管桩生产技术培训.ppt
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1、技术部 2008.04.30,一、混凝土及生产工艺相关要求 1、预制混凝土管桩:是重要的桩基材料,也是重要的水泥制品,与一般基础工程相比,具有桩可供设计选择范围广、混凝土强度高、桩身承载力高、抗弯性能好、成桩质量可靠、工程地质适应性强,施工文明、经济效益好等优点,被广泛应用于各类建筑物和构筑的基础工程上,如高层建筑、公共建筑、一般工业与民用建筑、港口、码头、水利、市政、铁路、公路、桥梁、及大型设备基础工程等领域。,二、混凝土 混凝土定义: 泛指由胶结材料(水泥)和外加剂、掺合料(磨细砂、矿粉等)、水、粗细骨料,按一定比例拌合并在一定条件下凝结,硬化而成的复合固体材料。,1|、分类:,A、按流动
2、性(稠度)分类 干硬性混凝土10mm(坍落度) 塑性混凝土10-90mm(坍落度) 流动性混凝土100-150mm(坍落度) 大流动性混凝土160mm(坍落度),B、按密度分类: 特重混凝土密度2700kg/m3 重混凝土密度 1900-2500 kg /m3 轻混凝土密度1900 kg /m3,C、按强度分类: 普通混凝土:抗压强度 10-15MPa 高强混凝土:抗压强度60MPa 超高强混凝土:抗压强度100MPa,2、 混凝土的主要性能: A 拌合物的性能:如密度、和易性、含气量、凝结时间、均匀系数、捣实系数。 B 主要物理性能:如密度、密实度、抗渗性能、热工性能等。 C 力学性能:如抗
3、压强度、轴心抗压强度、抗拉、抗折、抗剪、抗弯、粘结强度、疲劳强度等。 D 混凝土变形性能和耐久性能:如弹性变形、收缩、徐 变、碳化、抗冻性能。,3、 原材料: 砂 按产源分:天然砂(包括河砂、湖砂、山砂、淡化的海砂)和人工砂(机制砂、混和砂) 规格(按细度模数):粗(3.7-3.1)、中(3.0-2.3)、细(2.2-1.6)三种 类别:I类(宜用于C60混凝土;)、II类(宜用于C30-C60混凝土)、III类(宜用于C30混凝土) 技术要求(我公司):细度模数2.6-3.0mm。过粗料散,粘聚性差,易离析;过细用水量增大,流动性差且黏度增大,离心时不利于气泡的排出,影响砼强度。含泥量1%,
4、含泥量大将增加用水量、吸附减水剂,影响砼和易性。,碎石:( I类,选择质地坚硬、级配良好表面粗糙石灰岩、花岗岩、辉缘岩来配制PHC管桩)5-25 mm连续粒级,且不应超过钢筋净距的3/4;压碎指标值10%(体现岩石强度);含泥量0.5%;针片状含量5%。针片状过多、级配不好将影响混凝土强度,密实性、离心效果。 水泥:采用不小于42.5硅酸盐水泥、普能硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。我厂采用的水泥有:京阳P II52.5R,小野田P II52.5,洋房P II52.5 R、联合P I52.5 。,磨细砂:SiO290%,细度3%,比表面积420m2 / kg。 磨细砂在初级蒸养阶段
5、强度提高有所影响,但在进高压釜后,在一定压力及湿度条件下与Ca(OH)2反应形成水化硅酸钙甚至转化为一种托勃莫莱石,提高混凝土强度。 减水剂 萘系高效减水剂:具有减水及增强作用,改善混凝土的和易性、粘稠性。当在相同的砂、石配合比,相同的坍落度和强度要求,当掺有高效减水剂时,可明显的减少水泥用量;且能使水泥石中毛细孔变小,混凝土强度提高。 矿粉 主要成分 SiO2 , Al2O3 , CaO ;比表面积4400 cm2 / g。我司所用矿粉级别为 S95 。,三、钢材 1、预应力主筋采用混凝土用钢棒,质量符合GB/T5223.3的规定。 达到以下指标则判定为合格: A、屈服强度1280Mpa;
