承插式鋼筋混凝土管應(yīng)用中存在的問題和探討

陳永剛

1 承插式鋼筋混凝土管在西安市政上的應(yīng)用

在西安市政排水管道工程中,2000年以前使用最廣泛的是鋼筋混凝土平口管,敷設(shè)方法多采用開槽明挖施工,其中管徑大于1.2 m的排水管道接口較為復(fù)雜,有鋼絲網(wǎng)抹帶接口、水泥砂漿抹帶接口、現(xiàn)澆混凝土套環(huán)接口等多種做法;而管徑小于1.2 m的排水管道接口一般均采用預(yù)制外套環(huán)石棉水泥接口。與其他剛性接口相比,石棉水泥接口屬于半剛性半柔性接口,比較適合西安這樣的濕陷性黃土地區(qū),因此這種套環(huán)石棉水泥接口在西安市政排水管道工程中應(yīng)用最為普遍。

這種石棉水泥接口缺點(diǎn)是:1)由于石棉是致癌物質(zhì),對操作人員身體健康損害大;2)施工操作麻煩。工效低、勞動強(qiáng)度大;3)養(yǎng)護(hù)期長,施工周期長,不能滿足現(xiàn)在城市排水工程快速建設(shè)發(fā)展的需要,20世紀(jì)90年代后,采用橡膠圈接口的承插式鋼筋混凝土管,因其施工簡單、縮短施工工期等優(yōu)點(diǎn)在國內(nèi)迅速推廣。但在西安,這種管材的推廣卻并不順利,2000年前后,西安承插式鋼筋混凝土管的份額不到40%,大量使用的還是平(企)口管。究其原因,主要是當(dāng)時的西安市政建設(shè)市場沒有放開,施工單位是幾個舊的國企,這些施工單位不愿采用新型管材。

2004年后,建筑市場更加規(guī)范化和開放,一批有實(shí)力有資質(zhì)的施工企業(yè)進(jìn)入西安市政建設(shè)中,這些企業(yè)比較樂意采用新技術(shù)新工藝。同時新的國家標(biāo)準(zhǔn)圖集04S531-1～5濕陷性黃土地區(qū)室外給水排水管道工程構(gòu)筑物、04S516混凝土排水管道基礎(chǔ)及接口頒發(fā),原圖集86S460和95S516廢止,石棉水泥套環(huán)接口被淘汰,此后西安承插式鋼筋混凝土管逐漸成為主流。根據(jù)調(diào)查,目前西安仍有制管廠生產(chǎn)平(企)口管,主要供應(yīng)郊縣及廠礦企業(yè),平(企)口管在西安的市政建設(shè)中現(xiàn)已很少使用。

2 橡膠圈接口承插式鋼筋混凝土管與石棉水泥接口鋼筋混凝土平口管的比較

1)抗震要求:由于承插式鋼筋混凝土管采用橡膠圈接口屬于柔性接口,對地基的適應(yīng)能力強(qiáng),在一定的地基變形情況下,不影響其密封性能,因此在西安這樣的抗震等級8度地區(qū)直接采用柔性接頭的鋼筋混凝土管即可滿足抗震要求;而鋼筋混凝土平口管常用的預(yù)制外套環(huán)石棉水泥接口屬于剛性接口,為了滿足抗震規(guī)范要求,通常的做法是在檢查井兩側(cè)及相距一定長度(12 m～15 m)的管道接口改用柔性接口。因而工序繁多,施工進(jìn)度慢,周期長。

2)抗?jié)B性能:鋼筋混凝土平口管抵抗酸堿侵蝕及抗?jié)B性能較差,尤其是不能承受地基不均勻下沉產(chǎn)生的角位變化而致使的滲漏;承插式鋼筋混凝土管抗?jié)B性能優(yōu)良。由于柔性接口允許伸縮而保證密封性能,接頭抗?jié)B能力強(qiáng),減少了滲漏對地下水的污染。

3 承插式鋼筋混凝土管應(yīng)用中存在的問題

目前西安市政工程中承插式鋼筋混凝土管的主要問題在承插橡膠圈接口上,造成承插膠圈質(zhì)量低劣的一個主要原因是因?yàn)楝F(xiàn)在管道接口施工的通用做法是膠圈安裝以后再用水泥砂漿抹口,由于使用劣質(zhì)膠圈再抹口同樣能通過閉水實(shí)驗(yàn),為節(jié)省造價,施工方更愿意用價廉質(zhì)差的膠圈,于是質(zhì)優(yōu)價高的膠圈逐步被市場淘汰,形成“劣幣驅(qū)逐良幣”的局面。

