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金属波纹管范文1
中图分类号：S611文献标识码： A
1．概述
将2-8mm薄金属板压成波纹后，用以增加管节的刚度和管轴压力的抵抗强度，再卷制成管节，用此种管节修建成的涵洞称为金属波纹管涵。在公路涵洞中不均匀沉降是其破坏的主要形式之一。从材料、结构和功能的本质关系上分析，采用柔性、高强度的金属波纹管涵洞，不仅具有适应地基与基础变形的能力，可以解决 因地基基础不均匀沉降导致的涵洞破坏问题，而且金属波纹管涵洞由于轴向波纹的存在使其具有优良的受力特征，轴向和径向同时分布因荷载引起的应力应变，可以更大程度上分散荷载的效应，更好地发挥金属结构的优势。尤其在多年冻土、软土、膨胀土、湿陷性黄土等不良工程岩土地区，及缺乏砂石材料或地基承载力较低地区，利用金属波纹管结构修筑涵洞具有更显著的优势。与钢筋混凝土涵洞相比，金属波纹管涵因其管节薄，重量轻，便于运输存放，施工工艺简单，组装快速，工期短等优点，近年来在我国公路上得到广泛使用。
2．金属波纹管涵洞适用范围
金属波纹管涵洞采用标准化设计、生产，因此适用于质量要求高、工期紧的工程项目。
现场安装不需使用大型设备，主要为拼装施工，减短了多年冻土的时间，冻融量小，故特别适用于多年冻土地区。
金属波纹管涵洞是一种柔性结构，波纹管在结构上具有横向补偿位移的优良特性，可充分发挥金属材抗拉性能强、变形性能优越的特点，具有较大的抗变形和抗沉降能力，特别适合于软土、膨胀土、湿陷性黄土等地基承载力较低地区和地震多发地区。
金属波纹管涵洞施工只需对基础和进出口进行处理，减少了水泥、块石、片石或碎石、砂等的用量，对环境的破坏小，适用于生态环境脆弱的地区，有利于环保。
金属波纹管涵洞施工只需很少的人工，故适用于在劳动力缺乏地区。
金属波纹管代替钢筋混凝土进行涵洞施工，有利于解决北方寒冷地区冬季管涵混凝土结构的破坏问题，适用于高原地区。
3.波纹管涵的选用
波纹管涵的选用包括管节的孔径、形状和管壁厚度的确定：
3.1波纹管节孔径，形状的确定
3.1.1波纹管涵的孔径、形状：整装型圆管：0.5m≤D≤2.5m；拼装板型圆管：1.5m≤D≤8.0m；拼装管拱形：1.5m≤D≤6.0m；拼装拱形：1.5m≤D≤7.0m。
新设计金属波纹管涵洞时孔径的确定，采用有关部门规定的现行钢筋混凝土盖板涵孔径；原设计的钢筋混凝土圆管涵变更设计采用金属波纹管涵洞时，由于金属波纹管涵洞管内的粗糙系数为n=0.020-0.025(整装型)和n=0.030-0.035（拼装板型）比钢筋混凝土管n=0.010-0.012高出一倍多，虽然在管内部分管壁上（内壁周长的1/4-1/2）涂涮一层沥青材料后，粗糙等级可以酌量降低，但这种措施并不能解决波纹本身产生的摩阻作用。在采用波纹管涵时，可考虑将设计确定的钢筋混凝土管涵的孔径增大一级。
3.1.2管壁波纹形状和板片连接型式根据孔径大小可分为两大类：
1.整装型圆管
小直径圆形管多为整装型，其管壁波纹的基本尺寸如图3-1所示。这类波纹管通常由整圆形波纹管节组合而成，管道拼装，常用法兰螺栓连接。
2.拼装板型
拼装板型一般由两个半圆形管壁片或多片板搭接组装而成，其两板间的连接采用搭接型式，在管壁圆周方向，多为几块弧状波纹板组装而成。大孔径波纹管均为拼装板型，为便于制造和运输，厂家多将大孔径波纹管在其圆周方向制成三片或三片以上。组装时，各波纹板间的连接通常采用搭接，并用螺栓锚固，其波纹板的板壳尺寸如图3-1所示
拼装板型波纹管，按其截面形状可分为：
圆形：圆周向由两个半圆或多片板搭接组装成圆形。
管拱形：其管节的截面形状如图3-2。截面大小，通常用跨度L和高度H表示，横截面分块，一般分为3―9片。
拱形：常用波纹板拱结构为单层式，拱曲线为圆弧线，跨度1.5m-7m者有定型产品，拱跨分块，一般为2-5片，较大跨径波纹板拱桥用多层波纹板构成。
3.2波纹管涵管壁厚度的确定
埋入土体中的波纹管，在荷载作用下，一般不超过管壳的弹性变形极限，即具有较大的承载能力，这是由于埋入土体中的柔性波纹管与土形成一个相互作用的组合结构。普通波纹管涵均有定型产品，一般可不必进行详细设计计算，可根据《公路施工手册（桥涵）下册》参值进行选定。
3.3波纹管涵的管座与基础
3.3.1 一般要求
修建波纹管涵，一般都要在天然地面或经严格夯实的填土上先挖掘埋设管道的沟槽，其中挖槽宽，不但应方便管侧填土的夯填，而且还应满足设计上需要的基础宽度，如图3-5所示。
在填方不高路段上修建涵洞，以采用先填路基，然后再开挖沟槽埋设涵管的方法较好。
为使作用于管道上的外力较均匀地分布于地基与管侧填土之中，波纹管底还应有一个理想的管座与基础。
在波纹管底，不管其基础材料如何，都应在放置管道的基础上修整或填筑一道理想的弧形管座，使管座与管身紧密贴合（图3-5）。管座材料必须匀质、无大石块等硬物，且坚固耐用。若基础材料甚好，也可直接先将管道置于沟底，随后再认真填筑管身两腋托之下的填土，使之形成一道良好的管座。
