管道工程概況范文
時間:2023-12-07 18:02:01
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篇1
關鍵詞:管道工程師;EPC項目;總承包;作用
中圖分類號:TU81 文獻標識碼:A 文章編號:
1.引言
隨著設計院向工程公司的轉變,EPC 總承包項目越來越多。因此,作為一名管道工程師,也由過去單一的設計型,逐漸轉變為技術管理復合型,以適應項目總承包對質量、進度和費用控制的要求。筆者因多次參加公司承攬的EPC 總承包工程,做管道工程師的具體工作,因而積累了一點工作經驗,在這里想就管道工程師在EPC 項目中充分發揮設計在工程總承包中的主導作用,爭取更好的經濟效益和社會效益,進一步學習先進的現代項目管理理論并加以運用到實踐中,談一點個人的體會。
2.管道工程師在工程各個階段的作用
對一個管道工程師而言,在純設計項目中,做好設計和現場技術服務這些工作就可以了,因為輸出的產品主要是設計文件。而EPC 總承包項目是對建設項目的策劃、定義、設計、采購、施工、開車指導進行工程總承包/交鑰匙,輸出的產品是實物―工程。為了更好的實現全過程的費用、質量和進度三大控制目標,管道工程師就要協同各階段的專業技術人員,不僅作好設計方面的工作,還要完成壓力管道設計報批,工程報價,施工方案協調,采購、分包技術評審,配合業主內部審核,竣工工程量核算等工作??傊?,管道工程師要跟蹤、滲透到工程的全部過程和建設的各個環節。
2.1 管道工程師在設計階段的作用
國際咨詢工程師聯合會(FIDIC)1995 年出版的《工程設計與總承包和交鑰匙工程合同條件》中說明,工程設計與建設總承包(Contract for Design-build)和交鑰匙工程(Turnkey)兩個術語都含有承包商全面負責設計這一內容,并明確規定“承包商應完成本工程設計并對其負責”,對于建設總承包工程,承包商應按雇主要求負責工程(包括土木工程,機械與電器等建筑工程的不同組合)的設計與建設。交鑰匙工程則通常還包括承包商提供一套完整的施工設計文件。
管道專業作為提出和接收條件的主導專業,既要將設計質量放在首位,又要在滿足合同要求的基礎上優化設計方案,達到節約投資,實現投資控制的效果。正確運用建設工程規范,作好設備布置方案,和其他專業一起商定空間分配和規劃,作到宏觀調控,為各個專業開展設計工作打好基礎。管道專業在認真完成本職工作的同時,還要認真配合其他專業工作,作到及時溝通、商議,配合默契,把工程做的有分有和,渾然一體。在發圖或入庫前,組織各個專業會簽,盡量避免或減少專業間的誤、碰、漏、錯情況,保證整個項目的完整性、正確性,高質量地完成設計工作。
管道專業要配合其他專業,按照施工要求,分批、分段進行發圖。管道專業還要配合采購工作,依據設備管道材料特點,對材料提精、提準。充分體現設計提前介入采購、施工及開車的工作,為保證費用、質量和進度控制創造條件。
由于EPC 項目是交鑰匙工程,其特點就是要反復協調,突出表現在與外界環境因素進行的反復協調,這主要涉及與業主需求和政府有關審批工作的協調,從為業主服務的角度,應盡力能通過修改設計,滿足和實現業主變化了的需求。管道工程師和政府有關審批的關系,主要是設備布置圖應滿足國家的有關防火規范;還有就是壓力管道的報批工作。這不僅是國家政府主管部門對工程備案的檔案資料,也是在工程進行過程中對施工進行指導的重要依據之一。
壓力管道的報批,管道工程師需要提供的報批文件內容及其說明如下:
(1) 壓力管道情況匯報:從總承包商的角度,向工程所在?。ㄊ校┑膰屹|量監督局說明工程概況;設計單位壓力設計管理概況;該工程壓力管道設計情況;生產工藝概況;壓力管道分類情況;管道檢驗要求、方法等特點和情況做匯報。
(2) 管道一覽表(壓力管道部分):包括管道的壓力管道分類等級和焊縫的射線探傷比例等。
(3) 壓力管道所在管道平面布置圖目錄及圖紙,并蓋有壓力管道設計資質簽章。
(4) 壓力管道施工說明:這也是壓力管道施工綱領性指導文件,既要概括又要根據不同工藝介質特點,對壓力管道施工從管件校驗、焊接方法、管道檢驗和試驗、管道吹掃和清洗、管道支吊架、絕熱、涂漆及靜電接地等做具體說明。其中要恰當地選取所要執行的標準規范,一般地,行業標準高于國家標準,如石化部針對火災危險性大或毒性高的介質的管道施工驗收要求,更加嚴格,抽檢的比例要高于國標,以保證生產運行的安全可靠性。作為總承包商,對這部分執行操作的相應費用和成本,要有正確的認同,在項目開始就應按規定好的規范要求作好預算,否則,對EPC項目的費用就會超標、難以控制。
