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1、运用QC方法保证PCCPL管芯的生产效率前言系国家行业主管部门定点生产预应力钢筒混凝土管（PCCP）、预应力混凝土输水管(SYG)、钢筋混凝土排水管(RCP)骨干厂家；现为中国混凝土与水泥制品协会副会长、中国水泥制品工业协会、中国水利企业协会、中国工程建设标准化协会（管道结构）会员单位，国家中型企业。主要承担城市供水的输水管道、污水管道、电厂水源补给水管道的制造与安装任务，并拥有管道工程专业二级施工资质。公司已累计生产PCCP管道750多公里，安装各种口径PCCP管道200多公里。一 、背景技术概况预应力钢筒混凝土管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe）简称P
2、CCP，是带有钢筒的混凝土管芯缠绕预应力钢丝，再喷以水泥砂浆形成致密的保护层，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，管材合理的发挥了钢材和混凝土各自的优良特性，是一种新型的复合输水管材。PCCP管材具有承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性，广泛应用于长距离输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、工业有压输水管线、电厂循环水补给水管道、压力排污干管等。PCCP根据钢筒在管芯中位置的不同，可分为内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCPL）和埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPE）。二、QC小组简介小组名称课题名称运用QC方法保证PCCPL管芯的
3、生产效率小组成员姓 名性别年龄文化职称培训时间组内分工备注男48大专高工120小时组长男47本科高工120小时副组长女38本科助工120小时组员男37本科助工120小时组员吕炳男39本科助工120小时组员三、选题理由PCCPL管芯的制造方法是混凝土离心成型，即将制作好的钢筒装入生产PCCPL管芯的专用设备离心管模内，管模上的跑轮与离心机上的托轮，轴向在同一位置上，托轮带动管模跑轮转动，再靠第二组托轮带动另一根管模转动，离心机靠托轮的摩擦力带动管模高速旋转。人工用铁锨将预拌好的混凝土料从管模两端投入管模内，管模端头板控制管芯厚度。开始喂料时离心机托轮处低速转动状态，完成喂料后，逐步提高离心机的转
4、速，依靠管模高速旋转产生的离心力将混凝土料均布在PCCPL钢筒内壁上，直至混凝土离心密实。管芯混凝土离心密实后连同管模放入养护坑或养护罩内进行蒸气养护，养护完成后打开模具吊出管芯，管模经清理再重复使用。此种方法适用生产公称内径600mm1200mm的PCCPL管。由于管芯混凝土投料和离心成型时间较长，采用此种方法制造PCCPL管，工人劳动强度大，生产效率低。（示例1：离心管模示意图，示例2：离心成型示意图）。示例1：PCCPL离心模具示意图1.跑轮 2.管模示例2：PCCPL离心成型管芯示意图1.托轮 2.托轮架 3.机架 4.驱动电机四、现状调查QC小组对公司及国内同类生产企业生产状况的PC
5、CPL管的产效率进行了调查，进行了数据统计，得出的调查结果为：工艺技术特别是成型模具，是影响生产效率的主要因素。五、攻关目标提出一种制造PCCPL管芯的新方法，避免人工喂料，降低劳动强度，提高生产效率。六、措施分析利用一种专用的管芯立式振动成型模具，将盛有预拌混凝土料的料斗吊放在下料锥上方，降落料斗使其底端套在下料锥上端，料斗内的混凝土料依靠自身塑性流动性经下料锥浇注进由专用模具底模、内模、钢筒和顶盖组合形成的空腔内，内模固定两个振动器，边下料边振动，混凝土料依靠自身的流动性和振动器振动力密实混凝土，直至混凝土浇满模具，全部振动密实为止。管模放入养护坑或养护罩内进行蒸气养护，养护完成后打开模具
6、吊出管芯，管模经清理再重复使用。此种方法适用生产公称内径600mm1200mm的PCCPL管。由于管芯混凝土是利用料斗、下料锥浇注进专用立式管模中，依靠混凝土料的自身流动性和振动器振动力密实成型为管芯；改变了人工用铁锨将混凝土料投入管模，再依靠管模高速旋转产生离心力密实成型为管芯的方法，从而大大降低了劳动强度，提高了生产效率。七、实施PCCPL1200管芯立式振动成型实例。将模具底模1平放在地面上，将内模4外侧插入底模内侧3，将制作好的带有承插口的钢筒吊装到模具底模上，钢筒的承口紧套在模具底模外侧2，模具顶模合放在管模上，模具顶模9的内部卡环7卡住内模4外侧，模具顶模9外部卡环8卡住钢筒插口的
