預(yù)制混凝土檢查井生產(chǎn)工藝及裝備簡(jiǎn)要介紹中國混凝土與水泥制品工業(yè)協(xié)會(huì)排水管專家組褚建中一 概述檢查井是地下管道中的重要組成部分，對(duì)整條管線的功能發(fā)揮、維護(hù)保養(yǎng)；環(huán)境保護(hù)以及城市居民的生活質(zhì)量保障起著重要作用。按鋪設(shè)的地下管線功能不同，檢查井可用在排水、排污、自來水、煤氣、熱力、電力、電信等管路系統(tǒng)中，應(yīng)用非常廣泛。按材質(zhì)及施工情況，我國現(xiàn)采用磚砌、塑料、混凝土現(xiàn)澆、工廠預(yù)制檢查井等。目前我國地下管道檢查井的用材及施工工藝普遍落后，主要采用粘土磚砌筑，有以下主要缺點(diǎn)：1.粘土磚的使用造成大量農(nóng)田流失；2.粘土磚強(qiáng)度低、整體檢查井的耐久性及抗壓性能差，一般2-3年由于粘土磚的酥爛，導(dǎo)致檢查井下沉，引起路面凹陷。鋪設(shè)在主干線道路中受壓頻繁的磚砌檢查井損壞現(xiàn)象更為嚴(yán)重；3.大量的由粘土磚砌筑的檢查井難以解決滲漏問題，磚塊受壓酥爛后滲漏更為嚴(yán)重。污水的泄漏，引起土地二次污染，地下水質(zhì)嚴(yán)重下降；4.現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)時(shí)間和養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、檢查井質(zhì)量得不到保障，道路開槽后長(zhǎng)時(shí)間不能回填，影響施工周期和周邊建筑物的安全；5.粘土磚現(xiàn)場(chǎng)砌筑檢查井的綜合成本最高。而塑料檢查井雖然有輕質(zhì)、施工作業(yè)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但抗壓性能差、與混凝土管道難以連接、產(chǎn)品造價(jià)高等缺陷；以及現(xiàn)場(chǎng)混凝土現(xiàn)澆檢查井的施工周期長(zhǎng)、現(xiàn)澆質(zhì)量不易控制、綜合成本高等缺點(diǎn)，也難以解決眾多問題。工廠預(yù)制裝配式混凝土檢查井由于廠內(nèi)規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量易控制、現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)間短（一般安裝一套高度6m左右的井耗時(shí)2小時(shí)以內(nèi)，約為磚砌井1/5用時(shí)）且不受現(xiàn)場(chǎng)天氣及施工條件影響，混凝土及整體檢查井的抗壓強(qiáng)度高、耐久性好、抗?jié)B達(dá)標(biāo)，綜合成本最低。由于上述情況，國外普遍采用的工廠預(yù)制裝配式混凝土檢查井在我國逐步得到重視，建設(shè)部2004年218文件公布，明確規(guī)定禁止使用粘土實(shí)心磚。但在市政建設(shè)禁用粘土磚沒有得到很好的實(shí)施，包括粘土磚砌井。近年來各省市逐步制定了“禁止使用磚砌井的政策”，上海、北京、天津、重慶、四川、云南、山東等地相繼出臺(tái)政策法規(guī)，禁止使用磚砌井，推廣新型檢查井產(chǎn)品及施工方法。二 預(yù)制混凝土檢查井的構(gòu)成及種類規(guī)格一套完整的預(yù)制混凝土檢查井由下列部件組成：（見圖1）圖1預(yù)制裝配式混凝土檢查井 1. 井室：習(xí)慣稱下井室，是檢查井接排水管的主體部分，通常帶底座一體井室（見圖2）和井身與底板（用于支撐和封閉下井室底部的平板）組合而成的二種型式，按接駁的排水管口徑大小、制造情況可一體成型（見圖3）或分為上井室和下井室兩部分成型組合而成（見圖3），部分井室?guī)Я魉邸?. 井筒：主要控制檢查井高度，供作業(yè)人員進(jìn)出井室的豎向通道，一般不過水，也有習(xí)慣稱上井室。3. 井室頂板：用于井筒與井室之間聯(lián)接的過渡板，主要是調(diào)整井室與井筒之間直徑不同的配合尺寸，用以收口，井室頂板上留有與井筒聯(lián)接的圓形預(yù)留孔（見圖4），井室頂板也可用在井筒與調(diào)節(jié)圈間的收口。圖2整體方形井室4. 收口圈：安裝于井筒和井圈之間，可以調(diào)整井筒與井圈內(nèi)徑尺寸的錐形圈，功能與井室頂板一致，受力情況比井室頂板更好。