(5) 壓力管道成果登記表。管道工程師按統一表格填寫。
2.2 管道工程師在施工階段的作用
在EPC 建設工程項目中,管道工程師不僅作為設計代表、往往也作為施工技術服務人員進駐施工現場,以保證施工階段的順利進行,做好技術支持以及和采購、施工方面的協調工作。
在設計交底會中,對施工單位、監理單位和建設單位等對設計圖紙及文件提出的疑問做出解釋;還應將設計成品別需要的和條件不落實的部分,向施工單位和相關人員交代清楚,以免給施工造成返工和窩工等浪費。
管道工程師在處理現場設計變更中,也起著統觀大局的作用。不論是設計單位自行提出,還是建設單位提出而引發的設計變更,都必須嚴格執行設計變更的簽批程序,以明確責任,為竣工結算,減少索賠,作好準備。在施工圖設計文件與建設單位投入使用前后,由于諸多原因,都有可能造成設計變更的發生,在這種情況下,特別應注意的是以升版形式出現的設計變更,管道工程師在做好工程技術圖紙的修改工作的同時,還要及時圖紙最新版次的索引目錄,為施工部門的文件控制管理,作好服務工作,以保證施工的圖紙的時效性和正確性。
管道工程師在現場應參加檢查與管道專業相關的施工工作。對施工中的里程碑及關鍵節點進行偏差檢查與分析,尤其對關鍵路線的影響因素進行重點監控,以便提醒施工經理,及時采取措施保證工程進度。
2.3 管道工程師在工程竣工驗收階段的作用
國際工程建設總承包中,業主一般都要求承包商在施工完成后,編制一套完整的竣工圖,這在國際咨詢工程師聯合會(FIDIC)1995 年版的《工程設計和建設總承包和交鑰匙工程合同條件》中,也有明確規定??⒐D的編制應隨工程施工同時進行,不僅將現場設計變更如實反映在竣工圖上,也要將施工詳細記錄,作為竣工圖進行編制。而這些施工記錄和現場設計變更通知單,必須經現場業主代表簽認,即是竣工圖的原始資料,也是對于將來作為承包商向業主進行施工索賠的至關重要的依據。管道工程師要幫助項目經理據此核算確認工程量清單。
篇2
關鍵詞:玻璃鋼管道 長距離 供水 設計 總結
1 工程概況
1.1 設計概況
頂山供水管道工程的任務主要是為北疆供水工程頂山至三個泉區段各施工點提供生活和生產用水,供水系統施工期運行5年,后期作為綠化用水管道。頂山供水工程起點在頂山管理處,終點在三個泉管理處,供水管線總長約144km,沿線主要供水對象為頂山隧洞、小洼槽倒虹吸、戈壁明渠、三個泉倒虹吸施工區及管理站所等。管道設計流量384m3/h,最大日供水量可達9000m3/d。
頂山供水工程由水源地、供水管道、泵站和高位水池組成。根據水源的分布情況,供水系統選用一連水庫及總干渠作為取水泵站(一級泵站)的水源。結合北疆供水工程的渠道布置以及伴行公路的布置,供水管線主要沿伴行公路右側布置,距離渠道100~150m,以利于施工、管理、運行。管道與渠道、道路布置關系見圖1。
圖1
頂山供水管道與渠道、道路布置關系示意圖
系統組成如下:根據沿線的地形特點,在水源地590m高程設一級揚水泵站,通過7.5km管道揚水至頂山高位水池,高程685m,此處設1600m3調節水池,對供水系統的水量進行調節,增加供水系統的靈活性,并利用重力自流輸水至126管理所;高位水池至126所長114.5km,最大地形高差143m,呈兩頭高中間洼的地形特點,管道采用DN400~DN350玻璃鋼管道;在126管理所設1000m3調節水池及二級揚水泵站,通過14.5km管道揚水至三個泉管理處,管道采用DN350玻璃鋼管道,管道末端設2000m3調節水池及10000m3儲備水池。供水管線每隔5km設一處分水點,以滿足沿線建設單位用水。系統布置示意圖見圖2。
圖2
頂山供水管道工程系統布置示意圖
1.2 地質、水文、氣象
篇3
關鍵詞:南水北調;配套工程;管道工程;管材選擇
鋼管應用歷史較長,范圍廣,是一種傳統的輸水管材。鋼管具有強度高、可靠性高、適應性強等優點,在穿越河流、鐵路、山谷和障礙物時多采用鋼管,但其耐腐蝕性差,內、外壁仍需做防腐處理,使用壽命一般不超過25年。但在做防腐處理時應盡量使水泥內襯涂層密實均勻,并在施工過程中防止涂層剝落。與其他管材相比,鋼管現場的工作量較大,并且施工現場焊接需要有電源,并保證工作坑內無積水,整個工程造價較高。因此,有必要根據工程概況特點進行棺材的選擇。
1 工程概況