6、B、抗拉强度1420Mpa; C、伸长率7%; D、同时镦头蒸养后主筋抗拉强度1420Mpa,镦头强度不得小于材料本体强度的95%;,2、螺旋箍筋宜采用冷拔低碳钢丝(b),低碳钢热轧圆盘条,其质量应分别符合GB 50204、GB/T 701-1997的规定。 3、端板锚筋及架立钢筋宜采用低碳钢热轧圆盘条或热轧带肋钢筋,其质量应分别符合GB/T 701、GB 1499-1998的规定。 4、端板、桩套箍及钢桩靴应采用可焊性及塑性良好,含碳量有保证的Q235钢板,其质量应符合GB/T 700-1998的规定。,四、先张法预应力混凝土管桩制造工艺 预应力混凝土管桩制造工艺流程图一、笼筋制作 (1)钢
7、筋定长切断: 对于同批预应力钢筋下料长度相对误差值不应大于L/5000;,(2)镦头,镦头尺寸要求,注:镦头强度不小于材料本体标准强度90%,镦头机,(3)主筋滚焊应进行等长编组,同一管桩的每根钢的下料长度相对误差,规定L/4000 (4)钢筋骨架滚焊: a 保证不脱焊,也不过焊烧伤,保证焊点强度(主筋)0.95Fptk。 b 每条主筋与轴线平行,不扭斜。 c 主筋间距偏差不超过5mm,加密区螺旋筋间跟50mm5mm,非加密区100 mm10mm d 端面平整度严格控制。,滚焊机,五、高性能混凝土混合料制备 (1)电子秤秤量:水泥掺合料秤量误差不大于1%,水及化学外加剂秤量偏差不小于1%,粗、
8、细骨料,秤量误差不大于2%。如果发现异常,应及时校称,及时查找原因,天气变化、砂石含水率有大的变化,及时调整砂石含水率,对电脑参数准确输入,确保按下发配合比准确计量。,(2)混凝土搅拌机采用星型式预制搅拌机、搅拌容量1.5m3。,(3)搅拌机运转和使用注意事项 :,a、对机器应作详细的检查,熟悉各部分结构,并经试运转以了解机械性能、操纵开关的作用。 b、电机启动及运转时发现不正常的声响,应立即按动“总停”按钮,停机检查。 c、扳动气缸控制开关,观察各气缸及卸料门动作是否灵活、可靠,气路是否有漏气现象。 d、被搅拌材料必须在机器正常运转后加入拌罐,严禁先将拌料加入拌罐后再启动。如遇停电情况,应立
9、即打开卸料门,放尽拌筒内的拌合物,以防凝结。 e、被搅拌料的投入量不宜超过额定容量的10。 f、被搅拌的材料必须全部卸出后,方可加入新料。 g、机器在运转过程中不允许进行检修和润滑操作,必须在主机完全停机和切断电源状态下,锁上电柜,由本人携带钥匙,才可进入机内。,(4)搅拌混凝土方法:工厂据搅拌机原材料等摸清出最佳搅拌制度。其搅拌特点: a、搅拌叶片由多组搅拌臂组成,既有公转又有自转运动,搅拌叶片能覆盖整个搅拌区域,搅拌轨迹复杂(见附图),搅拌强烈、均匀。 b、所有传动系统(含电机)置于搅拌罐上部,与混凝土完全隔开,便于拆卸维修,无卧轴搅拌机轴端漏浆问题,罐体内空间大,维护方便。,搅拌曲线图,
