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1、无砂大孔隙混凝土排水管预制施工工法1. 前言混凝土作为人类社会建设中使用量最大的建筑材料，被越来越多的应用到建 筑行业中，它在给人类带来文明和进步的同时，也给生态环境和人居环境带来了 诸多负面影响，水泥混凝土的大量使用所产生的“白色污染”，大范围地侵占了 绿化面积，损坏了原有的环境景观。另外，传统混凝土材料质地脆硬，表面粗糙 且呈强碱性，用混凝土砌筑的地坪、边坡等寸草不生、缺乏透气性。相比于传统 混凝土，无砂大孔隙生态混凝土则具有透气性、透水性好，质轻且具有较高强度 等优点，因此可应用于排水性道路、河道两岸护坡、透水管道等工程中。突破传统混凝土材料的范围，发展可植被生态混凝土，寻求与自然的和谐
2、， 成为当前混凝土科学发展的主要方向之一。如何在保证质量的前提下增加产品的 透水性能，满足工程的抗折性能要求对无砂大孔隙混凝土工程具有重要意义。2. 工法特点1、本工法利用特制的排水管生产模具，结合布料、振捣、成型、拆模、吊 装等工序，使产品密实、透水性良好，抗折能力满足工程需求。2、本工法采用无砂大孔隙干硬性混凝土、芯模振动、高频振压成型、振动 台辅振工艺技术，产品质地紧密，早期强度高。3、本工法模具一体化设计，拆装方便，工艺简便，生产效率高。4、本工法在生产过程中，整个生产线仅需要2名工人即可满足生产需要，采 用流水线进行生产，生产单件产品平均用时13分钟，每天可生产透水管100-200
3、米，具有较高的生产效率。5、本工法结合“海绵城市”理念，根据工程的设计方案和实际需求，提高 了产品透水性和早期强度，采用机械化生产，减少了人工用量，显著提高生产效 率。为今后海绵城市配套的相关生态大孔隙混凝土预制构件提供了设计及生产经 验。3. 适用范围本工法适用于以无砂生态混凝土为主要原材料制成的适用于机场、城市公 路、市政、水工等符合“海绵城市”理念的相关透水预制混凝土排水管。4. 工艺原理4.1 本工法参照国内外无砂大孔隙混凝土的相关资料，在其透水地坪、生态 河道护坡等传统用途的基础上，结合自动化生产设备特点和根据此项目设计制作 的排水管模具，通过对混凝土配合比的设计和优化，生产出无砂大
4、孔隙混凝土市 政新产品。4.2 本工法依据工程所需产品的技术指标、使用部位、透水性能、耐久性指 标等设计参数，进行配合比研发及设计。采用的混凝土配合比不添加砂类组分， 并通过对粗骨料粒径和级配的调整，增强产品透水能力。解决无砂混凝土早期及 抗折强度低，影响产品拆模，透水性不稳定等技术难题。使用无砂混凝土制作出 的预制排水管具有透气、透水性好，质轻且具有一定强度的优点。4.3本工法通过对欧洲引进的自动化市政预制产品生产设备进行改进，设计 制作专用排水管模具，结合干硬性混凝土布料、振捣、拆模、吊装等工序，采用 芯模振动、高频振压成型、振动台辅振、蒸汽养护等工艺技术进行预制生产。4.4 本工法模具为
5、定制模具，经过模具整备，混凝土布料，振捣成型，蒸汽 养护，产品脱模等工序，形成循环流水作业， 大幅度提高产品生产效率。5. 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程图5-1管片品堆产流程图图 5-1 透水管生产流程图5.2 操作要点5.2.1 生产准备生产线布置符合生产工艺要求，并根据产能配置生产设备。将模具安装到生产线上后，进行质量验收，包括精度、强度等各方面指标。检查、调试混凝土搅拌设备，并检测标定校准各种计量器具、设备。 通过试配，确定混凝土设计配合比符合设计要求。5.2.2 模具拼装模具拼装前必须认真清理模具，用专用工具将模具上的混凝土残留物全部清 除，保证清洁后的模具内表面无混凝土
6、残积物。模具清理完毕后进行脱模剂的涂刷，涂刷脱模剂时应用棉纱涂刷均匀，使模 具内表面均匀布满薄层脱模剂。涂刷脱模剂时要特别注意吊装孔、各种孔座位置、 凹凸槽等关键部位，涂刷要求薄而均匀、无积聚和流淌现象。完成脱模剂的涂刷后即可进行模具的拼装、整备工作，预制透水管模具主体 由底模、内模与两片半圆弧型外模组成。拼装时先将内模固定于底模及振动台上， 再将两片半圆弧型外模分别安装于底模上，至此完成模具的全部组装工作。5.2.3 混凝土浇筑混凝土配合比不添加砂类组分，通过对粗骨料粒径和级配的调整，增强产品 透水能力。由试验人员对搅拌好的混凝土质量进行检测，保证干硬性混凝土各项 指标均合格后方可进行浇筑。
7、5.2.4 振捣成型采用芯模振动、高频振压成型、振动台辅振工艺技术，对浇筑后的混凝土 进行振动密实。在整个振捣过程中，应观察模具各紧固螺栓、螺杆的情况，如发生变形或 移位，要立即停止振捣，进行修复。振捣结束后可立即进行拆模作业。5.2.5 产品脱模 先将两片半圆弧状外模连接处旋开，再分别断开其与底模的紧固螺栓，随即用桁车将外模拆除，保留产品与底托盘进行养护工序。5.2.6 蒸汽养护浇捣结束静停1小时开始升温蒸养（静停时间视不同气温作相应调整）。蒸养温度控制：蒸养分静停T、升温S、恒温H、降温J四个阶段。升温速 度每小时不得超过15C速度，最高温度不超过60C ；恒温2小时，相对湿度不小 于90