当管径大于3.50m，且有仰拱板的大孔径结构时，应预先细心地修整出一道简单的V形沟槽（图3-6）。其沟槽的最小宽度B为3.0m或取所埋管道顶部块件半径之半，取其小者。
3.3.2 各种土质地基的处理方法
1）优质土地基
未经筛分的砂、碎石、砂砾土以及砂质土都是比较理想的地基材料，但需清除10cm以上的石块等硬物。
2）一般性土质地基
承载能力不高的普通地基，需设一定厚度的基础，但是，若将涵管底基槽原状上经严格夯实（其夯实度达到重型击实密度的90%以上）以后，也可直接将波纹管置于地基上。
3）岩石地基
波纹管不能直接置于岩石或混凝土基床上，过于刚性的支承，不但会降低管壁本身所具有的良好柔性，而且还会减小涵管承载能力。所以对岩石地基应挖掉一部分软岩，换填上一层优质土，并认真夯实。岩石风化层地基不能作为基础，需换填上3D宽度的填土。
4）软土地基
当涵管处于软土地基上时，需对软土路基进行处理，软土地基为沉积的软弱饱和和粘性土层。软土层在2米以内时，可将其全部挖除，换以力学性质较好的粘性土、中粗砂、卵砾石等，并分层夯实，夯实度达到最佳密度的90-95%。换填土顶面尺寸应按照基底加宽，每边加宽不小于0.3米，底面尺寸由基底加宽后的边缘按45扩展而定。基底处理完毕后，作适当厚度的砂垫层，一般为1-3米，砂垫层顶面尺寸应为基底，每边加宽0.5米，底面尺寸由顶面边缘按35-45扩散而定。砂垫层材料一般采用中砂、粗砂或细砂掺碎石或砾石，其含泥量不超过3-5%并夯实紧密。
5）湿陷性黄土地基处理
应尽量避免在雨季施工，如必须在雨季施工，应有专门的防洪排水设施。基坑开挖时，应在基坑底面以上预留5-10cm土层，进行夯实至基底设计标高。因黄土地基不容许有渗漏，可换填灰土垫层，灰土配合比一般采用2：8或3：7的体积比均匀拌合后，分层摊铺，夯实。然后铺上厚为50-150cm的沙砾。压实度不小于95%。基础作好后，即可直接铺设波纹涵管。
3.4预留拱度
埋设于一般土质地基上的波纹管，经过一段时间后，常会产生一定的下沉，而且往往是管道中部大于两端。因此，铺设于路堤下的波纹管的管身要设置预留拱度。其大小根据地基土可能出现的下沉量、涵底纵坡和填土高度等因素综合考虑。通常可为管长的0.4%-1%。最大不宜大于2.0%，以确保管道中部不出现凹陷或逆坡。
3.5波纹涵管的防锈处理
一般金属波纹管涵及其螺栓、螺母、钩栓等附件出厂时中，已经过镀锌或镀铝处理，其镀锌量达4.25g/m2。在没有盐碱水或有害工业废水浸泡以及涵管内经常流水的情况下，其镀膜即可防止锈蚀。否则，可在管节内外常水位以下管壁涂上或喷上含有石棉纤维的厚沥青一道，或涂刷两遍沥青和石油拌和物，以加强防腐蚀作用。此外，还可采用加厚管壁的办法。一般管壁每年蚀耗厚度为0.01mm-0.03mm可按计划使用年数和此数值估计增加厚度。
4.结束语
对特殊岩土地区，如多年冻土、膨胀土、软土、湿陷性黄土等地区，一般情况下钢筋混凝土圆管涵或盖板涵在使用过程中均出现不同程度的损坏，较严重的病害为地基或基础不均匀沉降导致涵洞破坏。这些地区钢筋混凝土圆管涵或盖板涵的使用寿命有时低于20年。而应用金属波纹管涵洞则完全可以解决因地基变形导致的涵洞破坏，同时可以减小路面因地基沉降引起的应力集中。又因为金属波纹管涵为柔性结构，有利于改善软土地基结构物与路堤交界处的"错台现象"，提高行车的舒适度与安全性。所以从公路的寿命周期和服务水平的变化看，金属波纹管涵洞完全能满足一般公路的性能需求，且较钢筋混凝土涵洞更具优越性。
参考文献
1.李祝龙 公路金属波纹管涵洞设计与施工技术
2.王志宏 金属波纹管涵施工手册
金属波纹管范文2
【关键词】焊接波纹管；波纹膜片；微束等离子弧焊接
【中图分类号】G【文献标识码】A【文章编号】1005-1074(2009)05-0244-01
金属波纹管分为三大类：液压波纹管、焊接波纹管和电成形波纹管。把带有波纹的金属膜片，在内径和外径上交替焊接而成的波纹管称为焊接波纹管。随着科学技术的发展，焊接波纹管的应用领域正在日趋扩大。焊接波纹管的主要用途是：主要用作仪器仪表中的弹性敏感元件,测量环境的压力、力、温度、流量等参数，也可以作为联接、密封、补偿和介质隔离等功能器件。采用焊接工艺制造的焊接波纹管，可以根据使用需要设计出各种波形膜片，选择较大的内外直径差，为采用新型弹性材料制造波纹管开辟了一条新途径。
1波纹膜片的制造
波纹膜片是组成焊接波纹管的主体。波纹膜片的形状可以分为正弦波形、圆弧波形、平板波形和U形波形几种。波纹膜片的加工质量直接影响焊接质量和波纹管的使用性能。因此，保证波纹膜片的加工质量是制造优质焊接波纹管的前提。焊接波纹管膜片的材料通常是奥氏体型不锈钢1Crl8Ni9Ti（0Cr18Ni10）、高弹性合金等，也可根据用户需要采用其它金属材料制造。厚度一般为0.05～0.3mm。为了保证获得优质焊缝，对波纹膜片有以下要求：①波纹膜片被焊边缘必须乎整，不翘曲、无皱纹和坑凹不平，波纹饱满、均匀；②波纹膜片内外直径上无毛刺；③波纹膜片的内径和外径的圆度以及波形与内外径的同心度应符合技术要求，一般不超过波纹膜片厚度的10％～20％；④两种焊在一起的波纹膜片的内径和外径应一致，这是保证焊接波纹管焊缝均匀、光滑的重要条件；要求波纹膜片的内径和外径的允许误差不超过其厚度的20％，以保证组装焊接时波纹膜片的错边量不超过允许值。