10、(5)搅拌机手及拌合组长操作注意事项:,a、随时跟踪砂石级配情况,是否清洗干净,及时与码头协调。 b、余浆浓度控制不稳定 余浆浓度拌和组长应及时跟踪,不能产生大的波动影响机手打料,余浆用量一般控制在140-150%为最佳,过高将直接影响砼料质量。 c、严格控制二次加水、严禁二次补加水泥。机手二次加水随意性大,二次加水不及时,造成搅拌不均匀即放料,用余浆打料一般1分30秒左右即可判断砼料干稀,二次加水应在2分钟前完成,以保证砼 搅拌均匀再放料。 补加水泥搅拌不均匀对内壁质量及均匀性影响很大。 d、干拌与砂浆搅拌保证15-20秒干搅,并按要求在卸完拌和水后搅拌成均匀砂浆再卸碎石,现在很多机手没有这
11、个过程,未搅拌成均匀砂浆,水还未卸完就开始卸石子。,e、不能随意加砂、石,有些机手怕少料,习惯额外补加砂石,实际配合比发生改变,影响砼质量,亦应杜绝。 f、做大桩时如两盘料坍落度也要基本控制一致。机手打料习惯一槽干,一槽稀,对管桩混凝土均匀性影响极大。 g、拌和班长对砂石的含水率根据天气、物料情况做适当调整,对电脑参数正确输入,以免与实际砂石的含水率不符造成配合比的与设计配合比脱离。有时电脑显示用水量很大,而实际是砂过干造成,影响机手对余浆浓度的判定,影响混凝土质量。 j、拌和班长对离心后的管桩内壁随时跟踪检查,发现异常及时查找原因,及时调整。如注意内壁砂浆厚度、硬度,出池后管桩外观质量等。
12、k、搅拌机的检查、检修:经常检查搅拌叶片、衬板磨损情况,搅拌犁头角度、高度是否正常确保混凝土搅拌均匀,确保设备处于正常状态,定期填写设备检查记录在,专人负责。,六、布料、抹浆、扫平车 (一)、工艺流程 清扫平车上的废料 检查笼筋等是否存在相关的质量问题 放挡板 布料(先中间后两头再中间) 插料 抹浆 放挡浆草强 合模 清扫平车上的废料。 (二)、工艺介绍 a 、检查: 1、布料:布料工序要求整体配合默契,砼料要布的均匀,合模正确,尽可能的缩短生产制作时间。因此在布料时,我们应注意以下几点: 、检查模内的笼筋是否平直,螺旋筋是否松散,如是,则应进行纠正并补绑。 将模内残留杂物清理,补齐缺失的螺栓
13、、螺丝,并将漏清的浆片予以清除。 、检查管模的温度,以避免高温(大于4550)所带来的砼料坍落度损失, 并引起桩身麻面的质量问题。如果是,则应稍微延迟开始布料的时间。 、查看尾板是否贴紧管模,如果存在,则应进行补救。,、检查当前的管模规格是否与拌和的投料量匹配,如不是则应及时提醒吊机手予以更改补救。 、查看尾板是否已贴紧管模,为了避免因此而导致桩头少料、包箍变形等质量问题,我们一定要将尾板贴紧管模后方可以布料。 b、放挡板: 布料时挡板应放在靠近管模的两端,为了保证桩头的耐打性,所以桩头的位置在布料时应适当的多一点,所以放挡板的目的是减少砼料掉落,值得一提的是桩头的位置也不要堆过多的料,以免造
14、成合模困难,螺丝打不紧引起跑浆,模具变形等现象。 c、布料 先中间后两端、再中间。目的是让最好的料放在桩头的位置(因为在搅拌时,由于砼料具有一定的流动性,在重力的作用下,重量大的颗粒如石子会相对先下沉,浆体则被挤压而上浮,受此影响,中层的混凝土的均匀性相对较好),操作时,节奏要平稳,以保证模内的砼料份量均匀。如遇二次布料时,那么第一槽料要均匀的布在管模内,第二槽料加在上面,使两槽料能够混合均匀。其次布料禁忌局部过高,以至合模困难而跑浆,但也不能局部偏少,以防止少料,从而影响桩身的受力效果。,d、插料: 布好的料要由专人负责插料,要求整体撬入饱满,但也不要过份的插捣,因为这样会导致砂石分层影响桩
