預制混凝土檢查井生產工藝及裝備簡要介紹中國混凝土與水泥制品工業協會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，對整條管線的功能發揮、維護保養；環境保護以及城市居民的生活質量保障起著重要作用。按鋪設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、電信等管路系統中，應用非常廣泛。按材質及施工情況，我國現采用磚砌、塑料、混凝土現澆、工廠預制檢查井等。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：1.粘土磚的使用造成大量農田流失；2.粘土磚強度低、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，導致檢查井下沉，引起路面凹陷。鋪設在主干線道路中受壓頻繁的磚砌檢查井損壞現象更為嚴重；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重。污水的泄漏，引起土地二次污染，地下水質嚴重下降；4.現場施工作業時間和養護時間長、勞動強度大、檢查井質量得不到保障，道路開槽后長時間不能回填，影響施工周期和周邊建筑物的安全；5.粘土磚現場砌筑檢查井的綜合成本最高。而塑料檢查井雖然有輕質、施工作業時間短等優點，但抗壓性能差、與混凝土管道難以連接、產品造價高等缺陷；以及現場混凝土現澆檢查井的施工周期長、現澆質量不易控制、綜合成本高等缺點，也難以解決眾多問題。工廠預制裝配式混凝土檢查井由于廠內規模生產，產品質量易控制、現場安裝時間短（一般安裝一套高度6m左右的井耗時2小時以內，約為磚砌井1/5用時）且不受現場天氣及施工條件影響，混凝土及整體檢查井的抗壓強度高、耐久性好、抗滲達標，綜合成本最低。由于上述情況，國外普遍采用的工廠預制裝配式混凝土檢查井在我國逐步得到重視，建設部2004年218文件公布，明確規定禁止使用粘土實心磚。但在市政建設禁用粘土磚沒有得到很好的實施，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、山東等地相繼出臺政策法規，禁止使用磚砌井，推廣新型檢查井產品及施工方法。二 預制混凝土檢查井的構成及種類規格一套完整的預制混凝土檢查井由下列部件組成：（見圖1）圖1預制裝配式混凝土檢查井 1. 井室：習慣稱下井室，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），部分井室帶流水槽。2. 井筒：主要控制檢查井高度，供作業人員進出井室的豎向通道，一般不過水，也有習慣稱上井室。3. 井室頂板：用于井筒與井室之間聯接的過渡板，主要是調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接的圓形預留孔（見圖4），井室頂板也可用在井筒與調節圈間的收口。圖2整體方形井室4. 收口圈：安裝于井筒和井圈之間，可以調整井筒與井圈內徑尺寸的錐形圈，功能與井室頂板一致，受力情況比井室頂板更好。5. 調節圈：按一定高度模數制作的一組環圈，用于微調檢查井的整體高度。6. 井圈：用于支撐井蓋支座的預制混凝土環圈。7. 踏步：用于作業人員上下井室通道、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. 其它相關件：井肩（如有較高的承壓和抗沖擊要求，設計施工中會在井與井座間增設井肩，井肩受力于道路基礎，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生產，施工中預以配套。 預制混凝土檢查井的規格品種：由于還沒有統一的國家標準出臺，以至于各地制造與使用的檢查井極不統一，一般預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場澆注成型。我國預制混凝土檢查井的執行標準情況1. 由北京市政設計研究院于2005年制定的05SS521“預制裝配式鋼筋混凝土排水檢查井”建設部建筑標準圖集。