承插式钢筋砼管在排水管道工程的应用

　　摘　要：由于钢筋混凝土承插管及企口配用橡胶圈的接口形式均为柔性接口形式，允许在接口部位可发生微量的转角或微量的水平位移，能适应基底有不均匀沉降、接口之间有少量的变形的管道。对槽底土基较好、基本无扰动软化，且易排除积水的地方，可采用砾石砂基础;对槽底土基较差、地下水位较高的地方，则采用井点降水配合管道施工。管道铺设完毕后，即可进行砂、石回填。

　　关键词：承插式;钢筋砼管;应用

　　一、概况

　　在宝坻区的排水管道工程中，多年来一直采用传统工艺生产的平(企)口钢筋混凝土管，通过浇筑平基、管座、抹口、混凝土管铺设。

　　我单位在天宝工业园管道工程中，设计上大胆采用砂基础、承插式钢筋混凝土管。通过工程实际应用，多方面比较论证，得出结论：砂基础铺设承插式钢筋砼排水管比传统的混凝土基础铺设平(企)口钢筋混凝土管技术先进、性能可靠、降低了成本、提高了生产效率和工程质量、减少了环境污染、改善了劳动条件，经济、社会效益显著，应该在我区广泛进行推广和应用。

　　二 钢筋混凝土承插管与平口钢筋混凝土管相比具有的优点

　　1 管道接口防渗漏性能好

　　钢筋混凝土承插管其接口的水密机理主要依靠接口之间的“O”型橡胶圈的弹性压缩，钢筋混凝土企口管的接口之间的止水材料是采用了目前世界上较先进的拉密尔橡胶止水圈，具有良好的防渗漏性能。

　　2 施工工艺简单

　　由于钢筋混凝土承插管及企口配用橡胶圈的接口形式均为柔性接口形式，允许在接口部位可发生微量的转角或微量的水平位移，能适应基底有不均匀沉降、接口之间有少量的变形的管道。对槽底土基较好、基本无扰动软化，且易排除积水的地方，可采用砾石砂基础;对槽底土基较差、地下水位较高的地方，则采用井点降水配合管道施工。管道铺设完毕后，即可进行砂、石回填。

　　3 施工方便，可靠快捷

　　施工速度快，以D800-40m排管工序为例，采用本工法只需一天即可回砂填土。而对一般钢筋混凝土管，需经排管、打内外砂浆或钢筋混凝土腰箍、八字的立模、浇捣混凝土至养护期等工序，至少在7天后才能回填土，大大缩短了工期。

　　由于施工工艺的简化及以柔性接口替代刚性接口，从而在管道施工中减少了基础

　　及管端接口水泥砂浆的操作、养护等时间。可有效地防止由于地基沉降、地震等引起的管接头漏水问题。

　　4 适用范围广泛

　　本工法适用于市政工程及其他上木工程中，各种类型开槽埋管的下水道施工。有快速施工要求的各种类型开槽埋管的下水道施工。适用于软土地区的下水道工程。

　　5 环保效益明显

　　由于大大缩短了工期，减少了工地扬尘

　　三 新管材、新工艺

　　1新管材 承插式钢筋砼排水管采用立式芯模振动成型的生产工艺和技术，区别于国内传统的离心式和悬辊式工艺。生产流程采用数控操作，自动点焊制网、机器人布网、振动挤压成型和即时脱模全自动化作业，在产品的质量、生产效率和安装工艺等方面，与国内传统工艺的同类产品相比，具有明显优势。

　　2新工艺

　　承插式钢筋混凝土管安装，采用新工艺砂基础进行管道铺设，施工工序如下：挖槽――砂基础――安管――检查井砌筑——回填。

　　该种方法对沟槽和基础的要求低，只要对槽底作简单的找平处理即可进行砂基础铺垫，然后安管，可以边挖槽边安管，随即进行检查井砌筑，闭水试验，回填。该方法工艺简单，安装方便，施工快捷，工期短，费用低。

