浅谈悬辊式混凝土排水管生产工艺及优缺点

汪 程

（保定市排水总公司，河北 保定 071000）

在传统的市政排水工程中，混凝土排水管不仅用于排水系统，还应用于农业灌溉、化工、燃气、矿山等多个领域中，钢筋混凝土排水管的广泛使用与其自身的优点密不可分，首先，混凝土排水管具有优良的抗腐蚀性，生产工艺并不复杂，制造成本低，制作速度较快，能够及时满足工程进度需求；其次，钢筋混凝土排水管十分坚固，稳定耐用，可以承受强大的压力，安全系数高，第三，混凝土排水管种类多样，结构合理，可以较好的适应不同环境；最后，混凝土排水管施工安装工艺较为简单，内壁十分光滑，畅通性好，不容易发生杂质累积和堵塞，目前仍是市政排水工程中的主要使用材料。

混凝土排水管是指内水压力小于0.1mpa 的污水管和雨水管，混凝土排水管，按照有无钢筋，分为钢筋混凝土管(RCP)和混凝土管(CP)，按照外压荷载分级，钢筋混凝土管分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级，按接口形式分为承插口管、企口管、钢承口管、双插口管，按连接方式分为柔性接口和刚性接口，按施工工艺分为开槽施工(埋管)和顶进施工(顶管)两种。

混凝土排水管的生产，根据不同地区的市场需求和设计要求等因素，主要分为是悬辊式制管、离心式制管、芯模震动制管和立式振捣挤压制管等生产工艺。本文主要就悬辊式制管工艺的特点进行浅析。

悬辊式制管设备，是采用悬辊法生产混凝土和钢筋混凝土排水管的成型设备，主要用于生产长度2-5m，内径300-2500mm 的混凝土及钢筋混凝土管，管道接口有平口、企口、承插口。悬辊制管工艺，是制管行业中比较成熟的一种水泥制管工艺，用悬辊工艺生产的混凝土排水管，密实性好、外观美观、生产效率高、用料省、噪音低，对场地、生产环境的要求不高，相对于其它排水管生产工艺，操作安全，总投资少，经济实用。经过多年改进和创新，至今仍是中国水泥管生产中的主力军。

悬辊式制管工艺是以悬辊轴为主要作用力，辅以离心力和振动力，三种作用力将混凝土填充料在管模中制作成型，由于悬辊轴压力的方向为径向，从根本上改变了离心工艺排水管结构的弊端。

悬辊式水泥制管设备，主要由主电机架、悬辊轴、龙门架、配电柜、强制式混凝土搅拌及输送设备、制管模具等组成，同时必须配备筋笼滚焊机、钢筋调直机、蒸汽养护设施、行车、运输堆放等机械。

悬辊式排水管的生产，首先调速电机以低速离心的方式使套在主轴上模具两端的挡圈与主轴之间摩擦带动模具一起开始旋转，开始时，电机速度不宜太高，旋转的同时，将已提前搅拌好的干硬性混凝土，通过自动喂料设备喂进管模中，在管模内壁均匀布料，随着电机速度的提高，在离心力的作用下，混凝土填充料跟随管模一起旋转，当填充料层厚度超过管模挡圈时，悬辊轴开始发挥作用，对混凝土填充料进行滚压，同时，随着电机转速的不断提升，混凝土填充料与悬辊轴之间由于厚薄不均产生振动，受到振动力的混凝土填充料慢慢在管模内分布均匀，在悬辊轴的压力下逐渐型，继续加料，管模内壁与悬辊轴之间压力逐步增加，当混凝土填充料加到一定量时，悬辊轴对管模内壁的压力使排水管的密实程度越来越高，加料结束后，管模和成型的排水管在主电机的带动下高速运转，在悬辊轴的压力和离心力的共同作用下，排水管密实性达到设计要求，最终挤压成型。

悬辊式制管工艺的具有以下优点，第一，悬辊制管设备主要生产部件为悬辊轴，电机转速低于离心工艺的离心机电机转速，并且管模套置于辊轴中，避免了管模跳动甚至“弹飞”现象的发生，安全性大大提高；第二，生产所用的悬辊设备占地面积小，对厂房的高度、蒸养坑的深度要求比立式振捣制管工艺和芯模振动工艺所需的场地条件要求低，操作方便，建设成本低；第三，由于采用的是干硬性混凝土，水灰比小，坍落度为零，且生产过程中多数生产企业采用的是自动上料、搅拌、喂料系统，生产效率较高，气候、温度等外界因素对混凝土的影响较小，搅拌出的混凝土配料准确，强度较高，同等级混凝土损耗小，自动上料系统设计较为人性化，采用封闭式供料、搅拌，粉尘污染较小、噪音低，生产过程中无废浆废液排出，工人的生产条件大大优于其它制管工艺，有利于保护环境和安全文明生产；第四，对磨具的磨损低，悬辊式制管工艺最主要的耗材是设备的悬辊轴，而对管模的损耗小于离心管模，有效降低了生产成本。

悬辊式制管工艺缺点：首先，在生产承插式排水管的过程中，由于其自身工艺限制，承口处(俗称喇叭口)填料较厚，悬辊轴的主要作用力不能充分发挥，只能靠离心力挤压成型，致使承口处混凝土密实效果较差，不易成型，即使成型但强度低，承口混凝土容易脱落，成品不合格率较高，有些企业和设备生产厂家采用先在承口处灌注湿性混凝土，利用设备的离心力使其先成型，然后在进行悬辊成型的办法，但悬辊工艺的离心机转速达不到离心成型所必需的转速，虽然解决了产品成型后承口开裂脱落的问题，但仍不能达到所要求的密实度，在以后的施工铺设过程中，尤其是柔性接口在插口套胶圈的作用力下，往往会是承口产生裂缝，严重的将承口崩裂，应提醒工程施工单位及操作人员的特别注意，建议悬辊式生产企业尽量以生产顶管、平口管、企口管为宜；第二，由于采用干硬性混凝土，生产出的产成品外观不如离心式排水管美观，且密实度相对于离心管较低，在做闭水试验时易产生渗水现象；第三，不具备立即脱模的特点，模具蒸养、脱模占用时间周期长，不利于同一规格管短时间内大批量生产。