城市地下管道修復(fù)技術(shù)與工程實(shí)例.ppt

市政公用工程專業(yè)一級(jí)注冊(cè)建造師繼續(xù)教育師資培訓(xùn) 2014 5 講課內(nèi)容 2 2城市地下管道修復(fù)技術(shù)與工程實(shí)例2 8玻璃夾砂管排水管道長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工技術(shù)2 9大直徑鋼管輸水管道頂進(jìn)施工技術(shù)3 5供熱管道焊接質(zhì)量事故案例分析5 1 綠色施工導(dǎo)則 要點(diǎn)解讀 市政工程技術(shù)總覽 道路工程橋梁工程隧道工程頂管工程基坑工程 注冊(cè)建造師繼續(xù)教育市政公用工程 城市地下管道修復(fù)技術(shù)與工程實(shí)例 管道修復(fù)技術(shù)的發(fā)展 國(guó)內(nèi)外城市發(fā)展史表明 城市管網(wǎng)系統(tǒng)必然隨著城市的發(fā)展而延伸 城市發(fā)展越快 地下管網(wǎng)設(shè)施的更新越快 傳統(tǒng)的開挖更換技術(shù) 不僅耗費(fèi)大量的財(cái)政開支 而且引起環(huán)境 交通 社會(huì)等一系列問(wèn)題 其損失難以估量 管道非開挖修復(fù)技術(shù)在20世紀(jì)70年代末在發(fā)達(dá)國(guó)家得到研究開發(fā) 目前已經(jīng)發(fā)展為專門的行業(yè) 我國(guó)近年來(lái)城市地下管道不開槽修復(fù)技術(shù)發(fā)展十分迅速 管道修復(fù)技術(shù)的發(fā)展 修復(fù)原因城市地下管道隨著使用年限增多 管道使用功能因城市發(fā)展不能滿足實(shí)際需要 管道受土層電化學(xué)等腐蝕作用 結(jié)構(gòu)損壞或老化程度不斷加大 管道結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度安全度不能滿足運(yùn)行要求 開槽敷設(shè)新管道影響地面交通 破壞環(huán)境及擾民 而且在地下管線復(fù)雜城區(qū)采用明挖換管法進(jìn)行管線改造和管道更新已不現(xiàn)實(shí) 各種非開挖管道修復(fù)的施工方法 表示適用的施工方法 非開挖管線修復(fù)的優(yōu)點(diǎn) 對(duì)環(huán)境 交通 商業(yè)區(qū) 擁擠的生活區(qū)干擾小利用原有管線的軌跡 無(wú)需控制施工方向可加大原有管道的過(guò)流能力施工效率高 安全性好不需排屑 減少了對(duì)路面的損壞 管道開槽施工現(xiàn)場(chǎng) 管道非開挖施工現(xiàn)場(chǎng) 管道非開挖修復(fù)基本流程 盡管各種非開挖修復(fù)方法的工藝有所差異 但總體流程基本如下 靜壓裂管法靜壓裂管法是管道原位全斷面修復(fù)技術(shù)中的一項(xiàng)新工藝 其基本方式為 以待更新的舊管道為導(dǎo)向 在將其破碎的同時(shí) 將新管節(jié)拉入或頂入舊管道內(nèi) 實(shí)施管道更新 折疊法折疊法管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)是使用一種外徑與原管道內(nèi)徑相等或稍小的PE管 經(jīng)折疊壓縮裝置將PE管按設(shè)計(jì)要求折疊變形暫時(shí)減少橫截面積 經(jīng)牽引機(jī)將變形后的PE管拉入清洗除瘤好的管道內(nèi) 然后利用氣壓將折疊的PE管打開 穩(wěn)壓一段時(shí)間后 使PE管折疊處盡量充分打開 慢慢恢復(fù)并與原管道內(nèi)壁貼合在一起 達(dá)到防腐和提高原管道承壓能力 延長(zhǎng)使用壽命的目的 聚乙烯 PE 管材聚乙烯管材在近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)管道 城市給排水管道 燃?xì)夤艿赖鹊叵鹿艿老到y(tǒng) 具有抵抗化學(xué)侵蝕和使用壽命長(zhǎng)的特性 而且其優(yōu)異的可焊性能夠?qū)崿F(xiàn)理想的連接 一 靜壓裂管法工藝 施工工藝簡(jiǎn)介以待更換的既有管道為導(dǎo)向 用專用裂管器將既有管道切開 擠碎達(dá)到擴(kuò)徑效果 拖入或頂入新管道 新管節(jié)直徑比原有管徑大一到二級(jí) 施工過(guò)程包括破碎舊管道 擠壓碎片進(jìn)入土體形成新管孔 安裝連接形成新管道 施工設(shè)備系統(tǒng)主要由液壓動(dòng)力源 液壓拉桿機(jī) 支撐架 相應(yīng)數(shù)量的拉桿以及裂管器組成 靜壓裂管法施工示意圖 施工工藝流程 在施工管段兩端適當(dāng)部位設(shè)置設(shè)備工作井和進(jìn)管工作井 將裂管設(shè)備置于設(shè)備工作井內(nèi) 首先將快裝桿從舊管道推向進(jìn)管工作井 在進(jìn)管工作井將導(dǎo)向桿卸下 更換相應(yīng)的脹破裝置 與管道連接后回拉 在破碎舊管的同時(shí) 拉入新管道 以完成管道的替換施工 施工準(zhǔn)備工作包括收集收集資料 現(xiàn)場(chǎng)勘查 沿線物探和編制施工組織設(shè)計(jì) 施工方案等技術(shù)準(zhǔn)備 現(xiàn)在圍擋 