城鎮(zhèn)化建設(shè)與混凝土管市場前景

1、核心提示 實例分析，說明基礎(chǔ)技術(shù)工作和技術(shù)知識的拓展的重要性； 政策研究，探討混凝土管市場發(fā)展方向。城鎮(zhèn)化與混凝土管市場前景匯 報 內(nèi) 容一、混凝土管種類二、混凝土管應(yīng)用三、影響混凝土管使用壽命的因素四、易被忽視的問題五、混凝土管發(fā)展前景城鎮(zhèn)化與混凝土管市場前景 一、混凝土管種類 1、按用途分 混凝土管按其用途可分為給水管、排水管（電站循環(huán)水系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)等）以及城市地下綜合網(wǎng)管道走廊某電廠用管 2、按斷面型式分 混凝土管按其斷面型式可分為：圓形、弧形、橢圓形、門拱形、矩形（箱涵）； 一、混凝土管種類在我國常用主要為圓形圓形弧形 一、混凝土管種類箱涵橢圓形橢圓形門拱形3、按接口形式分有平口

2、、企口和柔性承插口。 一、混凝土管種類平口平口箱涵3、按接口形式分有平口、企口和柔性承插口。 一、混凝土管種類企口企口企口企口-承插 4、按管體結(jié)構(gòu)或生產(chǎn)工藝分1）有鋼筒鋼筋混凝土管(Reinforced concrete cylinder pipe-awwac300)rccp (鋼筒加鋼筋籠) 此結(jié)構(gòu)與c301相似，只是鋼筋籠與鋼筒同時澆于混凝土中，而C301則是將鋼絲纏于混凝土管芯外然后噴砂漿。 一、混凝土管種類2）預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(prestressed concrete cylinder pipe-awwac301)pccp 一、混凝土管種類內(nèi)襯式埋置式單膠圈密封2）預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土

3、管(prestressed concrete cylinder pipe-awwac301)pccp 一、混凝土管種類雙膠圈密封埋置式和內(nèi)襯式2）預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(prestressed concrete cylinder pipe-awwac301)pccp 一、混凝土管種類實體結(jié)構(gòu)3）無鋼筒鋼筋混凝土管(Reinforced concrete non-cylinder pipe-awwac302)rcp (雙筋籠) 一、混凝土管種類4）鋼筋纏繞鋼筒混凝土管（bar-wrapped concrete cylinder pipe-awwac303）bccp(類似C301內(nèi)襯式) 一、混凝土管

4、種類5、按工藝分可有： 在我國最早出現(xiàn)的有： 一階段、三階段管和自應(yīng)力管，這些工藝生產(chǎn)的管類似于美國的無鋼筒混凝土管，但按這些工藝生產(chǎn)的管其鋼絲都是有應(yīng)力的，且多用于有壓給水工程。 此外還有方式振動澆注和離心式以及徑向擠成型等各類工藝生產(chǎn)的排水管等。一階段管外形 一、混凝土管種類 一、混凝土管種類三階段管1、性能混凝土管的管壁是由水泥混凝土和鋼質(zhì)構(gòu)件復(fù)合而成的材料，混凝土良好的抗壓性能、鋼質(zhì)材料的良好的抗拉性能、鋼質(zhì)材料在混凝土環(huán)境中，金屬表面能形成一種鈍化膜使其免遭腐蝕、混凝土在潮濕環(huán)境具有微創(chuàng)自愈，強度進一步升高的特性。因此由這樣兩種材料完美結(jié)合的混凝土管具有壽命長、綜合成本低的優(yōu)勢，是給

5、排水工程中首選管材。 二、混凝土管應(yīng)用2、壽命 混凝土管的最早使用記錄是在1842年，（距波特蘭水泥發(fā)明（1824年）僅18年），即在美國紐約州的莫霍克(Mohawk)。此管線應(yīng)用了100多年，具說現(xiàn)在這條管線還存在且完好。而比這更早的是古羅馬發(fā)明的水泥混凝土與現(xiàn)在的所使用的（混凝土）很相似，他們把熟石灰與在維蘇威火山（Mt. Vesuvius）采集的火山灰相混，形成水硬性水泥產(chǎn)品，此產(chǎn)品在潮濕境下不損壞，采用這種混凝土建成的管線及高架渠至今還在應(yīng)用如圖。用了70年的砼水管 二、混凝土管應(yīng)用3、價格 在國內(nèi)多項給水工程中，所測算的各類管材綜合考慮，以混凝土管價格是低，一般為鋼管的80%左右，且

