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        雙橡膠圈承插式玻璃鋼夾砂管在張峰水庫輸水二干工程中的應(yīng)用

        2011-04-23 10:27:50侯利梅
        山西水利科技 2011年2期
        關(guān)鍵詞:橡膠圈插口溝槽

        侯利梅

        (山西省水利建筑工程局 太原 030006)

        1 工程概況

        張峰水庫輸水工程由總干、一干、二干組成,為城市生活、工業(yè)、農(nóng)村人畜飲水和蔬菜、桑園灌溉輸水,輸水二干起點為總干末端調(diào)蓄水池,輸水線路全長18.1 km(總干末端蓄水池至二干末端蓄水池),向巴公工業(yè)園區(qū)供水,設(shè)計流量1.11 m3/s,管道及其建筑物的級別為三級,管道采用雙橡膠圈承插式玻璃鋼夾砂管,管徑800 mm。

        2 施工方法的特點

        (1)雙橡膠圈承插式連接可靠、施工方便快捷、維護成本低;

        (2)強化管道施工過程中間控制,對管道雙橡膠圈接口逐一試壓,接口試壓合格方才進入后續(xù)管道安裝,有效保證管道接口安裝質(zhì)量,減少管道安裝過程發(fā)生返工現(xiàn)象。

        3 工藝原理

        在玻璃鋼夾砂管的插口端外壁加工兩道凹槽,將兩條“○”型橡膠圈嵌入凹槽內(nèi),然后將插口端插入承口端,使雙橡膠圈與承口內(nèi)壁和插口外壁緊密接合,形成接口處密封區(qū)域,對逐個接口獨立進行水密性試驗,確保管道接口連接緊密。具體的接口示意圖見圖1。

        圖1 玻璃鋼夾砂管接口示意圖

        4 施工工藝流程及操作要點

        4.1 施工工藝流程

        測量放樣→溝槽開挖→基礎(chǔ)處理→管道敷設(shè)及裝配→接口嚴(yán)密性試驗→固定支墩→管道回填→系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗→系統(tǒng)沖洗消毒。

        4.2 操作要點

        4.2.1 測量放樣

        測量時先測量管道系統(tǒng)中心線和檢查井、閥門井位置,在管道轉(zhuǎn)彎、分支處設(shè)置施工控制樁并撒出石灰線以便開挖,在機械開挖施工時架設(shè)水準(zhǔn)儀進行跟蹤測量。

        4.2.2 溝槽開挖

        溝槽開挖前,首先應(yīng)掌握管道沿線的水文和地質(zhì)資料以及建筑物情況,對需要進行排水的地段,還應(yīng)編制排水方案。溝槽開挖過程中要及時控制開挖深度,防止超挖和欠挖;溝槽的開挖寬度應(yīng)便于管道鋪設(shè)、安裝,以及夯實機具操作和地下水排出。溝槽邊坡的最陡坡度應(yīng)根據(jù)溝槽土質(zhì)確定,必要時溝槽壁應(yīng)設(shè)置支撐或護板,并編制應(yīng)急預(yù)案。土方開挖采用機械開挖,槽底預(yù)留20 cm由人工清底,開挖過程嚴(yán)禁超挖,以防擾動地基。

        4.2.3 基礎(chǔ)處理

        (1)當(dāng)土壤承載力為8~100 kPa和非巖石時,應(yīng)采用原狀土作為基礎(chǔ);當(dāng)土壤承載力為5~70 kPa時,應(yīng)采用經(jīng)夯實后的原土作為基礎(chǔ),夯實密度應(yīng)達到95%。

        (2)溝槽底遇淤泥、卵石、巖石、硬質(zhì)土、不規(guī)則碎石塊及浸泡土質(zhì),應(yīng)挖除后作相應(yīng)的管基處理。管道經(jīng)過不良地質(zhì)時應(yīng)按設(shè)計要求進行管基加固。

        4.2.4 管道敷設(shè)及裝配

        4.2.4.1 管材運輸、存放

        (1)裝卸過程中應(yīng)輕拿輕放,嚴(yán)禁摔跌或撞擊。管道吊裝應(yīng)保證管道在空中均衡,可采取一個支撐點或兩個支撐點起吊,嚴(yán)禁用繩子貫穿其兩端裝卸管道。

        (2)裝卸采用的吊裝繩應(yīng)是柔韌的、較寬的皮帶、吊帶或繩索,嚴(yán)禁采用鋼絲繩或鐵鏈吊裝管道。寒冷季節(jié)搬運管材時,嚴(yán)禁劇烈撞擊,以防裂紋。