導(dǎo)行交通等現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備和技術(shù)安全交底 培訓(xùn)等組織準(zhǔn)備工作 施工準(zhǔn)備工作 接通臨時(shí)線 舊管道停氣置換 開挖工作井 短管CCTV內(nèi)窺儀檢測(cè) 舊管道清洗 裂管設(shè)備安裝 PE管節(jié)焊接 裂管器擠闊 PE管試壓 回填井位 全線試壓 恢復(fù)路面 恢復(fù)供氣 竣工測(cè)量 施工工藝流程 工藝優(yōu)缺點(diǎn)分析 主要優(yōu)點(diǎn) 施工簡(jiǎn)單易行 速度快 造價(jià)省管道適用范圍廣 包括 鋼管 鑄鐵管 水泥管等地下管道 修復(fù)管道清洗要求低在一定范圍內(nèi)能擴(kuò)徑 增加流量對(duì)周邊環(huán)境影響小 主要缺點(diǎn) 破碎舊管時(shí)的擠壓和振動(dòng)對(duì)周邊建筑物產(chǎn)生危害需安裝護(hù)套以保護(hù)新管單次更換長(zhǎng)度短 100m 彎頭處理較為困難 施工工程簡(jiǎn)介 1 工程概況某燃?xì)饧瘓F(tuán)公司在靜安里中壓線天然氣管網(wǎng)改造工程中使用靜壓裂管施工工藝 取得了成功的施工實(shí)踐 工程起點(diǎn)為既有DN200中壓A天然氣閘井 終點(diǎn)為靜安里中低壓調(diào)壓站 沿途沒(méi)有用戶支線 待修復(fù)管道為DN200的無(wú)縫鋼管 新管材為SDR11的直徑200PE管 管段長(zhǎng)477m 采用800G型裂管設(shè)備 共設(shè)工作井8座 工期26天 不含切接 2 工程現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工程地質(zhì)情況調(diào)查 確定各巖土層厚度 取樣深度 含水量 顆粒度承載力標(biāo)準(zhǔn)值等數(shù)據(jù) 給出穿越地形和地質(zhì)鉆探剖面圖 管道情況調(diào)查 確定待修復(fù)管道埋深 拐點(diǎn) 三通 閥門 水缸及其他管道附件的位置 附近埋地管道和其他地上地下構(gòu)筑物的情況 3 施工組織與設(shè)計(jì)考慮因素對(duì)存在三通 閥門等附件的管線連接處必須暴露開挖 管道走向變化處 10 必須暴露開挖 根據(jù)設(shè)備能力及施工條件確定一次施工長(zhǎng)度 工作井的位置不應(yīng)影響交通 工作井設(shè)置共設(shè)置9個(gè)工作井 6 7 8號(hào)為設(shè)備井 1 3 4 5號(hào)為進(jìn)管井 1 1 2為復(fù)合井 作為進(jìn)管井和設(shè)備井共用 劃分為8個(gè)施工段 工作井?dāng)嗝娲_定L H 4R H 0 5 DN式中 L 工作井長(zhǎng)度 m H 敷設(shè) 管中距地面 深度 m R 聚乙烯管許用彎曲半徑 m R 25DNDN 公程直徑 m 施工工程簡(jiǎn)介 靜安里中壓線天然氣管網(wǎng)改造工程施工示意圖 施工工程簡(jiǎn)介 超過(guò)100G的市政課件下載地址 攜手十一通過(guò)市政qq群 136816564 4 舊管道清洗管道內(nèi)部污垢較多時(shí) 需先進(jìn)行清洗 沉積物較疏松時(shí)選用機(jī)械清洗 沉積物較多且結(jié)垢堅(jiān)硬時(shí)選用高壓水清洗 沉積物為粘稠油狀物時(shí)選用化學(xué)清洗劑清洗 該工程管道沉積物較少 只局部采用高壓水進(jìn)行清洗 5 裂管設(shè)備安裝800G型裂管設(shè)備吊放在設(shè)備井內(nèi) 以舊管道中心和所在井壁面為基準(zhǔn) 安放平整 液壓動(dòng)力設(shè)備放置在設(shè)備井外 設(shè)備支撐穩(wěn)固 6 設(shè)置切割刀具角度割刀角度設(shè)置以不破壞管道與管道上的回填土之間的平衡力為原則 角度宜設(shè)置在 5點(diǎn) 或 7點(diǎn) 位置 割刀輪位置 施工工程簡(jiǎn)介 施工注意事項(xiàng) 1 裂管設(shè)備操作要點(diǎn)裂管作業(yè) 當(dāng)導(dǎo)向桿已到達(dá)管井口時(shí) 應(yīng)停止連接快裝桿 將磁性擋塊放入鉸接桿兩端的凹窩內(nèi) 滾刀進(jìn)入舊管道管口時(shí)刀刃應(yīng)在 5點(diǎn) 或 7點(diǎn) 位置上 管道就位 拉管過(guò)程中在新舊管壁之間填入柔性材料以減少摩擦 施工時(shí)記錄推拉桿連接數(shù)量以推斷推拉桿位置 PE管拉入拖動(dòng)過(guò)程中記錄最大壓力值變化 準(zhǔn)備充足 施工安排合理有序 嚴(yán)格填寫施工記錄 施工注意事項(xiàng) 回拉管過(guò)程中如遇管道突然停止不前 可能是管道被重物壓住所致 應(yīng)在被卡住的地點(diǎn)開挖 移除重物 繼續(xù)回拉 回拉管注意事項(xiàng) 回拉管過(guò)程如起點(diǎn)時(shí)裂管頭就被卡住 可能是因?yàn)榕f管周圍土體密度大所引起 應(yīng)取下裂管頭 用割刀割裂舊管 壘土壩注水 淹沒(méi)管頂 蓄水一天浸軟土層 抽走蓄水 繼續(xù)回拉 1 工程結(jié)果采用原位裂管法將DN200的無(wú)縫鋼管置換為DN200的聚乙烯新管道 