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摘 要:阿曼污水管网工程,是由水电集团公司承建的第一个大型污水处理工程,工程涉及7500余户的入户连接,约380km管道,除去4.7km的主干线顶管外,仅穿路的分支管线就达47处,约1.9km长,其中最长的一处穿路管道长75m。该工程处于首都闹市区,每天车流量大,地下设施繁多,且地下水位高、地质条件复杂(表层为流沙、下面为硬砂砾),因此过路管道多采用非开挖法铺设的施工方法,既采取先做套管,然后在套管内部铺设永久管道。经过不断的探索和实践,形成了较为成熟的在各种情况下过路套管内铺设永久设计管道的施工方法,确保了过路管道的施工质量和施工进度。
关键词:过路套管 穿路管道 施工方法
中图分类号:TU996 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)08(c)-0132-01
1 套管与内穿管管径一样
有三种管径DN250mm、DN500mm和DN1200mm的GRP管。因套管与内穿管管径一样,所以这种情况比较简单,可以直接将套管作为设计管道即可。施工流程:(1)套管施工,过路套管根据周围施工环境选择采用机械或人工顶进的方法进行施工,因套管即为设计管道,所以在套管施工过程中,应严格按照设计要求控制套管施工质量,不满足设计要求时则需要进行返工处理。(2)灌浆,套管施工完成后,对套管外部的空隙处进行灌浆,确保套管的稳固与防止路面下沉。(3)管道连接,灌浆完成后,经试验检测管道施工质量合格,用定做的相应型号的GRP管箍将过路管与道路两侧的管道直接进行连接。
2 套管比内穿管管径稍大一些
这种情况在穿路施工中比较少,一般外套管直径≤500mm,设计管径<350mm,套管施工方法也与第一种情况一样,只是在第三步骤的管道连接有所变化,因为套管与内穿管管径不同,两种不同管径的管道连接时,有两种施工方法:(1)加一个变径管,然后用对应管箍进行连接。变径管有厂家提供的,也有自行加工的(在当地寻找的加工车间,根据两个不同的管径进行加工),这种方法既可以保证质量,又能保证施工进度,一般情况下都用的这种方法。(2)在没有变径管,又来不及加工的情况下,可采取增大小管子外径的办法:①对小管径的管头20cm范围内打磨处理;②按照刷一层环氧树脂,缠一层玻璃丝布的方法,将小管径管头20cm范围内的外径变成与大管径管子的内径相同;③另外截取等同大管子直径的管子约60cm长,将小管径变粗部分插入大管子内部;④将连接处接缝两端的不同管径两个管子各打磨30cm公分,仍按照刷一层环氧树脂,缠一层玻璃丝布的方法,进行密封,为确保施工质量,应至少缠8层玻璃丝布;⑤将连接处内部也按照步骤④的方法进行处理;⑥用大管径管子的管箍,将大管子接入整体设计管道中。
3 套管比内穿管管径大的很多
这类情况占工程过路穿管的绝大部分,一般套管是机械顶进DN1200GRP管和少数路段的人工顶进的DN900mm钢管,内穿管为设计管径≤DN900mm的小管径UPVC管和GRP管。
套管施工完成后,内穿管施工流程为:找底部高程→铺设永久管→加固永久管 →内穿管周围灌浆→接入两端设计管道。
下面就针对出现的几种情况分别进行介绍。
3.1 内穿管为管径≤DN300mm的UPVC管,分为两种情况
(1)内穿管位于套管的底部。
由于内穿管管径小,且管子位于底部,人能进去操作。施工方法是沿套管底部铺沙袋,达到设计管道底部高程后,铺设内穿管,测验高程;在内穿管的上面全长范围压两层沙袋,同时每根6m长的管子均用三个带顶丝的钢夹子再进行加固(接头两边50cm各一个,中间一个),防止管子在灌浆中上浮。一般内穿管两端应超出套管30cm,便于与两端管子连接。
内穿管周围灌浆前将管道两端砌墙,与设计的灌浆层同高即可,便于灌浆过程中人监控,永久管内注水,增加管子自重,抵抗上浮(所有内穿管灌浆相同)。灌浆过程分四次:①先灌到管道底部以上5cm;②灌浆到管道中心高;③灌到管子顶部;④最后一次到顶部20cm。再次灌浆必须等上次灌浆的浆液彻底凝固,灌浆过程中,要不停地观察灌浆情况,一旦发现管道上浮或接头开裂。立即采取纠正对策。
(2)内穿管位于套管的中部。