2波纹膜片的微束等离子弧焊接
波纹膜片通常采用微束等离子弧焊接，只有被焊的波纹膜片厚度大于0.2mm时才用小功率钨极氩弧焊。
2.1内圆焊接内圆焊接之前，要求将波纹膜片仔细清洗，去除油污和氧化膜。清洗好的波纹膜片要用无水乙醇浸泡，取出后立即吹干或烘干。清洗好的波纹膜片不能再用手接触，必须用金属镊子夹取，操作者应戴好白纱手套。对两种相同波形的波纹膜片用内圆焊接夹具组装固定，如图1.1所示。先将两个待焊波纹膜片和压环装在定位轴上，以保证待焊波纹膜片彼此同心，然后把定位轴放人转轴中，使待焊波纹膜片与转轴同心。启动微束等离子弧焊机，调整等离子焊枪的空间位置，然后引弧，待等离子弧稳定后,将维弧打出喷嘴并对准波纹膜片的内径，开动焊机使转轴旋转。观察维弧是否稳定和被焊波纹膜片是否偏心。待一切正常后，可以施加焊接电流，波纹膜片内圆焊好后要逐个进行检漏，不允许有泄露现象。否则，待焊成波纹管整体后再发现内圆焊缝泄露就无法修补，只好报废。
2.2外圆焊接把焊好内圆的波纹膜片在专用夹具上组装，进行波纹膜片的外圆焊接。图1所示，为波纹膜片外圆焊接的夹具组装。
芯轴1与微束等离子弧焊机机头连接，焊接时芯轴1带动被焊波纹膜片6旋转，微束等离子焊枪不动。焊前先将已焊好内圆的波纹膜片6分别装上卡环3(卡环由两半环组成)。卡环3的作用是使波纹膜片彼此贴紧并保证被焊接处散热。卡环通常用黄铜材料制造，卡环的外径要比波纹膜片的外径小0.8～1.5mm。装夹好的已焊完内圆的波纹膜片进行外圆微束等离子弧焊。调整好焊枪的位置，启动焊机。观察被焊波纹膜片是否偏心和彼此贴紧状况是否良好，若不符合要求可重新调整。特别是波纹管比较长时，要仔细调整已焊好内圆的波纹膜片彼此的同心度，这一点非常重要。同心度不好，如果错边量大于波纹膜片厚度的20％，焊缝将出现锯齿状，外形不美观，密封达不到要求。焊接工艺参数的调整与波纹膜片的内圆焊接相同，先通过试焊来调整工艺参数，待焊缝质量稳定后，可进行微束等离子弧自动焊接，一般由左至右逐条焊缝施焊。不锈钢材料经过冷加工和焊接热循环后会产生内应力，存在由于变形不均匀造成的不稳定状态。为了消除应力，有时进行焊后加热稳定处理。对于1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢,热稳定处理温度350～400摄氏度,保温时间为8～10小时。焊接完成的波纹膜片外圆，必须进行整体气密性检验。气密性检验有两种方法；水检和真空检漏。
2.3焊接成形后波纹管见图2。
金属波纹管在解决工业中的各种技术问题时得到了广泛的应用。在工程实践中可以设计各种性能要求的波纹管。
参考文献
金属波纹管范文3
【关键词】金属波纹管；橡胶抽拔管；制做安装工艺；定位钢管箍；接头钢管套箍；负压抽拔
1 工程概况
沪昆高速铁路杭（州）长（沙）段在浙江省衢州市龙游县境内为设计时速350km/ h的双线无碴轨道，其中夏金特大桥跨龙（游）丽（水）高速公路的连续梁结构形式为40m+64m+40m，64m的主跨跨越龙丽高速公路。
梁体形式为单箱、单室、变截面结构，箱梁顶宽12m，箱梁底宽6.7m，顶板厚度除梁端附近外均为40cm，底板厚度40～80cm，按直线变化；腹板厚度48～80cm，按折线变化。全联在端支点、中跨中及中支点处共设置5个横隔板。
2 预应力预留管道制孔方案的确定
2.1 初步拟定预应力预留管道的制孔方案
悬臂浇筑的预应力砼连续梁的0号块是全桥进行悬臂浇筑的起点，支座上部的箱梁内部设有横隔板，同时墩梁临时固结也集中于此，是全桥梁体结构最复杂的节段：钢筋与预应力预留管道是全桥各节段中最多的，管道密集、重叠交叉、纵向预应力管道间距较小。因此，仅以0号段的纵向预应力预留管道的制孔进行论述。
本桥0号段纵向预应力体系设计采用的是1*7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，其中：顶板纵向钢绞线为15-1*7-15.2；腹板纵向钢绞线为7-1*7-15.2；底板纵向钢绞线为17-1*7-15.2。本桥采用先预留纵向预应力管道后穿钢绞线的施工方法。如果采用金属波纹管制孔的方案，则金属波纹管的管径为：顶板φ96mm；腹板φ70mm；底板φ102mm。为避免在实际使用中被误拿混用，顶板与底板全部采用φ102mm的金属波纹管。
2.2 校核拟定的预应力预留管道制孔方案的合理性
设计及施工规范要求：金属波纹管间的净间距与净保护层不小于1.0倍的管道直径。
