长距离预应力钢筋混凝土输水管道安装工法.doc

长距离预应力钢筋混凝土输水管道安装工法 目 录1特点22适用范围23材料及设备24劳动组织35工艺原理及操作要点36质量标准及安全措施77技术经济分析88工程实例81特点本工法的特点是操作简单，使用机具设备少，施工进度、工程质量易保证，效益明显。2适用范围本工法适用于采用承插式预应力钢筋混凝土输水管道安装工程施工。3材料及设备3.1管材选用符合一阶段工艺（JC19776）或三阶段工艺（JC11476）标准生产的预应力钢筋混凝土输水管，管节长度及重量见表1。现场验收按（GB569585）执行，并有出厂合格证。管节长度及重量表 表1序号公称直径mm管体长度mm有效长度mm参考重量Kg1400516050009972500516050001218360051605000158747005160500018365800516050002286690051605000278771000516050003337812005160500045699140051605000599210160051605000760911180051605000984012200051605000123563.2接口胶圈采用天然橡胶模铸成型，其质量标准和运输存放方法见SDJ5979（混凝土管道篇）中有关章节。3.3需用机具、设备种类、数量（见表2）主要机具、设备需用表 表2序号名称规格单位数量备注1液压汽车吊840t台1依管节重量选用2挖掘机0.81.2m3台13推土机T75T140台14卷扬机310t慢动台1依管径选用5发电机75KW台1施工电源6汽车140辆17机动翻斗车（蹦蹦车）台18交流电焊机28KW台19污水泵D100台410千斤顶10100t个6宜选用螺旋式11电动打压泵台112水平仪台113经纬仪台14劳动组织由23名施管人员负责生产、技术、质量、安全管理，17人组成作业班组，实行项目法施工，具体分配方式如下。4.1劳动力用量及工种配备情况(见表3)劳动力用量及工种配备表 表3工 种管道工钳工电工起重工测量工电焊工气焊工零工人 数32211116合 计174.2各施工部位需用人数(见表4)序 号工 作 内 容需用人数(名)1对口、套胶圈42开卷扬机、发电机、电气维护23检管、补管14锁管节起吊、对口钢丝绳、配合吊车25管沟清底、挖接口工作坑、配合对口36指挥吊车、卷扬机17测量放线、土方开挖、回填土、管道标高18机动人员35工艺原理及操作要点5.1工艺原理施工准备定位放线管节检查及修补土方部分回填及靠背加固沟槽开挖管道铺设水压试验土方回填管道清洗施工排水在保证安全的前提下，使人力、物力、机具设备达到最佳组合，用最简便方法、最快速度，进行管道安装和水压试验，以达到最好的经济效益。5.2施工顺序(见图1)施工顺序图5.3操作要求5.3.1沟槽开挖及施工排水5.3.1.1根据设计提供的管线定位点和桩号进行测量放线,用推土机修筑施工道路,修路用土取于沟槽线内,施工沟槽相对位置见图2。5.3.1.2用挖掘机进行沟槽开挖，沟底标高预留20cm，人工清底，形式见图3，其坡比i值见表5。沟槽坡比表 表5土的类别坡 比 I槽深3m糟深35m砂 土1:0.751:1亚砂土1:0.501:0.70亚粘土1:0.351:0.50粘 土1:0.251:0.35干黄土1:0.201:0.255.3.1.3沟槽遇有地下水，一般采用明沟排水法，每65m设一集水井，使用污水泵排水。遇流沙等特殊段采用井点降水。 5.3.2管道铺设 5.3.2.1管节运至施工现场后应逐根进行外观质量检查，将检查结果作详细记录。管节有损伤但不严重的用环氧树脂胶泥修补，其配比为：环氧树脂:二丁脂：水泥：乙二胺=1:0.5:4:0.1。并对管节进行编号，无编号者施工时不准使用（一般为损伤严重的）。 5.3.2.2因钢筋混凝土管自重量较大，承口部位又大于管身呈喇叭状，下管对口前在沟槽底部应逐节挖接口工作坑（见图4），这样既便于接口操作，又能使管基均匀承受管体重量，增加其稳定性。若管基采用砂石垫层，也需按图4形式留出工作坑。 5.3.2.3用液压汽车吊下管，吊绳用一根安全系数为8的钢丝绳（三套倒用），选用一个吊点便于调整插口位置。混凝土管重心在距插口2.74m处。宜用一根标杆度量。吊装时起落应平稳，防止碰撞损伤承插口及管身，锁紧形式见图5。 5.3.2.4在下第一节管时应保证其轴线、标高、位置与设计的一致，承口朝向与水流方向相反，管道接口操作程序为： （l）待装管插口套上胶圈（胶圈在插口边缘，不能出现扭曲现象），与承口外沿均匀接触形（见图6）； （2）对待装管施加轴向力，胶圈在插口工作面上滚动； （3）插口进入承口，胶圈同时进入承口工作面，从而达到密封作用。 5.3.2.5用一台慢动卷扬机，拉进待装管，插口到达工作位置后取消轴向力时，回弹量为35mm。安装下一节管时通过力的传递，又可拉进3mm左右，接口质量能得到保证。