        (3)管道應(yīng)按規(guī)格分類堆放,管道直接存放在地上時,地面應(yīng)平坦。嚴(yán)禁將管道存放在尖銳的硬物上,所有堆放的管道應(yīng)加木楔防止?jié)L動。

        (4)運輸和存放時管道也應(yīng)加木楔防止?jié)L動,每一層應(yīng)墊放枕木,枕木間距應(yīng)小于1/2管長。管道堆放高度不得超過2 m,公稱直徑大于DN1400的管道不得疊放。

        4.2.4.2 下管

        在溝槽地基質(zhì)量檢驗合格,并核對管節(jié)、管件位置無誤后及時下管。下管采用吊裝設(shè)備與人工配合。下管時注意承口方向保持與管道安裝方向一致,并在各接口處掏挖工作坑,工作坑大小以方便管道對接安裝為宜。

        4.2.4.3 橡膠圈安裝

        根據(jù)管徑選擇相應(yīng)橡膠圈,將管道承插口及橡膠圈清理潔凈,上橡膠圈時,使橡膠圈彎成心形或花形放在承口槽內(nèi)就位,并用手壓實,確保各個部位不翹不扭。橡膠圈潤滑劑應(yīng)由配套廠商提供,不得使用石油制成的潤滑劑。

        4.2.4.4 管道連接

        圖2 接口嚴(yán)密性試驗工藝流程

        (1)安裝前應(yīng)徹底清潔管端、凹槽和橡膠圈,確保無油污、灰塵,橡膠圈應(yīng)清潔、無損;在承口管壁上預(yù)先開好試壓孔,該孔位需位于安裝到位后的接口兩道橡膠圈中間,孔徑需與試壓專用螺栓匹配。

        (2)玻璃鋼夾砂管間連接時,承口端試壓螺栓必須安裝到位,管道的承口、插口與橡膠圈接觸的表面應(yīng)平整光滑、無劃痕、無氣孔,確保橡膠圈與凹槽、管壁均勻貼合。

        (3)管道就位時,將插口對承口找正,試壓孔朝上,套帆布繩,調(diào)整起吊機械,將插口端推入承口。

        (4)第一節(jié)管與第二節(jié)管安裝要準(zhǔn)確,管道承口朝來水方向。插口端與承口變徑處在軸向應(yīng)有一定間隙,DN300~DN1500 mm管的間隙應(yīng)控制在5~15 mm,接口的允許轉(zhuǎn)角應(yīng)由生產(chǎn)廠家提供。安裝后,檢查插口推入承口的位置是否符合要求,用探尺插入承插口間隙中檢查橡膠圈位置是否正確。經(jīng)檢查確認(rèn)接口安裝符合要求后,用砂袋固定管道。

        (5)在土壤或地下水對橡膠圈有腐蝕地段,在回填土前應(yīng)用瀝青膠泥、瀝青麻絲或瀝青鋸末等材料封閉橡膠圈接口。

        4.2.5 接口嚴(yán)密性試驗

        接口嚴(yán)密性試驗?zāi)康氖菣z驗兩道橡膠圈與管壁接合是否緊密,是否符合設(shè)計試驗壓力要求。工藝流程見圖2。

        試驗用壓力表應(yīng)按計量要求檢驗合格后方能使用,當(dāng)采用彈簧壓力計時精度不應(yīng)低于1.5級,最大量程宜為試驗壓力的1.3~1.5倍,表殼的公稱直徑不應(yīng)小于150 mm。

        在管道連接前安裝好試壓專用螺栓(試壓螺栓為銅制,表面光滑無毛刺),管道安裝后螺栓連接手動試壓泵,向接口內(nèi)灌水,將水從試壓螺桿內(nèi)小孔灌入兩個橡膠圈與管壁形成的密閉空間,同時打開設(shè)在最高點的排氣閥,然后緩慢分級加壓,先將水壓逐步升高到工作壓力,檢查接口有無滲漏,如無滲漏再提高到試驗壓力,試驗壓力為工作壓力的1.5倍,觀察10 min,壓力保持不變,且外觀檢查無滲漏為合格。試壓合格后將密閉空間內(nèi)的水排干,然后封閉試壓孔泄水孔。

        當(dāng)水壓試驗不合格時應(yīng)查明漏水原因,重新安裝或調(diào)整管道后再試驗,直到合格為止,方可進行后續(xù)管道安裝。

        4.2.6 溝槽回填

        (1)當(dāng)管道連接后,必須盡快進行回填和系統(tǒng)水壓試壓,防止管道浮動和熱變形?;靥顣r應(yīng)正確選擇管區(qū)回填材料,并按設(shè)計要求進行管區(qū)回填與夯實。