本桥顶板纵向预应力管道有24束，最小间距为260mm，管道间的净距为158mm> 102mm，此处预留管道的净保护层大于102mm；腹板纵向预应力管道有10束，最小间距为200mm，管道间的净距为130mm> 70mm，此处预留管道的净保护层大于70mm；底板纵向预应力管道有26束，最小间距为220mm，管道间的净距为118mm> 102mm，此处预留管道的净保护层大于102mm。
校核后确定：本桥顶板、底板采用φ102mm的金属波纹管及腹板采用φ70mm的金属波纹管作为预应力预留孔道符合设计、施工规范要求。
2.3 最终确定预应力预留管道的制孔方案
施工规范要求：插入式振捣棒距离预埋件及预应力预留管道不小于100～200mm。在梁体钢筋与波纹管纵横交错的情况下，很难保证插入式振捣棒在振捣过程当中不挨碰金属波纹管，最终确定：纵向预应力预留管道采用金属波纹管与橡胶抽拔管间隔布置的方式制孔。这样，即便是插入式振捣棒碰到橡胶抽拔管，也不会造成预留孔制孔失败，在砼振捣过程中，可以将振捣棒有意识地靠近橡胶抽拔管，保证预应力预留管道间的砼振捣密实。同时，也避免了全部采用橡胶抽拔管制孔时容易产生的周围砼松动与局部损伤，从而最大限度地保证了预应力预留管道的制孔质量，避免管道间互相通气与串浆而影响管道压浆质量。
3 制孔材料的要求
3.1 金属波纹管
3.1.1 制作
预应力砼用金属波纹管采用母材性能符合GB716要求的厚度为0.4mm的软钢带，双面镀锌层重量不低于60g/m2，性能符合GB/T2518的规定。波纹管的螺纹方向全部向右旋转，折叠咬口的重叠部分不小于3.5mm，凸起的顶部与根部采用圆弧过渡，波峰与波谷的高差不小于3mm。每节波纹管的长度与设计中各个节段的长度相同。
3.1.2 试验
外观检查：外观清洁，内外表面无锈蚀、油污、附着物、孔洞和不规则褶皱，咬口无开裂、脱扣。内外直径允许偏差为±0.5mm；波纹高度允许偏差为±0.3mm；钢带厚度不得有负误差。集中荷载与均布荷载作用下的刚度试验、承受集中荷载后与弯曲后抗渗漏性能试验均合格后方可使用。
3.2 橡胶抽拔管
橡胶抽拔胶管的外径为102mm（用于腹板时外径为70mm），胶管外径与设计管道直径偏差应在±2mm以内，胶管内径空心部分不得小于20mm，以备穿入φ16mm的圆钢芯棒或充满压力水以增加其刚度，胶管的两端设有长度不小于50mm的内置钢制套筒，以便注水（气）或真空抽气使用。胶管长度为不小于“最长梁段长度+3m”的长度。
橡胶抽拔管的试验：
橡胶抽拔管强度及延展性试验：极限抗拉强度不得小于7.5KN，在拉力的作用下不被拉断且管壁径向收缩不得大于2mm，去消拉力后无残余变形。
橡胶抽拔管的充气充水试验：胶管内充气或充水，比拟制孔过程，胶管内的压力在72h内不低于0.5Mpa，并保持管内压力不变。
4 制孔工艺
4.1 坐标计算
根据设计图中每道预留管道的具置、弯起点及弯曲半径，详细计算每道预留孔道的坐标，尤其是管道弯曲部位，详细地
计算出每根管道的ZY（直圆）点、QZ（曲中）点及YZ（圆直）点的纵坐标。
4.2 管道安装
在管道安装前，要编制详细的技术交底，在交底中明确安装工艺，安装过程中的安全质量注意事项，并对所有管道安装人员进行业务培训，培训合格后才能上岗作业。
在绑扎普通钢筋时，提前大致确定管道位置，适当地移动普通钢筋，以利于预留管道的安装施工。根据现场的施工条件，确定钢绞线的穿束方向，使镀锌波纹管的螺旋方向与钢绞线的穿束方向相反。波纹管的切断采用电动无齿锯进行切割，切割完成后，将不足1/2螺距宽度的尖锐钢带剪掉，再用钢锉将端头打磨，尤其是向内径方向的毛刺必须清除干净，防止在穿束过程中钢绞线的端部将波纹管纵向撕开。
4.2.1 管道安装前检查
金属波纹管安装前，发现管壁生锈、弯曲、局部障碍等可能影响预应力筋穿束缺陷时，应及时调整或截除不用。管壁上个别小的孔洞，在安装前用胶带进行包裹缠紧，确保不会漏进水泥浆。最好的方法是根据预应力预留管道的安装进度，提前两到三天生产本节段使用的金属波纹管。
橡胶抽拔管安装前，要详细检查抽拔管的外观，是否有划痕或电弧焊烧伤，两端的内置套筒螺丝扣是否有效、内置套筒是否脱落。如果有上述情况出现，马上进行修补，修补完毕后再进行抗拉及充气（水）试验，试验合格方可投入使用。
4.2.2 管道安装
预应力管道按根据实际确定的直径、设计数量、设计位置精心施工，定位钢管箍间距除符合设计要求外，定位钢管箍间距：对金属波纹管道不大于0.6m；对橡胶抽拔管不大于0.5m，对曲线管道及位于砼下料口附近的管道不大于0.4m，在管道的ZY点、QZ点及YZ点及管道接头处必须设置定位钢管箍。定位钢管箍为壁厚3mm、长度为40mm的镀锌钢管制成。定位钢管箍必须与梁体主钢筋焊接牢固，与定位钢管箍相焊接的钢筋必须有保护层垫块，上下（左右）层钢筋网间的箍筋采用焊接，以确保管道在砼浇筑和振捣过程中不弯沉、不上浮、不旁移。普通钢筋与管道相冲突时，普通钢筋位置适当偏移，必须确保管道顺直。定位钢管箍如下图：伤及其他的损伤，尤其是管道的接头、压浆孔、排气（水）孔、封端模板处的位置，是不是连接、封堵完好，满足要求。同时也要检查孔道内是否有杂物。检查完毕，将金属波纹管内穿入比管道内径小5mm的高强尼龙管作内衬管，内衬管两端伸出模板长度不小于1.5m。