　　施工中应注意的几点问题：

　　a第一根管的定位尤为重要，为了安装方便应确定中心点为管枕，从中心点拉一根与管材外壁相等尺寸的距离，取两点立定位杆。

　　B 必须将承口内表面和插口外表面的油污、杂物清除干净。

　　C按管径选好相应的橡胶圈，将“△”形橡胶圈有纹的一侧贴插口外壁套入，放在止胶台上，套入之后，将润滑剂在橡胶圈上及承口内侧均匀涂刷一遍。橡胶密封圈放置如

　　D润滑剂的使用：

　　润滑剂在使用前应充分搅匀，避免干物质沉淀影响管材安装。

　　在承口导入面及橡胶圈滑入面充分润滑，及时安装，避免因过早涂抹润滑剂而使润滑剂干燥，导致橡胶圈因导入面干涩产生扭曲，造成闭水时接口渗水或橡胶圈翻滚阻滑台。此时若强行合拢，则橡胶圈压缩比增大，容易产生管材反弹或承口撑炸。

　　气温过高会加快混凝土管对润滑剂的吸收速度，此时可多刷几遍润滑剂，以保证合拢前管口及橡胶圈的润滑。

　　若施工单位追求施工进度及安装质量，可使用工业用凡士林在管材承口导入面和橡胶圈的滑入面均匀涂抹一层，然后使用润滑剂充分润滑，会使安装更加轻巧、快捷。

　　排管时要从下游排向上游，插口向下游，承口向上游。因井段距离所限需要排列

　　安放半节管时，半节管排在窨井进出水两侧，带承口的半节管排在窨井的出水方向。

　　用手扳倒链合拢管节时，手扳倒链一端用钢丝绳和方木，另一端作为固定反力端(或方木固定)。管节合拢时两只手扳倒链应放置在管节水平直径处，拉钩勾在被合拢管节的承口壁，手扳倒链反力端可用钢丝绳、卡扣等固定于临时桩或已安装的管节上，合拢时两只手扳倒链应同时拉动，使管节合拢。

　　管子承插就位、放松钢丝绳时，应复核管节的高程和中心线，检查承插口之间的间隙为9mm～15mm。

　　有闭水试验要求的排水管道，按《给水排水管道施工及验收规范》(GB50268)第10.3节方法进行试验，验收标准按《天津市市政排水管渠工程质量检验评定标准》执行。

　　回填土不能掺有杂草、碎砖头、木块等，不能有大的石块、卵石和冻土块。夯实机沿管子两侧均匀的分层回填，分层夯实;夯实时，不要损坏管子，也不能造成管子移位

　　3传统工艺

　　传统工艺生产的平(企)口钢筋混凝土管铺设过程如下：挖槽——平基模板——平基混凝土浇筑——安管——管座模板——管座混凝土浇筑——勾缝——套环模板——套环浇筑——检查井砌筑——回填。

　　该种方法对沟槽要求高，槽底必须预留20cm～30cm以上未扰动土，进行人工清理，以保证坡度和平整度;然后人工进行平基模板的支设，模板预检;再进行平基混凝土浇筑，及时养护;达到设计强度后，拆除模板，进行管道安装;管节稳好后，在稳好的管两侧支设模板，预检，进行管座砼浇筑，及时养护;支设套环模板，浇筑套环混凝土，及时养护;拆模;砌筑检查井;闭水试验;回填。

　　此种方法要求投入大量人力物力，对每道工序要求都很严格。尤其对刚性连接的套环接口，容易受地基变化而造成管口脱节，污水外泄，渗入地下，不符合环保要求。而且施工周期长，工序繁琐，受天气影响较大，费用高。

　　四 施工要求

　　1 沟槽开挖

　　沟槽开挖有直槽支撑开挖和放坡开挖两种，直槽开挖支撑分为横列板支撑和钢板桩支撑两种，由于钢筋混凝土承插管子长为2.0m，钢筋混凝土企口管子长为2.0m，因此在横档支撑时，应注意水平距离，确保吊管排管所需的距离。

