上海城市排水管材探讨

1 上海城市排水管材探讨 2 一 从历史视角看上海 排水管材的发展 3 旧上海的排水管道 起源 4 起源 19世纪 60年代初，上海开始采用砖砌沟槽排水。 1870年代开始，开槽埋管排水。先用陶土 管。 1887年，公共租界首次从英国进口水泥排 水管，以替代陶土管。 1890年，上海工部局在苏州河与泥城浜汇 合处建立工场，生产圆形的水泥雨水管。 1891年，生产了蛋形污水管，铺设在武 昌路。 1899年，工场迁至斐伦路（今九龙路）。 1902年开始用进口机器生产无筋排水管。 1915年，法租界公董局公共工程处生产了 D1350直径的上海最早的钢筋混凝土排 水管，铺设在洋泾浜（今延安东路）。 解放前，上海的排水管口径，大多是 D300- D600之间，少量为 D700、 D900和 D1350的钢筋混凝土管。 5 上世纪上海的排水管道 三大进展 6 进展 1：口径 从小到大 到 20世纪末，上海的最大排水管道直径达 3500 毫米。（仅指管节型，不包括盾构和箱涵） 进展 2： 接口 刚性 柔性 80年代以前，上海 混凝土排水管的 管节的接口，普 遍为刚性接口。 不很适应于上海的 软土地基。 7 1986年，上海市政局引进了美国 PH48制管机，生产 D600-D1200柔性接口“承插 式混凝土管”。俗称“ PH48管”。 1988年，上海市政局又从丹麦引进了 VIHY制管机，生产柔性接口“企 口式混凝土管”。引进时，打算该管既能用于开槽埋管，又能用于 顶管。现只用于开槽埋管。管径为 D1350-D2400。俗称“丹麦管”。 8 进展 3、埋管方式：开槽 顶进 80年代初，上海市政二公司引进了日本 Telemole管接口的 D800口径的顶管机。 为其配套，逐步生产了 D600-D1200” 钢承口式” T型管、 F型管。 90年代初，上海合流一期工程，采用德 国 Zublin公司的 F型接口形式设计的 大口径顶管后，上海的大口径顶管 均至今采用了这种管型。 9 新世纪上海的排水管道 柔性结构管道的应用 10 玻璃钢夹砂管 HDPE管 U-PVC管 11 二 从现实看上海的排 水管道的不足 混凝土管的接口“渗漏”问题 塑料管的刚度“失稳”问 题 检查井的“砖砌”问 题 12 1、混凝土管 接口问题 80年代，上海市政局引进柔性接口，改善排水管 道接口渗漏的愿望，已经有 20年了。但是，问题 还是没有解决。接口渗漏还很普遍。 柔性接口形式，往往是：砼 -橡胶 -砼 (铁 )。 止水靠被管接口间隙压缩了的橡胶圈。压缩率 20%-40%为较合适的压缩率。压缩率太小，止 不住水；太大，则施工困难，甚至损坏管接口。 例： D1800直径以下管的橡胶圈直径为 D20。按 20%-40%的压缩率，管接口间隙应该在 12-16毫 米。即间隙容许误差 16-12=4毫米。 管间隙有插口、承口构成。这 4毫米分配到插口、 承口上。插口、承口的误差只能分别是 1毫米。 即管直径上来看，插口、承口的误差分别是 2 毫米。 但现实的混凝土管的插口、承口精度普遍达不到 这精度。 如果再考虑到，制管工艺的差异、不同制管模具 的差异、橡胶圈的尺寸和硬度差异，问题更大。 13 混凝土管损坏情况 14 2、柔性管 (塑料管、夹砂管 ) 刚度问题 刚度不足的原因，去除设计因素外，不外乎一下两个： 1. 种种原因造成的出厂管的环刚度不足。 2. 埋管施工中，没有按照规范作业。用了不适当的回填材料，或者没有将 鞍形 基床处 和 管道左右侧 回填材料，分层夯实压紧。 