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摘要:本文結(jié)合天水市城區(qū)引洮供水工程實(shí)踐,簡要介紹了第十二標(biāo)段管道安裝方案設(shè)計,項(xiàng)目部根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地形、地質(zhì)情況編制施工組織設(shè)計,細(xì)化管道安裝施工方案,精心施工,使得管道安裝分部工程順利實(shí)施。
關(guān)鍵詞:管道安裝;壓水試驗(yàn);方案設(shè)計
1工程概況
天水市城區(qū)引洮供水工程從引洮二期四干渠末端取水,設(shè)計引水流量2.1m3/s。主要建設(shè)內(nèi)容有渠道工程、隧洞工程、輸水管道工程和調(diào)蓄水池工程等。前段渠道工程總長14.63km;中段輸水管道工程管線長48.199km,2#隧洞出口至楊家灣調(diào)蓄水池,管道長20.852km;楊家灣調(diào)蓄水池至水處理廠供水管道長2.02km。1座單池容積為1.55萬m3的調(diào)蓄水池以及進(jìn)、出水構(gòu)筑物。本標(biāo)段為施工第十二標(biāo)段:樁號20+709.28~111+015(31+997.13~106+335.28)段壓力管道、鎮(zhèn)墩、閘閥井及其他附屬建筑物的土建施工和設(shè)備安裝工程。管道管材為鋼管,全長15.97km,管徑Φ1200mm,管線全線設(shè)計為地埋式,鋼管連接方式為焊接,管節(jié)類型包括直管及彎管、三通等其他管件,連接方式為焊接,鋼管及管件主材均為Q345C。
2管道安裝主要施工方法
2.1交接樁及測量放線
管道安裝的第一項(xiàng)工作是管線鋪設(shè)沿線控制樁的交接,施工單位應(yīng)由專業(yè)測量工程師根據(jù)設(shè)計單位提供的施工圖進(jìn)行管路沿線的布控??刂茦吨饕信R時性、永久性水準(zhǔn)點(diǎn),施工單位對測控原始資料進(jìn)行核算,確保數(shù)據(jù)的正確性。完成控制樁交接后即進(jìn)行測量放線,根據(jù)圖紙?zhí)峁┑臉饵c(diǎn)布設(shè)管線開挖中線,測量過程中對施工區(qū)外的控制樁進(jìn)行引測,將其轉(zhuǎn)換為作業(yè)區(qū)內(nèi)的控制樁。對沿線的所有控制樁均應(yīng)進(jìn)行樁號、里程、高程、轉(zhuǎn)角角度的核對。對地勢平坦的地段采取與管軸線等寬平行移動的方法移樁,控制樁一般移至與管道焊接安裝同側(cè),以方便管道安裝,平移距離與管線作業(yè)區(qū)不超過1m。轉(zhuǎn)折點(diǎn)的控制樁應(yīng)沿角度平分線向前布設(shè)。在平移控制樁的過程中要做好原始樁的保護(hù)措施,以防破壞,平移后的控制樁即為管道的控制線副樁。遇地形復(fù)雜坡陡溝深地段無法移動控制樁時,可采用引導(dǎo)法定位。將原始控制樁平移到可作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)后,就可以進(jìn)行管道安裝線路的中心線和開挖作業(yè)區(qū)域。這時的線路不是很精確,需要在原有的控制樁基礎(chǔ)上加密,即增設(shè)百米樁。對轉(zhuǎn)折點(diǎn)角度較大的線路也要加設(shè)控制樁,達(dá)到精度要求。對于需要在地面布設(shè)曲線的彈性敷設(shè)管段或冷彎管管段,沿轉(zhuǎn)角的切線長度、外矢矩進(jìn)行計算布置加密樁。如管道為預(yù)制彎管則需要根據(jù)其曲率半徑和角度布設(shè)曲線。
