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2018年度预制钢筋混凝土管涵行业发展现状

作者:admin 发布日期:2018/12/20 关注次数: 二维码分享
    一、行业经济规模与技术水平

    1.行业规模:
    钢筋混凝土管涵行业在混凝土与水泥制品产业中是一个面广、量大;企业多、规模小;门槛低、技术简单;龙头骨干少;总体技术水平偏低;但在国家政策倒向下具有较大发展空间的产业。据不完全统计我国各种规模管涵生产企业近2000家;钢筋混凝土排水管产品制造和应用的最大规格为Φ4400mm。 钢筋混凝土箱涵产品制造和应用的最大内宽达12000mm。

预制钢筋混凝土

Φ4000mm钢筋混凝土排水管

    2.工艺技术水平:
    我国钢筋混凝土排水管制管工艺技术,近十年来得到快速进步,目前已拥有了当今世界最先进的全部制管技术,成型工艺有:芯模振动成型工艺、立式径向挤压成型工艺、立式附着式成型工艺、立式插入振捣工艺、离心成型工艺、悬辊成型工艺等。 其中,Φ1500以上的大口径管大多采用芯模振动工艺、立式振捣工艺或立式附着式成型工艺,Φ1500以下的小管老企业生产线多保留采用悬辊成型工艺,新投入生产线则多采用芯模振动成型工艺、立式径向挤压成型工艺和升芯式芯模振动成型工艺,随着国家节能环保要求力度的加大和人工成本的上涨,悬辊成型工艺也将会逐步被芯模振动和径向挤压成型工艺所代替。在排水管生产中,由于离心成型工艺能耗大、工效低、制管环境差、必须蒸汽养护等不利因素,目前应用极少。
预制钢筋混凝土
三仓城市综合管廊

    二、 产品体系

    我国的钢筋混凝土管涵产品体系除了单一的普通混凝土圆形管外,还包括了各种异型管、矩形箱涵和内衬式复合管。目前除了雨水管外,柔性接口基本上已经取代了刚性接口。

    钢筋混凝土管涵及延伸产品体系从下表可见。
钢筋混凝土管涵
    三、 装备技术进步与发展
    改革开放四十年来,我国水泥制品装备产业发生了巨大的变化,尤其是近十多年来是我国排水管涵行业装备技术进步与发展的高峰期,到目前为止,国外各种最先进的排水管生产装备已全部实现了国产化,且装备的技术含量正在不断提高,国产装备不但在国内应用,还开始向国外出口。

    1.排水管制管成型装备

    (1).自2005年我国自主研发的第一套芯模振动制管设备进入市场转化为生产力后,因其生产效率高、安全、节能、产品质量好诸多优点,很快得到普及推广,几年间制造芯模振动制管设备的装备制造厂发展到近二十家,芯模制管机已普及到全国几百家制管企业,由此引发了制管装备进步的热潮。目前小口径双根芯模制管装备技术进入快速推广中。

    (2).自2011年第一套国产径向挤压制管机的问世,填补了我国立式径向挤压制管工艺和装备的空白,将行业装备技术水平向自动化进步又推进一步。经过几年的不断改进完善和创新,2017-2018年新一代径向挤压制管机已达到国外同类装备的技术水平,实现了双层钢筋骨架、最大口径1650承插管的生产,制管效率较第一代装备成倍提高,目前生产Φ300—Φ1000×3000mm的生产效率达到3min—3.5min/根,生产Φ1200—Φ1650×3000mm管生产效率达到4min—5min/根,制管脱模后基本实现了无需表面修饰处理。目前径向挤压制管机已经投入应用的近50台套。无论是装备所生产最大规格、制管生产的速度和制管的产品质量均达到国际先进水平,相比进口装备所需资金大幅下降,从而基本上结束了径向挤压制管装备靠国外进口的年代。

    (3) 2017-2018年,继我国第一条混凝土排水管升芯式芯模振动自动化生产线成功研发并投入应用后,目前已在湖北、山东等地的多家企业投入了应用,实现了混凝土排水管的自动化生产,这种集径向挤压和芯模振动优点的升芯式芯模振动制管机,达到国际同类制管装备的先进水平,生产效率高、用人工少、安全环保,全生产线仅工人3人,生产规格为Φ300—Φ1500mm承插管,其中Φ300—Φ800mm可双根同时生产,生产效率5min—8min/双根。该自动化线的成功研发是我国钢筋混凝土排水管制管装备的又一大进步,必将带动制管行业向国际先进水平快速发展。
钢筋混凝土管涵
升芯式芯模振动自动化生产线
    2.相关混凝土构件装备

    近几年在混凝土排水管制管装备不断发展进步的同时,相关混凝土构件的装备也不断进不断创新开发。如预制检查井的流水线、高频振动设备集成自动化等实现了一台设备可生产圆管、方涵和检查井,已成功在预制混凝土检查井和预制混凝土箱涵生产中广泛应用,开拓了一机多用的新途径。
钢筋混凝土检查井
钢筋混凝土检查井、管涵一机多品种生产线