邯鄲市南水北調配套工程水廠以上輸水管道工程承擔著向邯鄲市24個供水目標輸送長江水的任務。工程共涉及邯鄲市、磁縣、成安等共13個市縣區;肥鄉縣工業園區、館陶縣工業園區、永年縣西南工業園區、永年縣標準件工業園區,共4個工業區;馬頭電廠、邯鄲鋼鐵廠、縱橫鋼鐵廠,共3個大型企業。供水區控制總面積7384km2,多年平均分水量為35202萬m3。
按照要求,南水北調中線一期工程2013年主體工程完工,2014年汛后通水。國務院南水北調建委會第五次會議再次明確要求確保配套工程與主體工程同步建成發揮效益,并明確對配套工程建設任務重的省份給予重點支持。當前,南水北調中線總干渠工程施工正酣,為確保工程效益的及時發揮,及早緩解我市的水資源危機狀況,我市抓緊時間開展配套工程前期工作。
2 管材的種類與特點
水廠以上輸水管道工程上接南水北調中線總干渠,下至各目標水廠,具有“建筑物節點多、管線長、涉及面廣”的特點。工程較分散、各分水口門線路長短不一,管徑類型多(250~2000mm),管道工作壓力分別為0.6Mpa和0.8Mpa,管道覆土厚度在3m~13m,工程對水質的要求高。管線的造價在整個輸水工程中所占的投資比例較大,占整個工程造價的30%~40%,因此管材的選擇應從工程的規模、重要性、管徑、水力計算、工作壓力、地形地質、工期、資金等方面綜合分析確定,以達到性價比最優。輸水管材一般分為金屬管材、非金屬管材和復合管材3大類,目前我國長距離輸水工程常見的輸水管材主要有鋼管(sP)、鑄鐵管(CIP)、預應力混凝土管(PCP)、預應力鋼筒混凝土管(PCCP)、玻璃鋼管(GRP)和熱塑性塑料管材,各種材料管材綜合比較見表1。
本次針對大管徑比選管材主要為:鋼管、退火球墨鑄鐵管(內襯水泥砂漿)、管芯纏絲預應力混凝土管、預應力鋼筒混凝土管和玻璃鋼管;中小管徑比選管材主要為:內涂鋼塑管、退火球墨鑄鐵管(內襯水泥砂漿)、玻璃鋼管、聚乙烯管和硬聚氯乙烯管。
3 管材選擇
為了便于比較,將預應力管和內襯水泥砂漿防腐的金屬管歸為第一類管材,管壁粗糙系數按n1=0.013計;玻璃鋼管及熱塑性塑料管為第二類管材,管壁粗糙系數按n2=0.009計。就本工程來說,局部水頭損失按沿程水頭損失的10%計,對于給定水頭、長度和管徑的管道,通過水力學中的謝才公式與滿寧公式,可推導求得以下關系:
4 結論
本工程輸水管道管材的選擇根據管徑、內壓、外部荷載和管道敷設區的地形、地質、材料的供應,按照運行安全、耐久、減少漏損、施工和維修方便、經濟合理的原則,經技術、經濟、安全等綜合分析確定如下:
篇4
關鍵詞:拖管施工技術;市政管道工程;應用
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A
引言
拖管法是非開挖施工技術中的一種,該方法利用導向鉆機安裝管道,是應用擠壓原理設計的,大大提高了施工速度,并對周圍管道和環境減少了破壞性。目前,已廣泛采用該方法在城市道路下鋪設相關管道。
工程概況
某市政道路管道改造工程路線較長,且管道沿線范圍跨越學校和居民區,若通過封閉路段采用傳統的地面開槽施工方式進行,勢必會對沿線交通的正常運行產生嚴重影響,以及對師生、居民的正常學習和生活生產帶來很多不便;另一方面,考慮到管線絕大部分均處于路側的人行道下,離道路側邊建筑民房的距離很?。ㄗ罱幉蛔?.5m),如果按傳統形式的地面基坑開挖埋管的施工工藝進行,勢必會對管道沿線的建筑民房的結構性能產生嚴重影響甚至引起其結構破壞;再者,經地質勘查發現該地段區域的地下水相對豐富,管道下埋的深度較深(約8m),用集水井降水法難于使地下水水位下降到設計要求,故決定采用非地面開挖的水平定向鉆進拖管技術進行該管道工程的施工,以解決上述施工環境影響、建筑結構安全、地下水水位難于控制等方面的技術難題。
施工準備
材料準備
該管道采用地下水平定向鉆進的方式進行鋪管施工,管材主要采用直徑700mm的HDPE管。實際施工過程中,其長距離的地下水平定向鉆進、回拉擴孔、回拖鋪管的施工為24h連續施工,所以在工程正式開工施工前,應將拖管設備、管材、各種焊材等提前進場準備。
設備準備
該市政管道工程共采用2臺DDW-250型非地面開挖導向鉆進鋪管鉆機配合使用進行施工,本鉆機為履帶式全液壓鋪管鉆機,具有質量可靠、機動性能好、整體性強、結構緊湊、自動化程度高、扭矩大、操作簡單可靠、裝卸鉆桿方便省力、效率高等特點。尤其適合復雜地形,長距離、大口徑管道穿越施工。性能參數見表1。
表1 DDW-250型非開挖導向鋪管鉆機性能參數
