1.行業(yè)規(guī)模:
鋼筋混凝土管涵行業(yè)在混凝土與水泥制品產業(yè)中是一個面廣、量大;企業(yè)多、規(guī)模?。婚T檻低、技術簡單;龍頭骨干少;總體技術水平偏低;但在國家政策倒向下具有較大發(fā)展空間的產業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計我國各種規(guī)模管涵生產企業(yè)近2000家;鋼筋混凝土排水管產品制造和應用的最大規(guī)格為Φ4400mm。 鋼筋混凝土箱涵產品制造和應用的最大內寬達12000mm。
Φ4000mm鋼筋混凝土排水管
2.工藝技術水平:我國鋼筋混凝土排水管制管工藝技術,近十年來得到快速進步,目前已擁有了當今世界最先進的全部制管技術,成型工藝有:芯模振動成型工藝、立式徑向擠壓成型工藝、立式附著式成型工藝、立式插入振搗工藝、離心成型工藝、懸輥成型工藝等。 其中,Φ1500以上的大口徑管大多采用芯模振動工藝、立式振搗工藝或立式附著式成型工藝,Φ1500以下的小管老企業(yè)生產線多保留采用懸輥成型工藝,新投入生產線則多采用芯模振動成型工藝、立式徑向擠壓成型工藝和升芯式芯模振動成型工藝,隨著國家節(jié)能環(huán)保要求力度的加大和人工成本的上漲,懸輥成型工藝也將會逐步被芯模振動和徑向擠壓成型工藝所代替。在排水管生產中,由于離心成型工藝能耗大、工效低、制管環(huán)境差、必須蒸汽養(yǎng)護等不利因素,目前應用極少。
二、 產品體系
我國的鋼筋混凝土管涵產品體系除了單一的普通混凝土圓形管外,還包括了各種異型管、矩形箱涵和內襯式復合管。目前除了雨水管外,柔性接口基本上已經(jīng)取代了剛性接口。
改革開放四十年來,我國水泥制品裝備產業(yè)發(fā)生了巨大的變化,尤其是近十多年來是我國排水管涵行業(yè)裝備技術進步與發(fā)展的高峰期,到目前為止,國外各種最先進的排水管生產裝備已全部實現(xiàn)了國產化,且裝備的技術含量正在不斷提高,國產裝備不但在國內應用,還開始向國外出口。
1.排水管制管成型裝備
(1).自2005年我國自主研發(fā)的第一套芯模振動制管設備進入市場轉化為生產力后,因其生產效率高、安全、節(jié)能、產品質量好諸多優(yōu)點,很快得到普及推廣,幾年間制造芯模振動制管設備的裝備制造廠發(fā)展到近二十家,芯模制管機已普及到全國幾百家制管企業(yè),由此引發(fā)了制管裝備進步的熱潮。目前小口徑雙根芯模制管裝備技術進入快速推廣中。
(2).自2011年第一套國產徑向擠壓制管機的問世,填補了我國立式徑向擠壓制管工藝和裝備的空白,將行業(yè)裝備技術水平向自動化進步又推進一步。經(jīng)過幾年的不斷改進完善和創(chuàng)新,2017-2018年新一代徑向擠壓制管機已達到國外同類裝備的技術水平,實現(xiàn)了雙層鋼筋骨架、最大口徑1650承插管的生產,制管效率較第一代裝備成倍提高,目前生產Φ300—Φ1000×3000mm的生產效率達到3min—3.5min/根,生產Φ1200—Φ1650×3000mm管生產效率達到4min—5min/根,制管脫模后基本實現(xiàn)了無需表面修飾處理。目前徑向擠壓制管機已經(jīng)投入應用的近50臺套。無論是裝備所生產最大規(guī)格、制管生產的速度和制管的產品質量均達到國際先進水平,相比進口裝備所需資金大幅下降,從而基本上結束了徑向擠壓制管裝備靠國外進口的年代。