8、%状态，恒温时间根据季节变化做相应调整；降温速度不超过每小时20C, 并匀速降温至与室温差不超过20C。在整个蒸养过程中，监控员通过监控程序自 动记录各测温点的温度变化值。6. 材料与设备6.1 材料表 6-1 预制透水管混凝土原材料列表序号名称规格产地1水泥P.042.5山东山铝2粉煤灰I级莱州电厂3矿粉S95唐山4石5-20mm即墨5外加剂聚羧酸系减水剂山东华铁6水自来水即墨6.2 设备表 6-2 生产主要设备表机械名称规格型号指标数量(台)混凝土搅拌站HLN120120m3/h1单梁起重机LDK-12- 19.85A612t1整体振动台广空1混凝土浇筑小车2m3/次1蒸养窑广空17. 质
9、量控制7.1 标准规范7.1.1透水路面砖和透水路面板(GB/T25993-2010)7.1.2透水水泥混凝土路面技术规程(CJJ/T135-2009)7.1.3混凝土耐久性检验评定标准 JGJ/T 1932009；7.1.4混凝土结构工程施工质量验收规定 GB50204-2010；7.1.5国家建筑标准设计图集06MS201市政排水管道工程及附属设施;7.1.6给水排水构筑物工程施工及验收规范 GB501412008；7.1.7给水排水管道工程施工及验收规范 GB502682008；7.1.8混凝土和钢筋混凝土排水管 GB-T 11836-20097.2 质量要求表 7-1 材料性能要求序号
10、材料名称性能要求1混凝土耐磨性小于等于30mm；透水系数大于0.5mm/s；连续孔隙率大于等 于10%；抗压强度大于等于30Mpa；弯拉强度大于等于3.5Mpa。2水泥宜米用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，其 性能应符合GB175规定。3石子碎石性能指标应符合GB/T14685中的要求4水混凝土拌合用水应符合JGJ63中钢筋混凝土用水规定。5粉煤灰应米用符合GB/T1596不低于II级技术要求的粉煤灰，粉煤灰的应 用应符合GBJ146规定。6矿渣粉应米用符合GB/T18046的不低于S95级技术要求的矿渣粉。7减水剂混凝土外加剂的质量应符合GB8076的规定，混凝土外加剂的
11、应用 应符合GB50119的规定。10预埋件预埋件等其他配件应符合设计要求。表7-2混凝土设计配合比（kg/ m3）材料名称水泥矿粉5-20mm 石水减水剂粉煤灰掺量2301201500807.2120表 7-3 刚性接头承插口管尺寸允许偏差公称内径管子尺寸接头尺寸DotLD1Li+4+8+18100600-8-2-1046表 7-4 刚性接头企口管尺寸允许偏差公称内径管子尺寸接头尺寸DODOtLD1D2D3L1L211001500+6-10+10-3+18-123333316501800+18-12+12-4+18-123334420002400+8-12+12-4+18-123335526
12、003000+10-14+14-5+18-1233366表 7-5 检测项目及类别序号质量指标检测项目类别备注1外观质量粘皮B2麻面B3局部凹坑B4蜂窝A5塌落A6空鼓A7裂缝A8合缝漏浆A9端面碰伤A10尺寸偏差承口直径（D）A11A刚性接头承插口管测）12承口长度（L2）B刚性接头承插口管测（J）13插口长度（L1）B14管子公称内径（D。）B15管壁厚度（t）B16管子有效长度（L）B17弯曲度（）B18端面倾斜（S）B/A顶进施工为A类19裂缝荷载A20破坏荷载A21混凝土抗压强度A8. 安全措施无砂大孔隙生态混凝土预制排水管生产过程中吊运工序较多，起重作业人员 应切实做好桁车和龙门吊
13、等吊运设备的维护、检修工作，规范操作，以防止高空 坠落、物体打击事件发生；生产过程中使用电气设备较多，应防止触电发生。进 场前必须经专业培训，取得特殊工种作业证，达到要求后方能进场作业。8.1透水管生产的全体操作人员必须进行安全技术交底，并学习各项规范、 标准。8.2所有人员进入车间必须佩戴好安全帽，不得在起吊物下站立及行走。8.3桁车司机必须经过入场培训，考试合格后才能进行生产操作，桁车启动 前应鸣铃，并检查各方面动态，工作时必须集中注意力，听从司索工的指挥。8.4一切机械设备应严格按有关操作规程进行操作，做好经常性的检查保养 工作，非操作人员不得擅自使用。8.5电气设备维修保养一律由专业电
14、工进行，机械停止使用时应切断电源。8.6各种吊运钢丝绳，吊带，夹具，销轴等物件使用之前必须检查，并及时 修复更新。9. 环保措施9.1混凝土搅拌站必须配置降尘防尘装置，并采取有效措施降低噪音。9.2搅拌机前台必须设置沉淀池，并定期清理，以防污水污染环境。 9.3散装水泥储存仓设有除尘设备，水泥进场时避免“冒顶”现象发生。 9.4搅拌站砂石储存场封闭或经常洒水，以防扬尘。9.5搅拌站粗骨料传送带应密闭，防止扬尘污染环境。9.6现场施工垃圾要及时清理，做到文明施工，工完料净。10. 效益分析10.1 社会效益本工法采用芯模振动、高频振压成型、振动台辅振工艺技术，产品质地紧密， 一体化设计，在透水混凝土地坪、生态河道护坡等传统用途的基础上，结合“