拖管施工
拖管施工的主要工序為:地層勘探及地下管線探測、設計鉆進軌跡、設置檢查井、鉆液配制、導向孔鉆進、回擴和管線回拖、管道密閉性檢驗、注漿施工等。根據設計要求和場地勘測情況,放出相應的入土點、出土點和管道軸線的準確位置,并在入土點位置確定出鉆機相應的安裝位置。
場地勘測、地下管線探測
場地勘探的主要內容是為選擇鉆進方法與配制鉆液提供根據,了解有關地下水與地層的情況。其內容包括:土層的標準分類、含水性、透水性、孔隙度與基巖深度、含卵礫石與地下水位情況等。可采用查資料、鉆探與開挖方法獲取。
場地地下管線的探測主要是為了解施工場地范圍內地下既有的市政管線或其他埋設物的準確位置,為鉆進軌跡的設計提供設計依據,通常情況下可采用物探法進行。通常采用物探法,根據其定位原理可分為:直流電法、電磁法、地震波法、紅外輻射法與磁法等。
鉆進軌跡設計
導向孔軌跡設計是否合理直接影響著管線施工能否成功。鉆孔軌跡的設計主要是按照工程要求、地形特征、地下障礙物的具置、地層條件、鉆桿允許的曲率半徑、鉆頭的變向能力、鉆桿的入出土角度、導向監控能力與被鋪設管線的性能等,得出最佳鉆孔路線。
檢查井設置
經場地勘察發現,該管道鉆進工程位于細砂層,可按常規施工方法先進行鋼筋混凝土檢查井的設置。首先定好檢查井的準確位置,再采用地面開挖的方式進行施工,開挖深度控制為2~3m,接著再施工相應的檢查井室的鋼筋混凝土結構,井室均設計為圓形結構。
配制鉆液
鉆液在施工中起著非常重要的作用。鉆液具有鉆具、冷卻鉆頭(冷卻與保護其內部傳感器),更重要的是可以攜帶與懸浮鉆屑,使混合后的鉆屑成為流動的泥漿順利地排出孔外,不僅為回拖管線提供充足的環形空間,而且能減少回拖管線的阻力與重量。在孔中殘留的泥漿能夠起到護壁的作用。
在實際施工中,從現場場地開挖面觀察深度處于6.0~9.0m的圖層均為流砂(低液限粉土),鉆進施工時需要配制適合該流砂層低液限粉土地層特性的漿液,同時還應按一定比例加入適量的外加劑。在鉆進施工遇到不同地層變化時,應及時調整鉆進漿液的配合比以適應鉆進施工的要求。
導向孔鉆進、回擴和管線回拖施工
1、導向孔鉆進
(1)導向孔根據設計曲線鉆進。施工過程中,謹慎處理控向數據,并適當控制鉆進速度,保證導向孔光滑,鉆孔導向剖面示意圖如圖1所示。
圖1 鉆孔導向剖面示意圖
該管道工程的入鉆處傾斜角為11°,每根鉆桿折角控制為0.22~0.27°,相鄰各鉆桿的方向改變量相對較小。為防止鉆桿在鉆進過程中出現左右方向的嚴重偏離,在入土、出土點之間每隔10~15m設置一個明顯的標記。實際鉆進時,每鉆進一根鉆桿,探測3次方向,并全程安排專職人員記錄鉆進過程中的鉆桿扭矩、推力、方向改變量、泥漿壓力、泥漿流量等施工控制參數。導向孔鉆進完成后,應根據鉆孔的設計軌跡和記錄數據的對比結果,參照相關的誤差允許范圍,確定導向孔是否可用。
2、回拉擴孔
鉆孔導向完成后,采用分級反拉旋轉擴孔成孔,分別采用D250、D350、D450、D550、D650、D750鉆頭分級反擴成孔。在實際施工時,采用了帶長槽回擴頭,并兼有錐形擠擴器和飛旋刀式切割器的復合功能,在中密度黏土、礫泥粉土的工程條件下施工具有很高的施工效率?;乩瓟U孔如圖2所示。
圖2 回拖擴孔剖面示意圖
3、管線回拖
擴孔施工完成后,對管道孔進行必要的清孔,并立即進行管線的回拖施工。管道的拖管施工應連續進行,直至回拖到設計要求的位置才能結束。
監測與控制
采用先進的導向探測儀對地下鉆桿鉆進的各控制要素進行監測,并不斷根據監測數據調整鉆頭的鉆進方向和速度。鉆桿的鉆進軌跡一般應考慮以下要求:必須避開地下既有的市政管線和其他較大的障礙物;鉆進的角度或出鉆角度應嚴格按設計要求進行控制。
管道高程測量控制措施
(1)鉆孔前測量控制措施
根據施工圖紙,利用經緯儀或全站儀設定拖管段(兩井之間的位置)坐標與距離,確定拖管導向孔中心線在地表走向,測量出導向孔中心線與地面的相對高程數據,同時按照管道鋪設深度的要求,明確導向孔的出入土點位置與出入土角度,將測量出的鉆孔軌跡繪出具體圖紙。
鉆孔過程中的測量控制措施
在導向孔鉆進的過程中,測量人員手拿導向儀,經過導向鉆頭內探頭發射器發出的信號來確定鉆具的準確位置,運用導向儀接收器獲得的數據和預先設計的數據相比較,每鉆進 2~3 m 時進行一次測量計算,并且隨時調整鉆進軌跡,如果鉆進實際超出設計的誤差范圍,那么就需要回拉鉆桿,重新鉆進。
擴孔過程中測量控制措施