5. 調(diào)節(jié)圈：按一定高度模數(shù)制作的一組環(huán)圈，用于微調(diào)檢查井的整體高度。6. 井圈：用于支撐井蓋支座的預(yù)制混凝土環(huán)圈。7. 踏步：用于作業(yè)人員上下井室通道、固定于井壁的踩踏部件。踏步可與井室、井筒一次成型，但多數(shù)采用塑鋼件后裝配。圖4頂板或收口板圖3帶底座大口徑分體方井8. 其它相關(guān)件：井肩（如有較高的承壓和抗沖擊要求，設(shè)計(jì)施工中會(huì)在井與井座間增設(shè)井肩，井肩受力于道路基礎(chǔ)，檢查井不直接受壓和承受沖擊或者承受較小的由井肩傳遞來的壓力和沖擊力）、井座、井蓋等。一般此類組件由井蓋制造企業(yè)生產(chǎn)，施工中預(yù)以配套。 預(yù)制混凝土檢查井的規(guī)格品種：由于還沒有統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，以至于各地制造與使用的檢查井極不統(tǒng)一，一般預(yù)制混凝土檢查井井室平面尺寸為800-2200（800以下的檢查井采用塑料井為多），可接管徑300-1500的排水管道，通常800-1500井室采用圓井，1500-2200井室采用方井。2200以上一般采用施工現(xiàn)場(chǎng)澆注成型。我國預(yù)制混凝土檢查井的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)情況1. 由北京市政設(shè)計(jì)研究院于2005年制定的05SS521“預(yù)制裝配式鋼筋混凝土排水檢查井”建設(shè)部建筑標(biāo)準(zhǔn)圖集。2. “預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井”國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已由蘇州混凝土與水泥制品研究院負(fù)責(zé)著手制訂，2012年已召開二次標(biāo)準(zhǔn)編制工作會(huì)議，標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿基本確定，約2013年年初報(bào)批，預(yù)計(jì)此標(biāo)準(zhǔn)2013年年中發(fā)布。3. 由于地方發(fā)展需求，各地如云南省、青島、維坊等地制定了本地區(qū)的“混凝土檢查井圖集”及制造、施工的工藝規(guī)程等。4. 部分地區(qū)如天津，由企業(yè)編制了較完整的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品圖集、產(chǎn)品檢測(cè)方法、施工工藝規(guī)程。經(jīng)報(bào)當(dāng)?shù)丶夹g(shù)監(jiān)督局等部門批準(zhǔn)后，產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。一階段實(shí)施后，逐步成為事實(shí)上的該地區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)。三 預(yù)制混凝土檢查井的生產(chǎn)工藝及裝備 預(yù)制混凝土檢查井的生產(chǎn)一般為澆注（加輔助振動(dòng)）成型、芯模振動(dòng)成型、高頻豎向振動(dòng)成型等成型工藝方式。1. 澆注（加輔助振動(dòng)）成型工藝： 澆注成型工藝的優(yōu)點(diǎn)為成型工藝簡(jiǎn)單、小批量生產(chǎn)靈活、產(chǎn)品外觀光滑。缺點(diǎn)為規(guī)模生產(chǎn)時(shí)模具投入大、產(chǎn)能小、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，相對(duì)另外2種工藝方式，原輔材料、人工及其它生產(chǎn)成本高。