15、头的强度,从而降低桩头的耐打性。在布料时,很多时候因为料的坍落度损失或少量石子偏大的影响,以致于在布料时砼料不能有效的落入模中,造成大量的砼料堆积的假象,实际上模内是很空的。有效的插料可以避免偏心少料等质量问题。相反如果不插料,不仅仅会出现以上的质量问题外,因为料在模中的堆放不均匀,所以在离心时因受到的离心力大小不一而跳动,甚至出现螺丝松脱、内壁成形差、砼料内产生细微裂缝、跑浆等质量问题,从而影响桩身的强度。 e、抹浆: 抹浆的目的是及时用钢锹将模中的砼料铲齐并均匀的堆在模中,同时将散落在平车上的不沾水、不沾灰的砼料及时全部铲入模中,避免出现砼料浪费过多造成桩少料的现象。完成以上工作外,抹浆人
16、员还应观察是否有料掉落而影响合模,如有则应及时予以清理。另外对料的性能如过干或过稀应及时反馈给拌和楼,从而进行有效的整改。,f、放挡浆草绳: 放挡浆草绳的目的是为了防止合模不严而出现桩身合缝跑浆,所以该工序同样是很重要的。因此在放挡浆草绳时我们应将草绳拉紧,但不要过于用力以防止断裂,以避免合模时引起草绳错动而导致桩身陷草绳从而影响外观。其次对于草绳粗细不无均匀的要将过细的部份去除,同时打好结(避免结过大而影响合模),禁止在合模前不放挡浆草绳(除新管模外)。 g、清扫平车废料: 首先要保证平车上湿润,但不要存在明显的积水,防止坍落度损失过大,合模困难,从而造成空洞、蜂窝、跑浆等质量问题。 其次是
17、当模被吊往离心后应及时将平车上的料予以清扫,以避免被再次铲入模中使用而影响模内砼料的质量。 h、补充: 对于换头尾板时,因为影响的时间较长,为了避免因为模内的砼料水份散失而影响砼料的强度,所以我们应根据情况需要对模内的砼料予以洒水,值得一提的是在我们所用的水中应加入适当的减水剂,从而避免影响砼料的强度和性能。,七、合模后预应力张拉:钢筋标准强度的70%张拉,张 拉 机,(1)张拉装备简介 a、千斤顶构造 千斤顶由油缸、活塞、张拉杆、撑足、张拉头等组成。液压油通过油管进入油缸前腔,迫使活塞运动,带动张拉杆一同向后运动,油缸后腔油由另一油管流出,通过液压泵车的液压阀控制油压,可得到我们所需用的设计
18、值后,操纵控制阀,使其稳定在设定值,达到张拉控制预应力值的目的 b、液压油泵构造 油泵为二级变量的超高压电动油泵,由电动机、泵头、变量阀、组合控制阀、油箱小车、电气开关等组成。 泵头系阀式配流,斜盘式轴向柱塞泵,设有两组柱塞付,当工作压力小于32Mpa时,两组柱塞付共同输出工作油液,公称流量为10L、/ min,当工作压力大于32Mpa时,由于变量阀的作用使一组柱塞付空载运行,油液流回油箱。只有一组柱塞储单独输出工作油液,公称流量为4L、/ min,最高压力为80Mpa。 组合控制阀由单向阀、节流阀、左、右截止阀、换向阀、进、出油嘴和左、右压力表等组合组成。,(2)、张拉注意事项 a、检查将张
19、拉的桩型,避免超值张拉与张拉值不够的。 b、不能提前张拉,必须在合模螺丝打完后再进行张拉,以免造成模具变形损 坏模具及影响合模困难,从而导致合模跑浆、离心跳动等安全质量问题。 c、保证千斤顶与张拉头对正扣好成一水平线,不准成角度张拉,否则会导致端头倾斜及主筋断裂。 d、张拉时应控制油阀,使之运动平稳、缓慢进行,并应断续进行,至少停顿3次,降压回油时也应平稳无冲击,以保证预应力的损失最小化。 e、钢筋在张拉时虽在弹性范围之内,但也会有较小的塑性变形,一次张拉到位不能够得到理想的张拉力,对钢筋强度也有所影响,预应力损失较大。 f、更换端板等情况要如实记录,以便出现问题查找原因,有可追朔性。,八、离