全長(zhǎng)477m在28d預(yù)定工期內(nèi)施工完畢 除工作井占用道路設(shè)置圍擋外 其余部位保持路面交通 影響較小 2 改進(jìn)建議國(guó)內(nèi)設(shè)備配套性差 政府應(yīng)引導(dǎo)企業(yè)消化引進(jìn)技術(shù)設(shè)備 國(guó)內(nèi)尚無(wú)管道修復(fù)前后檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)著手編制 國(guó)內(nèi)尚無(wú)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 地方可先行編制地方標(biāo)準(zhǔn) 工程結(jié)果與建議 二 折疊法工藝 1 工藝原理折疊法管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)使用外徑與原管道內(nèi)徑相等或稍小的PE管 經(jīng)折疊壓縮將PE管折疊變形 拉入清洗除瘤好的管道內(nèi) 利用氣壓將折疊的PE管打開 慢慢恢復(fù)并與原管道內(nèi)壁貼合在一起 達(dá)到防腐和提高原管道承壓能力 延長(zhǎng)使用壽命的目的 2 工藝適用范圍適用管道類型為 壓力管道 重力管道及石油 天然氣 煤氣及化工管道 內(nèi)襯管管材 壓力管道內(nèi)襯常用PE管材 重力管道可選用PVC內(nèi)襯折疊管 修復(fù)管道直徑 100 1200mm 通常只用于直管段 據(jù)報(bào)道 修復(fù)直徑為400mm的管道時(shí)最大施工長(zhǎng)度大800mm 取決于滾筒容量 回拖機(jī)構(gòu)的回拖力及材料的強(qiáng)度 內(nèi)襯管修復(fù)前后變化 工藝特點(diǎn)施工占用場(chǎng)地小 環(huán)保性好新舊管配合緊密 無(wú)需注漿單次修復(fù)距離長(zhǎng)管道過(guò)流斷面損失小對(duì)管道清洗要求低穿插順暢施工周期短使用壽命長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)性好 施工工藝流程圖 工藝特點(diǎn)及流程圖 德國(guó)某供水管道修復(fù)工程曾是世界上最大直徑的PE折疊法修復(fù)工程 舊管管徑DN 1500mm 為承插式 每5m一節(jié) 修復(fù)前多處漏水 漏水量達(dá)35L s 修復(fù)長(zhǎng)度550m并有90 慢轉(zhuǎn)彎 內(nèi)襯PE管外徑1480mm SDR61 重量54t 修復(fù)中停水時(shí)間72h Subetrra折疊機(jī)插入折疊管 工程實(shí)例 注冊(cè)建造師繼續(xù)教育市政公用工程 玻璃夾砂管排水管道長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工技術(shù) 玻璃夾砂管排水管道長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工技術(shù) 玻璃鋼夾砂管簡(jiǎn)介 玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管 FRPM 簡(jiǎn)稱玻璃鋼夾砂管 是一種新型柔性非金屬?gòu)?fù)合材料管道 具有重量輕 承壓能力好 比阻小 無(wú)污染 耐腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn) 且安裝方便 使用壽命長(zhǎng) 綜合費(fèi)用適中 操作簡(jiǎn)單 維護(hù)成本低等特點(diǎn) 目前極具發(fā)展前景 玻璃鋼管道 玻璃鋼管道斷面結(jié)構(gòu)示意圖 中繼站法 中繼間 中繼環(huán) 將需頂進(jìn)的管線全長(zhǎng)分成若干段 在相鄰兩段之間設(shè)置與所頂進(jìn)管相同管徑的工作管 布置頂進(jìn)設(shè)備 此工作管節(jié)稱中繼間 中繼間以前的管段用中繼間的頂進(jìn)設(shè)備頂進(jìn) 泥漿套法在頂管過(guò)程中 以高壓泵向管外壁與土層之間注入觸變泥漿 以減小阻力的措施 大直徑管道人工控制注漿法 中繼站工作原理 長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù) 玻璃鋼管與混凝土管經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 工程案例 一 工程簡(jiǎn)介南洲路污水主干管是廣州市瀝窖污水處理廠廠外收集系統(tǒng)的關(guān)鍵工程 管道起點(diǎn)在廣州大道南洲路口立交處 止點(diǎn)在瀝窖污水處理廠廠內(nèi)提升泵房 全長(zhǎng)4858m 平面走向呈L形 其中在規(guī)劃南洲路段長(zhǎng)4173m 為東西走向 在廠外西側(cè)規(guī)劃路上長(zhǎng)685m 為南北走向 南洲路從廣州大道至少管所一段為舊路 路面狹窄 車流 人流密集 該路段是附近瀝窖村 小洲村 土華村的進(jìn)出必經(jīng)之路 地面標(biāo)高7 2 7 5m 廣州城建高程 以下同 從少管所至瀝窖污水處理廠為規(guī)劃路段 