　　2 沟槽排水

　　在沟槽开挖前，应根据土质情况选择井点降水，沟槽开挖后在槽底内设置明沟排水，确保沟槽内不积水。

　　3 管道基础

　　根据槽底土基的情况，按设计要求可采用砾石砂作为管道基础。砾石砂基础宽度以沟槽开挖宽度进行摊铺，并适量洒水振平。

　　4 管道铺设

　　a铺管前应复核样板高程，测定管节中心线，管优位置，放设垫板标高。

　　b 排管顺序应自下游排向上游，承口向上游方向。插口向下游方向，答井与管道接口处采用半节短管，带承口的应排在窖井的进水入向，带插口的应排在客井的出水力方向。

　　c管子在铺设前，先将管节的承口内表和插口的外表用钢丝刷把油污杂物清除干净，按管径规格选用相应的橡胶密封圈，并套入插口槽内，要求做到四周均匀、平顺、无扭曲，在橡胶圈表面和前节管子的内表涂抹“851”防水涂料，以防渗水。

　　d下管时，吊点应设在管子的重心处，用拦腰起吊的方式起吊，或采用专用吊具。禁止采取钢索穿管吊管的方法，在吊运管时，要防止管节接口受损。

　　e铺管时，将管节平稳吊下，平移到排管的接口处，调整管节的标高和轴线，然后用紧管设备将管子的插口慢慢插人承口，在承插管子的过程中，管节仍需悬吊着，以降低紧管时的拉力，管节拉紧后，调整管子的轴线和标高，然后用管枕击实。管节插入时，应注意橡胶圈不出现扭曲、脱槽等现象。

　　5 管道八字

　　a 管道八字材料选用粗黄砂满沟槽进行回填，回填高度与管子中心齐平，八字时，应在管道两侧同时均匀下料回填，每层回填厚度约在250mm左右，并逐层洒水捣实，严禁单侧八字以防管子移动。

　　b对有避水检验要求的管道，八字分两次进行，即近管子中间部位先八字，管子接口左右各留约0.5m，待避水完成后，再按设计要求完成全部的八字工作，对无避水要求的管道，可在管道铺设完成后一次完成八字工作。

　　5沟槽回填土

　　沟槽八字完成后，即可进行沟槽回填土，覆土时，沟槽内不得积水，严禁带水覆土。

　　6 质量标准

　　a 管道基础:管道基础须表面平整，每两座青井间轴线须顺直。

　　b管道铺设:管道顺直，管枕垫稳，管底坡度不允许倒落水。

　　7 机具设备

　　挖土、沟槽支撑、排水、基础施工、覆土等工序所需的机具设备应根据不同管径，不同的沟槽类型及不同的土质情况进行选择。

　　五 新管材、新工艺应用实例

　　(一)、天宝工业园排水管道工程

　　1 该工程为宝坻区2003年重点工程，为配合天宝工业园的开发建设。为雨、污分流制排水设计，管线全长4452米，采用120°砂、石基础，D600～D1000钢筋混凝土承插管铺设。在施工到400米处时，由于施工正值雨季、防汛期，工程

　　要求施工工期25天。按混凝土平口管设计已无法按时交工，故设计采用承插式钢筋混凝土管，120°砂基础铺设。

　　2、在严格执行施工技术规程的基础上，用砂基础铺设

　　承插式钢筋混凝土管施工，比平口管工期减少了17天，比计划工期提前了2天。根据《天津市建设工程预算定额》和工程设计预算价格与竣工决算价格差，

　　将该段管道分新、旧管材和工艺从工期、机械台班、工程造价等几方面比较。

　　a工期短，生产效率高，缩短工期42.5%左右。

　　b工艺简单，安装方便，施工快捷，减少人工投入45%左右;减少砼材料用量90%左右。

　　c工程费用低，减少工程造价17%左右。

　　d减少污染，符合环境保护要求。

　　3 该工程最后提前交工，经验收满足各项使用功能，

　　节约工程投入55万元，占预算价格的16.7%。同时减少97.73%的混凝土量，缩短工期17天，保证了排水管道安期投入使用，减少了工地扬尘，其环保效果非常显著。

　　(二)宝坻区新一中路排水工程

　　1 该工程为宝坻区2003年重点工程，为配合城区雨、污管道分流，城区扩建要求。管线全长2500米，初始设计为90°混凝土基础，D600～D1200平口钢筋混凝土管，抹带接口。后因地下、地上障碍，迟迟不能开工。为保证工程按期交工,改用120°砂基础，承插式钢筋混凝土管铺设。