    3.钢筋骨架制作设备

    用于钢筋混凝土排水管钢筋骨架制作的全自动钢筋骨架滚焊机自成功开发以来,经过不断改进、完善,极大提高了装备性能和应用范围,实现了钢筋骨架焊接的全自动化,滚焊机可焊接钢筋的最大直径从最开始的Φ8mm提高到今天的Φ14mm,接近国际先进水平,我国的钢筋骨架滚焊机也开始进入国际市场。尤其是双筋并焊自动变径排水管钢筋骨架滚焊机解决了大配筋钢筋骨架的自动滚焊。 可焊管径Φ4000mm双根Φ14mm钢筋的国内最大自动滚焊机已经在工程中得到成功应用。目前钢筋骨架滚焊机可焊最大规格Φ4400mm ,在辽西北输水工程中得到应用。

    国家加大预制装配化综合管廊建设的推广应用,对行业装备企业提出研发相应配套设备的课题。2017年开始混凝土箱涵钢筋骨架制作的数控钢筋网焊接生产线得到研制开发,成功解决了人工制作钢筋骨架工效低、劳动强度大、质量不稳定的问题。每6分钟可焊接1片网片,可成型钢筋最大直径可达Ф28mm。设备较大的提高了预制混凝土箱涵钢筋骨架制作的自动化技术水平和生产效率,减轻了劳动强度,节省了人力资源。

    4.箱涵模具创新

    箱涵模具有立式箱涵模和卧式箱涵模具二种,分别适用于立式成型和卧式成型。其中又分单仓模具和多仓模具,整体模具和拼装模具,上下拼装模具和左右拼装模具。近年来通过不断的技术改进,模具组装锁紧由原来的螺栓锁紧改造为偏心锁紧机构,或采用插销契块,提升了锁紧速度;立式模具模板组装由原来的定位销或铰链机构改为采用模块自滑轨道和定位轮自滑移动定位,减少了行车吊装,消除了安全隐患,有效的提高了生产效率;针对箱涵模具规格多,企业模具投入大的现状,创新开发了可调节箱涵高和宽的模板拼装模具,达到一模多用,力求实现箱涵模具标准化。

    四、 顶进施工用钢筋混凝土排水管发展:

    在城市,钢筋混凝土排水管的顶进施工方式解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等困难,因而推广发展迅速,顶进施工用钢筋混凝土排水管成为城市非开挖施工用首选管材,其中钢承口顶管用得最多。随着我国污水治理工程的加大、加快,用于穿越江河、湖泊、沙层的高性能、大口径钢筋混凝土排污管得到重点应用。上海市污水治理白云港片南线输送干线用双根DN4000mm排污管、云南昆明滇池治污工程用DN4000 mm排污管一次顶进成功、从内蒙古乌兰布巴音湖输水穿沙管道工程中ON3000mm、顶距1520Km、埋深48m的沙层地下顶进施工,完成了我国首例带压力混凝土排水管在长距离、深复土、无水砂层地质顶管施工中的应用。 2018年1月青龙管道股份有限公司的钢筋混凝土顶管借“一带一路”东风,带着“中国制造”印记和“青龙管道”标识,首次迈出国门,漂洋过海入非洲,通过海运,服务于西非喀隆温德市萨纳加饮用水厂和配套工程。

    由于顶管施工和盾构施工在技术可靠性上尚有一定的差距,体现在接头密封效果及施工过程管材受力状况不同。影响了顶管施工在非开挖领域的应用。 还需顶管施工技术和顶管管材性能两方面做出更多的技术保证和技术改进。

    5. 大口径电力电缆管的发展

    随着城市建设的快速发展,电网入地已经成为大中城市电力发展的必然趋势。地下高压走廊在国外发达国家的城市早已普及。电力隧道的截面有环形、箱形、异形截面形状。

    环形隧道的最大直径达到3.5—4.0m。基本采用柔性接口企型钢筋混凝土排水管和柔性接口钢承口钢筋混凝土顶管,管子设计参照GB/T11836《混凝土和钢筋混凝土排水管》国家标准实施。但混凝土强度等级、抗渗级别和结构性能等技术指标均大于普通钢筋混凝土排水管的标准要求。  隧道内电缆的不同安装方法,要求预埋在管节内的埋件、配件形式形状不一样,用得较多、较典型的有管内预埋钢板环形式、端面预埋环形带孔钢板形式和管内预埋定位套管形式 (如下图)。采用钢筋混凝土管涵作为高压电力电缆隧道所用管材的优势:管材全部工厂化加工,产品质量容易得到保证;管道间接头采用楔形橡胶圈柔性连接,胶圈压缩率45%—50%。密封性能好;施工方法可以多样化,可以采用开挖方式施工和顶进方式施工,组装速度快工程综合成本低。箱形截面电缆隧道比园形截面电缆隧道更具有能有效利用空间的优势。

