因素，人的因素在测量过程中有时是不可避免的，但对于大口径的PGGP管来说，人为因素的影响远远超出设备精度造成的影响。

2.2 改进的测量方法

根据在生产实践过程中不断摸索，总结了以下几种管材端面倾斜度的测量方法，虽不能够完全消除人为因素和测量设备精度的影响，但比传统方法有了较大程度的改进。

（1）利用激光法测量端面倾斜度

首先将激光测距仪固定在一块平板上，光源中心距平板外侧的距离固定，将承口端混凝土端面清理干净，把固定激光测距仪的平板贴在混凝土端面上，如图2。在激光测距仪正上方的混凝土端面上放置带有刻度的钢板尺，钢板尺接收到红外线光源，光点所指示的刻度值减去激光测距仪光源距端面的距离差即为该点管材的端面倾斜度。

（2）利用铅锤垂线法进行端面倾斜度测量

图2　激光法测量端面倾斜度

将管材放置在水平地面上，管道内部放置水平尺，如图3。利用吊车的起落调整管材的水平度，调整水平后，对管材进行固定，保证管道水平度不会再出现变化，在管材承口端外混凝土端面上，将铅锤的线紧贴混凝土端面，铅锤自然垂下，利用钢板测量铅锤的顶端距离下部混凝土端面的距离，测量的结果即为该点管材的端面倾斜度。

图3　铅锤垂线法测量端面倾斜度

3　PCCP标准管生产过程中中间产品的倾斜度测量控制方法

由于PGGP成品管端面倾斜度的测量存在滞后性，如果出现倾斜度质量问题再进行处理，不能从根本上解决端面倾斜度的问题，不能够有效地控制端面倾斜度的质量，所以必须想办法从源头上解决倾斜度问题，即在管材生产过程中就重视管材的端面倾斜度测量，从而保证产品的最终质量。

（1）在承插口加压涨圆阶段，要观察是否有局部隆起的现象，出现隆起的承插口环会出现纵向变形，从而导致后续产品端面倾斜度的出现，所以，承插口涨圆时的变形检查是必不可少的。

（2）承插口环在螺旋焊芯模上固定前，要对承插口的定位限位块进行矫正，保证承插口固定上以后，承口外端的圆和插口外端的圆是平行的，最大限度的避免钢筒端面倾斜度的出现。

对成品钢筒进行倾斜度检测，以验证前面工序对倾斜度控制效果，主要有两种方法。

①对角线测量方法

成品钢筒放置在水平地面上，测量同一截面上的两条对角线，两条线之间的长度差与钢筒的端面倾斜度呈三角函数的关系，角度α值由钢筒的长度和管材的工作面直径的比例关系进行确定。

②垂线法测法

首先制作一个水平平台，将钢筒放置在水平平台上，在插口端对称固定两个垂线固定装置，固定垂线的位置至插口端的距离相同，测量锤线距承口环外沿的距离，相互对称的两侧的距离差可以体现钢筒端面倾斜度的大小。

（3）在浇注底模固定阶段。浇注底模要固定在地面上，固定前要对底模的水平度进行测量，保证底模的水平度，这是控制成品管端面倾斜度的重要措施。

（4）在管芯浇注前的钢筒组装阶段。钢筒在组装过程中，要观察承口端在放入底模时，是否完全落入底模，未落入部分可能会加大成品管的端面倾斜度，所以在模具组装过程对此项指标进行严格控制，保证最终产品的质量。

4　结语

依照上述的方法对PGGP标准管的端面倾斜度进行测量，可以有效的保证PGGP标准管验收质量；按照中间产品端面倾斜度的控制方法进行生产指导和控制，能够有效的控制成品管端面倾斜度，保证最终产品的质量，从而提高管材安装的施工质量。

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作者简介：孙 钰（1976年—），男，高级工程师。

收稿日期：2016-01-05

DOI：10.3969 /j.issn.1672-2469.2016.02.017

中图分类号：TV523

文献标识码：B

文章编号：1672-2469（2016）02-0047-02