嚴格按照管道軌跡設計導向孔鉆進完成后,就是進行擴孔工作,不同土層使用不同的擴孔器,淤泥層適合使用筒型擠壓式擴孔器,流沙層與粘土層適合使用刮刀式擴孔器,巖石層適合使用合金鋼牙輪擴孔器,
管道密閉性檢驗
1、管道安裝完畢且經檢驗合格后,應進行管道的密閉性檢驗。宜采用閉水檢驗方法。
2、進行閉水試驗檢查時,應先向管道內充滿水并保持上游管道頂部至少3m以上的水頭壓力,再進行管道的外觀檢查,不得出現漏水現象;同時,整條管道在24h內的滲水量應不超過相關規范計算的允許滲水量計算值。
(七)管壁及造斜段注漿
由于施工擴孔直徑大于設計管道直徑,拖管完成后,在管道外壁及造斜段壓注水泥漿,使水泥漿與拖管過程中的泥漿充分結合,加固土體硬度。對管道取到充分的保護作用。
結束語
非開挖技術是一項技術先進、實用性強、實用面廣、效益好的施工技術。市政管道工程中采用的拖管施工技術,成功解決了施工對交通、環境影響大,其技術和工藝將得到不斷的優化和提高。
參考文獻
篇5
關鍵詞:抗浮埋深;極限沉降;有限元優化算法;穿堤管道
中圖分類號:TU433 文獻標志碼:A 文章編號:1672-1683(2015)06-1177-04
Abstract:Submerged pipeline project may encounter anti-uplift break and embankment settlement and deformation.How to determine the anti-uplift buried depth and ultimate settlement in the design is a key problem to be solved to ensure project safety.In this paper,a cross-river submerged pipeline was taken as an example,an optimal algorithm based on finite element method was proposed to obtain a more practical and reasonable anti-uplift buried depth in consideration of the overlying soil layer intensity,flood passage and erosion,and earthquake load.In addition,ground loss was simulated based on the ultimate shrinkage of pipeline,and the vertical ultimate settlement and displacement were obtained eventually.The results can provide the basis for the project design and subsequent settlement monitoring.
Key words:anti-uplift buried depth;ultimate settlement;finite element optimization method;submerged pipeline
管道工程布置難免要與江河交叉,施工過程常選擇從河底穿越。穿堤管道一般管徑較大,穿越飽和土層,若管道的埋深不夠,抗浮能力不足,上浮力超過管道上方覆土重量、自重時,將導致管道上浮和變形,產生透水裂縫,且在施工過程中的縱向不均勻沉降會危及管道的施工及運行安全[1-2]。
因此,管道需要進行抗浮埋深設計和沉降計算。管道抗浮埋深必須在保證結構穩定的前提下盡可能降低建設成本,這個問題對于河道較寬、河道水流沖刷較嚴重的地段,尤為突出[5]。穿堤管道易引起較大管道自身縱向變形和地表沉降,對管道和大堤的安全性構成威脅[6-7],因此穿堤管道在設計中必須選擇合理、經濟的抗浮埋深,本文通過有限元優化算法對某工程管道最小抗浮埋深進行計算分析,為工程實際埋深提供參考,并進行沉降計算以保證管道的穩定和結構安全。
1 工程概況
1.1 穿堤管道工程