6、維修成本要低的多。 二、混凝土管應(yīng)用4、典型應(yīng)用 我國南水北調(diào)及引黃工程勻采用混凝土管，最大徑為內(nèi)徑四米、在我省的哈爾濱磨盤山引水兩期共計二百多公里直徑2200mm管、遼寧大伙房引水工程約三百公里，直徑最大3200mm、遼西北供水工程，設(shè)計采用預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（簡稱PCCP管），管道口徑大（最大3.8米）、工作壓力高（最大1.6MPa）、距離長(900公里)，總投資近300億元，工程體量巨大。 二、混凝土管應(yīng)用 北京段PCCP工程上接惠南莊泵站，下接大寧調(diào)壓池，全長約56.359公里，采用雙排內(nèi)徑4米的PCCP管道輸水。 PCCP單節(jié)管道內(nèi)徑4米，外徑4.8米，重達78噸，南水北調(diào)北京段PC

7、CP工程采用國際招標(biāo)的方式，前來投標(biāo)的美國著名AMERON公司投標(biāo)價格為31億，而最終北京河山引水管業(yè)、山東電力、新疆國統(tǒng)3家公司采用國內(nèi)自主研發(fā)的大口徑PCCP，中標(biāo)合同價僅為12.5億元。 二、混凝土管應(yīng)用Libya管線 在國外，1984年開始興建的利比亞引水工程，計劃投入300億美元巨資修建大人工河項目。工程的主要任務(wù)，是將撒哈拉大沙漠的地下淡水抽上來，再用累計全長4000公里、直徑4米的巨型鋼筋混凝土管道，輸送到全國各地。該項目是當(dāng)今世上水利工程之最，被稱為世界的第八大奇跡。工程使該國糧食自給率不足20%提高到60%左右。 二、混凝土管應(yīng)用據(jù)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)和行業(yè)的統(tǒng)計，我國每年生產(chǎn)混凝土排

8、水管十萬公里之多。以上這些數(shù)了說明了混凝土管市場規(guī)模。 二、混凝土管應(yīng)用 混凝土管破壞原因主要有：鋼筋銹蝕、寒冷氣候下的凍害、侵蝕環(huán)境下的物理化學(xué)作用。其中，侵蝕環(huán)境下的物理化學(xué)作用包括淡水及酸性水侵蝕、混凝土的碳化等。 三、影響混凝土管使用壽命的因素 1、置于潮濕凍土層中的混凝土管，經(jīng)反復(fù)凍融循環(huán)，混凝土壽命下降，水低溫結(jié)冰體積凍脹增量 ；(深埋解決) 下表是混凝土砂漿在兩種不同吸水率時可能出現(xiàn)凍脹的情況 三、影響混凝土管使用壽命的因素 三、影響混凝土管使用壽命的因素2、硫酸鹽土壤使混凝土產(chǎn)生膨脹性破壞、氯離子濃度過高的土壤、加速鋼筋銹蝕、垃圾堆場附近被污染的過度酸性土壤對混凝土造成腐蝕；（

9、采用抗硫酸鹽水泥） 3、雜散電流可使管道中鋼制產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，當(dāng)管道經(jīng)過如鐵路、電站、電視塔、有避雷系統(tǒng)的高層建筑、通訊電纜、其它材質(zhì)管網(wǎng)尤其是那些伴有陰極防護的管網(wǎng)，這些構(gòu)筑物或它們的附屬設(shè)施產(chǎn)生的雜散電流都可能使混凝土管中的鋼件變成電池的陽極而加速銹蝕使混凝土膨脹而破壞；（避開或防護） 三、影響混凝土管使用壽命的因素 4、長距離有壓管道，由于其排氣、除污、泵及閥類型選用或操作不當(dāng)，造成涌壓過高，超出管道的承受能力也會導(dǎo)致管道的破壞；（適當(dāng)增加排氣設(shè)施、選當(dāng)當(dāng)泵閥、規(guī)范操作） 5、不正確的施工方式造成混凝土破壞而金屬件裸露、預(yù)應(yīng)力筋斷裂，管基不規(guī)范等。（規(guī)范施工） 上述原因都可能造成有壓管道

10、的爆裂及無壓管道的慢性破壞甚至突發(fā)破壞。 三、影響混凝土管使用壽命的因素安裝管基對管管壁受力影響 三、影響混凝土管使用壽命的因素 三、影響混凝土管使用壽命的因素 三、影響混凝土管使用壽命的因素 三、影響混凝土管使用壽命的因素 三、影響混凝土管使用壽命的因素 三、影響混凝土管使用壽命的因素 三、影響混凝土管使用壽命的因素 三、影響混凝土管使用壽命的因素 上述影響混凝土壽命的原因均是在混凝土管使用中易被忽視的問題，此外，排水管道的運行狀況往往并不被重視，如滲漏，給水管可能有量入量出的比較，可判斷的管的運行是否正常，而排水管就不存在此監(jiān)測，我認為這就是平口管或接口無密封安裝管長期使用而不衰的重要原因