橡胶抽拔管安装完毕后，在砼浇筑前，先将一端固定，对抽拔管进行拉拔，使胶管绷紧（判定标准为：曲线段：曲线内侧胶管完全贴在定位钢管箍的内壁上；直线段：胶管处于悬浮状态），防止胶管在自重作用下产生垂直弯曲，然后再将施加拉力端临时锁定，防止胶管在砼浇筑过程中下垂。
4.2.4 橡胶抽拔管的抽拔
胶管采用机械抽拔，抽拔时设导向托架，使抽拔方向与孔道轴线重合，做到平稳妥当，防止构件产生裂纹。胶管在抽拔前，将使用钢筋固定的约束解除，并对约束钢筋接长至满足下一节段施工的要求，并将管内的压力水（气）排出，再用真空吸气机对胶管内腔施以0.1～0.2Mpa的真空负压，使胶管在负压作用下外径缩小，便于抽拔作业。
抽拔制孔管的顺序应先下后上、先曲后直，分层浇筑的砼应根据各层砼的凝固情况确定抽拔顺序与时间。
采用抽拔管成孔时，抽拔管时的砼强度，根据以往的施工经验，试抽拔胶管的时间：一般以砼抗压强度达到0.4～0.8Mpa为宜，抽拔时不应损伤砼；也可按下式计算：H=100/T〔式中：H—砼浇筑完毕到试抽拔胶管的时间（h）；T—现浇梁体所处的环境温度（℃）〕
5 砼浇筑完毕后的检查与清孔
5.1 初步清孔
梁体砼端头模板拆除后（或橡胶抽拔管抽出后），先清除孔道内看得见杂物，利用排水孔排除积水，再利用管道接头套管箍（钢绞线束喇叭口）对预应力管道用压力水冲洗并用高压风吹干。
5.2 深度清孔
用比预应力钢绞线束直径大10mm的实心尼龙制成的清孔器（弹头型壳帽形，其中圆锥部分长度为100mm，圆柱部分长度为200mm，可用尼龙管内灌满砼制成）进行清孔，清孔的方向与将来穿束的方向相同。如果清孔过程中发生障碍，及时判定堵孔的原因与位置，立即予以处理。
5.3 检查串孔或漏气
清孔工作完成后，关闭排气（水）孔及注浆孔，在管道接头套管箍（钢绞线束喇叭口）先连接一个三通管，三通管的另两个接口分别接压力表与空压机；在管道的另一端同样在接头套管箍（钢绞线束喇叭口）也连接一个三通管，三通管的另两个接口分别接与进气端相同规格的压力表与排气阀门。当进气端吹入高压气体一段时间后，进气端的压力表数值与另一端的压力表数值相同或基本接近时，说明管道没有串孔或漏气；如果进气端压力表数值大于另一端的压力表数值，说明管道存在串孔或漏气，这种情况下先检查相邻的管道两侧的压力表数值是否有升高，压力表数值有升高的，说明此管道与正在注入高压气体的管道有串孔。有串孔的情况发生，做好详细记录，当注浆时，串孔的管道要同时注浆。管道串孔检查完成后，
打开排气（水）孔，保证管道内空气畅通无积水。
6 预应力钢绞线穿束
6.1 钢绞线编束
预应力钢绞线下料后通过“梳板”逐根排列，梳理顺直，并利工作锚将钢绞线编束。编束时保持预应力筋束顺直不扭转，严禁互相缠绕。利用张拉千斤顶与钢丝绳共同作用在距离工作锚5m以外的位置，对钢绞线束进行箍紧，使钢绞线束达到直径最小的紧密程度，再用18～22号铁丝以每隔一米左右采用单层密排螺旋线绕扎牢固，绑扎长度为20～50mm，在穿束的牵引端，绑扎长度不小于80～100mm，曲线地段需多增加几道绑扎。绑扎的铁丝尾部必须弯向钢筋束的内侧，以免影响穿束。
6.2 钢绞线穿束
预应力筋穿束采用机械进行，预应力筋束前端应扎紧并裹缠胶布或套上弹头型壳帽，以便顺利通过孔道
7 结语
通过对杭长线夏金特大桥40m+64m+40m连续梁的预应力管道制孔的实践检验，采用镀锌金属波纹管与橡胶抽拔管相结合进行预应力预留孔道的制孔技术，使插入式振捣棒的工作范围增大，使管道间的砼更加密实；采用定位钢管箍代替常规施工中定位钢筋，有效地避免了定位钢筋侵入管道内径的质量缺陷，同时，克服了金属管道接头位置刚度薄弱、容易漏浆的困难；采用接头钢管套箍对每个节段终点的预应力管道定位，解决了节段接缝处管道不对位、漏浆的难题。所以，采用镀锌金属波纹管与橡胶抽拔管相结合及钢管套箍定位进行预应力预留孔道的制孔技术，在技术上是可靠的，在施工中是可行的，具有良好的技术经济效益，应在悬臂现浇连续梁施工中广泛推广使用。
参考文献
References
金属波纹管范文4
【关键词】预应力技术；道路桥梁；施工技术
随着科学技术的发展，专家越来越重视预应力技术的应用，尤其是在桥梁的建设当中。然而，预应力技术的应用存在着一些问题，这些问题亟待解决。
一、预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用领域
1、多跨连续梁施工中的应用
从结构层面上来看，多跨连续梁又分为正弯矩区和负弯矩区两种形式。通常来讲，跨中的为正弯矩，存在支座的为负弯矩。当多跨连续梁的抗剪承载能力和抗弯承载能力难以满足施工要求时，就必须应用预应力技术来做加固处理。
2、受弯构件施工中的应用
碳纤维的强度是比较高的，其施工的程度亦比较简单。正因为如此，应用碳纤维片材来对受弯构件加固问题进行解决就成普遍采用的一种方式。但因在加固受弯构件之前，结构混凝土就已经具有初始的拉应变和压应变了。故受压区内混凝土的压应变一旦达到混凝土极限压应变时，受弯构件也就达到了其极限承载能力。