某工程管道全長約2.0 km,途經某河道。與河道交叉處河道寬度約55 m,河道高水位時斷面平均流速約1.45 m/s,沖刷明顯??紤]到管道架空方式會與規劃立交橋沖突,故設計管道在河道下方穿越。管道采用頂管開挖方式,頂管內徑3.5 m,壁厚320 mm,管道容重24.5 kN/m3。由于頂管開挖易引起縱向變形及地表沉降,威脅大堤及管道的結構安全,綜合考慮施工難度、結構安全以及上方覆土深度等對工程的影響,頂管作業必須選擇合理、經濟的抗浮埋深,并進行管道極限位移沉降分析。
根據設計資料與地質勘測資料,穿堤管道工程土壤可分為三類:粉土、粉質黏土和黏土。以河底平面最低處為零基準面,基準面以下3 m為粉質黏土,以下3 m至7 m處為黏土,黏土之下為粉土。土層性質見表1,管道襯砌性質見表2。土體的材料模型采用摩爾-庫倫模型。
1.2 建立分析模型
為得到該穿堤管道合理抗浮埋深,建立有限元模型見圖1。并在APDL(ANSYS參數化程序)中/SOLU(加載與求解)部分施加邊界條件、荷載,其中行洪沖刷、地震荷載等參照相關規范確立,行洪沖刷主要考慮汛期水流對河道的最大沖刷深度的影響,由于本文分析管道的抗浮埋深,所以關于地震荷載部分只分析地震荷載的豎向分荷載,其大小根據該地區的歷史資料以及考慮工程規模的大小確定。使用生死單元技術逐步殺死土層單元,達到減小管道埋深效果模擬沖刷,求出最小埋深。
為分析管道極限位移沉降,在PLAXIS有限元軟件[8-11]中綜合考慮施工過程中引起地層損失和地表沉降的各種因素,建立平面模型見圖2,計算荷載包括土體自重應力和孔隙水應力。2 抗浮埋深分析
工程中通常采用工程類比,多用經驗公式估算確立最小埋深。傳統使用的工程類比法有權函數法、位移收斂法等[3-4],但由于穿堤管道的工程地質各異,外力荷載復雜,不同工況下承載力與不同洪水位下土壤材料屬性等均有變化,傳統算法未考慮管道上覆土體強度引起的抗摩阻力,未考慮施工及運行中河道沖刷、土層特性變化等因素的影響,據此算出的最小埋深與實際情況會有出入。
本文采取有限單元數值模擬,在常規荷載組合的基礎上,綜合考慮土的強度、行洪沖刷深度、動荷載和河道邊界等因素的影響,通過優化計算,確定管道抗浮穩定的最小埋深。
2.1 管道最小埋深傳統計算方法
傳統算法計算穿堤管道抗浮埋深,其原理為分析管道浮力與各部分重量總和的平衡來估計抗浮埋深。計算示意圖見圖3,根據設計資料可求得其管道埋深為3.36 m。
2.2 管道最小埋深有限元計算方法
按照設計需求,建立對應的有限元模型,通過ANSYS有限元程序優化模塊對其迭代分析,當優化分析過程中,豎直位移云圖中管道出現上浮趨勢,主應力云圖中管道周邊開始出現拉應力,即滿足各項約束條件,程序迭代停止,此時的覆土深度即為合理管道抗浮埋深。豎直位移云圖及主應力云圖結果分別見圖4、圖5。當管道埋深較小時,可明顯看出位于河道部分的管道向上凸起,有上浮破壞的趨勢。從管道主應力云圖可看出深色主要集中于管道上,在河道中間及管道隆起幅度較大的地方,拉應力較大。
2.3 傳統算法與有限元優化算法結果的對比分析
對工程抗浮埋深的分析,傳統算法較為簡便,能夠快速直觀的得到最小埋深,但其未能考慮地質、動荷載、復雜邊界及行洪沖刷等因素。對于本工程,兩者在不同特征水位下計算得到的最小埋深見表3,表中所列水位分別為河道可能出現的最高水位,正常水位,最低水位。
按相關規范要求:穿越江河水底時,覆蓋層最小厚度不宜小于2.5 m,且在有地下水地區及穿越江河時,管頂覆蓋層的厚度尚應滿足管道抗浮要求。由表3結果可看出傳統算法與有限元優化算法得到的最小埋深均滿足規范要求。但傳統算法計算的最小埋深沒有考慮到不同特征水位和河道沖刷深度的影響,而有限元優化算法考慮的情況較復雜,包括水位的變化,行洪沖刷深度,而這些條件對于計算管道最小埋深都是不利的。當水位較高時,相當于增加了上覆土層的重力,而水位的高低對土體的飽和度沒有直接影響,管道內部壓力不變,則計算的埋深較小,反之亦然;行洪沖刷深度越大,上覆土層厚度減少,在其他因素不變時,有限元優化計算的結果結果將偏大。由此可見,有限元優化算法考慮的因素相對較多,同時還考慮了土體的抗剪強度,但這個因素相對土質、行洪沖刷以及水位變化的等因素的影響較小,因此有限元優化算法的計算結果更大,所以有限元優化算法的結果更精確,據此對于一些沖刷較大,邊界條件復雜的類似工程宜采取有限元優化算法。
3 極限沉降位移分析
3.1 沉降機理
頂管施工引起的地面沉降,其成因相當復雜。主要原因為施工引起的各種地層損失和頂管管道周圍受擾動土體的再固結造成,沉降大致是由以管節環形空隙、工具管開挖、管節與周圍地層摩擦、工具管糾偏、后靠土體變形、工具管進出工作井等引起的地層損失[12-15]。本文關于極限位移主要考慮土體的自重以及孔隙水應力這兩個因素引起的管道沉降位移,計算工況為施工階段的開挖階段。
