一、先进的管道与落后的检查井
我国的住宅建设和水环境治理在最近的十多年里取得了空前规模的发展。从大城市到小城镇,从东部到西部,为了改善居住环境,为了治理江河污染,到处都在造房子、埋管子。与此同时,我国排水管道的施工技术也取得了很大进步,各种新型管材不断出现,在一些大城市,传统的砂浆接口已经被柔性接口取代,钢筋混凝土基础已经被黄沙基础取代,施工工期明显缩短,管道渗漏量大大降低。在管材制造和施工安装方面,我国和发达国家的差距正在缩小。
然而,我们很快就发现还有一个障碍一直在阻碍管道施工技术进步,那就是砖砌检查井(如图1)。无论是市政排水管还是住宅排水管,埋设一段40m长的管道,通常只需要2小时到半天左右,而砌一座检查井却需要2天多时间。其中混凝土基础及养护起码要1天,砌井、抹面、做流槽又半天到1天,大型检查井甚至要2天以上。大量的砖砌检查井已成为影响排水管施工的主要瓶颈,其主要缺点有:
1)施工速度慢,对环境和城市交通的影响大,不符合文明施工、快速施工的要求。
2)质量稳定性差,砖砌体强度低,容易渗漏,特别在塑料管与检查井接合处。上海的
一项研究报告显示,造成流沙地区管道坍塌的原因首先是接口渗漏,第二就是检查井的损坏。
3)使用粘土砖占用宝贵的土地资源,不符合国家的土地和环保政策。
如果我们把排水管道施工比作一辆车,我们会发现这辆车的轮子一个大、一个小;管道的轮子大,检查井的轮子小,车子总是跑不快。
二、国外塑料检查井应用状况
国外的一些发达国家如美国、日本、英国、荷兰、德国等,从上世纪80年代就开始研究应用塑料检查井。日本新建的小区管网基本上全部使用塑料检查井,全国塑料检查井的使用率已经要接近90%,但是日本塑料检查井的特点是偏向于小型化,主要应用在小区。而美国、欧洲的此类产品体积偏向于大型,譬如说荷兰wavin公司的注塑检查井直径已经做到1米。整体上,由于国外的发达国家地广人稀,像我们国内如此高人口密度的小区很少,因此国外的检查井的特点是管道口径比较小,污水管道的口径基本上都是在Ф110mm~Ф200mm之间。总的来说,国外塑料检查井的应用情况有如下特点:
①先小后大:塑料检查井先是在建筑小区推广,然后在市政排水中应用;
②塑料井的材质多样化:PVC-U,PP,PE,UP-GF等,但注塑井的材质以PVC-U和PP为主;
③成型工艺:在塑料检查井推广的早期,成型工艺有注塑、滚塑、模压和两次成型等,但随着实际应用的检验以及工艺水平的提高,注塑工艺得到了大家的首肯,因为它具有尺寸精确,质量稳定,生产效率高的优点;
④检查井与管道的开发同步进行:这一点与国内的情况完全相反。两者同步进行能让整个管道技术得到迅速发展,避免走太多的弯路。
下面列举一些国外的技术规范:
①prEN13598.2:2004《交通地段及深埋安装的人孔井和检查井规范》;
②BS7158:2001《排水排污用塑料检查井》;
③DIN19565-90《排水用玻璃纤维增强不饱和树脂检查井》;
④JISA5731:2002《雨水用再生塑料井及井盖》;
⑤JSWAS K-7《下水道用硬聚氯乙稀检查井》。
三、国内塑料检查井的推广状况
3.1项目背景