沿線為農(nóng)田 果樹保護(hù)區(qū) 河涌 地面標(biāo)高6 5 5 8m 最低點(diǎn)5 6m 工程地質(zhì)水文條件 根據(jù)巖土報(bào)告顯示 地質(zhì)情況見下表 場(chǎng)區(qū)開闊低平 屬珠江三角洲沖積平原 是地下水和地表水的排泄區(qū) 地下水豐富 此外 人工填土層還含有限的上層滯水 排水設(shè)計(jì) 南洲路污水主干管為重力流管道 沿規(guī)劃南洲路布置 南洲路設(shè)計(jì)標(biāo)高約7 8 8 0m 管徑有2種規(guī)格 從廣州大道 規(guī)劃新光快速路 2200玻璃纖維夾砂管 2600鋼筋混凝土管 長(zhǎng)度2145m 流水標(biāo)高 0 198 1 483m 從規(guī)劃新光快速路 瀝窖污水處理廠 2500玻璃纖維夾砂管 3000鋼筋混凝土管 長(zhǎng)度2713m 流水標(biāo)高 2 183 3 811m 管道設(shè)計(jì)埋置深度9 4 12m 地理位置平面圖 管材選擇以往頂管管材多采用鋼筋混凝土管 鋼管 針對(duì)該工程情況 如采用鋼筋混凝土管 兩段管徑分別為2600和3000mm 合適的施工機(jī)具寥寥無(wú)幾 設(shè)備數(shù)量無(wú)法滿足工期要求 如采用鋼筋 則對(duì)其外表面防腐層保護(hù)不利 另外 焊縫數(shù)量多 工地焊接時(shí)間長(zhǎng) 即使加大每節(jié)管長(zhǎng)也無(wú)法滿足工期要求 采用玻璃纖維夾砂管 其優(yōu)點(diǎn)有 水力特性好 粗糙系數(shù)小 管徑2200 2500即可 頂管設(shè)備數(shù)量相對(duì)較多 耐腐蝕 抗磨損性能好 重量輕 頂力小 工方便等 剛度等級(jí)目前玻璃纖維夾砂管行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中 無(wú)頂管品種 且在環(huán)初始撓度的徑向變形率數(shù)據(jù)中 僅規(guī)定了10kPa以下管剛度等級(jí) 為滿足遠(yuǎn)期規(guī)劃南洲路車輛 填土等荷載作用下的變形要求 要求管道剛度等級(jí)不得小于kPa 管道設(shè)計(jì) 管道接頭采用鋼套環(huán)F型承插接頭方式 鋼套環(huán)起定位作用 增加接頭的可靠性及可調(diào)性 在鋼套環(huán)及后續(xù)管連接承插段設(shè)環(huán)型高彈性橡膠圈止水 保證兩管對(duì)接后的封水作用 管壁周邊設(shè)注漿孔 接頭大樣圖 管材樣圖 管道設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì) 管道平面位置200 250m設(shè)一座頂進(jìn)工作井或接受工作井 頂管機(jī)在工作井內(nèi)向兩側(cè)接收井頂管 并采用多臺(tái)頂管機(jī)同時(shí)作業(yè) 采用泥水平衡頂管機(jī)有利于快速穿越淤泥質(zhì) 淤泥粉質(zhì)細(xì)砂層 同時(shí)可滿足長(zhǎng)距離頂管要求 取最大頂力的75 9000KN 為設(shè)計(jì)頂力 頂管最大頂力計(jì)算 頂管阻力包括頂管迎面阻力和管道摩阻力 根據(jù)GB50268中第6 3 4公式計(jì) 頂進(jìn)阻力 kN 玻璃鋼管外徑 m 管道設(shè)計(jì)頂進(jìn)長(zhǎng)度 m 平均摩阻力 kN 管道迎面阻力 kN根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 頂進(jìn)距離為250m時(shí) 最大頂力為8700kN 9000kN 滿足要求 施工方案優(yōu)化 實(shí)驗(yàn)施工階段該實(shí)驗(yàn)管段全長(zhǎng)108m 玻璃鋼夾砂管定長(zhǎng)為3m 管道內(nèi)徑2270mm 采用定長(zhǎng)纏繞工藝 實(shí)驗(yàn)表明 平穩(wěn)頂進(jìn)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果基本吻合 頂管機(jī)遇障礙或發(fā)生偏移時(shí) 所測(cè)得的數(shù)據(jù)離散較大 建議施工過(guò)程中 管材壁厚適當(dāng)加厚 沉井施工始發(fā)工作井滿足頂管過(guò)程中工作井結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 安全 且截面設(shè)計(jì)須滿足頂管千斤頂 后靠背尺寸要求 本工程工作井采用鋼筋混凝土矩形預(yù)制結(jié)構(gòu) 采用不排水法下沉 水下混凝土封頂 截面尺寸為9 2m 5 5m 井壁開孔須在下沉封頂后 頂管施工時(shí)用機(jī)械切割 接受工作井做法同始發(fā)工作井 直徑D 5 0m 進(jìn)出井施工為防止出現(xiàn) 磕頭 現(xiàn)象 對(duì)井口5 10m范圍局部軟弱土體用水泥攪拌樁進(jìn)行加固 并在頂管過(guò)程中 在工作井與管道間設(shè)置橡膠止水帶 施工關(guān)鍵技術(shù) 大管徑玻璃夾砂管頂管施工創(chuàng)造了一次頂進(jìn)最長(zhǎng) 236m 頂進(jìn)速度最快 