20、心成型: a、分五个阶段: (1)低速阶段 (2)低中速1阶段 (3)低中速2阶段 (4)中高速阶段 (5)高速阶段:高速离心密实过程,低速阶段、低中速阶段、中高速阶段,主要是使混凝土混合物沿管模壁均匀分布。如果没有中速时间,则旋转速度发生急剧变化,这时砼料尚没很好就位,离心力突增,混和料严重分离,影响了密实效果;同时也会使砼料不能很好就位,至使其处在原始状态,影响密实度和抗渗性,也可能造成偏心少料现象。,b、生产准备 1、仔细检查各螺栓连接部位是否有松动,特别是底座与轴承座的连接螺栓。 2、查看运转部位的润滑状况,应定期加润滑油。 3、将机器周围的杂物清理干净,特别是托轮部位,不得有结块的混
21、凝土与其他障碍物阻止托轮的转动。 4、开动空机运转,查看电机等的状况。离心时还应检查跑轮与托轮的间隙。5、对离心前的混凝土干、湿情况应做好详细的记录。 6、对非流畅作业的管桩(如因更换端板、延时离心等)应做好离心开始时间有无异常的详细记录。 7、离心结束后应认真检查内壁情况,并及时记录、反映。 8、发现经常跳动的管模应及时向班组负责人反映,并要求车间合模维修。 9、高速阶段管模跳动严重的应适当降低转速,但高速时间应适当延长。 10、针对延时离心的管模,因受其料的影响,操作人员可适当的延长低速、低中速时间,以防止空洞等质量问题的发生。 11、料稀时,根据实际情况可适当延长低速的时间,降低高速的速
22、度,以保证砼的均匀性,及防止分层。,C、离心制度不当与质量问题 1、桩头空洞或砼做空:主要由中低速过快或时间过短引起,如果是因为以下原因引 起: a、浇注不均匀,特别是桩头缺料。 b、螺丝未打紧,引起浆体流出,则应及时提醒上一道工艺进行改良。 2、桩内表面浮浆过厚,呈波峰状:在离心时如果高速过慢、时间过短均会产生此现象。如果不是因为人为引起,则应及时通知技术部门专业人员进行分析研究处理。 3、内壁露石:该质量问题在生产中出现较频繁,其产生的原因主要有: a、低中速时间过短,因为在分料时不是很均匀,所以没有足够的时间则无法让砼在离心时充分均匀并形成密实的状态。所以较短时间进入高速阶段的石形成了骨
23、架而相互“顶死”,致使内层的石子无法再进入外层而致。 b、管模跳动引起。如出现该现象时操作人员应采取降低最高速的速度,但应控制在规定范围内。否则应要求生产人员对该模合模维修。 4、内壁开裂、塌落:由于砼料在拌和过程中由人员凭操作经验控制其和易性,所以当坍落度过大的料在离心时如果低速的时间过短、高速过高且时间短则不易使料中的水份溢出而导致该质量问题。 5、提前刹车:由于在最高速时,管模的运转速度较高,突然刹车时会使模内的砼料具有较强的惯性作用力,受此影响,砼料形成的结构中会形成较多的肉眼不能看到微裂缝,因为其不能自我闭合,故对砼的强度存在很大的影响,当桩经过高压釜高压养护后会相当的明显。,九、蒸
24、汽养护:静停阶段;升温阶段1.5h(促使水泥水化反应加剧,升温过快易造成砼内部缺陷,对砼强度最终不利);恒温阶段4小时左右(使砼获得规定的脱模强度一般控制在45-55MPa,在压蒸制度不变的情况下,一般凡脱模强度高,蒸压强度也高,放张时预应力损失也小一些);降温阶段(带模养护直接开盖降温)。 十、放张脱模:(先对称相互交错拆尾端头螺钉,以免在放张过程中偏心受力,使桩发生弯曲、裂纹),十一、清模,(一)、清底模 1、工具介绍:铁铲、脱模剂、废机油或柴油、扫把等。 2、工序流程:拆模 吊桩 铁铲清理模边及头尾 管模上粘附余浆片及冷凝水 模边、头尾管模处、螺丝打油 喷洒脱模剂 装笼筋。 3、注意事项
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