3、加工施工中的应用
通常来讲，加固公路桥梁时都是通过应用预应力技术，来补强构件和改善结构性能，进一步提高或恢复公路桥梁承载能力的，从而延长公路强烈使用年限，满足当前对于交通运输的要求
二、预应力技术在道路桥梁工程应用中的问题与解决措施
（一）曲线孔道竖向位置偏差
在多跨连续预应力混凝土桥梁中，曲线预应力筋的竖向坐标是以预埋的波纹管中心线为准。多跨曲线孔道竖向坐标的控制点；跨中点、反弯点及支座点在实际施工中，检查曲线孔道竖向坐标时经常遇到跨中处坐标偏高与支座处坐标偏低的现象，降低了预应力筋的有效高度，影响梁的承载力和抗裂要求。
原因分析：1）控制曲线孔道竖向坐标的钢筋支托位置计算有误或安装不准。2）设计图纸上所标明的曲线孔道在支座处的竖向坐标有时偏高，但在该节点处纵横钢筋较多，使曲线孔道难以安装到位。3）在钢筋安装与绑扎过程中，操作工人贪图方便，没有严格控制钢筋位置，尤其在支座处对曲线孔道的竖向坐标影响较大。
防治措施：1）在编制施工组织设计期间，应核对曲线预应力筋的坐标高度是否会引起波纹管与梁的钢筋相碰。如在内支座处遇到这种情况，应与设计人员商讨，能否调整钢筋的规格和排列方式，不得已时考虑降低波纹管的坐标高度。在跨中处也可参照处理。至于在其它部位，钢筋应避开波纹管，不得影响波纹管的曲线形状。2）施工单位应分解绘制预应力筋曲线坐标图、支座（跨中）处钢筋与预应力筋孔道排列详图，并交待给有关操作人员。施工中加强督促检查，严格按图施工。3）金属小组纹管可采用钢筋支托定位，钢筋支托可点焊在箍筋上，间距为0.5～1m，防止混凝土浇注后波纹管上浮。
治理方法：1）金属波纹管的坐标高度超出允许偏差，但不大于10mm，可不必调整。2）金属波纹管的坐标高度如超出允许偏差大于10mm，应局部拆开调整至允许偏差内。3）金属波纹管的坐标高度超出允许偏差较大而无法调整的情况，应会同设计人员根据实际受力情况商讨解决办法。
（二）波纹管阻塞
波纹管堵塞堵管是指在混凝土浇筑后波纹管出现堵塞的现象。发生了堵管会导致后期预应力钢绞线穿束无法通过，或张拉预应力时钢绞线实际伸长值与设计计算值相差很大，给施工带来不必要的麻烦，即影响了工期，又耗费了人力。引起堵管的原因分析：首先，施工单位在施工过程中没有严格按照施工规范安装波纹管，出现波纹管定位不精确引起的弯折扭曲、套管接头松动，或者是在混凝士浇筑施工中，振捣人员在振捣混凝土时操作失误，造成波纹管局部的破裂，直接导致混凝土水泥浆渗漏到波纹管中造成堵管。其次，波纹管自身的质量缺陷引起漏浆堵管。
在遇到堵管问题时，要根据预应力筋曲线坐标，标注漏浆孔道堵塞的位置，在避开粱的主筋位置，采用冲击钻缓慢进行开孔，清除波纹管中的水泥浆块，使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩；然后待张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。可采取以下预防措施：在施工下科前对波纹管质量仔细检查，对有缺陷的波纹管及早发现；在浇筑混凝土前检查波纹管的安装位置，固定好，检查套管接头连接是否牢固，密闭性是否达到要求；在浇筑混凝土过程中注意波纹管的保护，避免振捣棒碰坏波纹管。
（三）张拉过程出现纵向裂缝
预应力梁板常在上表面或端头包括横肋端头和纵肋端头出现裂缝，板面裂缝多为横向在板角部位呈，端横肋靠近纵肋部位的裂缝，基本平行于肋高；纵肋端头裂缝呈斜向，此外预应力构件的端头锚固区，常出现沿预应力筋方向的纵向裂缝，并断断续续延伸，一定长度范围桁架端头有时还出现垂直裂缝，其中拱形桁架上弦往往产生横向裂缝。
这种裂缝产生的主要原因有：1）后张法预应力构件，张拉后沿预应力筋孔道方向出现纵向裂缝，主要因为施工中预应力孔道定位不力或不准，孔道偏向一侧，当张拉时预应力筋会对孔壁产生较大的侧向分力，如遇砼较薄时就会沿孔道侧面出现裂缝，严重时会产生局部崩裂。2）预应力板类构件的板面出现裂缝，主要因为预应力筋放张后，由于肋的刚度差，当控制力偏高时受压后产生反拱，使板面出现拉应力，加上板面与纵肋收缩不一致，也使板面受拉两种应力值叠加当超过混凝土抗拉强度，便会出现横向裂缝。3）板面四角斜裂缝是由于端横肋对纵肋压缩变形的牵制作用，而在四角区出现对角线方向拉应力，加上收缩作用而引起裂缝。
预防措施：1）先张法施工中：均匀放张，多根整批预应力筋放张，宜采用砂箱法或千斤顶法。用砂箱放张时，放张速度应均匀一致；用千斤顶放张时，放张宜分数次完成；单根钢筋采用拧松螺母的方法放张时，宜先两侧后中间，而不能一次将一根力筋松到位。严禁切割放张。2）后张法施工中：梁端布筋设计应充分考虑张拉时产生的局部应力集中，增加横向分布钢筋数量或螺旋筋，适当增加封锚端和梁端混凝土的几何尺寸；预应力筋张拉顺序应符合设计要求，当设计未规定时，宜采取分次、逐级对称张拉。张拉时，均匀加载，不宜过快，以尽可能减小张拉过程出现局部应力集中；严格粱（板）混凝土浇筑时的施工控制，确保梁（板）混凝土浇筑质量，特别要加强对锚垫板后的混凝土振捣。张拉前，应对梁体进行检验，是否符合质量标准要求；张拉时，混凝土强度应达到设计要求。
