基于正交试验法的管桩离心工艺优化

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1、基于正交试验法的管桩离心工艺优化何建明（浙江广天构件股份有限公司，浙江宁波）BasedonorthogonaltestingmethodsteelpipedriveninaspilinggentrifugalismcraftoptimizationHeJianMing（ZhejiangGuanTianComponentPartlimitedliabilitycompany,ZhejiangNingbo）[摘要]本文通过正交试验法探索管桩最佳离心工艺，找出了离心工序影响混凝土密实度的主要因素，从而优化了离心工艺参数，保证了管桩

2、质量，提高劳动生产率，降低生产成本，同时为优化管桩离心工艺提供一种方法和经验。[关键词]管桩离心工艺正交试验法优化Abstract：Throughtheorthogonaltestingmethodexplorationsteelpipedriveninaspilingbestgentrifugalismcraftpractice,hasdiscoveredthecentrifugalworkingprocedureinfluenceconcretecompactnessprimaryfactor,theoptimizedg

3、entrifugalismcraftparameter,guaranteedthesteelpipedriveninaspilingquality,enhancesthelaborproductivity,reducestheproductioncost,simultaneouslyprovidesonemethodandtheexperiencefortheoptimizedsteelpipedriven－14－-inaspilinggentrifugalismcraft.Keyword：Steelpipedrivenin

4、aspilinggentrifugalismcraft；Orthogonaltestingmethod；Optimization－14－-0.前言离心成形对于预应力混凝土管桩制造是一个十分重要的工序，是确保管桩混凝土达到良好密实度的关键工序。国内外对离心工艺中的离心加速度、离心时间与不同坍落度混凝土料离心后混凝土的强度、密度、剩余水灰比等之间的关系的研究已相当成熟，为各管桩生产厂家离心工艺的编制提供了理论基础，但各生产厂家的混凝土配比、减水剂品种与用量、掺与不掺磨细矿物质、离心机与模具工作状态不同，很难有一个规定的离心工艺，

5、而要获得最佳管桩离心工艺，关键是在离心工艺相关理论指导下根据生产实际条件通过试验确定。－14－-宁波地区管桩应用量较大，生产厂家也较多。从对部分生产厂家的考察中发现管桩的离心工艺中普遍存在下列现象：高速离心速度较高，离心时间较长，管桩离心后内壁比较光滑，外观美观，但当管桩在锤击过程中被击碎时，往往发现混凝土分层较明显。我们认为其主要原因是离心工艺不佳，没有经过生产实践的系统试验。因影响离心工艺的因素很多，要找出最佳的离心工艺需进行大量的试验，大多厂家没有时间和精力，只能凭经验。本文通过正交试验法，用尽可能少的试验初步探索出相

6、对合理的离心工艺的实践，为各生产厂家提供借鉴。1试验1．1试验方法因钻芯法检测管桩混凝土强度会降低成品管桩质量，不宜采取大批量的试验，所以本试验采取正交试验法。1．2确定评价指标众所周知，混凝土离心成型工艺既有利又有弊。在大于20g的离心加速度作用下通过离心工艺成型的混凝土密实度远比普通插入式振动棒等振捣成型的混凝土密实度大，但离心工艺因混凝土组成原材料的颗粒质量不同，离心力不同，离心力大的粗骨料往外挤，离心力小的粉料则分布在内层，造成混凝土分层，且离心加速度越大，时间越长，分层越厉害。所以本试验确定评价混凝土密实度好坏的指

7、标从两方面综合考虑：①混凝土分层情况：本指标没有量的概念，故采用多名技术人员对管桩芯样通过观察计分（分层越不明显，分值越高，满分10分），最后将计分结果平均作为分层情况量的评价。②混凝土抗压强度：通过对芯样按照钻芯法检测混凝土强度的有关要求进行试验得出混凝土的抗压强度。1．3确定试验因素和试验条件－14－-影响管桩混凝土分层及混凝土抗压强度的因素很多，但关键因素有混凝土级配、混凝土原材料、混凝土坍落度、拌和至离心时间、慢速离心时间、中速离心时间、高速离心时间、高速离心速度、蒸汽养护等，因本试验所考察的是离心工艺对试验评价指标

8、的影响，所以本试验确定四项离心工艺中的参数及二项其它关键参数作为试验因素，各项试验因素确认二个试验条件进行对比，如表1：－14－-表1：试验因素和试验条件序号考核试验因素试验条件1试验条件21混凝土坍落度（mm）20（10～30）60（50～70）2拌和至离心时间（min）60403慢速离