在一些情况下,为了保证套管顶上的覆土厚度满足要求,不得不把永久管道放到与套管同中心或高于外套管中心,这样人进入外套管内安装永久管道及其困难甚至不可能。因为内穿管为upvc管,管子较轻,移动方便,安装时可采用专门加工的钢筋架子(用钢管或粗钢筋加工)。首先测量顶管内的底高程,按每3m(每节)一个点,测算出对应的设计管道安装高程,根据该处的设计管道底部高程来确定架子的加工高度;一根6m长管子用两个连成一体的架子支起来,通长管子用固定到架子的横梁(用架子管做,保证刚度)上,防止上浮下弯。通长管子应在管头端错开80cm,与下一根管子连接,加强管子接头处强度,防止灌浆中变形。管子安装完成后,在内穿管两端加固两个顶丝,再次进行加固。每个架子车都事先编号,安装中架子就位必须正确,保证该处的高程与坡度。
灌浆方法:由于管子架空,第一次灌到距离管子底部10cm,等浆液初凝,架子车被水泥牢牢固定死后再第二次灌浆;以下灌浆同“内穿管位于套管的底部”相同。
3.2 内部穿管为管径>DN350mm的GRP管
GRP管单根长12m,管道较沉、较大,套管内空间较小,不能进人进行调整,这种情况难度相对较大,安装时需要采用专门加工的专用小车。
具体施工方法为:(1)提前对顶管的底部高程每隔3m进行细部测量,找出过路顶管的实际高程。(2)小车加工,根据过路顶管实际坡度、高程以及内穿管的设计高程,规划小车最终的就位位置,反算出每个位置小车的加工高度,对每个小车编号,金属加工厂进行加工。小车采用钢板进行加工,长×宽=30cm×50cm,根据内穿管外径和套管内径进行放样加工,设计有4个轮子,确保内穿管放在小车上可以紧密接触,且可以在套管内滑动。(3)安装:提前将顶进套管内清理干净,将每个小车按照规划的位置固定在内穿管上,一根根推入顶管内。套管的一端能够开挖长管槽的,内穿管可按整根安装,不能开挖长管槽的,应将整根管子根据现场情况进行加工。管子两端一般伸出套管端口0.75m,等待与两端管子连接。每根内穿管需要两个小车,每个小车距管头2.5m(内穿管12m,可根据内穿管长度进行调整),按照小车编号顺序进行安装,从而确保内部过路管道的高程满足设计要求。
管道注水不超过2/3,灌浆时灌浆管从封堵墙顶部接入,水泥浆在套管内自流找平。灌浆分为三次灌注,第一次灌浆到内管高度1/3,第二次灌浆至内穿管2/3处,最后一次灌至管顶20cm。灌注水泥砂浆比例为:水泥∶膨润土∶水∶细沙=500kg∶100kg∶ 1000kg∶1000kg。
4 结语
总之,在阿曼污水管网工程中,对过路套管内的穿管施工根据不同的情况采取了不同的行之有效的施工方法,提高了过路管道的施工质量和施工进度,确保了项目的整体施工目标,也为以后的类似施工提供了可借鉴的经验。
关键词:过路套管 穿路管道 施工方法
中图分类号:TU996 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)08(c)-0132-01
1 套管与内穿管管径一样
有三种管径DN250mm、DN500mm和DN1200mm的GRP管。因套管与内穿管管径一样,所以这种情况比较简单,可以直接将套管作为设计管道即可。施工流程:(1)套管施工,过路套管根据周围施工环境选择采用机械或人工顶进的方法进行施工,因套管即为设计管道,所以在套管施工过程中,应严格按照设计要求控制套管施工质量,不满足设计要求时则需要进行返工处理。(2)灌浆,套管施工完成后,对套管外部的空隙处进行灌浆,确保套管的稳固与防止路面下沉。(3)管道连接,灌浆完成后,经试验检测管道施工质量合格,用定做的相应型号的GRP管箍将过路管与道路两侧的管道直接进行连接。
2 套管比内穿管管径稍大一些
这种情况在穿路施工中比较少,一般外套管直径≤500mm,设计管径<350mm,套管施工方法也与第一种情况一样,只是在第三步骤的管道连接有所变化,因为套管与内穿管管径不同,两种不同管径的管道连接时,有两种施工方法:(1)加一个变径管,然后用对应管箍进行连接。变径管有厂家提供的,也有自行加工的(在当地寻找的加工车间,根据两个不同的管径进行加工),这种方法既可以保证质量,又能保证施工进度,一般情况下都用的这种方法。(2)在没有变径管,又来不及加工的情况下,可采取增大小管子外径的办法:①对小管径的管头20cm范围内打磨处理;②按照刷一层环氧树脂,缠一层玻璃丝布的方法,将小管径管头20cm范围内的外径变成与大管径管子的内径相同;③另外截取等同大管子直径的管子约60cm长,将小管径变粗部分插入大管子内部;④将连接处接缝两端的不同管径两个管子各打磨30cm公分,仍按照刷一层环氧树脂,缠一层玻璃丝布的方法,进行密封,为确保施工质量,应至少缠8层玻璃丝布;⑤将连接处内部也按照步骤④的方法进行处理;⑥用大管径管子的管箍,将大管子接入整体设计管道中。
