Ⅱ级承插式钢筋混凝土管施工方法(一)

Ⅱ级承插式钢筋混凝土管施工方法(一)II级承插式钢筋混凝土管施工作业严格依据《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T11836-2009、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008相关要求推进，全流程覆盖材料核验、测量放样、沟槽开挖、基底处置、吊装下管、接口作业、管座浇筑、闭水试验、沟槽回填、质量管控全链条，所有工艺参数均满足市政雨污水管道、农田排灌管网、厂区排水管线的常规使用需求，适配0.8m~6m埋深区间的受力要求。所有进场II级承插式钢筋混凝土管必须附带原厂出具的力学性能检测报告、出厂合格证，同规格同批次产品每200根为一个检验批，进场后100%开展外观质量核查，随机抽取不少于3根开展内压、外压荷载复检。外观质量核查需满足以下强制指标：管身内外壁不得有长度大于30mm、深度大于15mm的结构性裂缝，非结构性表面裂缝宽度不得超过0.05mm，蜂窝麻面区域总面积不得超过管身总面积的0.5%，麻面深度不得大于10mm，管端承口、插口端面不得有缺棱掉角导致的尺寸缺损，承口内工作面、插口外工作面必须光滑平整，不得有附着的水泥砂浆结块、凸起飞边。不同公称直径II级承插式钢筋混凝土管的核心力学参数需符合国标要求：DN300规格管身壁厚30mm，裂缝荷载不小于23kN/m，破坏荷载不小于35kN/m；DN600规格管身壁厚60mm，裂缝荷载不小于32kN/m，破坏荷载不小于48kN/m；DN1000规格管身壁厚100mm，裂缝荷载不小于42kN/m，破坏荷载不小于63kN/m；DN1500规格管身壁厚150mm，裂缝荷载不小于61kN/m，破坏荷载不小于92kN/m；DN2000规格管身壁厚200mm，裂缝荷载不小于84kN/m，破坏荷载不小于126kN/m。配套橡胶圈需采用氯丁橡胶材质，符合《橡胶密封圈第一部分：材料规范》GB/T21873-2008要求，邵氏硬度控制在60±5度，拉伸强度不小于16MPa，断裂伸长率不小于500%，永久变形不大于20%，橡胶圈断面直径公差不得超过±1mm，不得出现气孔、裂纹、凹凸不平等缺陷。接口填缝采用的膨胀水泥砂浆配比为1:2（水泥:中砂），掺入占水泥质量10%~12%的铝酸钙膨胀剂，水泥砂浆7d膨胀率不小于0.05%，28d抗压强度不低于30MPa，所有进场水泥、砂石原材料均需提前送检合格后方可使用。施工前首先对业主提供的首级平面控制点、高程控制点开展闭合复核，平面控制采用一级导线测量精度执行，方位角闭合差不超过±10√n秒（n为测站数），相对闭合差不超过1/15000；高程控制采用二等水准测量精度执行，附合线路闭合差不超过±4√Lmm（L为线路长度，单位为km），复核合格后布设施工控制网，在沟槽施工影响区域外每隔100m布设一个永久性平面控制点与高程控制点。管道轴线放样阶段，沿管线走向每20m设置一个中线桩，曲线段管线中线桩加密至每5m一个，同时在每个井位处增设控制桩，所有桩点均采用混凝土浇筑300*300*500mm护桩，喷涂红色标识明确桩点属性。沟槽边桩放线前首先核算作业面预留宽度：DN800及以下管径每侧作业面预留宽度为500mm，DN800~DN1600管径每侧作业面预留宽度为700mm，DN1600及以上管径每侧作业面预留宽度为800mm，根据地质条件确定放坡系数：粉质黏土、黏土地质放坡系数取1:0.75，粉土、砂壤土地质放坡系数取1:1.0，松散砂土地质放坡系数取1:1.2，沟槽深度超过4m时设置阶梯式分层放坡，每层台阶宽度不小于1m。高程控制阶段沿沟槽走向每10m布设一个临时水准点，点位设置在不受施工扰动的原状土或者硬化路面上，每日施工前对临时水准点开展一次闭合复核，避免沉降导致高程偏差。所有测量放样成果必须经项目部质检部门、监理单位旁站复核签字确认后方可进入下一道工序，管线轴线位置允许偏差不超过30mm，管底高程放样允许偏差不超过±10mm。沟槽开挖优先采用中型履带式挖掘机开展作业，开挖过程中严格控制开挖深度，距离设计基底高程200mm~300mm范围内的土体采用人工清底作业，严禁机械直接开挖至基底导致原状土被扰动。