管 -土体系 (管土结合体系 )： 柔性管道在垂直土压力及地面荷载下，受压变形， 迅速失圆，左右侧壁外凸，挤压土体。产生土体对 管壁的弹性抗力。 这抗力，方向指向管道中心。有促使管壳恢复正圆 的趋势。弥补管的环刚度不足。 所以，管周围土体，既是作用在管道上的荷载，同 时又是克服管道变形失稳的介质。管周围的回填材 料，可以认为是管结构的一部分。 因此，必须充分认识施工对柔性管道的至关重要。 15 塑料管损坏情况 16 17 人力砖砌窨井 3、砖砌 检查井问题 18 砖砌窨井 的通用图 19 砖砌进水口 的通用图 砖砌 型进水口 的通用图 砖砌 型进水口 的通用图 砖砌 型进水口 的通用图 20 三 努力提高上海的排 水管道的质量 规范管道产品及施工质量 妥善加固和修复老管道 废弃砖砌检查井设计 21 建议 1 切实规范管道产品及施工质量 产品质量：对混凝土管的接口精度和塑料 管、夹砂管的环刚度，从严把关。不能以 次充好，以弱代强。 施工质量：混凝土管的接口必须安装到位， 不容许用刚性腰箍的方式掩盖接口缺陷。 塑料管、夹砂管的埋设，必须用合理的回 填材料，必须分层夯实。 落实产品验收、施工监理、行业管理、质 量追溯、规范规程及技术研讨等环节。 22 建议 2 加固和修复老管道 建议：在繁忙的地 段，可以采用非 开挖修复。 英国早在多年 前，已制定了完 整的地下管道非 开挖修理的技术 标准。就修理方 法、使用材料以 及现场的技术管 理方法等进行了 严格的规定。 23 检测车种种 其他检测手段种种： 目测法 声波法 烟雾法 染色法 磅水法 河狸 (beaver)法 24 翻转法 (袜套法 ) 修复技术种种 25 利用空气和水翻转 温水加热形成内衬新管 26 拖入法 27 螺旋制管法 28 29 30 短管法 31 半管法 32 管片 法 33 管道修复前后的比较 修复后的管道 的新结构形式有 3种： 自立管 复合管 二层构造管 34 不期待旧管的强度，内衬管自身可以承受动载荷和静 载荷。即要求内衬管单独达到结构要求的环刚度。 自立管 旧 管 内 衬 管 35 复合管 旧管、注浆材及内表面管三者结成一体，共同承受动 载荷和静载荷。即复合而成的管结构要求同等的环刚度。 旧 管 注 浆 内表 面管 36 双层构造管 旧 管 内 衬 管 旧管和内衬管以双层结构的形式共同承受动载荷和静 载荷，达到管道的结构要求及修复目的。 37 建议 3 废弃砖砌检查井设计，开发预制 检查井 用橡胶圈密封与D 6 0 0 管插口 用聚胺脂或聚硫密封胶密封 150 钢筋混凝土调整环 铸铁井座 高强度钢纤维钢筋混凝土井盖 Bayer（ 中国）有限公司上海漕泾项目 38 与砖砌检查井相比，预制检查井的优点： 1、闭水性能好、结构强度高、承载能力强； 2、安装方便，能快速施工； 3、不用实心粘土砖，符合可持续发展政策。 39 欧式检查井种种 40 欧式集水井种种 41 上海的预制窨井的试验和使用历史 1990年上海试验 1994年上海试验 1 9 9 9 年 上 海 计 划 上海于 1893年曾在公共租界开始使用预制窨井。 42 上海近年使用预制检查井的情况 Bayer（ 中国）有限公司上海漕泾项目 上海 BASF聚氨脂有限公司 上海大众汽车有限公司 上海杨浦地区积水点改造 上海复兴路隧道电缆检查井 共几百套 43 44 上海城市排水管道改进 路漫漫 热切期望着 45 周仁法 139 165 19483 日本会泽高压混凝土株式会社 2010.05.20. 以上全部是个人观点 欢迎指正 谢谢您的关注