3.2 計算結果分析
首先考慮管道內土體清除后,在孔隙水應力和土體自重應力作用下產生的沉降位移,然后模擬因管道收縮而引起的沉降位移。經計算,極限沉降位移是3.014×10-2 m,發生在管道最高點。由此引起的地面最大沉降位移是0.945×10-2 m,發生在管道正上方,這是由于該位移主要是給定的極限管道收縮率引起的,而此收縮率是均勻收縮率,且管道底部土體較密實,因此管道在沉降的過程中還存在被向上擠壓的趨勢,故管道下方總體上還是出現了土體上升的情況。管道挖空后,在上方孔隙水應力和土體自重應力的作用下,原本假設的均縮管道的實際變形為管道上半部分變形大,下半部分變形小,見圖6。
本文主要關注管道本身的變形以及管道開挖所引起的地面沉降,從圖7(圓圈表示管道)中也可以看出,開挖管道引起的沉降主要發生在管道周圍,沉降從管道頂部到地面逐漸減小,這與實際情況也是相符的,也表明管道在開挖施工末期仍然保持穩定。
4 結論
(1)傳統算法和有限元優化算法計算得到的管道最小埋深均符合相關規范規定,但前者求出的最小埋深不夠準確,后者考慮了行洪沖刷、河道水位變化、地震動荷載等因素的影響,得到更符合工程實際的結果。因此,在實際過程中應該同時采用這二種算法計算最小埋深,相互比較,綜合確定用于設計的最小埋深。
(2)對本文算例的穿堤管道工程,使用有限元優化算法得到抗浮最小埋深為4.63 m。在該工程設計中實際選取的管道埋深為5 m,參考了本文模擬計算的結果。這也說明本文所提出的有限元優化算法在工程應用中的合理性。
(3)本文對算例的穿堤管道工程模擬,探究施工對河道、護岸結構的影響,通過確定管道的極限收縮率,計算出河道及其護岸結構允許垂直極限沉降位移值是3.014×10-2 m,表明管道在開挖施工末期仍然保持穩定,此將為后續沉降監測提供參考依據。
(4)對于穿堤管道工程施工中,可采取選擇大的曲率半徑,適當的工具管,并減小糾偏角度,保持開挖面的穩定性,通過二次注漿等等措施改善管道周邊土體性質以減小實際沉降量。
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篇6
關鍵詞:建筑給排水管道工程施工質量施工管理
引言:
建筑給排水管道工程不僅要及時、準確、合理、迅速地將城市中的雨、污水排出去,而且對加強城市建設管理,美化城市環境起著決定性的作用。因此,加強建筑給排水管道工程的施工管理,是建筑工程質量管理的重要組成部分。
1、工程概況
新建鐵路成都東客站給排水工程是供給車站1-26股道的客車上水,1-14站臺的站臺消防,1、2;5、6;23、24;25、26四股道的卸污系統以及東客站主站房和其它附屬建筑的給排水的供給系統工程,共計鋪設管道24公里。公安派出所、乘警支隊辦公樓室內給排水工程主要供給派出所工作人員日常的生產、生活用水也包括辦公樓里的消防系統用水。
2、給水管道施工管理
2.1給水管道特點及選用原則
目前出現的新型建筑給水管材包括以下幾種:⑴聚氯乙烯類(PVC-U,PVC-C);⑵聚乙烯類(PE,PEX,HDPE,MDPE);⑶聚丙烯類(PPR,PPB,PPC);⑷聚丁烯類(PB);⑸工程塑料類(ABS);⑹復合管類:鋼塑、鋁塑、銅塑復合管等。
管材的選用受多種因素影響,需要綜合考慮國家及地方性相關政策、標準、規范,并根據施工地區地質特點、工程性質、設計標準等因素綜合選取。其中,管道使用位置及使用方法是管材選用需要值得注意的問題,而管件與連接則是管材選用的一個容易忽視卻十分關鍵的問題。
根據設計要求成都東客站給排水工程給水管道選用的是PE管,公安派出所、乘警支隊辦公樓給水管道選用的是PPR管。
2.2給水管道施工措施
給水管材焊接工藝流程如下: 檢查管材并清理管端緊固管材銑刀銑削管端檢查管端錯位和間隙加熱管材并觀察最小卷邊高度管材熔接并冷卻至規定時間取出管材。
溫度、加熱時間和接縫壓力是熱熔連接的三個關鍵因素。
案例:新建鐵路成都東客站給水管道在焊接時,加熱時間和加熱溫度都掌握的很好,但在接縫時壓力掌控得不到位,出現接縫處凸起過大或過小,甚至還出現錯臺的現象。而公安派出所、乘警支隊辦公樓PPR給水管,剛開始在做熱熔連接時,加熱時間和連接插入的深度掌握的不好,有的管道插入太深,造成管道斷面減少;有的管道插入太淺,使接口處強度降低。在中鐵七局技術人員和交大監理的耐心指導下,PE管后期接縫的凸起都很均勻,杜絕了管道連接錯臺現象的發生。PPR管后期的管道熱熔也都達到了規范要求。