　　2 在严格执行施工技术规程的基础上，铺设承插式钢筋混凝土管施工，该工程按期交工。工期缩短了20天。根据《天津市建设工程预算定额》和工程设计预算价格与竣工决算价格差，将该工程分新、旧管材和工艺从工期、机械台班、工程造价等几方面比较。

　　a工期短，生产效率高，缩短工期60%左右。

　　b工艺简单，安装方便，施工快捷，减少人工投入52%左右;减少砼材料用量90%左右。

　　c工程费用低，减少工程造价25%左右。

　　d减少污染，符合环境保护要求。

　　3、该工程最后按期交工，闭水试验一次合格，经验收满足各项使用功能，并节约工程投入40万元，占预算价格的23.5%。同时减少91.3%的混凝土量，缩短工期20天，减少了施工现场占地时间和对城区道路交通的干扰，减少施工扬尘及对居民的噪声污染，其环保效果非常显著。

　　(三)、实例分析：

　　通过以上两个工程的具体比较，可以明显的看出新工艺砂基础铺设承插式钢筋混凝土管，比传统工艺混凝土基础铺设平(企)口混凝土管，在以下几方面节约效果显著：

　　1人工减少了50%左右

　　2混凝土量减少了95%左右

　　3机械台班减少了12%左右

　　4其他材料费减少了90%左右

　　5工期减少了53%左右

　　6工程造价减少了21%左右

　　六 宝坻区排水管道工程展望

　　中国是水资源严重短缺的国家，全国668个城市中有400多个供水不足。造成水危机的重要原因之一是水资源被无节制的浪费，水污染没有得到有效地控制。现在，全国上下都在呼吁保护水资源，治理水污染。在这样的形势下，排水设施工程已经成为各地基础建设的热点，在排水设施工程中排水管网是其核心部分。

　　目前，宝坻区正在运行的城市排污管网总长度约为140公里左右，其中50%以上是90年代以前铺设的，材质主要为平口混凝土管、陶制管以及暗渠等，大部分年久失修，管道接头渗漏严重，管道破损、塌陷、堵塞时有发生，造成地下水污染。另一方面，由于过去城市排水管网设计的口径普遍较小，相对于日益增多的城市人口，显然不能满足其排水要求。这种状况已引起政府部门的高度重视，对落后的排水管道的改造工程已列入议事日程。

　　鉴于上述种种现况，宝坻区的排水工程前景喜人，预计近几年排水管道新建、改建工程投入将达到3.0个亿。为响应国家“节俭办奥运”的号召，切实采用一种性能优良、工艺简单、价格低廉、施工周期短的排水管道施工方法是当务之急。而铺设承插式钢筋混凝土管的方法恰恰满足了这些要求，可以直接减少工程投资0.6亿元左右。同时，由于提高了工效，缩短了施工周期，减少了施工现场占地时间和对城市交通的干扰，更适合排水管道的改造工程。只要在今后的排水管道工程中加以推广和应用，将在宝坻区产生史无前例的经济和社会效益。

　　七结论：

　　综上所述，用新工艺铺设承插口钢筋混凝土管比用传统工艺混凝土基础铺设平(企)口混凝土管，在以下几方面节约效果显著：

　　1 工期短，生产效率高，缩短工期55%左右。

　　2 工艺简单，安装方便，施工快捷，减少人工投入50%左右;减少砼等各种材料用量90%左右。

　　3 工程费用低，减少工程造价20%左右。

　　4 减少污染，符合环境保护要求。

　　今后，在宝坻区排水管道工程中应该大力推广和应用承插式钢筋混凝土管的新工艺。