第一个接口拉进由倒链完成。施加轴向力时，待装管承口端一定要把稳，不许摆动。管道安装见图7。5.3.2.6在沟槽底部一侧用经纬仪测量，每5m打一控制桩确定工作坑位置，控制桩上拉一根控制线，操作人员用标准尺杆测量承口端管腰，用水平仪控制管顶高程，以保证管道安装平直（见图8）。 5.3.2.7管道拐角点多为混凝土支墩，支墩后背土不能为虚土。打支墩混凝土时可掺总体积25的清洁毛石。 5.3.3水压试验 5.3.3.1水压试验采用强度和渗水量双控检验方法，试验程序和标准按规范SDJ5979进行。5.3.3.2 在很长管段内无穿越（穿越指管道经过公路、铁路、河流时用钢管铺设）时。进行分段试压（每段长度均为1Km），穿越较多时，在适当位置的钢管内焊堵板构成分段串联水压试验，具体形式见图9。5.3.3.3钢隔板在钢管铺设时一次施工，完成水压试验后割掉此隔板时，先用气焊切割，不得损伤管内壁，再铲掉割余部分，并用砂轮磨修，最后补做内防腐。水表管插入试验中心处，待升压时此管无空气后装水表。5.3.3.4几个试压段同时灌水浸泡、升压时，压差保持在0.10.2MPa，达到试验压力满足强度要求后用水表记录放水量。渗水量计算式为：式中: g管道渗水量；W压降0.1Mpa经水表(放水阀全开)流出的水量(L)；T1从试验压力自然压降0.1Mpa需用时间（min）；T2放水时从试验压力降0.1Mpa需用时间（min）。5.3.3.5管道允许渗水量(见表6)每公里管道允许渗水量表 表6序号管径mm渗水量L/min序号管径mm渗水量L/min14002.80710004.4225003.148120004.7036003.44914005.0047003.701016005.4058003.961118005.8069004.201220006.20注：试压段长度大于或小于1Km时，允许渗水量可按比例增大或减小。 5.3.3.6试压钢靠背的面积按下式确定： FN9.5D2P式中： F靠背面积（m2）； N地耐力（kPa）； D管道内径（m）； P试验压力（MPa）。 5.3.4沟槽回填 沟槽回填除按规范SDJ5979有关条款执行外，还要做到以下几点： （l）沟槽回填分三区进行（见图10）；（2）为防止雨季沟槽内集水过多，管道漂浮和沟槽坍塌，沟槽回填在管道接口完毕，水压试验前完成、部分，试压完成后回填部分； （3）部位管道两侧土方管同时进行，人机混填分层夯实，密实度达原土的90。部位土方密实度达85，部位土方机械回填，密实度达80。 5.3.5管道冲洗 5.3.5.l所施工管试验完毕并构成系统后，进行管道冲洗。冲洗时要先主管线，后分支管线。供水点设在泵站，在管线终端设排水点（一般在水厂或加压泵站）。 5.3.5.2开启管道上所有控制阀、排污阀及排气阀。排气阀无气后关闭，排污阀见清水后关闭。5.3.5.3冲洗水压与冲洗时间分别为：l3工作压力时冲洗6h，23工作压力时冲洗8h，在工作压力下冲洗至终端排水点见清水（一般为6h）。6质量标准及安全措施 6.1质量标准 6.1.l管道标高允许偏差20mm。 管道轴线允许偏差小于50mm。 每根管最大转角不超过1。 6.1.2接口尺寸要求和检验方法见表7。预应力钢筋混凝土管接口有关尺寸要求和检查方法表7序号项 目尺寸范围(mm)检查方法1止胶台前沿进入外导坡内长度17a25尺量检查2环缝间隙13b27尺量检查3胶圈距插口端部距离c=65专用工具及尺量检查接口示意图注：c值在同管口四周之差不宜大于5mm； 工作面尺寸自身误差较大时，a、c值不变，b值可做适当调整，但不得小于10mm。 6.2安全措施 6.2.1在施工中要牢固树立安全第一的思想。遵守劳动保护法规和安全生产条例。 6.2.2机械设备、各种吊装索具，要加强保养及时更换。吊装和拉紧钢丝绳时，要统一信亏，统一指挥，吊臂和吊物下不得站人。 6.2.3施工时遇到电气线路、地上地下障碍物等，应采取严密措施确保无误后，方可施工。 6.2.4吊车支腿与沟槽边缘净距不得小于11.5m，堆土高度不应超过1.5m，超过时在1.5m处留出不小于lm宽的台阶，以保证边坡的稳定。 6.2.5施工用电设备均装设漏电保护器。6.2.6遇土质较差段应打护桩，防止塌方伤人。7技术经济分析 7.1与常规用两台卷扬机做法相比，节省台班费用一倍 7.2由于管节吊装锁紧钢丝绳方式的改变(与规范相比),安装一节管节约用时8min(由锁钢丝绳到接口完毕)。 7.3采取分段串联水压试验方法，减少了靠背和靠背桩及试压设备的倒运、安装次数及机械台班的用量。7.4当管径为D1200，槽深2m，坡比i1：0.3时每施工1km，本工法经济效益（土方挖填、管道安装两项）见表8。施工1km管线经济效益粗计表 表8序号项 目预算量（元）实用量（元）效益（元）备 注1土方挖填580003190026100每断面土方量为5.8m32