7、外侧，自顶模内外部卡环的空隙10处将料斗中预拌好的混凝土料经过下料锥（另一专用设备）依靠混凝土自身塑性流动性浇注进由模具底模、内模、钢筒、顶模组合形成的空腔内，振动器12固定在内模上，边下料边振动，混凝土浇满模具，依靠混凝土自身的重力和振动器的振动力密实成型为管芯。由于采用此模具成型管芯，从而避免人工喂料，降低劳动强度，提高工作效率。1、PCCPL管芯立式振动成型工艺流程（*为质量控制点）：外加剂石水泥砂水计量计量计量计量计量 *1混凝土搅拌*2合模浇注振动成型*3蒸汽养护 *4钢筒放置脱模管芯放置2、混凝土技术要求：混凝土技术要求应符合GB 50164、GB 50204或AWWA C301规
8、定。2.1 管芯混凝土设计强度等级不低于C40级，立式振动成型管芯脱模强度不低于20MPa，管芯缠丝强度不低于28d抗压强度的70%。2.2 混凝土配合比按JGJ55标准进行设计并在实验室试配，经小批量生产验证合格后方可正式使用。2.3 混凝土应按确定的配合比计量。配合比用料计量误差：水、水泥、外加剂不大于1%；集料不大于2%。2.4 混凝土净搅拌时间不得少于2min(掺外加剂时不宜小于3min)。拌好的混凝土工艺坍落度宜控制在70110mm，水灰比不得大于0.45。2.5混凝土检验方法应符合GB 50204的规定，混凝土评定方法按GBJ107混凝土强度检验评定标准或AWWA C301标准规定
9、进行。3、管芯成型：3.1 钢筒在成型前必须清除影响砼与钢筒粘结的附着物，钢筒表面凹陷和鼓胀与钢筒圆柱形基准面偏差大于10mm时，必须先整平后才能进行浇筑。3.2 专用模具底模1和内模2清理涂刷或喷射隔离剂，将模具底座平放在地面上，将内模外侧插入底模内侧，关紧内模紧固扳手，使内模和底模紧密配合；3.3 用专用吊具将钢筒3吊放到模具底模1上，钢筒的承口端紧套在底模外侧紧密配合，然后再将顶盖7合放在内模和钢筒插口端面上，模具顶盖的内部卡环卡住内模外侧，模具顶盖外部卡环卡住钢筒插口的外侧；3.4 在管模顶部装好下料锥6，开启振动器5，用吊车将混凝土料斗吊起，下料锥顶部套入料斗底部，然后再缓慢降落料斗
10、，进行卸料。混凝土料自顶盖内外部卡环的空隙处依靠自身流动性和振动器的振动力浇筑入由底模、内模、钢筒和顶盖组合形成的空腔内，边喂料边振动，混凝土浇满模具，喂料完毕后再振动一段时间，直至混凝土表面无气泡后停止振动。3.5为保证混凝土均匀性，应采用连续喂料，每次浇灌的时间间隔不大于30min。总浇筑时间不得超过混凝土初凝时间。3.6 管芯成型完毕后，及时清除插口端面多余的混凝土，并用专用抹刀抹平。全部修整好的管芯连同管模放入养护坑或养护罩内进行蒸汽养护。4、蒸汽养护：管芯混凝土蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段，应严格按照产品标准和工艺规程的规定进行。5、管芯脱模：5.1先将顶盖吊出，再自上至
11、下依次打开内模紧固扳手，清理干净的管芯插口型材槽内混凝土，用专用吊具吊出模芯，缓慢吊放在待检区。5.2 将底模和内模清理干净，涂刷或喷射隔离剂后再重复使用。6、管芯检验：脱模后的管芯必须按GB/T 19685或AWWA C301的规定进行外观质量检验。7、附图说明图1是本实用新型实施例中底模的示意图；图2是本实用新型实施例中顶模的示意图；图3是本实用新型实施例中内模的示意图；图4是本实用新型实施例中PCCPL1200模具浇注管芯成型示意图。图1PCCPL1200模具底模示意图1.底模、2. 底模外侧、3. 底模内侧 图2、PCCPL1200模具顶模示意图7.内部卡环、8.外部卡环、9.顶模、1
12、0、下料空隙图3、PCCPL1200模具内模示意图4.内模、12.振动器图4、PCCPL1200管模浇注管芯成型示意图1.底模、2.底模外侧、3.底模内侧、4.内模、5.钢筒、6.混凝土7.内部卡环、8.外部卡环、9.顶模、10.下料空隙、11.下料锥、12.振动器八、效果PCCP1200管芯产量由12条/班提高到18条/班，效率提高50%。混凝土喂料依靠自身的重力和振动器的振动力密实成型为管芯，避免人工用铁锨喂料，劳动强度大幅降低，人员由12人/班降为5人/班，人员节省率为58%。九、巩固措施1、工艺总结：QC小组将改造过程中的措施和经验进行了详细的总结分析，将整套成熟的生产工艺及模具改造方
13、案纳入企业标准，并在公司内部推广，特别是已经申请了国家专利。2、推广应用：我们将该生产工艺已应用日常生产过程中，并对应用成果进行了跟踪调查管理，及时总结、改进。十、效益分析1、技术效益：实施该项发明后，所有管芯的生产效率成倍增长，达到了预期的目标。2、经济效益：实施该项发明后，减少了生产周期、生产成本，收到了应有的经济效益。3、社会效益：为其他生产企业提供了先进的理念，提高我单位在同类生产企业中的的形象和社会信誉，为我单位在今后市场竞争中打下良好的基础。十一、体会与打算通过QC公关活动达到了节约成本，提高生产效率、经济效益，节约能源的目标。同时通过QC公关活动提高了公司的科研技术水平，增强了员工的创新意识，提高了企业的竞争力。今后我们将继续认真开展QC活动，致力于生产技术难题的研究工作，积极推广应用新技术，增强创精品意识，发扬团队精神，通过科学的管理手段，先进的生产工艺多创经济效益，为建筑行业的发展做出更大的贡献。13
