（二）懸輥制管工藝

懸輥法制管是懸置式輥軸輥壓制管的簡稱。其原理為：懸置式的制管機主軸在電機驅(qū)動下，以一定的速度旋轉(zhuǎn)，同時套入主軸的管模靠擋圈與主軸間的摩擦力被帶動旋轉(zhuǎn)。投入管模中的砼料在離心力作用下均勻地分布于管模內(nèi)壁。當(dāng)投入砼料的厚度超過管模的擋圈時，即受到輥壓力的作用，砼在輥壓力作用下逐漸密實。施工方法的選擇，施工設(shè)備的選用，人員的配備及人員的素質(zhì)水平等，都將會影響到施工安全承插水泥管的價格。同時，由于砼表面并不平整，管模旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生振動，這種振動也有助于砼的密實。因此懸輥成型是在離心力、輥壓力、振動力的共同作用下使砼密實的。這種制管技術(shù)是澳大利亞羅克拉公司于上世紀(jì)40年代首先采用的。該工藝也因為其設(shè)備構(gòu)造簡單，操作容易，且生產(chǎn)使用的是干硬性砼，元浮漿產(chǎn)生，不污染環(huán)境，生產(chǎn)的管子外壓強度高，所以從80年代引進開始，很快就得到了普及，目前我國大約有一半的制管企業(yè)有懸輥工藝生產(chǎn)線。但經(jīng)過二十多年的生產(chǎn)實踐，我們發(fā)現(xiàn)，懸輥制管也存在如下一些工藝上的難點：

①喂料厚度難掌握。制管時喂料必須超厚即砼厚超過管模擋圈才能得到輥壓，一般要求管子成品超厚2mm～3mm，這是很難掌握的。又由于管模在使用中擋圈的磨損，造成管壁厚度誤差較大，這在歷次的排水管抽檢中，懸輥管壁厚誤差太大一直是比較突出的問題；②對鋼筋骨架要求嚴(yán)格。在管子成型時，砼受到的機械輥壓力很大，對骨架也形成相當(dāng)大的扭力，如使用手工綁扎骨架，就容易造成骨架變形、散架，從而影響管體結(jié)構(gòu)強度，因此懸輥制管必須采用滾焊骨架。③管子承口難以制作好，管身主要靠輥壓密實，當(dāng)設(shè)有承口內(nèi)模時，此處即形不成輥壓，如直接輥壓成型，其工作面尺寸、平整度難以滿足橡膠圈接口的要求。因此，懸輥工藝制作柔性接口管有一定難度。鋼筋混凝土排水管與傳統(tǒng)金屬管道相比，具有密度好、耐腐蝕、耐壓強度高、衛(wèi)生安全、水流阻力小、節(jié)約能源、節(jié)省金屬、改善生活環(huán)境、使用壽命長、安裝方便等特點，受到了管道工程界的青睞并占據(jù)了相當(dāng)重要的位置，承插水泥管的價格形成一種勢不可當(dāng)?shù)陌l(fā)展趨勢。

（三）立工徑向擠壓制管工藝

立式徑向擠壓制管技術(shù)是以美國麥克拉肯公司為代表的一種制管技術(shù)。它是靠旋轉(zhuǎn)并提升運動的輥壓頭，將砼擠壓密實。我國在上世紀(jì)80年代后期，上海水泥制管廠首先從美國引進了該制管裝備和技術(shù)，該制管工藝的特點是：①生產(chǎn)。與離心、懸輥制管工藝相比，單機生產(chǎn)效率是較高的，如直徑Φ600mm，長2.5m的鋼筋砼管，每根成型時間僅需2～3分鐘；②占用管模少。由于生產(chǎn)中使用干硬性砼，故管子成型后可立即脫模，生產(chǎn)占用管模數(shù)量以能滿足周轉(zhuǎn)為準(zhǔn)，一般只要3～5個；③因為采用的是干硬性砼，故無浮漿產(chǎn)生，不污染環(huán)境；接口頂合時，承插水泥管的價格應(yīng)保證平整對中頂入，橡膠止水圈應(yīng)均勻擠壓到位，接口鋼套環(huán)或承插口管壁密貼，木墊板無松動脫落，承插水泥管的價格接口間隙均勻一致。④生產(chǎn)過程中，噪音很低，噪音值在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)；⑤管體與接口尺寸正確，適合做Φ1200mm以下的柔性接口管。