(3) 2017-2018年,繼我國第一條混凝土排水管升芯式芯模振動自動化生產線成功研發(fā)并投入應用后,目前已在湖北、山東等地的多家企業(yè)投入了應用,實現(xiàn)了混凝土排水管的自動化生產,這種集徑向擠壓和芯模振動優(yōu)點的升芯式芯模振動制管機,達到國際同類制管裝備的先進水平,生產效率高、用人工少、安全環(huán)保,全生產線僅工人3人,生產規(guī)格為Φ300—Φ1500mm承插管,其中Φ300—Φ800mm可雙根同時生產,生產效率5min—8min/雙根。該自動化線的成功研發(fā)是我國鋼筋混凝土排水管制管裝備的又一大進步,必將帶動制管行業(yè)向國際先進水平快速發(fā)展。
近幾年在混凝土排水管制管裝備不斷發(fā)展進步的同時,相關混凝土構件的裝備也不斷進不斷創(chuàng)新開發(fā)。如預制檢查井的流水線、高頻振動設備集成自動化等實現(xiàn)了一臺設備可生產圓管、方涵和檢查井,已成功在預制混凝土檢查井和預制混凝土箱涵生產中廣泛應用,開拓了一機多用的新途徑。
3.鋼筋骨架制作設備
用于鋼筋混凝土排水管鋼筋骨架制作的全自動鋼筋骨架滾焊機自成功開發(fā)以來,經(jīng)過不斷改進、完善,極大提高了裝備性能和應用范圍,實現(xiàn)了鋼筋骨架焊接的全自動化,滾焊機可焊接鋼筋的最大直徑從最開始的Φ8mm提高到今天的Φ14mm,接近國際先進水平,我國的鋼筋骨架滾焊機也開始進入國際市場。尤其是雙筋并焊自動變徑排水管鋼筋骨架滾焊機解決了大配筋鋼筋骨架的自動滾焊。 可焊管徑Φ4000mm雙根Φ14mm鋼筋的國內最大自動滾焊機已經(jīng)在工程中得到成功應用。目前鋼筋骨架滾焊機可焊最大規(guī)格Φ4400mm ,在遼西北輸水工程中得到應用。
國家加大預制裝配化綜合管廊建設的推廣應用,對行業(yè)裝備企業(yè)提出研發(fā)相應配套設備的課題。2017年開始混凝土箱涵鋼筋骨架制作的數(shù)控鋼筋網(wǎng)焊接生產線得到研制開發(fā),成功解決了人工制作鋼筋骨架工效低、勞動強度大、質量不穩(wěn)定的問題。每6分鐘可焊接1片網(wǎng)片,可成型鋼筋最大直徑可達Ф28mm。設備較大的提高了預制混凝土箱涵鋼筋骨架制作的自動化技術水平和生產效率,減輕了勞動強度,節(jié)省了人力資源。
4.箱涵模具創(chuàng)新
箱涵模具有立式箱涵模和臥式箱涵模具二種,分別適用于立式成型和臥式成型。其中又分單倉模具和多倉模具,整體模具和拼裝模具,上下拼裝模具和左右拼裝模具。近年來通過不斷的技術改進,模具組裝鎖緊由原來的螺栓鎖緊改造為偏心鎖緊機構,或采用插銷契塊,提升了鎖緊速度;立式模具模板組裝由原來的定位銷或鉸鏈機構改為采用模塊自滑軌道和定位輪自滑移動定位,減少了行車吊裝,消除了安全隱患,有效的提高了生產效率;針對箱涵模具規(guī)格多,企業(yè)模具投入大的現(xiàn)狀,創(chuàng)新開發(fā)了可調節(jié)箱涵高和寬的模板拼裝模具,達到一模多用,力求實現(xiàn)箱涵模具標準化。
四、 頂進施工用鋼筋混凝土排水管發(fā)展:
在城市,鋼筋混凝土排水管的頂進施工方式解決了管道埋設施工中對城市建筑物的破壞和道路交通的堵塞等困難,因而推廣發(fā)展迅速,頂進施工用鋼筋混凝土排水管成為城市非開挖施工用首選管材,其中鋼承口頂管用得最多。隨著我國污水治理工程的加大、加快,用于穿越江河、湖泊、沙層的高性能、大口徑鋼筋混凝土排污管得到重點應用。上海市污水治理白云港片南線輸送干線用雙根DN4000mm排污管、云南昆明滇池治污工程用DN4000 mm排污管一次頂進成功、從內蒙古烏蘭布巴音湖輸水穿沙管道工程中ON3000mm、頂距1520Km、埋深48m的沙層地下頂進施工,完成了我國首例帶壓力混凝土排水管在長距離、深復土、無水砂層地質頂管施工中的應用。 2018年1月青龍管道股份有限公司的鋼筋混凝土頂管借“一帶一路”東風,帶著“中國制造”印記和“青龍管道”標識,首次邁出國門,漂洋過海入非洲,通過海運,服務于西非喀隆溫德市薩納加飲用水廠和配套工程。
由于頂管施工和盾構施工在技術可靠性上尚有一定的差距,體現(xiàn)在接頭密封效果及施工過程管材受力狀況不同。影響了頂管施工在非開挖領域的應用。 還需頂管施工技術和頂管管材性能兩方面做出更多的技術保證和技術改進。
5. 大口徑電力電纜管的發(fā)展
隨著城市建設的快速發(fā)展,電網(wǎng)入地已經(jīng)成為大中城市電力發(fā)展的必然趨勢。地下高壓走廊在國外發(fā)達國家的城市早已普及。電力隧道的截面有環(huán)形、箱形、異形截面形狀。
環(huán)形隧道的最大直徑達到3.5—4.0m。基本采用柔性接口企型鋼筋混凝土排水管和柔性接口鋼承口鋼筋混凝土頂管,管子設計參照GB/T11836《混凝土和鋼筋混凝土排水管》國家標準實施。但混凝土強度等級、抗?jié)B級別和結構性能等技術指標均大于普通鋼筋混凝土排水管的標準要求。 隧道內電纜的不同安裝方法,要求預埋在管節(jié)內的埋件、配件形式形狀不一樣,用得較多、較典型的有管內預埋鋼板環(huán)形式、端面預埋環(huán)形帶孔鋼板形式和管內預埋定位套管形式 (如下圖)。采用鋼筋混凝土管涵作為高壓電力電纜隧道所用管材的優(yōu)勢:管材全部工廠化加工,產品質量容易得到保證;管道間接頭采用楔形橡膠圈柔性連接,膠圈壓縮率45%—50%。密封性能好;施工方法可以多樣化,可以采用開挖方式施工和頂進方式施工,組裝速度快工程綜合成本低。箱形截面電纜隧道比園形截面電纜隧道更具有能有效利用空間的優(yōu)勢。
六、 混凝土技術及接口密封材料的研發(fā):
1.混凝土技術是長期研究的課題,鋼筋混凝土排水管所用混凝土的技術性能隨著制管裝備自動化程度和產品性能的提高,加上國家對節(jié)能環(huán)保要求日益加強,促使高性能、高強度混凝土在混凝土管涵生產中得到研發(fā)應用,目前排水管產品用混凝土的抗壓強度等級大多已高于國家標準,C30混凝土除小口徑雨水管外已很少設計采用,在重要工程中多要求抗壓強度等級C50以上,抗?jié)B級別P8以上。大流動度混凝土已在生產中得到應用,自密實混凝土的試驗與研究已列入課題。隨著國家節(jié)能環(huán)保管理力度的加強,免蒸養(yǎng)混凝土在排水管中的應用必將是今后探索研究的方向。近年來工業(yè)廢渣磷石膏制作無筋混凝土構件在湖北宜昌得到開發(fā)應用。日本自密實混凝土技術、外加劑應用技術得到了國內不少企業(yè)的學習與研究。
3.我國預制混凝土管涵用接口密封材料近年來得到了較快發(fā)展,從接口密封性能的提高反應出行業(yè)的技術進步。尤其是自粘型復合橡膠條在國內的成功開發(fā)和在管廊工程中的成功應用。結束了預制城市綜合管廊推廣初期該密封材料靠日本進口的局面,對確保預制城市綜合管廊接口密封性能和百年使用壽命起到積極作用。