閉水試驗(yàn)是排水管道施工驗(yàn)收必做的項(xiàng)目,GB 50268-2008給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范要求,管徑大于0.7 m管道按井段數(shù)量選取1/3抽檢,管徑小于0.7 m的管道全檢。但是西安的建設(shè)方尤其一些園區(qū)(開發(fā)區(qū)),經(jīng)常要求所有井段都必須做閉水試驗(yàn)。在這樣的嚴(yán)格要求下,施工單位加強(qiáng)了對管材質(zhì)量的監(jiān)管,嚴(yán)格執(zhí)行管材入場的自檢及安裝前的外觀檢查。畢竟對施工單位而言,一根管道安裝后不合格,往往需耗費(fèi)多倍的精力去拆卸再重新安裝。但另一方面,也造成了施工、監(jiān)理、建設(shè)等幾方片面地用通過閉水試驗(yàn)作為主要的合格標(biāo)準(zhǔn),于是為了能夠順利地通過閉水試驗(yàn),施工單位紛紛采取膠圈安裝以后再用水泥砂漿抹口方法,這種方法的泛濫應(yīng)用,是造成目前西安市場上承插膠圈質(zhì)量日益低劣的一個重要因素。

表1 04S516混凝土排水管道基礎(chǔ)及接口附錄三:橡膠圈性能指標(biāo)

最初,在膠圈外側(cè)加水泥砂漿抹口只是用于初檢或自檢后對接口漏點(diǎn)的補(bǔ)救措施,但后來施工單位感到采用此方法更省心省事,便廣泛應(yīng)用開了。據(jù)我們調(diào)查,采用橡膠圈接口的混凝土管除承插口管外,鋼承口管、雙插口管在安裝施工中同樣存在這個問題。而且不只是在西安,就我們所了解到的很多省市地區(qū),也是使用這種作法。

4 結(jié)語

承插式鋼筋混凝土管接口橡膠圈的性能指標(biāo)在04S516混凝土排水管道基礎(chǔ)及接口的附錄三(見表1),04S531-1濕陷性黃土地區(qū)室外給水排水管道工程構(gòu)筑物的19頁,21頁都有詳細(xì)的規(guī)定,2008年,原化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T 3091-2000橡膠密封件給排水管及污水管道用接口密封圈材料規(guī)范升級為國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21873-2008,這樣橡膠圈接口的質(zhì)量就更加“有法可循”。

管道接口是排水工程中重要的組成部分,其質(zhì)量好壞影響整個工程質(zhì)量,也影響整個排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。西安屬于濕陷性黃土地區(qū),抗震設(shè)防烈度為8度,有濕陷、震陷雙重危害。過去受資金、技術(shù)等的限制,排水管道采用石棉水泥接口這種半柔性接口,現(xiàn)在隨著國家建設(shè)的發(fā)展,為“節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境”,在地下敷設(shè)的管道應(yīng)該加強(qiáng)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),做柔性接口。而這種膠圈外加水泥砂漿抹口的做法,實(shí)質(zhì)是倒退,名義上是柔性接口,實(shí)際仍為剛性接口。對此,由于GB 50268-2008給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范并沒有相應(yīng)的規(guī)定,建議監(jiān)管部門對這種做法予以重視,一方面要考慮實(shí)際情況,不應(yīng)完全廢止這種做法,但也要逐步完善相關(guān)規(guī)定,如可區(qū)分不同管徑、管材,制定不同的標(biāo)準(zhǔn),如規(guī)定可采用石棉水泥捻內(nèi)縫,或規(guī)定采用外加砂漿抹口時,須與膠圈之間留一定空隙,這樣既留出管體活動量,又能滿足閉水試驗(yàn)的要求等。同時更應(yīng)重視橡膠圈的質(zhì)量問題,市政管線的使用壽命要達(dá)到50年以上,膠圈的使用壽命則直接關(guān)系到管線的使用壽命,目前市場上低劣的橡膠圈根本不能滿足要求。質(zhì)量是百年大計(jì),為確保排水工程質(zhì)量,建議:

1)多管齊下,嚴(yán)格從源頭抓起,從多個方面確保低劣膠圈不進(jìn)入工地。膠圈現(xiàn)在一般是管材廠隨管道配套供應(yīng)的,因此要求管材廠配套的膠圈必須提供完整的質(zhì)量文件。同時把膠圈質(zhì)量保證體系文件和膠圈抽查檢驗(yàn)報(bào)告結(jié)合起來,杜絕低劣膠圈進(jìn)入工地。2)不應(yīng)片面地追求通過閉水試驗(yàn),建議把膠圈質(zhì)量檢驗(yàn)和閉水試驗(yàn)放在同等重要的位置上,不提供膠圈的相關(guān)質(zhì)量文件或經(jīng)檢驗(yàn)的膠圈質(zhì)量不能滿足相關(guān)性能指標(biāo)的,不予驗(yàn)收。3)加大懲處力度,要求管材廠家對配套膠圈必須有質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告等文件,把弄虛作假,提供膠圈質(zhì)量假證明試圖蒙混過關(guān)的管材廠家列入黑名單,禁止其產(chǎn)品進(jìn)入市政工地;另一方面,對未提供膠圈質(zhì)量報(bào)告或膠圈檢驗(yàn)質(zhì)量不合格的情況下仍通過驗(yàn)收的建設(shè)方及監(jiān)理方也要進(jìn)行嚴(yán)肅處理。

[1] GB/T 21873-2008,橡膠密封件給排水管及污水管道用接口密封圈材料規(guī)范[S].

[2] 趙洪慶,孫亞亮.東四環(huán)路柔性接口管道施工方法及體會[J].市政技術(shù),2003(3):19-22.

[3] GB 50268-2008,給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].