计量 搅拌 布料
切断
墩头
预应力张拉
滚焊成笼 清模、装笼
离心成型
蒸汽养护
放张、脱模
质检、标记
1
成品检验
成品堆场
压蒸养护
先张法预应力混凝土管桩的生产制造及技术分析
简单概括则为八大工艺，分别为拆模与清模、钢筋笼加工、装笼与装模、 搅 拌、布料及合模、张拉、离心、蒸养，以下则对这几个工艺进行详细介绍。 1.拆模与清模 拆模是整个管桩生产的最后一道主要工序，同时也是第一道工序，拆模工序 一方面是将成品从模具中取出， 另一方面则是对管桩进行放张。要注意管桩强度 需达设计强度的 70%，即达到拆模强度时才能进行拆模。拆模时，先用气动扳手 卸下固定端螺丝，然后用气动扳手从一端开始，两人同步进行，卸下合模螺栓， 之后揭开盖模，将带有张拉端板的管桩吊至堆放区域（目前我公司正进行技改， 可以在模具中直接卸下张拉端板） ，再卸下张拉端板。在卸两端端板时应注意要 对称，交错进行，以避免放张过程中应力释放偏斜，诱发管桩产生弯曲、裂纹等 缺陷。 吊出管桩后需要对盖底模进行清理， 具体做法为先铲除遗留在钢模上的混凝 土残渣及草绳，再使用喷枪对上、下模内均匀地涂上脱模剂，在模内两端裙板位 置及模企口均匀涂刷废机油。涂脱模剂时应注意采用“热模热涂”的方式，温度 一定时能够缩短脱模剂的成膜时间。 2.钢筋笼加工 （1）裙板加工 在冲床上，将板按定长冲剪断，然后在卷板机上将板料调整卷
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分层结构形成的同时，由于固相颗粒在离心力作用下沉降，混合物中多余水分被 挤出。因此离心后形成的砼结构最外层为混凝土，中间为砂浆，内层为水泥浆。 离心过程分为低速、低中速、中速和高速四个阶段。低速、低中速的作用是在离 心力作用下使模内砼料均匀分布，中速为过渡作用，高速则是在离心力作用下使 砼料更加密实。此外，离心后多余的水泥浆应及时倒出。 8.蒸养 （1）常压蒸养 离心后的管桩须进行常压蒸养，使其强度在段时间内达到拆模
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（4）墩头
公称直径/mm
墩头的作用是为了使主筋能够实现纵向整体预张拉， 其尺寸要求为：
墩头直径/mm 12.5~13.5 16.5~17.5 18.5~19.5 20.5~21.5 墩头厚度/mm 6.5~7.5 7.0~8.0 7.5~8.5 8.5~9.5
7.1 9.0 10.7 12.6
l0 l l1 2l2 l3 l4 l5
其中： l0 —定长切割长度
l —管桩长度
l1 —张拉时钢筋伸长量 l2 —墩头消耗长度
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l3 —张拉时端头板凹坑与墩头背面因受力变形而服贴长度，取 2×1mm l4 —端头板外平面与墩头顶预留间隙，取 2×2mm l5 —由于钢筋放张混凝土受到压缩时钢筋的缩短量
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性差，不易搅拌，造成电流偏大，反之同理。此外砼料的搅拌质量很关键，直接 影响管桩成品的强度，若料的水灰比较大，容易产生离析现象，离心后离心强度 不足，容易造成内壁塌落，且由于离心后水灰比相应较大，会造成成品管桩的强 度降低；若水灰比较小，混凝土流动性差，会造成离心不密实，也容易造成内壁 塌落现象。至于搅拌时的投料顺序，目前我厂自动控制系统设定为砂、石一次性 加入干拌 20s，之后加入水泥与掺合料和混有减水剂的水，若粉料重量过大，如 超过 300kg，则系统会自动调制为将粉料分两次加入，防止一次加入造成混合料 局部稠度过大使得搅拌机电流过载烧坏。 5.布料及合模 布料前先检查笼筋是否摆放到位，是否有散笼现象，若出现散笼现象，则应 进行“先张拉、后捆绑” 。布料时应遵循“先中间、后两端”的布料方式，且注 意两端布料须饱满，防止张拉后端部混凝土料不足造成离心后内壁偏薄，此外， 若有砼散落在布料车上，则应及时铲入中间部位，严禁将料铲入两端。另外， 操 作喂料机与布料车要有序进行，动作要平稳，必须先开喂料机，后开布料车； 先 停布料车，后停喂料机。 合模时应检查底模企口处是否清理干净，对于刚性模具，应观察草绳是否放 到位。合上上模，用气动扳手拧紧螺栓，即两人同时从一端向另一端工作，尽量 同步，减少管模变形。 6.张拉 张拉的作用即为对主筋施加预应力。张拉前，移动张拉车到位，再上下调节 千斤顶， 使张拉杆中心对准管模中心， 使其成一条水平线， 不允许成角度时张拉， 造成端板倾斜。张拉时，应控制好液压阀，使张拉全过程平稳、缓慢地进行， 禁 止产生剧烈冲击，全过程应断续进行，要求停顿次数不少于 3 次，防止出现主筋 拉断现象。拉伸长度为每米管桩拉伸 5.1mm。 7.离心 此工艺作用是使砼料在管模内均匀分布并密实。 离心过程中由于砼料中粒子 粒径相差很大，离心成型时，大颗粒沉降速度最大，首先沉降至最外层，相互搭 接形成稳定的结构。水泥砂浆填充于大颗粒间的空隙中，形成密实的混凝土层， 剩余的水泥砂浆和部分水泥净浆沉积在制品的内壁，形成砂浆层和净浆层。随着