69m d 頂管工程最長(zhǎng) 約5km 的當(dāng)時(shí)的國(guó)內(nèi)記錄 為玻璃夾砂管的頂管施工提供的寶貴經(jīng)驗(yàn) 工程竣工后管線運(yùn)行良好 并獲得廣州市年度優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)和優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)勵(lì) 工程結(jié)果 工程案例 二 工程概況沈陽(yáng)市崇山路玻璃夾砂管工程 頂管總長(zhǎng)度為2151m 其中頂進(jìn)直徑2100mm玻璃鋼夾砂管長(zhǎng)為1771m 頂進(jìn)直徑1550mm玻璃鋼夾砂管長(zhǎng)為380m 由于該工程需在兩高架橋橋墩基礎(chǔ)間穿越 應(yīng)保證橋墩與管材之間的最小距離 只有玻璃鋼夾砂管內(nèi)壁光滑 在相同流量條件下 可以縮小管徑 混凝土管腐蝕 玻璃鋼夾砂管結(jié)構(gòu) 施工速度快 單坑日進(jìn)度不低于6m 而同流量混凝土管日單坑進(jìn)度小于1m 鋼管為2m 頂力小 外表光滑 頂力小 目前最大頂力為DN2100mm的800t DN1500的500t 混凝土管外表粗糙 頂力大 頂進(jìn)機(jī)械要求高 流通能力高 內(nèi)壁光滑 壓力相同時(shí) 管徑可以減小一檔 降低造價(jià) 由于管徑縮小 管壁薄 避免了頂管過(guò)程中與其他管線交叉而形成的困難 糾偏容易 由于自身重量輕 管節(jié)之間采用鋼套管連接 使得頂進(jìn)過(guò)程糾偏特別容易 連接方便 由于各工作坑或接受坑管子的連接不是整數(shù)段 混凝土管不能截成任意長(zhǎng)度進(jìn)行對(duì)接 采用鋼管焊接需24h 采用玻璃夾砂管可以任意截取 并在2 3小時(shí)內(nèi)連接好 可帶土頂進(jìn) 管外表與土之間基本無(wú)粘結(jié)力 頂進(jìn)中不易抱死管 使用機(jī)具簡(jiǎn)單 不需大型設(shè)備 玻璃夾砂管耐腐性能優(yōu)異 壽命長(zhǎng) 幾乎不用保修 無(wú)需維護(hù) 管材優(yōu)越性 同公稱直徑 近似頂力兩種管材的壁厚 質(zhì)量 流量比較見下表 玻璃鋼管與混凝土管過(guò)流能力比較 沈陽(yáng)崇山路污水截流干管根據(jù)高架橋及立交橋?qū)嶋H情況 分三段設(shè)計(jì) 污水節(jié)流干管穿越引導(dǎo) 采用玻璃鋼夾砂管頂管施工 設(shè)計(jì)管徑2100mm 壁厚48 4mm 坡度0 7 頂管全長(zhǎng)477 54m 污水管渠穿越橋臺(tái) 兩橋橋臺(tái)處橋墩基礎(chǔ)間距為5m 凈距為3m橋墩基礎(chǔ)深度為8 8 5m 橋墩基礎(chǔ)為挖孔樁 設(shè)計(jì)采用了兩根直徑1550 壁厚為34 8mm的玻璃夾砂管 管道坡度為0 7 分別穿越橋臺(tái) 施工方法采用頂管施工法 一次頂進(jìn)長(zhǎng)度最長(zhǎng)為50m 頂管全長(zhǎng)為380m 污水管渠穿越橋區(qū) 設(shè)計(jì)采用玻璃夾砂管頂管施工 設(shè)計(jì)管徑為2100mm 壁厚48 4mm 坡度為0 7 頂管全長(zhǎng)為1293 46m 工程設(shè)計(jì)要點(diǎn) 頂管穿越橋墩基礎(chǔ)詳圖 管材的剛度 規(guī)格為DN1550mm DN2100mm的玻璃鋼夾砂管的剛度須 10kPa 管材巴氏硬度 40 管道初始撓曲值 管道覆土厚度大于3 5mm時(shí)須確保管道埋設(shè)后24h之內(nèi)檢測(cè)的初始撓曲值 2 管道滲漏性能 帶水施工作業(yè)時(shí) 須保證管體及連接部位不應(yīng)有滲漏 須以管道壓力等級(jí) 本工程頂管為無(wú)壓管 按無(wú)壓管的最大承受壓力0 25MPa計(jì) 的1 5倍水壓進(jìn)行檢驗(yàn) 管道頂進(jìn) 遇到砂土 淤泥等軟土層時(shí)管道采用帶土頂進(jìn)作業(yè)應(yīng)保證管道發(fā)生偏移的范圍 15mm 在頂進(jìn)過(guò)程中 管內(nèi)運(yùn)土?xí)r玻璃鋼夾砂管內(nèi)壁采取的墊層材料應(yīng)確保管道內(nèi)壁不受損傷 管材的使用壽命 50年 玻璃鋼夾砂管管材的技術(shù)要求 樹脂選材 采用國(guó)內(nèi)名牌廠家生產(chǎn)的機(jī)械強(qiáng)度高 耐水性能好的纏繞型間苯不飽和聚脂樹脂 纖維選材采用國(guó)內(nèi)名牌廠家生產(chǎn)的無(wú)堿無(wú)捻玻璃纖維直接纏繞紗 管材連接技術(shù)方法檢查井玻璃鋼夾砂短管與管材連接采用同材質(zhì)平口對(duì)接的裱糊連接方式 玻璃鋼夾砂管頂管生產(chǎn)原材料要求 沈陽(yáng)市崇山路污水截流干渠工程歷時(shí)80天的時(shí)間 工程圓滿結(jié)束 并于2002年9月驗(yàn)收完畢 工程質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良 崇山路污水截流干渠工程的建成 對(duì)完善沈陽(yáng)市北部排水系統(tǒng)起到了十分重要的作用 