不锈钢波纹管固定支墩工艺

不锈钢波纹管固定支墩工艺作为一名在市政管网行业摸爬滚打快二十年的老施工员，我见过太多因为不起眼的固定支墩出问题，导致整个管网返工的案例。不锈钢波纹管因为柔韧性好、抗腐蚀性强、补偿能力优，现在越来越多用到给水、热力、输油等压力管道工程里，但很多刚入行的朋友总觉得，不就是浇个水泥墩子固定管道吗？有什么难的？其实真不是这样，固定支墩是承受管道内压推力、限制管道不合理位移、保障整个管系安全稳定的核心构件，工艺上差一分，后期运行就可能出大问题。今天我就把这些年攒下的实际经验，从设计要求到施工验收一步步说清楚，都是实打实干活摸出来的门道。1不锈钢波纹管固定支墩的作用与设计基本要求要说工艺，先得搞明白我们做这个支墩到底是为了什么，设计的时候要遵循哪些原则，不然上来就挖基坑浇混凝土，很容易做无用功。1.1固定支墩的核心作用不锈钢波纹管本身具备轴向、横向的变形补偿能力，用来抵消温度变化、压力波动带来的管道变形，但是这种变形不能是无限制的。尤其是在管道的转弯处、三通支管处、阀门及盲板端部、变径位置，管道内压会产生很大的盲板推力，要是没有固定支墩顶住这个推力，整个管道就会顺着推力方向发生位移，轻则拉松接口导致漏水漏介质，重则拉裂管道，造成大面积的管网停运。我前些年在南方一个市政给水项目上，就碰到过分包队图省事，把转弯处的固定支墩做小了一半，结果通水试压的时候，直接把管道推出去三十多公分，接口崩开跑水，把旁边刚修好的非机动车道泡坏了，不光返工花了小一百万，还耽误了一个多月的工期，那个教训真的记一辈子。除了承受推力，固定支墩还能把整个管系分成不同的补偿段，让波纹管的补偿能力刚好对应每一段的变形量，不会出现一段变形过大把整个管系拉坏的情况，作用真的不是随便浇个墩子就能替代的。1.2固定支墩的设计基本原则做工艺之前，设计要求是根，不能乱改，也不能凭经验凑活，主要要把握住三个原则：1.2.1受力计算必须匹配实际工况设计的时候不能按统一标准套，得根据管道的直径、设计内压、介质温度、地形坡度重新算推力，支墩的体积、锚固方式都得跟着受力走。一般来说，管径越大、压力越高，产生的推力就越大，支墩的体积就得越大，要是遇到坡度比较大的埋地管道，还要加上重力分力带来的额外推力，算小了肯定出问题。1.2.2必须适配现场地质条件地基是支墩的根，要是地基承载力不够，支墩再结实也会下沉倾斜。遇到岩石地基，要把表面松动的风化石凿掉，做平整再浇混凝土；遇到软土地基或者淤泥地质，承载力达不到设计要求的，必须做地基加固，不能直接在软土上做支墩。我刚入行那会，领导就跟我说，宁肯多花一万加固地基，不能省一千做省事，这话我一直信。1.2.3要避开周边构筑物和其他管线设计定位的时候，一定要核对现场的管线交底，固定支墩不能压在其他电力、通信管线上面，也不能离检查井、桥梁墩台太近，不然支墩受力位移的时候会挤坏其他构筑物，后期维修也不方便。2不锈钢波纹管固定支墩施工前期准备说完了设计要求，正式开工之前，准备工作一定要做足，这是避免后期出问题的前提，很多错误其实都是准备不充分留下的隐患。2.1材料进场检验与预处理材料不对，再好的手艺也做不出好活，这块我得掰扯清楚：2.1.1结构材料的要求固定支墩一般用素混凝土就够，大受力的会加钢筋，水泥一般用普通硅酸盐水泥，标号不低于P.O42.5，进场必须有合格证，还要做强度复检，不能用过期或者受潮结块的水泥。砂石骨料要干净，含泥量不能超过3%，泥多了会拉低混凝土强度，还容易裂。