2. “預制裝配式鋼筋混凝土檢查井”國家行業標準已由蘇州混凝土與水泥制品研究院負責著手制訂，2012年已召開二次標準編制工作會議，標準報批稿基本確定，約2013年年初報批，預計此標準2013年年中發布。3. 由于地方發展需求，各地如云南省、青島、維坊等地制定了本地區的“混凝土檢查井圖集”及制造、施工的工藝規程等。4. 部分地區如天津，由企業編制了較完整的企業標準、產品圖集、產品檢測方法、施工工藝規程。經報當地技術監督局等部門批準后，產品進入市場。一階段實施后，逐步成為事實上的該地區地方標準。三 預制混凝土檢查井的生產工藝及裝備 預制混凝土檢查井的生產一般為澆注（加輔助振動）成型、芯模振動成型、高頻豎向振動成型等成型工藝方式。1. 澆注（加輔助振動）成型工藝： 澆注成型工藝的優點為成型工藝簡單、小批量生產靈活、產品外觀光滑。缺點為規模生產時模具投入大、產能小、工人勞動強度大，相對另外2種工藝方式，原輔材料、人工及其它生產成本高。以1500混凝土檢查井為例，按每班生產12套井，模具周轉1次計算，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量對比： 名稱品種數量及內容單套模具數量（件）按6套/1次周轉，模具數量（件）澆注立即脫模澆注立即脫模帶底井室1內、外模、底托、上口442491套內外模具，1個上口，6個底托井筒22種高度內、外模、底托、上口8848101個內模，2個外模，1個上口，6個底托收口圈1內、外模、底托、上口442491套內外模具，1個上口，6個底托調節圈2內、外模、底托、上口8848101個內模，2個外模，1個上口，6個底托井圈1內、外模、底托、上口442491套內外模具，1個上口，6個底托接管預埋44種口徑，平均每種1個4424122小時可脫預埋件模具數量合計19259從表中可看出，澆注成型工藝的模具部件數量約為立即脫模成型工藝的3.25倍，粗略計算，二者的模具總價也在3:1以上，要達到更高的產能和生產更多規格的預制混凝土檢查井（即將要發布的“預制裝配式鋼筋混凝土檢查井”國家行業標準中光井室平面尺寸規格品種就有21種之多，每種規格品種均配上2-3種高度，設計部門有七八拾種井室的選擇余地）澆注成型工藝的模具費用是一筆巨大的支出，此情況與排水管生產懸輥工藝同芯模振動工藝所用模具數量及總體費用相比更嚴重。由于澆注成型工藝生產成本高、達標產能模具用量及費用巨大等原因，一般不建議用該工藝方式生產常規的混凝土檢查井。2. 芯模振動成型工藝 芯模振動成型工藝采用干法生產，芯模高頻整體振動使混凝土液化密實，同時使水泥有一定的活化以提高混凝土強度，混凝土密實度極很高，可以立即脫模，大量減少了成型模具數量及總體費用，與濕發工藝相比，可減少原材料的成本和降低人工費用等。 但由于芯模振動成型原理方式為激振力橫向傳遞、沿法線方向激振力衰減，在生產井室時底部朝上，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，一般不建議生產大口徑的帶底整體井室。 預制混凝土檢查井芯模振動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，具有生產效率高、產品質量好以及干法生產的其它優勢。3. 高頻豎向振動成型工藝高頻豎向振動成型工藝主機采用大型高頻板式豎向振動原理，可預制混凝土檢查井和箱涵；接口部分輔助加壓振動，瞬時脫模，由于也是高頻干法生產，具有與芯模振動成型工藝一樣的優點。又可以很方便的生產大口徑的帶底整體井室（見圖）。 由于引力影響及整體設備參振部分質量大，豎向振動成型的激振力衰減比橫向傳遞激振力的芯模振動要快。所以輸出能量也就是設備的裝機容量大，生產一個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。該工藝方式生產的制品與芯模振動成型工藝相似，生產的制品強度高、抗滲性能好，生產大小混凝土檢查井的適應性能強，模具費用低。但產品表面不如澆注成型工藝生產的制品光滑，主機設備一次性投入較大。生產設備主機見圖5所示：圖5高頻豎向振動成型設備該設備生產廠家為數不多，據了解，全球有5家（含國內1家）公司制造，國內制造的22002200生產裝備已通過一年