开挖作业过程中同步开展沟槽排水作业，沿沟槽两侧开挖尺寸300mm*300mm的临时边沟，边沟坡度设置为0.3%，每隔50m布设一个集水井，集水井直径不小于800mm，井底高程比设计基底高程低1000mm，井内放置3寸潜水泵持续抽排积水，保证基底无长时间积水浸泡情况。若施工区域地下水位高于基底高程，需提前7天布设轻型井点降水系统，井点管间距设置为1.2m，降水运行期间保证地下水位稳定控制在设计基底高程以下0.5m，严禁带水开挖作业。基底开挖完成后第一时间开展地基承载力检测，采用轻型动力触探设备每10m布设一个检测点，井位位置额外增设1个检测点，地基承载力特征值fak不得低于100kPa，若检测结果不满足要求则根据实际地质情况开展基底换填处置：基底存在厚度小于500mm的淤泥质土、腐殖土时，全部挖除后铺设级配砂石分层夯实，换填砂石每层虚铺厚度200mm，压实度不低于95%；基底淤泥厚度大于500mm时，采用抛石挤淤工艺处置，抛填块石粒径不小于300mm，挤出表层淤泥后铺设级配砂石找平层，找平层厚度不小于300mm，压实度不低于96%。所有基底处置完成后需经监理单位旁站核验承载力、高程、平整度参数，签字确认后方可开展下管作业，基底长时间暴露超过12h时需覆盖土工布洒水保湿，避免基底土体干裂。II级承插式钢筋混凝土管下管作业采用汽车吊开展吊装，DN600及以下管径选用12t汽车吊，DN800~DN1200选用25t汽车吊，DN1200及以上选用50t汽车吊，吊装作业必须采用柔性橡胶兜底开展兜身吊作业，严禁使用钢丝绳直接捆绑管身或者吊环受力，吊点位置设置在距离管端1/4管长处，起吊速度控制在0.5m/s以内，下放过程平稳避免管身磕碰沟槽壁或者其他硬物导致暗伤。管道稳管作业严格遵循承口朝向水流上游、插口朝向水流下游的布设原则，稳管前采用棉丝将承口内壁、插口外壁附着的水泥砂浆、尘土、油污全部清理干净，将配套橡胶圈均匀套入插口的环形凹槽内，调整橡胶圈状态保证全程无扭曲、无翻转、无脱槽情况，随后在橡胶圈外表面、承口内工作面均匀涂抹食品级硅油润滑剂，严禁使用凡士林作为润滑剂，避免凡士林长期腐蚀橡胶圈导致老化失效。接口顶推作业采用两台5t手扳葫芦配合专用型钢卡具同步对称顶推，顶推过程中全程观测管身轴线、高程的偏差情况，不同管径的顶推力严格控制在限值以内：DN600顶推力不超过12kN，DN1000顶推力不超过20kN，DN1500顶推力不超过32kN，DN2000顶推力不超过45kN，待插口完全推入承口至预先标注的插入深度标记线位置后停止顶推，不同管径的标准插入深度执行如下参数：DN300插入深度60mm，DN600插入深度95mm，DN1000插入深度120mm，DN1500插入深度160mm，DN2000插入深度200mm，插入深度允许偏差控制在±5mm以内。顶推完成后采用专用厚度20mm的探尺沿承插口环形间隙一周插入核查，确认橡胶圈完全处于均匀压缩状态，无脱槽、外翻问题，橡胶圈的断面压缩率控制在40%~50%区间，保证密封性能达标，随后在承插口的外露间隙内嵌入直径10mm的浸沥青麻丝，麻丝嵌入深度不小于20mm，外部分层涂抹膨胀水泥砂浆，抹成厚度30mm、宽度80mm的弧形止水肩，止水肩表面收光平整，初凝后覆盖土工布洒水养护不少于7d，养护期间不得碰撞管身、扰动接口。稳管完成后相邻管段的管底错口量不得超过管身壁厚的1/10，且最大错口量不得超过10mm，轴线位置允许偏差不超过15mm，每完成一个接口作业安排专人做好接口质量台账，记录橡胶圈批次、顶推压力、插入深度、探尺检查结果，做到每一个接口质量可追溯。II级承插式钢筋混凝土管管座形式根据管径、埋设地质条件选型，DN1000及以下常规埋深管线采用C15素混凝土120°管座，DN1000及以上管线、埋深超过4m的管线采用C20素混凝土180°管座，软土地基区域增设100mm厚C10素混凝土垫层，垫层宽度超出管座两侧边缘各100mm。管座浇筑分两次开展，首先浇筑管底以下部位的基础混凝土，待混凝土初凝前完成管道稳管调平作业，随后浇筑管身两侧腋角及上部管座混凝土，浇筑过程中两侧同步对称下料，两侧混凝土面高差严格控制在300mm以内，严禁单侧下料导致管道偏移、错口。管座腋角部位采用φ30mm插入式振捣棒配合人工钢筋插捣作业，保证管底腋角位置混凝土完全填充密实，无空隙、无空鼓问题，严禁漏振导致管身底部出现悬空受力状态，振捣作业过程中振捣棒不得直接触碰管身外壁，避免管身产生振动裂纹。