如果需要加钢筋或者锚固件，普通钢材一定要做防腐处理，一般刷两道环氧树脂漆，因为埋在地下，锈起来很快，我之前碰到过锚固件没做防腐，五年就锈断了，支墩裂了缝，花了好多钱顶管加固，太不划算。2.1.2辅助材料的准备我之前就说过，不锈钢波纹管和混凝土接触的位置，要垫橡胶垫，这个橡胶垫要提前准备好，厚度3到5毫米就行，作用一是缓冲混凝土凝固收缩对管材的应力，二是隔开混凝土的碱性，避免不锈钢发生晶间腐蚀，这个小东西很多人都省略，其实真的很有用。还有模板用的对拉螺栓、填缝用的海绵条，这些小东西都要提前备齐，别干到一半缺东少西，耽误活还容易因为赶工出问题。2.2现场技术与场地准备2.2.1技术交底要落到实处很多工地交底就是走个形式，给工人说两句就完了，其实不行，每个支墩的位置、尺寸、受力要求、锚固方式都不一样，特别是大管径管道的支墩，一定要给带班的和工人讲清楚哪个方向是受力面，哪里要留锚固，哪里不能动管道，要是错了，改都不好改。我现在要求工地，每个支墩开工前都要给工人讲一遍要求，签字确认，别干完了说不知道，没人背这个锅。2.2.2放线定位一定要核对放完线之后，一定要再核对一遍设计图纸，再核对现场相邻构筑物的位置，我刚干活第二年，就因为看错图纸，把支墩的放线位置挪了一米，刚好压到人家已经埋好的通信电缆，结果只能砸掉重新挖，耽误了一个星期工期，还赔了人家抢修钱，从那以后我每次放线都要核对三遍，再也没出过错。挖基坑之前，还要确认地下有没有其他管线，不清楚的就挖探坑，不能盲目瞎挖，挖坏了管线都是大事。3不锈钢波纹管固定支墩核心施工工艺准备工作都做好了，接下来就是核心的施工步骤了，每一步都有要注意的细节，我一步步说清楚。3.1基坑开挖与地基处理3.1.1开挖的控制要求开挖的时候要按设计要求放坡，避免塌方，深度超过两米还要做支护，安全第一，这点不能忘。开挖的时候不能超挖，要是不小心挖多了，绝对不能用虚土回填，必须用级配砂石或者素混凝土分层夯实填到设计标高，虚土回填时间长了肯定下沉。挖好之后要把坑底的虚土、杂物、积水都清理干净，不能带着水浇混凝土，带水浇的混凝土强度肯定不达标。3.1.2不同地基的处理方法刚才设计的时候就说了要适配地质，开挖完之后要测地基承载力，符合设计要求才能往下干。承载力不够的，要是差的不多，就把表层软土挖掉30到50公分，换填碎石分层夯实，压实度要达到95%以上；要是承载力差的多，比如淤泥地段，就得打小型预制桩，把支墩落在桩顶上，绝对不能对付，地基下沉支墩歪了，管道肯定出问题。3.2管道锚固结构安装这一步是和普通混凝土支墩区别最大的地方，因为我们要固定的是不锈钢波纹管，有很多特殊要求：3.2.1锚固方式的选择一般来说，管径小于500毫米，推力不大的，可以用侧面锚固式，就是在推力方向做一块锚固钢板，用不锈钢抱箍把钢板和管道固定住，支墩顶住钢板就行；管径大于500毫米，推力大的，最好用全包式支墩，就是把整段管道都包在支墩混凝土里，受力更均匀，更稳定。3.2.2安装的注意细节管道放到设计位置固定好之后，先把提前准备好的橡胶垫缠在管道和混凝土接触的位置，缠均匀，不能有空隙。然后要注意，绝对不能直接在不锈钢波纹管的管身上焊接锚固件，焊接的高温会破坏管材的应力结构，还会烧坏不锈钢的钝化膜，容易腐蚀开裂，一定要用抱箍连接，抱箍也要用不锈钢材质，避免不同金属接触产生电化学腐蚀，这个细节真的很多人犯错，一定要记住。锚固做好之后，要检查一下受力面是不是和管道推力方向垂直，歪个几度，受力就差很多，时间长了肯定出问题。