同時(shí)也為北方地區(qū)大型玻璃鋼夾砂管頂管工程積累了大量的施工經(jīng)驗(yàn) 工程結(jié)果 注冊(cè)建造師繼續(xù)教育市政公用工程 大直徑鋼管輸水管道頂進(jìn)施工技術(shù) 以上海青草沙源水工程嚴(yán)橋支線為例 頂管施工因其具有的眾多優(yōu)點(diǎn)而在市政工程中而被越來(lái)越多的采用 頂管施工中 已從簡(jiǎn)單的手掘式頂管發(fā)展到刀盤土壓平衡頂管機(jī)等機(jī)械頂管 管材發(fā)展為鋼筋混凝土管 鋼管和玻璃鋼管 關(guān)鍵問(wèn)題 管道防腐 大口徑管道剛度 頂管施工技術(shù)發(fā)展 該工程為上海青草沙源水工程嚴(yán)橋支線輸配管線QYZ C2標(biāo) 供水規(guī)模440萬(wàn)m d 采用兩根DN3600鋼管 管線全線采用頂管施工工藝 頂管井約有57座 管道中心間距7 2m J8 J6為工程的最長(zhǎng)管段 920m J12 J13頂管段埋深10 5m 12 6m 地面情況復(fù)雜 頂管主要穿越土層為砂質(zhì)粉土夾淤泥粉質(zhì)土層和淤泥質(zhì)黏土層 J12 J13井頂管穿越建筑物平面圖 案例 上海青草沙源水工程嚴(yán)橋支線 工程簡(jiǎn)介 頂管機(jī)選型參考同類工程經(jīng)驗(yàn) 選用DN3600大刀盤泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī) 該掘進(jìn)機(jī)具有大扭矩 頂進(jìn)效率高 沉降控制精度高 操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn) DN3600大刀盤泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī) 工程簡(jiǎn)介 兩個(gè)擺動(dòng)可伸縮刀盤的矩形頂管機(jī) 任意斷面形式的頂管機(jī) 方形頂管機(jī) 五花八門的頂管機(jī) 多刀盤矩形頂管機(jī) 多軸偏心傳動(dòng)頂管機(jī) 單個(gè)大刀盤矩形頂管機(jī) 中繼間設(shè)計(jì)根據(jù)在黏土層施工經(jīng)驗(yàn) 擬定每段頂管設(shè)置2個(gè)中繼站 第一套中繼間設(shè)置在機(jī)頭后30m 第二套中繼間設(shè)置在機(jī)頭后250m 每套中繼環(huán)安裝24只800kN雙作用油缸 油缸行程為500mm 中繼間密封結(jié)構(gòu)采用雙道徑可調(diào)的橡膠密封 另增加兩道鷹嘴型橡膠止水圈 中繼間密封示意圖 工程簡(jiǎn)介 中繼間總裝照片 中繼間處理步驟 圖2 9 3 工程簡(jiǎn)介 J12 J13頂管段多次下穿五洲大道高架及A20外環(huán)主干道 頂管施工影響的建 構(gòu) 筑物如下 J12 J13井頂管沿線穿越周邊構(gòu)筑物情況 J12 J13井頂管穿越建筑物平面示意圖 下穿建 構(gòu) 筑物保護(hù)措施 減小地面沉降措施 1 選擇大刀盤泥水平衡頂管挖掘機(jī)工程實(shí)踐證明 大刀盤泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)對(duì)地表的沉降控制精度最高 效果最好 施工中通過(guò)采用信息化手段以優(yōu)化施工參數(shù) 指導(dǎo)施工 2 合理應(yīng)用 觸變泥漿套 原理施工中應(yīng)特別注意要從出工作井開始?jí)簼{ 機(jī)尾的同步壓漿和管道沿線定時(shí)補(bǔ)漿也很重要 3 做好置換漿工作當(dāng)頂進(jìn)結(jié)束后 在拆除觸變泥漿壓注接頭之前 必須對(duì)每個(gè)孔的球閥內(nèi)用泥漿置換觸變泥漿 應(yīng)邊放漿邊壓注水泥漿 直至整個(gè)管道全部完成 4 后期沉降的觀測(cè)與控制頂管施工結(jié)束后 應(yīng)做好持續(xù)監(jiān)測(cè) 并做好后期注漿 加固 直至沉降基本穩(wěn)定為止 下穿建 構(gòu) 筑物保護(hù)措施 既有建 構(gòu) 筑物土體加固1 確定加固的方法該段穿越的交通要道 不宜采用較大的加固設(shè)備 對(duì)該土體采用壓密注漿 純水泥單液漿 形式 加密注漿以梅花樁形式排列 孔距1000mm 深度為相應(yīng)區(qū)域管頂一下1m 2 確定加固范圍 J12 J13井頂管土體加固平面布置圖 下穿建 構(gòu) 筑物保護(hù)措施 管道接口處理管道材質(zhì)為Q235B型鋼材 現(xiàn)場(chǎng)焊接采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊 管組對(duì)接采用單邊 V 字形鴛鴦坡口形式 在導(dǎo)軌上進(jìn)行作業(yè) 管外焊接時(shí)制作安裝拱形外圈腳手架 管道焊接腳手架示意圖 管道接口和外防腐 J10井短管連接圖 管道接口外防腐頂管接頭的外防腐層應(yīng)與頂管管道防腐層采用相同的標(biāo)準(zhǔn) 與原涂層搭接寬度不小于100mm 工作井內(nèi)短管加工井內(nèi)短管和彎頭應(yīng)嚴(yán)格按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工 井內(nèi)管道拼接最后一環(huán)宜為直管 