摘 要:本文在简要回顾我国混凝土排水管发展历程的基础上,叙述了混凝土排水管行业发展取得的主要成绩和存在的问题,并展望了行业发展前景。
关键词:排水管现状前景展望
前 言
混凝土和钢筋混凝土管具有抗外压强度高、耐久性好、使用寿命长、易于制造、生产成本低、价格便宜等独特优点,在我国城镇建设、工矿企业建设、农田水利建设中大量用于铺设排水管道,取得了较好的经济效益和社会效益。
解放前,我国仅有东北辽阳(1953年),北京(1938年),上海(1950年)等,少数几个厂采用简易离心法或手捣方式生产中、小口径混凝土排水管。解放后,为适应国家经济建设发展需要,50年代初国家投资在上海、包头、长春等地先后建了一批管厂生产混凝土和钢筋混凝土管。80年代前,我国主要是采用离心法生产混凝土和钢筋混凝土管,仅有少数厂采用轴向挤压工艺生产小口径素混凝土短管。
1967年建材工业部颁布了我国第一个离心法生产混凝土与钢筋混凝土排水管标准,即JCl30—67。
1974年澳大利亚首次在北京举办工业展览会,展出了“罗克拉公司”悬辊法制管工艺技术,并于我们进行了技术座谈。
1979年应建材工业部的邀请,“罗克拉公司”又派人来京进行第二次技术座谈。1980年建材工业部、水利电力部又联合组团到澳大利亚“罗克拉公司”进行技术考察。1983年7月25日中澳两国政府签订了《关于预应力管项目谅解备忘录》,利用澳援在辽阳水泥制品厂建设一条年产40公里预应力混凝土管生产线,采用罗克拉公司悬辊法制管设备和工艺技术组织生产。在此期间,我国也大力开发研制悬辊法制管装备,并取得了可喜的成绩。从而使我国生产混凝土和钢筋混凝土管的工艺方法,在传统的离心法基础上又增加了悬辊法制管工艺技术与装备。离心法工艺和悬辊法工艺仍然是我国普遍采用的制管工艺方法。
进入90年代我国又从丹麦、意大利、德国、美国等引进立式径向挤压法、立式振动法和芯模振动液压成型设备生产钢筋混凝土管材。
下面,重点介绍我国排水管行业发展所取得的主要成绩、存在的问题及前景展望。
第一部分排水管行业发展取得的主要成绩
一、我国己成为当今世界各国生产使用混凝土和钢筋混凝土排水管最多的国家
随着我国国民经济快速发展和人民生活水平的提高,国家加大基本建设投资的力度,城乡建设的步伐大大加快,基础设施建设规模越来越大,拉动了水泥制品行业的发展,也为排水管行业发展创造了极为有利的外部环境。排水管行业在我国水泥制品工业中,已成为最大的行业。
目前,我国生产的混凝土管直径为Ф100mm-Ф600mm,最小管长为1000mm;钢筋混凝土管直径为Ф200mm—Ф3000mm,最小长度为2000mm。据建材统计提供的信息,2003年全国生产各种直径的混凝土和钢筋混凝土管301万吨(仅是171个企业统计数据),实际上全国生产排水管的企业我估计至少有5000多个,年产量30000公里以上,保守估计也有400多万吨,这些管材主要用于铺设雨水、污水、农田排灌等重力管道,少量作为套管用于穿越铁路顶管工程中。尽管现在管材品种很多,如铸铁管、球墨铸铁管、UPUC管、PE管、玻璃钢夹砂管等,而钢筋混凝土管材,尤其是口径较大的钢筋混凝土管材,仍然是铺设排水管道使用最多的管材。
二、依靠技术进步和创新,大力开发新型管材,满足市场需要
混凝土管和钢筋混凝土管材的接口形式为刚性接口和柔性接口两大类。
我国最早开发研制生产的混凝土管和钢筋混凝土管都是刚性接口,即平口管和小企口管,从50年代至今仍在大量生产与使用,这种传统接口形式,在铺设管道时必须做基础,由于是刚性接口形式,管道抗地震或地基沉陷性能不好,接口密封性能差,使用中发生渗漏是不可必避免的,这是这种接口形式致命的缺点,因此,从发展趋势看刚性接口管材将被淘汰。为了满足市场需要,依靠技术进步和创新,大力开发研制了各种新型管材和市政用混凝土制品。
1、承插式柔性接口管材
这种接口形式解决了刚性接口渗漏问题,而且具有抗地震和地基沉降性能,一般情况下是理想的接口形式,有广阔发展前景。秦皇岛市抚宁管材有限公司1984年至今用离心法已生产Ф200mm—Ф2200mm,管长3—4米的承插式柔性接口钢筋混凝土排水管5200多公里,深受用户欢迎。