七、 技術標準體系:
現(xiàn)行有效的鋼筋混凝土排水管涵 生產及相關方法、材料技術標準 :
GB/T11836-2009《混凝土與鋼筋混凝土排水管》
GB/T11837-2009《混凝土管用混凝土強度試驗方法》
GB/T16752-2017《混凝土與鋼筋混凝土排水管試驗方法》
GB50268-2017《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》
GB1499.2-2018《鋼筋混凝土用鋼 第二部分:熱軋帶肋鋼筋》
GB/T29423—2012《用于耐腐蝕水泥制品的堿礦渣粉煤灰混凝土》
GB/TXXXX-《城市地下綜合管廊用預制混凝土制品試驗方法》(報批中)
JC/T 2126.1—2012《水泥制品工藝技術規(guī)程 第1部分鋼筋混凝土排水管》
JC/T 2280—2014《內襯PVC 片材混凝土和鋼筋混凝土排水管》
JC/T 2241—2014《預制混凝土檢查井 》
JC/T 2458-2018《預制混凝土箱涵》
JC/T 2460-2018《預制鋼筋混凝土化糞池》
JC/T 946-2005《混凝土與鋼筋混凝土排水管用橡膠密封圈》
CBMF18-2017《預制混凝土箱涵工藝技術規(guī)程 》
CCGF 429.1—2018《產品質量監(jiān)督抽查實施規(guī)范》(征求意見中)
CBMF xx-xxxx 《預制混凝土箱涵接口用密封材料 》(報批中)
CBMF xx-xxxx《預制城市地下綜合管廊用鋼模 》(征求意見中)
八、 技術培訓與質量管理
1.技術培訓:
行業(yè)人力資源現(xiàn)狀滿足不了裝備和技術的發(fā)展的需要,包括自動化裝備的操作與維護,先進混凝土技術的應用與推廣,工程應用中質量糾紛的處理等,同時適合基層技術人員學習的教材又十分缺乏,為此2018年中國混凝土與水泥制品協(xié)會排水管工作部組織對2014年編制的《混凝土與鋼筋混凝土排水管培訓專用教材》進行修改和補充,編制新的《鋼筋混凝土管涵培訓專用教材》,教材分為上、下二冊,上冊為鋼筋混凝土園管;下冊為市政工程用預制混凝土構件包括混凝土箱涵、混凝土檢查井、混凝土化糞池、海綿城市制品等,目前還在審稿中。該教材完成后將為一線工程技術人員和技術工人提供較為適用的理論知識和應用技術。
國家人力資源社會保障部下達的《國家職業(yè)技能標準化 混凝土水泥制品工》已下達計劃,正在編制中,標準完成后將對水泥制品工分為初級、中級、高級、技師四個級別。
2.產品質量市場監(jiān)管
2017年06月29日國發(fā)〔2017〕34號《國務院關于調整工業(yè)產品生產許可證管理目錄和試行簡化審批程序的決定》取消了包括輸水管在內的19類工業(yè)產品生產許可證行政管理,同時提出要堅持放管結合、并重,加大抽查力度,增加抽查頻次和品種,擴大抽查覆蓋面, 根據(jù)文件要求,2017年和2018年連續(xù)二年對一千多家輸水管生產企業(yè)的產品質量進行了國家監(jiān)督抽查。同時,相應的監(jiān)督抽查實施規(guī)范標準—CCGF 429.1—2018《產品質量監(jiān)督抽查實施規(guī)范》已經(jīng)編制完成,正在征求意見中。