2.2管槽開挖
2.2.1管槽的幾何尺寸本標(biāo)段6.17km管線布設(shè)在藉河Ⅰ級階地之上,管道設(shè)計挖深3~4m,管基巖性為Q42alp沖洪積砂礫石。Q42alp沖洪積砂礫石厚度4.5~10m,結(jié)構(gòu)稍密,其上為1.5~2m的沖洪積砂壤土。管道地下水埋深2~4m,賦存于Q42alp砂礫石中,地下水對砼無腐蝕性。0.95m布設(shè)在藉河河床中,管槽設(shè)計挖深3~4m,管基巖性為Q43alp沖洪積砂礫石。藉河河床砂礫石厚度6~10m,結(jié)構(gòu)松散,具強(qiáng)透水性,賦存地下水,滲透系數(shù)20~35m/d,地下水水質(zhì)良好,對砼無腐蝕性。管槽設(shè)計挖深3~4.5m,管基巖性為Q43alp洪積砂礫碎石。地下水埋深4~5m。0.28m布置在牛堯溝及其洪積扇之上,管槽設(shè)計挖深3~4.5m,管基巖性為Q43alp洪積砂礫碎石,地下水埋深4~5m。管道溝槽的開挖尺寸包括管槽的深度、上口寬、下口寬及邊坡坡度確定,同時考慮開挖土的級別,開挖的難易程度,結(jié)合現(xiàn)場的條件和開挖采用的方式(機(jī)械開挖還是人工開挖)進(jìn)行設(shè)計。管槽下口寬度應(yīng)根據(jù)鋼管外徑、開挖方法、管道組裝焊接形式及地形地貌結(jié)合地質(zhì)因素確定,一般兩側(cè)要留出40cm的作業(yè)面。管槽底寬確定后,管道開挖坡度主要由土的級別、管道埋深決定,結(jié)合地質(zhì)資料進(jìn)行確定。管槽開挖放坡分為兩種情況:≤5m的管槽坡度和>5m深度的坡度。本標(biāo)段管槽開挖深度均小于5m,根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),巖石取1∶0.3,土取1∶0.75,砂礫石介于二者之間,具體開挖尺寸以施工圖紙為標(biāo)準(zhǔn)。2.2.2管槽開挖開挖過程中要做好原有地下水管和地下光纜的防護(hù)工作,距地下設(shè)施兩側(cè)5m范圍內(nèi)優(yōu)先采用人工開挖,并對標(biāo)明的地下設(shè)施采取有效的保護(hù)措施。覆蓋層剝離后,將雜草風(fēng)化料棄之不用,可用來回填的土堆放在作業(yè)工序少的一側(cè)。管槽開挖中要防止邊坡塌方,根據(jù)土的力學(xué)性質(zhì)確定適當(dāng)?shù)钠露龋瑢τ谳^深的溝槽宜分層開挖;管槽開挖完成后應(yīng)在四周砌筑閉合土埂,做好排水溝、集水井,防止水流入管槽內(nèi)。管槽底部不得超挖,其高程要隨時進(jìn)行測量,使用機(jī)械開挖時,在管槽底部預(yù)留20cm土層,用人工清挖,如遇超挖,應(yīng)填水夯料,其夯實(shí)后的密實(shí)度不能低于天然地基密實(shí)度;管槽開挖邊坡為1∶0.2;管槽深度符合設(shè)計要求,管槽底部高度、上口寬度、軸線、轉(zhuǎn)折點(diǎn)的偏差值均根據(jù)施工圖紙進(jìn)行開挖,同時考慮施工安全和工程質(zhì)量。管槽彎段應(yīng)平滑過渡,轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)滿足設(shè)計要求。完工后的管槽邊坡不得有危石,底部應(yīng)清理平整。開挖后應(yīng)及時檢查驗(yàn)收,對不達(dá)標(biāo)的管段進(jìn)行修整。在邊坡開挖過程中,定期檢查開挖剖面規(guī)格和邊坡軟弱巖層及破碎帶等不穩(wěn)定巖體的處理質(zhì)量。