2、柔性企口管(丹麦管)是大口径排水管理想的接口形式,生产这种管材最佳的成型工艺方法是用芯模振动液压成型工艺(引进设备企业)。但是也有一些企业采用悬辊法和离心法生产柔性企口管,如:上海闵马水泥制管有限公司于1998年采用悬辊法成功生产了Ф1350mm—Ф2400mm,管长2—2.5米的柔性企口管(丹麦管型),到目前己累计生产150多公里;秦皇岛抚宁管材有限公司用离心法也成功的生产了Ф2400mm—Ф2600mm,管长2.4米的柔性企口管。
3、钢承口管材
上海浦东混凝土制品有限公司(原上海水泥成品厂)于1990年采用振动法(插入式振动器成功的生产了Ф1500mm—Ф3500mm,管长2米的钢承口管材,在上海河流污水治理二期工程中使用Ф3500mm的钢承口管材2045米,也是国内工程中使用口径最大的管材。到2007年,该公司生产的Ф3500mm,管长2000—2500mm的钢承口排水管已有17KM多,在上海市有关排水工程中使用。
4、承插式低压排水管
北京第二水泥制管厂采用振动挤压工艺(一阶段制管工艺)生产了Ф500mm—Ф2000mm,管长5米的低压排水管;陕西红旗水泥制品厂也于1996年采用振动挤压工艺(一阶段制管工艺)生产了Ф400mm—Ф2000mm,管长5米的低压排水管。
5、承插式带管座(内嵌橡胶柔性接口)钢筋混凝土排水管
厦门千秋业水泥制品有限公司于2001年6月成功地研制出全自动升芯挤压振动制管机,用该机生产了Ф300mm—Ф1650mm,管长2.5米的承插式带管座(内嵌橡胶圈柔性接口)管材,到目前为止已累计生产了120多公里。这种管材最大的特点是不用做基础,大大降低了铺设费用,深受使用部门的欢迎。
6、山东电力管道工程公司于1999年开发研制了Ф2400mm,2001年又研割了2200mm,管长2.2—2.4米顶进施工法用钢筒混凝土管,累计生产了6公里多,分别在6个重点工程中使用。
7、北京市韩建集团韩村河构件有限公司于2004年用悬辊法生产了Ф400mm—Ф2400mm,管长3米的改进型柔性企口管,该公司与北京排水集团、市政设计院共同研制开发了柔性企口钢筋混凝土管(A型)和柔性企口钢筋混凝土顶管(D型)两种新型管材。
柔性企口混凝土顶管D型是根据丹麦管、双插口、承插口管材的共同特点,在其承口和插口部分外侧各增加一个钢圈,与管材同时浇注成型。
柔性企口钢筋混凝土A型管,主要特点是与目前的承插口管相比,承口与插口外径相同,在承口外径增加一道钢圈,不仅提高承口对覆土的抗剪能力和抵抗胶圈弹性的外张力,而且也避免了施工过程中对基础的扰动和破坏,使安装更加便捷,且利于码放和运输。
8、新型录色耐腐蚀(FKJ)钢筋混凝土排水管
苏州混凝土水泥制品研究院利用粉煤灰、矿渣为原料,通过碱性激发剂和复合外加剂的共同作用,取代普通混凝土中的水泥,其水化产物主要是沸石类的水化硅铝酸盐,使FKJ混凝土在PH2—13的环境下具有比普通水泥混凝土耐腐蚀能力,使用这种材料制造的钢筋混凝土排水管,具有优良的耐腐蚀性能,很好的解决了工业废水中酸盐介质对混凝土侵蚀作用,大大提高了管道的使用寿命。
9、塑衬混凝土复合管
杭州市政管业有限公司己研制成功塑衬混凝土复合管,它是将塑料(高密度聚乙烯(HDPE)热塑性塑料)衬管衬入传统的钢筋混凝土管内部,使两者的优良性能得到有机的结合,既保持了钢筋混凝土优良的刚度性能又使塑料衬管耐腐蚀,易维护,内壁光滑性能得到充分利用;深圳嘉华建筑制品有限公司和多伦建筑制品有限公司制造的内衬PVC钢筋混凝土管和钢筋混凝土顶管已在广东省东莞市成功使用。广东省东莞市大岭山镇污水处理厂污水排放工程中使用了DN1200mm、DN2000mm内衬PVC钢筋混凝土顶管和DN900mm内衬PVC钢筋混凝土管;广东省东莞市中堂镇污水处理厂污水排放工程中也使用了DN1200mm内衬PVC钢筋混凝土顶管。
这种管材的研制和成功使用,大大提高了管材耐腐蚀性能,必将进一步拓宽钢筋混凝土排水管的使用范围,满足市场的需要。
10、北京市市政工程研究院于2003年成功研制出预制混凝土装配式检查井,用以解决“马路眼镜”影响道路质量和正常使用的检查井井圈下沉的问题。