在拼接最后一環(huán)前應(yīng)逐步消除坡線和軸線誤差 J10井短管連接照片 管道接口和外防腐 1 注漿孔組件2 鋼管3 外螺紋接頭4 DN25球閥5 三通接頭6 膠管 頂管過(guò)程中 通過(guò)注漿系統(tǒng)和管節(jié)上的注漿孔 向管道外壁注入適量的膨脹土觸變泥漿 以有效控制頂力 DN3600鋼管上沿管節(jié)前端均勻布置6只注漿孔 注漿孔的位置應(yīng)避開焊熱影響區(qū) 該工程設(shè)置在管節(jié)前端150mm處 沿圓周均勻分布 相鄰管節(jié)的注漿孔呈45 交錯(cuò)布置 管節(jié)注漿孔布置圖注漿孔詳圖 管道接口和外防腐 注漿孔工后處理 頂管結(jié)束后需對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵 該工程采用鋼制管堵 悶頭 進(jìn)行密封 管堵材質(zhì)為Q235B鋼材 尺寸及形式如下圖 注漿孔封堵形式及悶頭具體尺寸 管道注漿技術(shù) 防腐層質(zhì)量要求水泥 強(qiáng)度等級(jí)不低于42 5級(jí) 砂子 顆粒堅(jiān)硬 潔凈 級(jí)配良好水 水質(zhì)清潔 不含有害物質(zhì)外加劑 不得采用有害水質(zhì)及腐蝕鋼材的外加劑 鋼管及配件內(nèi)防腐要求內(nèi)防腐采用水泥砂漿襯里 質(zhì)量要求應(yīng)符合 埋地給水鋼管道水泥砂漿襯里技術(shù)規(guī)范 的規(guī)定 除彎頭 三通外均采用機(jī)噴法施工 用涂敷機(jī)涂敷施工內(nèi)外防腐分兩層涂抹 DN3600管材噴涂襯里厚度18mm 允許公差為 4mm 3mm 水泥砂漿噴涂機(jī) 內(nèi)防腐施工及養(yǎng)護(hù) 涂敷作業(yè)流程圖內(nèi)防腐總體施工順序流程圖 防腐施工工藝流程 內(nèi)防腐施工基面處理及施工處理管道內(nèi)部的浮銹 氧化鐵皮 焊渣 油污等 應(yīng)徹底清除干凈 焊縫突起高度不大于防腐設(shè)計(jì)厚度的1 3 先下管后做防腐層的管道 應(yīng)在水壓試驗(yàn) 土方回填驗(yàn)收合格且管道變形基本穩(wěn)定后進(jìn)行 管道豎向變形不應(yīng)大于設(shè)計(jì)規(guī)定 且不得大于管道內(nèi)徑的2 內(nèi)防腐施工的技術(shù)要求施工時(shí)水泥砂漿必須用機(jī)械充分?jǐn)嚢?攪拌時(shí)間不大于10min 砂漿稠度應(yīng)符合襯里的勻質(zhì)密實(shí)度要求 砂漿應(yīng)在初凝時(shí)使用 水泥砂漿重量配比可在1 1 1 2范圍內(nèi)選用 坍落厚度宜取60 80mm DN3600管材噴涂襯里厚度18mm 噴涂允許公差為 4 3mm 泥沙漿抗壓強(qiáng)度不得低于30MPa 內(nèi)防腐施工及養(yǎng)護(hù) 水泥砂漿襯里平整度水泥砂漿襯里的表面的粗糙度水泥砂漿因收縮引起的裂縫水泥砂漿表面缺陷水泥砂漿襯里表面空鼓情況 DN3600管道內(nèi)防腐檢測(cè)頻率表 內(nèi)防腐施工的質(zhì)量檢查水泥砂漿襯里厚度 可用鉆孔方法或測(cè)厚儀檢測(cè) 測(cè)厚儀檢測(cè)時(shí) 每100m長(zhǎng)管段抽查2個(gè)的斷面 每個(gè)斷面應(yīng)測(cè)上下兩點(diǎn) 一個(gè)不合格時(shí)再抽查4個(gè)斷面 若其中有兩個(gè)點(diǎn)不合格 則檢測(cè)不合格 內(nèi)防腐施工及養(yǎng)護(hù) 試驗(yàn)參數(shù)的確定根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定 DN3600鋼管道設(shè)計(jì)工作壓力為0 8MPa 試驗(yàn)壓力為0 8 0 5 1 3MPa 根據(jù)工程具體情況 全線分為兩個(gè)水壓試驗(yàn)段 每段又分為南線北線 共做4次水壓實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度為4525m 管道水壓實(shí)驗(yàn)分段長(zhǎng)度不宜大于1 0km 考慮實(shí)際情況經(jīng)專家論證 實(shí)際分段情況如下 管道功能性實(shí)驗(yàn) J9 J13井DN3600泵驗(yàn)設(shè)備安裝示意圖 實(shí)驗(yàn)裝置 J9 J13井為例 11 5kW多級(jí)離心泵一臺(tái) 七級(jí) 輔助2in進(jìn)水管道 2in閥門 1in排氣管道 1in閥門 控制設(shè)備1 5級(jí)彈簧壓力表4塊J9 J13井管中心高程不等 根據(jù)高程水壓實(shí)驗(yàn)排氣管主要設(shè)置在最高的J12井 設(shè)備安裝情況如下 管道功能性實(shí)驗(yàn) 在試驗(yàn)管道兩端封堵采用橢圓形封堵和內(nèi)悶板兩種形式 經(jīng)協(xié)調(diào) 四段水壓實(shí)驗(yàn)共設(shè)置4只橢圓形封堵 與相鄰兩標(biāo)段公用4只內(nèi)悶版封堵 封堵形式如下 封堵形式 a 橢圓形封堵 b 內(nèi)悶板 管道功能性實(shí)驗(yàn) 試驗(yàn)流程設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定 