2.3管道布置、安裝
管件應(yīng)完整,無缺損、變形,管材和管件的承插粘結(jié)面表面平整,尺寸準(zhǔn)確。管材按不同的規(guī)格分別堆放,管件應(yīng)按不同的品種、規(guī)格分別存放,并搭設(shè)防雨棚防銹蝕變形。正確計算管道鋪設(shè)長度,根據(jù)規(guī)范確定兩檢查井間管道長度、管子伸進(jìn)檢查井內(nèi)長度及兩管端頭之間預(yù)留間距,要嚴(yán)格控制。嚴(yán)格控制管道順直度和坡度,采取措施隨時檢查,安裝時要在管道半徑外掛邊線,線要拉緊,不能松弛,在調(diào)整每節(jié)管子中心線和高程時,要用石塊支墊牢固,相鄰兩管不得錯口;在澆筑管座時,要先用與管座同標(biāo)號的細(xì)石混凝土把管子的兩側(cè)與平基相接處的三角部分填實(shí),再在兩側(cè)回填。
2.4管槽回填
鋼管吊入溝槽后應(yīng)及時回填,特別是山區(qū)、人口密集及雨季施工的管槽,下溝管道的端部應(yīng)預(yù)留出50倍管徑且不小于30m管段暫不回填。管槽回填土宜高出地面0.3m以上,覆土應(yīng)與管槽中心線一致,其寬度為管槽上開口寬度。管道回填采用分段進(jìn)行,分段長度50~100m分區(qū)控制?;靥钭韵露弦佬蚍謱舆M(jìn)行,即基礎(chǔ)翻夯→管身回填→管頂回填等。管身的回填材料用推土機(jī)、液壓挖掘機(jī)等配合均勻的散布在管溝內(nèi),無法采用機(jī)械攤鋪時,采用人工進(jìn)行攤鋪,然后用3Y12型自行式振動碾、LP750手扶式振動碾、內(nèi)燃震動沖擊夯、蛙式打夯機(jī)等型式振動碾分層碾壓。但距離管道外壁0.3m范圍內(nèi)只能使用小型設(shè)備人工夯實(shí)。夯實(shí)過程中要十分小心,嚴(yán)禁夯打到管身上。管頂回填直接采用反鏟或T160推土機(jī)將回填料推移到溝槽區(qū)進(jìn)行回填;距離管道外壁1.0m時,液壓反鏟站在管道一側(cè),將回填料均勻地攤鋪在管道周側(cè)進(jìn)行碾壓,距離管道外壁0.5m范圍內(nèi)使用小型設(shè)備。建筑物基礎(chǔ)回填材料用裝載機(jī)和人工配合均勻散布在回填區(qū)域內(nèi),采用機(jī)械配合人工的方式夯實(shí)。槽底到管頂以上500mm范圍內(nèi)不得含有機(jī)物以及大于50mm的磚、石等硬塊;密實(shí)度管道兩側(cè)為0.9,頂管以上高為500mm范圍內(nèi)為0.85,其他均為0.9,位于道路處按道路要求辦理;施工地基處理先淺后深,構(gòu)(建)筑物應(yīng)先深后淺的原則。管道管頂最小覆土層厚度為1.5m;對于穿河溝位置管道,要求管頂埋設(shè)最小覆土層厚度為2.5m。管頂原狀自然土回填壓實(shí)系數(shù)不小于87%,管道兩側(cè)回填土的壓實(shí)度不應(yīng)小于93%,基礎(chǔ)回填壓實(shí)系數(shù)不小于95%。
2.5管道壓水試驗(yàn)