（四）锚固区混凝土爆裂
锚固区混凝土爆裂原因：由于预埋在混凝土中的锚垫板固定螺栓安装数量不够或受混凝土浇注振捣影响，造成锚垫板倾斜，并引起锚垫板与应力束轴线不垂直；锚下加固钢筋数量不足，位置不准确；锚下混凝土振捣不密实或混凝土强度未达到设计要求等几方面的原因，均可能使锚下混凝土在张拉过程中产生爆裂，造成返工损失或张拉事故，修补后的结构质量也会受到影响。因此张拉前要仔细检查锚垫板周边索混凝土是否有裂缝和架空现象，必须避免出现上述问题，产生爆裂后也必须采取妥善的办法进行补救。
预防措施：按图纸要求施工，保证锚垫板的位置和方向正确，锚固区加固钢筋网必须安放准确，绑扎牢固，螺旋筋的位置必须准确固定，防止振捣过程中移位或滑落。加强锚下混凝土的浇注、振捣质量，混凝土强度达到设计要求后才进行张拉施工。锚固区混凝土爆裂后，必须对松散部分混凝土进行彻底凿出清理，按设计要求进行恢复和固定。
三、结束语
预应力技术在我国公路桥梁的施工中得到了广泛应用。我们必须从常见的问题和缺点上，积攒经验和教训，做好施工准备和质量监督，充分发挥预应力技术在公路桥梁施工中的长处，为国家和社会创造利益。
金属波纹管范文5
论文摘要：本文结合具体实际工程从预应力梁施工顺序、预应力梁模板支架、普通钢筋施工、波纹管的安装、预应力筋张拉、孔道灌浆及端部封裹等方面分别进行阐述，保证此工程预应力梁施工质量。
1.盐城高等师范学校艺术楼由盐城市建筑设计研究院设计。其中8根梁采用了有粘结预应力硅结构，梁截面尺寸及配筋见表1。应力筋采用860级X15.2低松弛预应力钢绞线，张拉控制应力。con=0.75x1860=1395N/mm2，硷强度等级为C40。
张拉端采用夹片类10孔锚具、8孔锚具与7孔锚具，喇叭管与螺旋筋与其配套。孔道采用金属波纹管留孔，管径分别为。80。70(7孔)。接管采用大一号的波纹管。采用两端张拉，张拉端的锚垫板作凹人处理(见图1)。预应力留孔采用金属波纹管，接管采用大一号的波纹管。采用南京发达铁路工贸有限责任公司铁路预应力锚具厂生产的AM夹片锚具，并在端部预埋锚垫板。张拉后波纹管内灌水泥浆，端部用细石混凝土封裹。下面以KL1(1)预应力梁为例，叙述预应力梁的施工。
2.预应力梁施工方案
2.1预应力梁施工顺序
安装梁底模一波纹管质量检查。绑扎梁箍筋及钢筋和保护层垫块*在箍筋上画出预应力筋曲线坐标位置并焊接钢筋托架*波纹管就位、固定端部埋件一预应力筋质量检验*预应力筋下料一预应力筋穿人孔道一安装梁两侧模板升检查和验收~浇筑混凝土(留置混凝土试块)、拉动钢绞线什混凝土养护、拆梁侧模和楼板底模板*锚具质量检查*千斤顶校验、检查张拉设备和压试块*预应力筋张拉*孔道灌浆(留置水泥浆试块)弓压试块、拆梁底模及支撑一切割端部钢绞线、端部封裹。
2.2预应力梁模板支架
2.2.1对500x1800mm的预应力梁的模板支架进行了设计，其搭设见图2
2.2.2预应力梁两侧侧模板均须在波纹管固定好后方可进行封模安装，在模板打对拉螺栓孔时必须注意预先定出位置，防止将波纹管打穿。由于预应力梁自重较大，支模时按0.5-1%omm起拱。楼板模板、预应力梁侧模板应在预应力筋张拉前拆除，预应力筋未张拉前，不得拆除梁底的模板支架。
2.3普通钢筋施工
在绑扎柱筋时应考虑波纹管能顺利通过。钢筋交叉处理问题，张拉端屋面预应力梁端处，预应力梁上部普通钢筋的弯钩尽量平(侧)弯利于端头喇叭管与承压垫板的埋设，见图3。
2.4波纹管安装
绑扎框架梁箍筋及梁钢筋一处理梁底保护层。在箍筋上按孔道坐标位置点焊固定托架升铺设和固定波纹管(用铅丝绑扎)叶安装和固定锚垫板一穿人钢绞线一检查验收。波纹管安装中注意预应力筋曲线的最高点、最低点及其它点等位置标高的准确性，见图4。
2．5预应力筋张拉
2.5.1混凝土强度达95%进行张拉，由于另一端无法安装千斤顶，预留洞口进行张拉，见图5。
2.6孔道灌浆及端部封裹
2.6.1灌浆前先优化配合比设计，检验流动性，定出合理的外加剂及灌浆材料配合比。灌浆前一天，端部锚具处应用纯水泥浆(或砂浆)封裹锚具夹片间的空隙，仅留出灌浆孔或出气孔。灌浆水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.4，并掺人外加剂，灌浆水泥用机械拌搅。封闭灌浆嘴时压力约为0.6MPa，从设置在曲线孔道最低点的灌浆孔中均匀地一次灌满孔道，待两端出气孔处冒出浓浆后方可封闭泌水孔(出气孔)并继续加压到.6MPa，持荷2分钟后封闭灌浆孔。
2.6.2灌浆后及时进行人工补浆。灌浆后端部用细石混凝土封裹.外露钢绞线应保留30-SOmm，用砂轮切割机切断。
金属波纹管范文6
【关键词】油浆泵 机械密封 改造