11、。 無密封接口混凝土管長期運行 事實上，無密封接口混凝土管長期運行，接口會不斷地向外滲漏污水，它會產(chǎn)生如下問題： 四、易被忽視的問題 污水滲漏污染地下水和地表水； 長期滲水管基變軟變形，管節(jié)有可能產(chǎn)生錯節(jié)，使?jié)B漏進一步加劇，污染更加嚴重。另外，排水管安裝時很少安規(guī)范進行，管基不合理，夯實不到位，很易受地層變化影響出現(xiàn)管節(jié)錯位而造成污水滲漏。我國有關(guān)部門已經(jīng)注意到了地表水污染問題，一些城市早在前幾年就已經(jīng)推廣排水管的承插柔性安裝。 四、易被忽視的問題 長距離有壓給排水管道，其沿線合理設(shè)置排氣及除污裝置是減少爆管的最好方法。 管道在經(jīng)地形起伏地段，要求輸水管道的最高點設(shè)排氣閥，但實際運行中，許多爆

12、管并不一定發(fā)生在高點或低點，而是發(fā)生在高點后的下彎管段，甚至低壓管道也發(fā)生此類爆管。 某地一段管道爆管就是一個典型的例子。長距離有壓輸水管爆管事故 四、易被忽視的問題長距離有壓輸水管爆管事故 Hickling and Plesset 7 found that the shock wave intensity varies inversely with the distance from the collapse center. At a distance of two times the initial bubble radius from the collapse center, the p

13、ressure intensity is about 200 times the ambient pressure at the collapse site. Thefollowing example illustrates a method of estimating the collapse pressure. Assume a bubble diameter of 0.1 millimeter and a flow depth of 2.0 meters, thenWater pressure = 2.0 m (999 kg/m3) 9.8 m/s2= 19580 PaAmbient p

14、ressure = water pressure + barometric pressure= 19.58 kPa +101.3 kPa=120.9 kPaPressure intensity 0.1mm from collapse center=200 X 120.9 kPa=24 200 kPaHickling and Plesset 研究發(fā)現(xiàn)，氣泡破裂壓是其周圍壓力的200倍 四、易被忽視的問題During tests at Colorado State University, pressure surges up to 15 times the operating pressure h

15、ave been recorded when entrapped air was rapidly vented under pressure. Such pressure surges can easily exceed the strength of the system components and even at lower magnitudes, repeated surges will weaken the system with time.科羅拉多州立大學(xué)的試驗證明：在氣泡釋放時，涌壓可使管道運行壓力增加十五倍。 四、易被忽視的問題 某地(鶴崗)凈水廠與送水泵站相距5公里，凈化水靠

16、重力流送至送水泵站，凈水廠清水池高程210m，送水泵站清水池高程185m，輸水管為DN800連續(xù)鑄鐵管，平均流速1.0m/s，泵站前500m有一高崗，高程185m，高崗的最高點有一排氣閥，但排氣閥后50m處，多次發(fā)生爆管事故，后來在爆管處加裝了一雙口排氣閥，幾年來，兩排氣閥間沒再爆管，只在新裝排氣閥后10m處發(fā)生過一次爆管。 從這個例子看，爆管與管中的氣體有關(guān)。長距離有壓輸水管爆管事故 四、易被忽視的問題 2008年12月16日寶雞同一條輸水管發(fā)生第11次爆管。 四、易被忽視的問題寶雞爆管第1次爆管1998年12月23日，鳳翔縣長青鎮(zhèn)千河川道；第2次爆管1999年4月17日，鳳翔縣長青鎮(zhèn)千河川

17、道；第3次爆管1999年4月22日，鳳翔縣長青鎮(zhèn)千河川道；第4次爆管2003年9月10日，陳倉區(qū)千河鎮(zhèn)產(chǎn)東村；第5次爆管2004年12月18日，陳倉區(qū)千河鎮(zhèn)產(chǎn)東村；第6次爆管2005年7月17日，陳倉區(qū)千河鎮(zhèn)產(chǎn)東村；第7次爆管2007年8月27日，陳倉區(qū)千河鎮(zhèn)產(chǎn)東村；第8次爆管2007年9月10日，鳳翔縣長青鎮(zhèn)石頭坡村；第9次爆管2008年12月4日。鳳翔縣長青鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府門前；第10次爆管2008年12月10日，西寶高速公路延伸段；第11次爆管2008年12月16日，陳倉區(qū)陳倉大道 四、易被忽視的問題 中國水利水電科學(xué)研究院2006年11月出具的寶雞市馮家山水庫引水工程管材質(zhì)量鑒定及爆管問題的原