强度，保证生产的连续性。常压蒸养过程为：静停、升温、恒温、降温。静停的 目的是为了保证混凝土获得一定的初始结构强度， 防止升温过程中由于蒸汽侵入 砼表面而产生“肿胀”现象，使得砼表面疏松开裂。各过程时间为：静停 15min、 升温 90min、 恒温 255min， 恒温温度为 88 2℃。 此外蒸养池中钢模应堆放整齐， 严禁提前开池。 （2）压蒸养护 对于预应力高强混凝土管桩（PHC）而言，还应在高压釜内进
行压蒸养护。其原理为：混凝土在高温高压环境下水化反应完全，生成托勃莫来 石，使水泥石强度在短时间内达到设计强度，故经压蒸养护后的管桩可以直接运 输。压蒸养护制度为升温升压 2.5h、恒温恒压 4.5h、降温 3h，其中，恒温温度 为 180 2℃，恒压为 0.98~1.0MPa。管桩从高压釜内拉出需在常温下冷却 2~3h， 若遇寒冷天气，管桩出釜后应加盖篷布保温，若遇雨或大风，则应适当延长在釜 内的降温时间，避免因温差过大使混凝土收缩不均出现裂纹而影响管桩质量。 以上八点即为我厂管桩生产工艺的基本情况， 其中包含了各工艺的基本操作 过程以及对出现的一些问题进行了分析， 希望能够对业内பைடு நூலகம்士起到一定的帮助作 用。 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索，只有在不断求索中才能改善我们的管桩 生产技术，才能达到“立足自主、协同开发、技术领先”的理念。
成环状，焊接成环，即为桩套箍，最后再人工将桩套箍与端头板焊接在一起成裙 板。注意裙板喇叭口直接应要求大于该种型号管桩直径 3~5mm。 （2）螺旋筋的冷拔 将热轧盘条经过模孔拔制成供滚焊笼筋所用的钢丝，不同
规格管桩所用螺旋筋尺寸不同，直径为 600mm 及以下的管桩所用螺旋筋直径为 5.0+0.1mm，直径大于 600mm 的管桩所用螺旋筋直径为 6.0+0.1mm。 （3）主筋定长切割 主筋定长切割长度计算公式为：
（5）滚焊
在钢筋笼的制作过程中，应严格控制螺旋筋间距，两端加密区间距
为 4.5 5mm，中间间距为 8~9cm，两端加密长度控制在 1.9~2.1m。其中间距主 要靠调节牵引小车的行走速度和料盘的转速来加以控制。在焊接时，不允许焊接 过牢，产生焊接烧伤从而损害主筋强度，对焊好的笼筋应检查是否有散笼现象， 若有则应对松散的焊点用细钢丝绑扎牢固， 但如果松散较多， 则应拆散重新焊接。 3.装笼与装模 装笼时，首先装裙板，使主筋墩头处卡入端头板沉头孔中，在端头板端面涂 上一层废机油，然后装端板，端板上的螺丝螺栓头部须涂上废机油。拧螺丝时， 先用手拧上几圈， 才可使用气动扳手， 气动扳手拧紧螺丝时应 “对角交叉” 进行， 不准按顺时针或逆时针顺序作业，以防止端板倾斜，确保安全。在拧紧螺丝时应 检查螺丝是否全部拧紧， 防止在张拉时螺丝未拧紧而松脱造成局部张拉使端头板 拉坏。 装模时应用吊钩吊住预应力主筋， 对于跨度较大的笼筋起吊后若发现中间部 分下垂则应人工将中间抬起送至模内，以防止笼筋吊散。 4.搅拌 我公司采用的为全自动控制系统，但由于原材料堆场砂、石含水率波动无法 控制， 会造成相同的混凝土料塌落度不一，因此在搅拌过程中需对用水量进行人 工控制。 控制方法通常为直接对搅拌机内的料进行观察，有经验的搅拌工还会通 过对搅拌机电流表的读数来判断砼料的干湿情况，若用水量不足，则混凝土流动
俗话说万丈高楼平地起，可孰知在这万丈高楼的地下却埋藏着无数的支撑 物，它们就如擎天之柱支撑着我们的无数摩天大厦，那就是我们的混凝土管桩。 通过对混凝土管桩中钢筋施加预应力， 从而使混凝土受压， 提高管桩的抗拔性能， 这种方法所得的即为预应力混凝土管桩， 预应力的施加方法主要分为先张法和后 张法，本文主要介绍先张法预应力混凝土管桩的生产制造及技术分析。 管桩的生产工艺如下图： 水泥、掺合料、砂、碎石、水、减水剂 桩套箍 预应力筋 螺旋筋
先张法预应力混凝土管桩的生产制造及技术分析
先张法预应力混凝土管桩的生产制造及技术分析
温州中淳高科桩业有限公司 黎泽明
摘要：先张法预应力混凝土管桩（以下简称管桩）的生产制造需要经过八大工艺 过程，即拆模与清模、钢筋笼加工、装笼与装模、搅拌、布料及合模、张拉、 离 心、蒸养。在这八大过程中，技术控制是关键。本文主要对这几个主要工序进行 系统分析，同时提出笔者对管桩技术的一些个人见解。 关键词：先张法预应力混凝土管桩 生产工艺 技术分析