但立式徑向擠壓制管對鋼筋骨架要求較高，骨架必須采用滾焊成型。否則在成型時骨架會因受局部過大的扭力而破壞，且成套裝備引進價格太高，只有少數(shù)企業(yè)能承受，已有廠家研制國產(chǎn)設(shè)備。

（四）立式振動制管工藝

立式振動制管工藝可分為：附著式振動器振動成型、振動臺振動成型、插入式振動成型和芯模振動成型，前三種立式振動裝備國內(nèi)專業(yè)制造廠家都能生產(chǎn)，價格較便宜，使用也較普遍，特別是插入式振動工藝，目前國內(nèi)大口徑排水管很多企業(yè)都采用這種工藝，但生產(chǎn)效率較低。芯模振動工藝是以丹麥佩德哈博公司為代表的一種制管工藝。其模具分為內(nèi)模與外模，以內(nèi)模（振動芯模）作為振源使干硬性砼在均勻的大振動力下振動密實，使砼獲得很高的強度。目前我國引進的排水管生產(chǎn)線中，較多的就是芯模振動工藝。它的較大優(yōu)點是管子生產(chǎn)，可以生產(chǎn)異形管件，特別適合做Φ1350mm以上的大口徑管。但生產(chǎn)時噪音較大，且引進價格太昂貴。頂管出廠應(yīng)附有出廠證明書，證明書中有廠家相關(guān)信息、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)許可證標(biāo)志和編號以及物理及力學(xué)性能的檢測報告。目前國內(nèi)已經(jīng)有廠家研制成功芯模振動裝備，設(shè)備投資有望降低。

頂管施工的基本原理為：從地面開挖兩個基坑井，然后管節(jié)從工作井安放，通過主頂千斤頂或中繼間的頂推機械的頂進，推動管節(jié)從工作井預(yù)留口穿出，穿越土層到達(dá)接收井的預(yù)留口邊，然后通過接收井的預(yù)留口穿出，形成管道的施工。

目前，頂管施工常采用的施工方法分為敞開人工手掘式和密封機械式頂管施工方法，其中機械式頂管施工常用的施工方法又有泥水平衡式和土壓平衡式兩種，頂管施工常用的管材有砼管、鋼管、玻璃夾砂鋼管。

現(xiàn)在比較常用頂管施工為泥水平衡頂管施工法，其施工原理：通過導(dǎo)向頭的刀削轉(zhuǎn)動功能將泥土、砂、石破碎，由一條鋼管注入水量，拌成漿液，由另一條鋼管吸出漿液，將漿液置于離心器內(nèi)離心脫水，再將干土卸到斗車內(nèi)運去棄土的地方，分離出的水又回到儲水箱內(nèi)重復(fù)循環(huán)使用。施工所采用的主要設(shè)備為信息化及全自動化泥水平衡頂管機。此外，還有尺寸穩(wěn)定、收縮率低、易安裝、易加工等優(yōu)良性能承插水泥管的價格。

二、頂管施工中常遇到的問題及防治措施

1、管道軸線偏差過大

管道頂進軸線與設(shè)計軸線偏差過大，使管道發(fā)生彎曲，甚至造成管節(jié)損壞，接口滲漏。

?。?）原因分析。

①地層正面阻力不均勻，使工具管受力不均勻，形成導(dǎo)向偏差。

②頂管后背發(fā)生位移或不平整，使頂力合力線偏移。

　?、矍Ы镯敳煌?，或千斤頂問頂力相差較大，或安裝精度不夠，造成頂力合力線偏差。

（2）預(yù)防措施。

①頂管施工前應(yīng)對管道通過地帶的地質(zhì)情況認(rèn)真調(diào)查，設(shè)置測力裝置，指導(dǎo)糾偏。糾偏應(yīng)按照勤測量、勤糾偏、小量糾的操作方法進行。

②采用同種規(guī)格的液壓千斤頂，使其頂力、行程、速度一致，保持頂力合力線與管道中心線相重合。

③加強頂管后背施工質(zhì)量的控制，確保后背不發(fā)生位移，并應(yīng)使后背平整，以保證頂進設(shè)備的安裝精度。

④頂進過程中應(yīng)隨時繪制頂進曲線，指導(dǎo)頂進糾偏工作。