油浆泵是某公司催化裂化FCC装置用以输送含有催化剂颗粒的塔底泵。该泵型号为100PYS2130，单级悬臂离心泵，轴功率75kW，流量45.5m3/h，扬程130m。输送介质为油浆，介质温度370℃，泵吸入口压力为0.2MPa。虽然该泵一直使用的是焊接波纹管机械密封，但由于工况介质等诸多因素的影响，该泵在实际使用过程中，机械密封经常发生泄。据统计，机械密封使用寿命最短的时间为15天， 平均使用寿命为4个月左右， 严重影响了工艺装置的正常生产。为彻底消除隐患，笔者对该泵的机械密封系统进行了分析及改造，提高了机械密封的运行周期，确保了装置平稳生产。
一、故障原因分析
催化油浆泵中的机械密封是DBM290焊接波纹管机械密封，该密封结构特点为： 静止式金属波纹管结构； 动环与轴套法兰、螺钉连接； 动环摩擦副低膨胀合金镶嵌，静环摩擦副为浸锑石墨； 叶轮压紧轴套实现轴套密封垫的密封。油浆泵的工作介质为催化油浆，介质温度高且含有催化剂等固体颗粒，运行工况比较恶劣。通过数次检修及对原机械密封的解剖分析，发现机械密封失效泄漏的原因主要有以下几个方面。
摩擦副磨损。DBM290焊接波纹管机械密封静环摩擦副采用的材料是浸锑石墨，拆检发现静环摩擦副磨损严重且内外缘有缺口。通过试验发现， 机械密封的端面比压受波纹管的有效直径的影响，而有效直径是随压力的变化而改变。由于压力过大，导致摩擦副过度磨损引起泄漏。同时油浆中含有固体催化剂颗粒其含量为一般不大于6g/L， 生产不正常时为12g/L 左右， 在操作中工艺条件稍有波动， 催化剂颗粒会进人密封面内，划伤了动环密封面，并破坏了液膜的连续性，从而引起泄漏。正常密封时，密封面处于边界或半液体状态，两表面被一层边界膜分开。当密封面间混有催化剂颗粒或静环密封面上有磨损时，两密封面间液膜厚度明显增厚，从而导致了油浆大量泄漏。
摩擦副表面热裂纹。拆捡发现摩擦副的硬质合金环出现由硬面中心向外发散的许多粗细不一的径向裂纹。焊接波纹管的硬质合金环与环座两种材料的膨胀系数存在差别，在机械密封冷却水压力不稳定或温度发生较大变化时容易产生局部高温，从而导致局部热应力过大，合金环表面热裂引起密封失效。
波纹管内侧波谷部位的软焦块。温度高、密度大、含有固体颗粒是油浆生成软焦块主要原因。该泵在370℃的工况下使用，油浆会慢慢沉淀或凝固在波纹管的缝隙中形成软焦块。随着时间的推移，波纹管缝隙内的软焦块使得波纹管不能进行轴向拉伸、压缩，失去弹性。这样，波纹管就无法提供随介质压力变化的轴向作用力，起不到补偿作用，使端面液膜压减小，造成液膜反压系数下降， 以致于端面比压下降， 引起密封失效。
轴套密封垫易发生泄漏。DBM90密封传动方式为键传动，轴套密封是靠叶轮压紧轴套内的轴套垫来实现的。造成轴套密封垫泄漏的原因主要有：a. 叶轮发生反转或泵体预热温度过快造成叶轮锁紧螺母松动，使得密封垫无法压紧而泄漏；b. 在安装过程中，轴套密封垫内进入杂质，使其密封性能失效而泄漏。
二、解决措施
开槽斜面挤紧轴套式密封结构。针对密封轴套垫的泄漏，采取了开槽斜面挤紧轴套式密封结构。这种定位传动可靠，安装、拆卸方便且不伤轴。另外，还设置了限位板，便于泵外调整密封的压缩量。波纹管内径一处设一45°斜角，以分散应力，延长波纹管寿命。辅助密封采用柔性石墨替代其他密封材料，可以承受高达425℃的高温。
采用耐磨摩擦副材料。由于油浆泵介质含有固体颗粒， 所以在摩擦副动环表面喷涂了氧化铬（Cr2O3 ） ，静环材料选用YG6，该配合属于“硬质合金-硬质合金”形式。由于二者硬度不同，既可防止动静环密封面同时损伤，又避免了产生热裂现象。针对高温环境下密封环镶嵌结构容易脱落的现象，改用整体结构密封环。密封压缩量定为3.4mm，有效降低了密封面过多的摩擦热。
金属波纹管作为旋转动环。原来所用的机械密封为静止式结构，油浆极易在波纹管缝隙生成焦块。为了防止机械密封波纹管缝隙结焦，笔者将金属波纹管设计成旋转型结构。旋转式波纹管密封在旋转离心力作用下可以自身清洗波纹管，减少波纹管沉积和内侧结焦，并能防止因急冷造成的波纹管变形。
改善密封的冷却、冲洗效果。高温油浆泵由于介质温度高，加之短时间的机械负荷或热负荷的作用，使得密封面间稳定液膜转变为蒸汽状态，这转变过程中的温差产生了辐射状径向小裂纹。为了改善密封摩擦副的冷却效果，将循环水冷却改用轻柴油冷却并将原来密封压盖的进、出冷却孔直径增加2mm，这样避免了冷却介质的汽化且流量增加一倍，大大改善了冷却效果。为了避免催化剂颗粒粘结，堵塞冲洗管通道，将冲洗孔直径由5mm增大到7mm，冲洗压力控制在0.5MPa。通过自冲洗的改进，有效地控制了密封端面温升，增大液相面积，改善了摩擦状态。
三、结束语
通过对油浆泵机械密封的失效原因分析，从其材料及结构等方面进行了有效改进。目前，改造后的油浆泵已应用于工业生产中。改造前该泵有效运行时间平均为4个月左右，改造后，该泵连续运行最长可达8 000h，期间经过长周期高负荷运行和频繁的切换运行而无泄漏故障。通过对油浆泵机械密封的改造及应用，不仅解决了影响装置稳定运行的难题，而且还产生了较大的经济效益。由此可见，催化装置油浆泵机械密封的改造是成功的。
参考文献：
[1]顾永泉.机械密封实用技术[M].北京：机械工业出版社，2005.