    六、 混凝土技术及接口密封材料的研发:

    1.混凝土技术是长期研究的课题,钢筋混凝土排水管所用混凝土的技术性能随着制管装备自动化程度和产品性能的提高,加上国家对节能环保要求日益加强,促使高性能、高强度混凝土在混凝土管涵生产中得到研发应用,目前排水管产品用混凝土的抗压强度等级大多已高于国家标准,C30混凝土除小口径雨水管外已很少设计采用,在重要工程中多要求抗压强度等级C50以上,抗渗级别P8以上。大流动度混凝土已在生产中得到应用,自密实混凝土的试验与研究已列入课题。随着国家节能环保管理力度的加强,免蒸养混凝土在排水管中的应用必将是今后探索研究的方向。近年来工业废渣磷石膏制作无筋混凝土构件在湖北宜昌得到开发应用。日本自密实混凝土技术、外加剂应用技术得到了国内不少企业的学习与研究。
钢筋混凝土
磷石膏用于混凝土市政构件
    2.我国预制混凝土管涵用接口密封材料近年来得到了较快发展,从接口密封性能的提高反应出行业的技术进步。尤其是自粘型复合橡胶条在国内的成功开发和在管廊工程中的成功应用。结束了预制城市综合管廊推广初期该密封材料靠日本进口的局面,对确保预制城市综合管廊接口密封性能和百年使用寿命起到积极作用。

    3.我国预制混凝土管涵用接口密封材料近年来得到了较快发展,从接口密封性能的提高反应出行业的技术进步。尤其是自粘型复合橡胶条在国内的成功开发和在管廊工程中的成功应用。结束了预制城市综合管廊推广初期该密封材料靠日本进口的局面,对确保预制城市综合管廊接口密封性能和百年使用寿命起到积极作用。

    七、 技术标准体系:

    现行有效的钢筋混凝土排水管涵 生产及相关方法、材料技术标准 :

GB/T11836-2009《混凝土与钢筋混凝土排水管》
GB/T11837-2009《混凝土管用混凝土强度试验方法》
GB/T16752-2017《混凝土与钢筋混凝土排水管试验方法》
GB50268-2017《给水排水管道工程施工及验收规范》
GB1499.2-2018《钢筋混凝土用钢 第二部分:热轧带肋钢筋》
GB/T29423—2012《用于耐腐蚀水泥制品的碱矿渣粉煤灰混凝土》
GB/TXXXX-《城市地下综合管廊用预制混凝土制品试验方法》(报批中)
JC/T 2126.1—2012《水泥制品工艺技术规程 第1部分钢筋混凝土排水管》
JC/T 2280—2014《内衬PVC 片材混凝土和钢筋混凝土排水管》
JC/T 2241—2014《预制混凝土检查井 》
JC/T 2458-2018《预制混凝土箱涵》
JC/T 2460-2018《预制钢筋混凝土化粪池》
JC/T 946-2005《混凝土与钢筋混凝土排水管用橡胶密封圈》
CBMF18-2017《预制混凝土箱涵工艺技术规程 》
CCGF  429.1—2018《产品质量监督抽查实施规范》(征求意见中)
CBMF xx-xxxx 《预制混凝土箱涵接口用密封材料 》(报批中)
CBMF xx-xxxx《预制城市地下综合管廊用钢模 》(征求意见中)

    八、 技术培训与质量管理

    1.技术培训:
    行业人力资源现状满足不了装备和技术的发展的需要,包括自动化装备的操作与维护,先进混凝土技术的应用与推广,工程应用中质量纠纷的处理等,同时适合基层技术人员学习的教材又十分缺乏,为此2018年中国混凝土与水泥制品协会排水管工作部组织对2014年编制的《混凝土与钢筋混凝土排水管培训专用教材》进行修改和补充,编制新的《钢筋混凝土管涵培训专用教材》,教材分为上、下二册,上册为钢筋混凝土园管;下册为市政工程用预制混凝土构件包括混凝土箱涵、混凝土检查井、混凝土化粪池、海绵城市制品等,目前还在审稿中。该教材完成后将为一线工程技术人员和技术工人提供较为适用的理论知识和应用技术。

    国家人力资源社会保障部下达的《国家职业技能标准化 混凝土水泥制品工》已下达计划,正在编制中,标准完成后将对水泥制品工分为初级、中级、高级、技师四个级别。

    2.产品质量市场监管
    2017年06月29日国发〔2017〕34号《国务院关于调整工业产品生产许可证管理目录和试行简化审批程序的决定》取消了包括输水管在内的19类工业产品生产许可证行政管理,同时提出要坚持放管结合、并重,加大抽查力度,增加抽查频次和品种,扩大抽查覆盖面, 根据文件要求,2017年和2018年连续二年对一千多家输水管生产企业的产品质量进行了国家监督抽查。同时,相应的监督抽查实施规范标准—CCGF  429.1—2018《产品质量监督抽查实施规范》已经编制完成,正在征求意见中。

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