3.3模板支设与加固模板看起来简单，其实跑模、漏浆都是支墩常见的问题，所以一定要注意：模板不管用钢模还是木模，强度刚度都要够，拼缝要严，拼缝之间要塞海绵条，防止漏浆，漏浆出来墩子就会有麻面蜂窝，强度受影响。支墩高度超过一米的，一定要加对拉螺栓，不能只靠外部支撑，我之前见过一个工地，做一米八高的支墩，图省事没加拉螺栓，浇混凝土到一半，模板直接涨开了，混凝土流了一地，清理了整整一天，还得重新支模，浪费了好多材料和人工。模板支好之后，要再核对一遍尺寸和位置，确认没问题再浇混凝土。3.4混凝土浇筑与养护这个是保证支墩强度的核心环节，绝对不能偷工：3.4.1浇筑前的检查浇之前再绕着基坑走一遍，看看模板牢不牢，锚固件紧不紧，管道位置对不对，坑底有没有积水，都没问题了再下料。3.4.2浇筑振捣要求混凝土要分层浇筑，每层厚度不要超过30公分，振捣用插入式振捣器，记住快插慢拔，每个插点的间距不要超过振捣棒半径的1.5倍，不能漏振也不能过振，漏振会有蜂窝孔洞，强度不够，过振会导致砂石分离，表面起砂。靠近管道和锚固件的位置，振捣要慢一点，别把管道撞歪了，也要保证混凝土填实，不能留下空隙。3.4.3养护环节不能省我见过太多工地浇完混凝土就不管了，觉得浇完就完事了，其实养护不到位，强度至少差两成，还容易裂。一般混凝土浇筑完12小时之内，就要覆盖保湿，常温下每天至少浇两次水，养护时间最少7天，如果是大体积支墩或者加了缓凝剂的混凝土，要养护14天。夏天高温要盖土工布保湿，防止水分蒸发太快开裂，冬天温度低要盖棉絮保温，防止受冻，只要养护到位，强度基本都能达标。3.5拆模与基坑回填拆模不能太早，侧模一般要等混凝土强度能保证表面棱角不被破坏再拆，大概两三天就行，底模必须等强度达到设计强度的75%以上才能拆，大支墩要等到100%强度才能拆，拆的时候别硬撬，别碰坏支墩的棱角和混凝土表面。拆完模之后，要检查验收，合格了就能回填，回填用不含大块垃圾和冻土的好土，分层夯实，每层厚度不超过30公分，压实度符合设计要求，回填的时候别用石头直接砸支墩和管道，慢慢填，防止碰坏。4质量验收与常见问题处理施工完了不是就结束了，还要验收，出了小问题也要及时处理，不然留到后期就是大隐患。4.1质量验收的核心要点验收的时候，主控项目一定要卡死，首先是混凝土强度，试块检测必须合格，要是对试块有疑问，还要做回弹检测，强度不够绝对不能过关；然后是支墩的位置和地基承载力，位置偏差不能超过5公分，承载力必须符合设计要求；最后是锚固结构，锚固件的拉拔力必须达标，不能锚不住。一般项目就是表面平整度，不能有大的蜂窝麻面，裂纹宽度超过0.2毫米的都要处理。4.2常见质量问题的处理方法施工的时候难免出点小问题，不同问题处理方法不一样：第一种是支墩表面出现细小裂纹，这种一般是养护不到位收缩引起的，不影响受力，只要用环氧胶泥把裂纹抹住就行，防止渗水进去腐蚀锚固件；第二种是支墩出现比较大的穿透裂纹，或者地基沉降引起的倾斜，这种一般是受力不够或者地基处理不到位，没有别的办法，只能打掉重新做，别想着凑活，凑活不了多久肯定出大事；第三种是管道出现小位移，支墩没顶住，位移不大的话，可以在推力方向加一个辅助支墩，把管道顶住就行，位移大的话就得拆了原有支墩重新锚固重做。4.3后期运行维护要点交付之后，运维单位也要定期检查，每年雨季过后要看看支墩基础有没有被雨水冲刷掏空，有没有新的裂纹，冬天冻胀之后也要看看有没有位移，发现小问题及时处理，别等小问题变成大事故，修起来成本就高多了。结语总的来说