我国建设部于2003年成立了塑料检查井课题组,常州市河马塑胶有限公司(下面简称河马公司)有幸承担了建筑小区塑料检查井技术的科研攻关任务。2005年,河马公司完成课题组布置的任务,成功研发出了HMCN系列塑料检查井,同年被科技部、商务部、环保总局、质检总局四部评定为“国家重点新产品”。2006年,建设部科技发展促进中心和河马公司主编的城镇建设行业标准CJ/T233-2006《建筑小区排水用塑料检查井》顺利发行实施。2007年,CECS227:2007《建筑小区排水用塑料检查井应用技术规程》成功发布。2008年8月,国家建筑标准设计图集08SS523《建筑小区排水用塑料检查井》全面推向全国。至此,建筑小区塑料检查井的技术正式宣告成熟,迈向了大规模产业化的道路。
3.2推广状况
建设部早在“十一五技术公告”中就明确要推广塑料检查井,而上海、四川、重庆、山西、江西等省市的建设厅已经下文明确规定在市政和住宅小区工程中禁止使用砖砌井,具体见附件。
塑料检查井在全国使用的工程已有500多个,其中不乏如08北京奥运村、2010年上海世博会场馆、南京大屠杀纪念馆扩建工程、南京渡江纪念馆等著名工程,也被万科、中海、龙湖、成都首创、重庆和记黄埔、福建建发、吉林亚泰、上海绿地、上海大华、金地集团、泰达环赢通、融侨、西安高科,浙江绿城等知名房企广泛认可。
3.3塑料检查井的优点
3.3.1施工速度
塑料井采用分体组装结构,安装一座塑料井用不到1小时;砌筑一座砖井,包括混凝土基础及水泥养生需要1-2天。相比之下,塑料井工效提高10-20倍,而且可以全天候施工,不受温度,天气,地下水位的影响。
例子:近几年来,新农村建设和城镇雨污分流改造工作开展得是如火如荼。但是,在管网施工过程中,砖砌井极低的施工效率给周围群众的交通和生活带来了极大的不便。有些现场没有明显的警示牌,导致的一些交通事故也让老百姓怨声载道。经过常州、镇江雨污分流改造工程的事实证明,塑料井的施工速度能很好地解决这些问题。
3.3.2密封性能
塑料井所有连接处均采取柔性连接,具有优越的水密性,能彻底杜绝污水渗漏、泄露,
防止地下水的二次污染;而砖砌井由于工艺的问题,渗漏和泄露问题无法避免,一直为世人所诟病。
3.3.3排水能力
塑料井内壁光滑,井座设有导流槽,水头损失小;相反的是砖井表面粗糙,水头损失大。如图3和图4所示,塑料井的排放效率是传统检查井的5--10倍。
例子:在一些入住率比较高的小区,在清晨呼吸着清新的空气进行晨炼是一件非常惬意的事,但是到了一些有检查井的路口,能闻到阵阵的臭气,从而影响了群众锻炼的情绪。
3.3.4外观效果
塑料井精致小巧,当使用在绿化带时,要比砖砌井要美观得多(图5)。倘若使用花盆式井盖的话,更能极大地提高景观效果,避免了小区绿化带“斑秃”的尴尬(图6)。
例子:井盖被盗已经是一个社会问题。在绿化带使用隐蔽效果很好的花盆式井盖,不仅能提升景观效果,而且还能避免井盖被盗的尴尬。
3.3.5耐腐蚀性
塑料井耐腐蚀性佳,能有效抵御酸碱废水和硫化氢气体造成的井体腐蚀;砖砌井的水泥砂浆容易受酸碱腐蚀、剥落,一旦水泥抹面剥落后渗漏愈加严重。
3.3.6耐用性
塑料检查井使用寿命可达50年;砖砌井的实心砖吸水后容易氧化分解,在地下水位比较高的区域,一般在五年后就会坍塌,塑料井的使用寿命是砖井的10倍以上。
3.3.7质量可控性
砖砌井由于是现场砌筑,经常存在偷工减料,如使用旧砖,不粉刷,不按要求制作流槽等,这些情况都很难控制。但是塑料井由于是工厂预制生产,已经有国家行业标准。整个生产过程是批量生产,产品的质量稳定性强,因此,通过出厂检验和工地抽检完全能够把好质量关,保证检查井产品的质量。
3.3.8文明施工
砖砌井施工周期长,现场堆放砖块、砂浆,极大影响周围环境和行人通行;塑料井由于是工厂预制生产,不存在以上问题,降低现场管理难度。