3 套管比内穿管管径大的很多
这类情况占工程过路穿管的绝大部分,一般套管是机械顶进DN1200GRP管和少数路段的人工顶进的DN900mm钢管,内穿管为设计管径≤DN900mm的小管径UPVC管和GRP管。
套管施工完成后,内穿管施工流程为:找底部高程→铺设永久管→加固永久管 →内穿管周围灌浆→接入两端设计管道。
下面就针对出现的几种情况分别进行介绍。
3.1 内穿管为管径≤DN300mm的UPVC管,分为两种情况
(1)内穿管位于套管的底部。
由于内穿管管径小,且管子位于底部,人能进去操作。施工方法是沿套管底部铺沙袋,达到设计管道底部高程后,铺设内穿管,测验高程;在内穿管的上面全长范围压两层沙袋,同时每根6m长的管子均用三个带顶丝的钢夹子再进行加固(接头两边50cm各一个,中间一个),防止管子在灌浆中上浮。一般内穿管两端应超出套管30cm,便于与两端管子连接。
内穿管周围灌浆前将管道两端砌墙,与设计的灌浆层同高即可,便于灌浆过程中人监控,永久管内注水,增加管子自重,抵抗上浮(所有内穿管灌浆相同)。灌浆过程分四次:①先灌到管道底部以上5cm;②灌浆到管道中心高;③灌到管子顶部;④最后一次到顶部20cm。再次灌浆必须等上次灌浆的浆液彻底凝固,灌浆过程中,要不停地观察灌浆情况,一旦发现管道上浮或接头开裂。立即采取纠正对策。
(2)内穿管位于套管的中部。
在一些情况下,为了保证套管顶上的覆土厚度满足要求,不得不把永久管道放到与套管同中心或高于外套管中心,这样人进入外套管内安装永久管道及其困难甚至不可能。因为内穿管为upvc管,管子较轻,移动方便,安装时可采用专门加工的钢筋架子(用钢管或粗钢筋加工)。首先测量顶管内的底高程,按每3m(每节)一个点,测算出对应的设计管道安装高程,根据该处的设计管道底部高程来确定架子的加工高度;一根6m长管子用两个连成一体的架子支起来,通长管子用固定到架子的横梁(用架子管做,保证刚度)上,防止上浮下弯。通长管子应在管头端错开80cm,与下一根管子连接,加强管子接头处强度,防止灌浆中变形。管子安装完成后,在内穿管两端加固两个顶丝,再次进行加固。每个架子车都事先编号,安装中架子就位必须正确,保证该处的高程与坡度。
灌浆方法:由于管子架空,第一次灌到距离管子底部10cm,等浆液初凝,架子车被水泥牢牢固定死后再第二次灌浆;以下灌浆同“内穿管位于套管的底部”相同。
3.2 内部穿管为管径>DN350mm的GRP管
GRP管单根长12m,管道较沉、较大,套管内空间较小,不能进人进行调整,这种情况难度相对较大,安装时需要采用专门加工的专用小车。
具体施工方法为:(1)提前对顶管的底部高程每隔3m进行细部测量,找出过路顶管的实际高程。(2)小车加工,根据过路顶管实际坡度、高程以及内穿管的设计高程,规划小车最终的就位位置,反算出每个位置小车的加工高度,对每个小车编号,金属加工厂进行加工。小车采用钢板进行加工,长×宽=30cm×50cm,根据内穿管外径和套管内径进行放样加工,设计有4个轮子,确保内穿管放在小车上可以紧密接触,且可以在套管内滑动。(3)安装:提前将顶进套管内清理干净,将每个小车按照规划的位置固定在内穿管上,一根根推入顶管内。套管的一端能够开挖长管槽的,内穿管可按整根安装,不能开挖长管槽的,应将整根管子根据现场情况进行加工。管子两端一般伸出套管端口0.75m,等待与两端管子连接。每根内穿管需要两个小车,每个小车距管头2.5m(内穿管12m,可根据内穿管长度进行调整),按照小车编号顺序进行安装,从而确保内部过路管道的高程满足设计要求。
管道注水不超过2/3,灌浆时灌浆管从封堵墙顶部接入,水泥浆在套管内自流找平。灌浆分为三次灌注,第一次灌浆到内管高度1/3,第二次灌浆至内穿管2/3处,最后一次灌至管顶20cm。灌注水泥砂浆比例为:水泥∶膨润土∶水∶细沙=500kg∶100kg∶ 1000kg∶1000kg。
4 结语
总之,在阿曼污水管网工程中,对过路套管内的穿管施工根据不同的情况采取了不同的行之有效的施工方法,提高了过路管道的施工质量和施工进度,确保了项目的整体施工目标,也为以后的类似施工提供了可借鉴的经验。