管座浇筑完成后12h内覆盖土工布洒水养护，养护时间不少于7d，管座混凝土强度达到设计强度的75%以上时方可开展后续回填作业，管座厚度允许偏差为+10mm、-5mm，肩宽允许偏差为+20mm、-10mm。针对地质条件极差的深厚软土区域，可采用级配砂石基础替代混凝土管座，砂石基础分层虚铺厚度200mm，采用小型振动夯夯实，压实度不低于96%，基础整体平整度偏差不大于10mm，适配不均匀沉降变形要求。II级承插式钢筋混凝土管道必须在管座混凝土强度达到100%设计强度、接口膨胀水泥砂浆养护期满、回填施工作业前开展闭水试验，试验段长度控制在不超过5个连续井段，总长度不大于500m，试验段两端采用MU10烧结普通砖、M10水泥砂浆砌筑封堵墙，封堵墙内壁采用1:2防水水泥砂浆抹面厚度20mm，墙体内部预埋直径50mm排气孔、进水孔，封堵完成后养护不少于3d，待砂浆强度达标后开展试验作业。试验水头设置遵循以下规则：以试验段上游管顶内壁高程为基准，向上加2m作为试验水头，若计算得出的试验水头高程超过上游检查井的井顶高程，则以上游检查井井顶高程作为试验水头。正式试验前向管道内缓慢充水，充水完成后保持管道满水状态浸泡不少于24h，充分浸润管身及接口水泥砂浆，排出管道内部残留空气。浸泡完成后开始正式测读渗水量，补水至试验水头高程后开始计时，持续观测时间不少于30min，计算实测渗水量，II级承插式钢筋混凝土管的允许渗水量执行国标精确数值：DN300允许渗水量为21.62m³/(24h·km)，DN600允许渗水量为30.45m³/(24h·km)，DN1000允许渗水量为43.35m³/(24h·km)，DN1500允许渗水量为54.17m³/(24h·km)，DN2000允许渗水量为64.70m³/(24h·km)，实测渗水量小于等于允许渗水量即判定试验合格。若试验过程中发现渗水量超标，首先标记渗漏点位，将对应接口外部水泥砂浆全部凿除，检查橡胶圈是否存在扭曲、移位、脱落问题，更换不合格橡胶圈后重新顶推接口、填充麻丝、抹膨胀止水砂浆，养护完成后重新开展闭水试验，直至渗水量满足规范要求后方可通过验收，闭水试验所有数据记录需经监理单位旁站签字确认，留存影像资料归档。闭水试验合格后第一时间开展沟槽回填作业，避免管道长期敞口暴露、管身长时间被流水冲刷导致偏移。回填作业前彻底清理沟槽内积水、淤泥、建筑垃圾，回填材料采用粒径不大于50mm的素土或者级配砂石，严禁使用冻土、淤泥、生活垃圾、块状碎石作为回填材料，管身腋角部位采用中粗砂填充密实，人工手持振捣棒插捣到位，保证腋角无空隙。回填作业严格分区控制压实度，不同分区压实度指标符合以下要求：管底基础部位压实度≥95%，管身两侧胸腔0~管顶以上0.3m范围内压实度≥95%，管顶以上0.3m~0.5m范围内压实度≥85%，管顶0.5m以上至路床以下区域压实度按照对应道路路基压实度标准执行。分层虚铺厚度严格匹配压实设备参数：采用人工木夯夯实的虚铺厚度不大于200mm，采用小型振动夯夯实的虚铺厚度不大于300mm，采用12t以上压路机碾压的虚铺厚度不大于300mm，每层压实完成后采用环刀法或者灌砂法检测压实度，合格后方可铺设下一层回填材料。回填作业全程坚持两侧对称下料、同步夯实，两侧回填土面高差不得超过300mm，严禁从管道一侧直接倾倒大量土方导致管身单侧受挤压偏移，管顶以上覆土厚度不足0.7m的区域严禁通行重型施工机械，避免动荷载直接压裂II级钢筋混凝土管。检查井、阀门井周边1m范围内的回填作业必须与管道回填同步开展，采用素土分层夯实，压实度不低于95%，严禁采用堆填方式作业导致井周后期不均匀沉降开裂。沟槽上部回填完成后及时恢复周边地貌，多余弃土全部清运出场，不得在沟槽周边任意堆放。全施工流程严格落实质量通病防控措施，针对接口渗漏问题，执行100%探尺检查制度，每一个接口顶推完成后逐点核查橡胶圈状态，严禁存在橡胶圈扭曲问题；针对管身断裂故障，严格落实基底承载力检测要求，管腋角部位安排专人负责振捣，避免管底悬空受力，回填作业时严禁单侧偏压；针对管道轴线、高程偏位超标问题，每完成3节管道作业拉通线复核轴线位置，采用水准仪逐点测量管底高程，偏差超标的位置及时采用薄素混凝土垫块调整，严禁采用碎石、砖块垫管底。施工过程严格落实安全管控要求，沟槽边缘1m