以1500混凝土檢查井為例，按每班生產(chǎn)12套井，模具周轉(zhuǎn)1次計(jì)算，澆注成型工藝與其它2種立即脫模成型工藝的模具部件數(shù)量對(duì)比： 名稱品種數(shù)量及內(nèi)容單套模具數(shù)量（件）按6套/1次周轉(zhuǎn)，模具數(shù)量（件）澆注立即脫模澆注立即脫模帶底井室1內(nèi)、外模、底托、上口442491套內(nèi)外模具，1個(gè)上口，6個(gè)底托井筒22種高度內(nèi)、外模、底托、上口8848101個(gè)內(nèi)模，2個(gè)外模，1個(gè)上口，6個(gè)底托收口圈1內(nèi)、外模、底托、上口442491套內(nèi)外模具，1個(gè)上口，6個(gè)底托調(diào)節(jié)圈2內(nèi)、外模、底托、上口8848101個(gè)內(nèi)模，2個(gè)外模，1個(gè)上口，6個(gè)底托井圈1內(nèi)、外模、底托、上口442491套內(nèi)外模具，1個(gè)上口，6個(gè)底托接管預(yù)埋44種口徑，平均每種1個(gè)4424122小時(shí)可脫預(yù)埋件模具數(shù)量合計(jì)19259從表中可看出，澆注成型工藝的模具部件數(shù)量約為立即脫模成型工藝的3.25倍，粗略計(jì)算，二者的模具總價(jià)也在3:1以上，要達(dá)到更高的產(chǎn)能和生產(chǎn)更多規(guī)格的預(yù)制混凝土檢查井（即將要發(fā)布的“預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井”國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中光井室平面尺寸規(guī)格品種就有21種之多，每種規(guī)格品種均配上2-3種高度，設(shè)計(jì)部門有七八拾種井室的選擇余地）澆注成型工藝的模具費(fèi)用是一筆巨大的支出，此情況與排水管生產(chǎn)懸輥工藝同芯模振動(dòng)工藝所用模具數(shù)量及總體費(fèi)用相比更嚴(yán)重。由于澆注成型工藝生產(chǎn)成本高、達(dá)標(biāo)產(chǎn)能模具用量及費(fèi)用巨大等原因，一般不建議用該工藝方式生產(chǎn)常規(guī)的混凝土檢查井。2. 芯模振動(dòng)成型工藝 芯模振動(dòng)成型工藝采用干法生產(chǎn)，芯模高頻整體振動(dòng)使混凝土液化密實(shí)，同時(shí)使水泥有一定的活化以提高混凝土強(qiáng)度，混凝土密實(shí)度極很高，可以立即脫模，大量減少了成型模具數(shù)量及總體費(fèi)用，與濕發(fā)工藝相比，可減少原材料的成本和降低人工費(fèi)用等。 但由于芯模振動(dòng)成型原理方式為激振力橫向傳遞、沿法線方向激振力衰減，在生產(chǎn)井室時(shí)底部朝上，井室底部成型須輔以較大的碾壓力，帶底井室脫模有較大的難度，不易操作，一般不建議生產(chǎn)大口徑的帶底整體井室。 預(yù)制混凝土檢查井芯模振動(dòng)成型工藝最適合不帶底的分體中小口徑井室和井筒的生產(chǎn)，具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好以及干法生產(chǎn)的其它優(yōu)勢(shì)。3. 高頻豎向振動(dòng)成型工藝高頻豎向振動(dòng)成型工藝主機(jī)采用大型高頻板式豎向振動(dòng)原理，可預(yù)制混凝土檢查井和箱涵；接口部分輔助加壓振動(dòng)，瞬時(shí)脫模，由于也是高頻干法生產(chǎn)，具有與芯模振動(dòng)成型工藝一樣的優(yōu)點(diǎn)。又可以很方便的生產(chǎn)大口徑的帶底整體井室（見圖）。 由于引力影響及整體設(shè)備參振部分質(zhì)量大，豎向振動(dòng)成型的激振力衰減比橫向傳遞激振力的芯模振動(dòng)要快。所以輸出能量也就是設(shè)備的裝機(jī)容量大，生產(chǎn)一個(gè)30003000的方涵需600KN的激振力。此工藝成型方式最適合制造平面面積大、豎向矮的混凝土制品。該工藝方式生產(chǎn)的制品與芯模振動(dòng)成型工藝相似，生產(chǎn)的制品強(qiáng)度高、抗?jié)B性能好，生產(chǎn)大小混凝土檢查井的適應(yīng)性能強(qiáng)，模具費(fèi)用低。但產(chǎn)品表面不如澆注成型工藝生產(chǎn)的制品光滑，主機(jī)設(shè)備一次性投入較大。生產(chǎn)設(shè)備主機(jī)見圖5所示：圖5高頻豎向振動(dòng)成型設(shè)備該設(shè)備生產(chǎn)廠家為數(shù)不多，據(jù)了解，全球有5家（含國內(nèi)1家）公司制造，國內(nèi)制造的22002200生產(chǎn)裝備已通過一年