        (2)回填前應(yīng)清除溝槽中的雜物,并排除積水,不得在有積水情況下回填。

        (3)管區(qū)應(yīng)對稱分層回填,嚴(yán)禁單側(cè)回填。每次回填厚度應(yīng)根據(jù)回填材料和回填方法確定,回填步驟需符合《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268規(guī)定,水壓試驗前,除接口外,管道兩側(cè)及管頂以上回填高度不應(yīng)小于0.5 m;水壓試驗合格后,應(yīng)及時回填其余部分。

        4.2.7 系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗

        管道安裝后必須盡早進行水壓試驗,每次試驗長度不宜超過1 km,對中間設(shè)有附件管段分段長度不宜大于500 m,系統(tǒng)中不同材質(zhì)管道應(yīng)分別進行試壓??衫貌Aт搳A砂管與鋼管及其管件或其他設(shè)備連接處的安裝柔性玻璃鋼夾砂管盤承法蘭短管接口進行分段試壓。試驗管段不得采用閘閥作堵板,不得有消火拴、安全閥等附件。試壓泵和壓力表設(shè)置在試驗管段最低點。

        5 施工質(zhì)量控制

        5.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

        (1)管道施工質(zhì)量按《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268和《埋地給水排水玻璃纖維增強熱固性樹脂夾砂管管道工程施工及驗收規(guī)程》CECS129:2001執(zhí)行。

        (2)管道基礎(chǔ)及安裝允許偏差按表1執(zhí)行:

        表1 管道基礎(chǔ)及安裝允許偏差表

        5.2 質(zhì)量保證措施

        (1)所用管道的管壁不得有裂縫、斷皮等現(xiàn)象,接口工作面平整、光潔,管口橢圓度誤差必須滿足接口間隙即橡膠圈壓縮率的要求。管道運輸過程中應(yīng)做好管壁和接頭的保護工作,承插口凹槽應(yīng)包塑料布,防止凹槽損壞。管材進入現(xiàn)場后,應(yīng)逐根檢查,并填寫《管材抽樣檢查記錄》。

        (2)為防止露天管道受陽光的紫外線照射老化,可在外保護層樹脂中加入抗老化劑,或在管道安裝好后,刷抗老化劑樹脂。

        (3)橡膠圈要存放在-5~30℃的室內(nèi),濕度不應(yīng)大于80%,存放位置不宜長期受紫外線光源照射,距熱源的距離不小于1 m,現(xiàn)場隨用隨取,放置應(yīng)避免長期擠壓、拉伸,以免變形,要防止與易揮發(fā)物溶液和油脂接觸。

        6 施工安全措施

        (1)施工前,必須對鄰近建筑物、構(gòu)筑物給水、排水、煤氣、電力、電信、地下管線進行調(diào)查,摸清位置,作相應(yīng)的標(biāo)志并采取可靠的安全保護措施。

        (2)溝槽應(yīng)按設(shè)計要求開挖,注意觀察是否有塌方跡象,必要時溝槽壁應(yīng)設(shè)防護措施,并編制事故應(yīng)急預(yù)案。

        (3)管道吊裝時應(yīng)檢查吊裝機具是否安全,吊裝管件下方不得有人停留。起重機停機位置需防止土基浸水軟化,采取墊方木或其它措施防止機體、支腿下陷或傾斜,雨天不能進行吊裝作業(yè)。

        (4)安裝過程中應(yīng)防止電焊或切割火星引發(fā)火災(zāi)。

        (5)水壓試驗過程中,端部需頂撐,管道兩端嚴(yán)禁站人;水壓試驗過程中嚴(yán)禁對管身、接口進行敲打或修補缺陷,遇到有缺陷時,應(yīng)作出標(biāo)記,卸壓后才能進行修補。

        (6)對影響交通及周圍居民出行路段設(shè)專人疏導(dǎo),設(shè)立顯著的施工告示牌,加設(shè)圍欄以及紅色警示燈。

        7 結(jié)語

        (1)本施工方法可操作性強,安裝簡便,技術(shù)難度不大,管道安裝質(zhì)量容易控制,提高了施工效率;管道一次安裝合格率高,減少了管道接口安裝的返工現(xiàn)象,從而節(jié)省了機械設(shè)備和人工費用的支出,與傳統(tǒng)施工方法相比,該方法有較好的經(jīng)濟效益。

        (2)采用本施工方法,溝槽明露時間縮短,降低了塵土排放,減少了對交通和環(huán)境的不良影響,有利于文明施工;能夠有效避免管道系統(tǒng)試壓時接口滲水、漏水的問題,減少管道返工造成的不良影響。

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