18、因分析報告認為，蘭州水泥制管廠生產(chǎn)的三級預(yù)應(yīng)力混凝土管材屬于質(zhì)量不合格產(chǎn)品。管材存在鋼筋用量不足，部分混凝土強度不達標(biāo)等問題。寶雞市馮家山引水工程頻繁爆管的關(guān)鍵原因是使用了不合格管材。 權(quán)威部門分析為產(chǎn)品不合格，而在同地點了現(xiàn)多次爆管，實際也應(yīng)查一下其它可能的原因。 四、易被忽視的問題不規(guī)范施工 2009年，大伙房引水工程試壓時發(fā)生爆管，最后經(jīng)分析為挖溝機撞斷管的鋼筋所至； 此外不規(guī)范施工還有管基、管溝、回填的不規(guī)范；運輸儲藏（堆放）的不規(guī)范以及沒有按設(shè)計要求采取的相關(guān)技術(shù)措施的各類隱蔽工程的施工。 四、易被忽視的問題 給排水管道是城市發(fā)展的基礎(chǔ)工程，國際上有正反面的兩種實例。 臺灣作家龍應(yīng)臺

19、曾說過，檢驗一座城市或一個國家是不是夠現(xiàn)代化，一場大雨足矣，她說“最好來一場傾盆大雨，足足下它3個小時。如果你撐著傘溜達了一陣，發(fā)覺褲腳雖濕了卻不臟，交通雖慢卻不堵塞，街道雖滑卻不積水，這大概就是個先進國家；如果發(fā)現(xiàn)積水盈足，店家的茶壺、頭梳漂到街心來，小孩在十字路口用鍋子撈魚，這大概就是個發(fā)展中國家。它或許有錢建造高樓大廈，卻還沒有心力來發(fā)展下水道；高樓大廈看得見，下水道看不見?！?我想她的這一段話道出了世界各國城市建設(shè)的真相。 五、混凝土管發(fā)展前景 1831年，歐洲爆發(fā)霍亂。這次霍亂奪去約32000名英國人的生命。人們認識到，擁擠、骯臟的街道是疾病的溫床。英國政府成立了一個皇家委員會，投巨

20、資修排水工程； 2012年7月21日10時起，一場61年來最大的暴雨降臨北京，導(dǎo)致城市交通大面積癱瘓，甚至已造成77人因災(zāi)死亡。 五、混凝土管發(fā)展前景國務(wù)院辦公廳2013年3月25日發(fā)出（國辦發(fā)201323號）國務(wù)院辦公廳關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知，在“總體工作要求”中提出：“2014年底前，要在摸清現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，編制完成城市排水防澇設(shè)施建設(shè)規(guī)劃，力爭用5年時間完成排水管網(wǎng)的雨污分流改造，用10年左右的時間，建成較為完善的城市排水防澇工程體系。” 五、混凝土管發(fā)展前景 五、混凝土管發(fā)展前景 2013年12月24日中央電視二臺財經(jīng)節(jié)目（晚8點多）住建部長姜偉新：在談到2014（明年）北

21、上廣深等重點城市房地產(chǎn)市場將從嚴調(diào)控 加大保障房建設(shè)時提出:姜偉新：”明年城鎮(zhèn)保障性安居工程，目標(biāo)任務(wù)是基本建成480萬套以上，新開工600萬套以上, 針對這幾年多個城市暴雨導(dǎo)致城市內(nèi)澇的現(xiàn)象，姜維新反復(fù)強調(diào)，城市地下管道的建設(shè)的重要性，并表示地下管線建設(shè)明年(2014)住建部重點建設(shè)之一。 五、混凝土管發(fā)展前景 巴黎下水道長2347公里 。 據(jù)一些材料介紹，巴黎經(jīng)常下雨，但從未發(fā)生因下雨積水導(dǎo)致 交通堵塞。 作為一個具有悠久歷史的歐洲名城，巴黎的下水道系統(tǒng)，就像埃及的金字塔一樣，是一個絕世的偉大工程，這里沒有黑水橫流的垃圾，也沒有臭氣熏天的各種腐爛物體。 五、混凝土管發(fā)展前景 巴黎的下水道系統(tǒng)經(jīng)過了無數(shù)次的改進，現(xiàn)在，巴黎人甚至將其開發(fā)成了一個下