水壓試驗(yàn)分為預(yù)實(shí)驗(yàn)和主實(shí)驗(yàn)階段 預(yù)實(shí)驗(yàn)階段 將管道水壓緩慢升至并穩(wěn)壓30min 期間若壓力下降可注水補(bǔ)壓 但不得高于試驗(yàn)壓力 檢查有無(wú)漏水現(xiàn)象 有漏水損壞現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)停止試壓 采取相應(yīng)措施后重新試壓 主試驗(yàn)階段 停止注水補(bǔ)壓 穩(wěn)定15min 當(dāng)15min后無(wú)壓力下降時(shí) 將試壓孔壓力降至工作壓力 0 8MPa 并保持恒壓30min 進(jìn)行外檢若無(wú)漏水現(xiàn)象 則水壓試驗(yàn)合格 水壓試驗(yàn)流程 管道功能性實(shí)驗(yàn) 水壓試驗(yàn)結(jié)果J9 J13井南線 試驗(yàn)長(zhǎng)度892m試驗(yàn)段的主水壓試驗(yàn)結(jié)果如下 結(jié)果表明水壓試驗(yàn)達(dá)到規(guī)范要求 主水壓試驗(yàn)結(jié)果 管道功能性實(shí)驗(yàn) 嚴(yán)橋支線工程作為青草沙水源地原水工程的陸域系統(tǒng) 于2010年12月1日順利投入使用 從青草沙原水工程基本建成到全面運(yùn)行 受益總?cè)丝趯⒊^(guò)1100萬(wàn) 長(zhǎng)距離 大管徑鋼管頂進(jìn)施工 技術(shù)難度更高 質(zhì)量成本風(fēng)險(xiǎn)更大 工程技術(shù)人員相繼攻克了超長(zhǎng)距離頂進(jìn) 軸線精度測(cè)量等技術(shù)難題 數(shù)項(xiàng)施工關(guān)鍵技術(shù)研究成果代表了我國(guó)大直徑鋼管頂管施工技術(shù)水平 也奠定了我國(guó)在國(guó)內(nèi)外行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先的地位 工程結(jié)果 注冊(cè)建造師繼續(xù)教育市政公用工程 供熱管道焊接質(zhì)量事故案例分析 案例一 南街區(qū)供熱管線改擴(kuò)建工程 工程概況某市政公司中標(biāo)承建城南街區(qū)供熱管線改擴(kuò)建工程 其中包括對(duì)保溫脫落 跑 冒 滴 漏水 氣 嚴(yán)重的管線拆除并增容新建 對(duì)銹蝕滲漏的補(bǔ)償器及發(fā)么進(jìn)行更換和新建 其中直埋敷設(shè)管道1729m DN250 Q235B管材 采用高密度聚乙烯護(hù)管聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管 建設(shè)單位將管道安裝作為專業(yè)分包直接交由B公司負(fù)責(zé) 某市政工程公司負(fù)責(zé)土建 包括5處穿越施工 施工和管道安裝配合 案例一 南街區(qū)供熱管線改擴(kuò)建工程 事故簡(jiǎn)述1 管道試運(yùn)行合格即進(jìn)入試供暖 在試運(yùn)行期間隨壓力 溫度升高 發(fā)生漏氣漏水事故 運(yùn)行壓力達(dá)不到規(guī)定值 導(dǎo)致街區(qū)住戶大面積停熱事故 2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn) 位于13號(hào)井北側(cè)的直埋管道在焊口處出現(xiàn)爆裂 泄露水進(jìn)入附近樓房地下室 3 爆裂處管節(jié)經(jīng)專業(yè)部門檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)焊口處的焊縫熱影響區(qū)拉裂 焊縫夾雜有異種鋼 4 試運(yùn)行記錄顯示管道水熱升溫速度有超過(guò)10 h的現(xiàn)象 案例一 南街區(qū)供熱管線改擴(kuò)建工程 事故原因分析 直接原因 13號(hào)井附近發(fā)生爆裂的直埋管道是因故切斷后補(bǔ)焊的管口 接口焊接質(zhì)量不合格 焊口缺陷在檢查時(shí)沒(méi)有被及時(shí)發(fā)現(xiàn) 引發(fā)事故的原因 主要原因 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制缺失 焊工施工人員的焊接基本知識(shí)缺乏和質(zhì)量意識(shí)差 案例一 南街區(qū)供熱管線改擴(kuò)建工程 事故原因分析 現(xiàn)場(chǎng)接口焊接質(zhì)量不合格表現(xiàn) 坡口不夠 導(dǎo)致焊縫強(qiáng)度不足 兩側(cè)焊口離熱影響區(qū)較近 造成應(yīng)力集中 焊縫夾雜有異種鋼 說(shuō)明焊接時(shí)沒(méi)有按照焊接工藝進(jìn)行接口焊接 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制缺失表現(xiàn) 沒(méi)有坡口形式檢驗(yàn)的記錄 并且沒(méi)有嚴(yán)格的處置意見 為滿足供熱期限要求 未嚴(yán)格按照預(yù)定的升溫升壓方案試運(yùn)行 焊工上崗前的考試成績(jī)差 并未見補(bǔ)考記錄和成績(jī)合格證明 案例一