管道安裝完成后要進(jìn)行嚴(yán)密性和強(qiáng)度的試驗(yàn),試驗(yàn)用水為清潔水源,采用試驗(yàn)來檢驗(yàn)管道的安裝質(zhì)量。本標(biāo)段處于水質(zhì)清潔區(qū)域,符合壓水試驗(yàn)水質(zhì)要求。管道在試驗(yàn)前首先對管道進(jìn)行灌水浸泡,24h后觀察其穩(wěn)定性,如無滲漏、塌陷、崩管現(xiàn)象則進(jìn)行試驗(yàn)。壓水試驗(yàn)管的長度選擇:對于中間沒有閥門等連接部件的管路選擇壓管段長度,對無閥門等中間連接的管道選擇≤1.0km;否則進(jìn)行分段對有中間連接件的管道可根據(jù)其位臵分段進(jìn)行試壓。對不同材質(zhì)的管道要分別進(jìn)行試驗(yàn),本標(biāo)段管材為同一材質(zhì)1.0km劃分為一個試驗(yàn)段,對中間連接管件比較多的管段根據(jù)實(shí)際進(jìn)行分段試驗(yàn)。壓水試驗(yàn)的靜水壓力不得小于設(shè)計值,且不得大于管材標(biāo)注值。嚴(yán)密性試驗(yàn)要根據(jù)管道的外徑進(jìn)行劃分,本標(biāo)段管徑為Φ1200mm,采用測定滲水量法進(jìn)行檢測;對連接管件多、長度較短的管道采用降壓法進(jìn)行檢測。本標(biāo)段管道的設(shè)計工作壓力為0.8MPa,試驗(yàn)壓力為0.75MPa,在全線灌水時旁通閥全部打開,自動排氣閥排氣,加壓過程中打壓至試驗(yàn)壓力,10min壓降小于0.05MPa為合格。壓水過程中要將水泵、壓力表安裝在試驗(yàn)段低點(diǎn)端與管軸線相垂直的進(jìn)水管上。對管道支墩的強(qiáng)度進(jìn)行復(fù)核,保證錨固設(shè)施的牢固。將試壓段閘閥全部開啟,保證排水疏導(dǎo)措施完好,安全措施到位。壓水試驗(yàn)開始先從最低點(diǎn)慢慢注入,同時管頂高點(diǎn)處設(shè)排氣閥排除管道內(nèi)的氣體。試驗(yàn)過程中逐步升壓,將管道內(nèi)氣體排空。每次提高壓力級別都要檢查管道后側(cè)、管道鎮(zhèn)墩、支墩是否有位移,管道本身及各連接部位是否有錯位,如無此類情況發(fā)生方可繼續(xù)進(jìn)行。試驗(yàn)過程中如出現(xiàn)不利情況,不得對管道進(jìn)行拉動、敲打,如出現(xiàn)裂縫將不可進(jìn)行修補(bǔ)。升壓達(dá)到設(shè)計壓力值時,應(yīng)進(jìn)行管道強(qiáng)度試驗(yàn)。達(dá)到設(shè)計壓力后保持不變1h,管道滲漏水量小于檢測值,管道平穩(wěn)無擾動時,試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)為合格。對局部小量滲漏水部位等試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行修補(bǔ)或更換。試驗(yàn)過程中要做好試壓數(shù)據(jù)的采集,填寫備查表,做好記錄,經(jīng)試驗(yàn)人員簽認(rèn)后歸檔保存。
3結(jié)束語
本工程項(xiàng)目管道安裝占投資比重較大,管線較長,是影響工程全面竣工的關(guān)鍵線路,項(xiàng)目部根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地形、地質(zhì)情況編制施工組織設(shè)計,細(xì)化管道安裝施工方案,精心施工,使得管道安裝分部工程順利實(shí)施,得到了業(yè)主、監(jiān)理的一致認(rèn)可,為整個工程項(xiàng)目如期完工打下了良好的基礎(chǔ)。
作者:臧錦平 單位:甘肅省水務(wù)投資有限責(zé)任公司