3、排水管道施工管理
3.1排水管道漏水、堵塞原因分析
⑴施工方面的原因
施工單位在使用材料時沒有選擇經檢驗合格的產品,供應商以次充好,加上在安裝之前沒有做材料的漏水試驗。這樣容易把帶有沙眼、溝痕等質量問題的材料用上,導致漏水。另外,施工成品保護不到位也是導致管道漏水、堵塞很重要的一個原因。案例:在成都東客站給排水工程的施工中就存在此類問題,管道材料檢驗是合格的,做過漏水試驗,管道鋪設過程中均按照施工規范要求來施工。但管道鋪設完成后做通水試驗仍然發現存在漏水、堵塞現象,經檢查發現中間的管道有損壞現象。原來是其它施工方在此處施工時無意中碰到了管道,從而造成了管道的損壞,一些建渣堵住了管道。以上案例就提示我們:在管道施工的過程中不僅要求必須使用合格的原材料,嚴格按照施工規范的標準來施工,還要隨時檢查并保護已施工完畢的管道不受到損壞。
⑵用戶本身的原因
用戶不正確的使用造成管道漏水、堵塞。
⑶設計方面
設計單位對管道使用環境的判斷失誤造成一些設計上的缺陷。
3.2排水管道堵塞防治措施
為了避免交叉施工中造成管道堵塞現象,在管道鋪設安裝前,應認真疏通管腔,清除雜物,合理按規范規定正確使用排水配件;在安裝管道時,保證坡度,按照設計和規范的要求來施工。由于室內排水管道的施工工藝比室外要復雜,需要注意的問題也多一些,下面通過公安派出所、乘警支隊辦公樓室內排水管道的施工情況來陳述我們采取了哪些技術措施防止管道的堵塞。
⑴由于建筑結構需要原因,公安派出所、乘警支隊辦公樓的排水立管上設有乙字管,根據規范要求,我們在乙字管的上部設檢查口,以便于施工檢修。
⑵公安派出所、乘警支隊辦公樓設計無要求,按施工及驗收規范規定,我們在連接1個及2個以上大便器或3個及3個以上衛生器具的污水橫管時設置了清掃口。在轉角小于135°的污水橫管上,設置檢查口或清掃口。
⑶在公安派出所、乘警支隊辦公樓的排水管道安裝時,埋地排出管與立管暫不連接,在立管檢查口管插端用托板支牢,并及時封堵立管穿二層的樓板洞,待確認立管伺定可靠后,拆除臨時支撐物。在土建裝修基本結束后,給水明設支管安裝前,對底層及二層以上管道做灌水試驗檢查,證實各管段暢通,然后用直通套(管)筒將檢查口管與底層排出管連接。
⑷在排水管道施工中,待分段進行排水管道充水膠囊灌水檢驗合格后,在放水過程中如發現排水流速緩慢,說明該水平支管段內有堵塞,我們查明了水平支管被堵塞部位,并將垃圾雜物等清理干凈。
⑸為保證樓面地漏及屋面管口免受黃砂、石子、垃圾等掉落入排水管內,我們把所有地漏及伸出屋面的透氣管雨水管口應及時用水泥砂漿封閉,并經常檢查封閉的管口是否被土建工人拆開。
⑹衛生器具就位時,我們先拆除排水管口的臨時封閉件,檢查管內是否有雜物,并把管口清理干凈,認真檢查衛生器具各排承孔確實無堵塞后,再進行衛生器具的就位。
⑺排水栓、地漏等處存水彎塞頭在交叉施工中我們暫不封堵,待通水試驗前沖洗后再行安裝。
通過以上各項措施和改進我們保證了在公安派出所、乘警支隊辦公樓排水管道的暢通。
4、結束語
要提高人們的生活質量,必須確保給水管道質量安全、可靠,并保證不出現滲漏、污染情況。徹底根治滲漏、堵塞問題,必須從設計、施工和維護各個環節上嚴格把關,只要設計合理、材料合格,按操作規程施工,并加強使用過程的維護管理,根治滲漏、堵塞還是可以實現的。
參考文獻:
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篇7
【關鍵詞】管線 初步設計 設計依據 計算參數
1 工程概況
1.1 線路基本情況簡介
本設計管線全長437千米,海拔最低處為2779米,最高處為3427米,,全線采用密閉輸送的方式輸送,能夠長期連續穩定運行,且受外界惡劣氣候的影響小,無噪音,尤其是損耗少,對環境污染小。
1.2 輸油站基本情況簡介
輸油站站址的確定根據本管道工程線路走向及工藝設計的要求,綜合考慮沿線的地理情況,本著盡量避免將站址布置在海拔較高的地區和遠離城市的人口稀少地區,以方便職工的生活,并本著“熱泵合一”的原則,兼顧平原地區的均勻布站方針,采用方案如下:設立熱泵站8座,即首站和7座中間站,另設熱站1座,末站1座。
各個輸油站為了安全經濟輸送,站內部均以先爐后泵的方式運行,每站采用圓筒形加熱爐對油品進行直接加熱;同時各站為了滿足輸量要求和考慮的泵機組的優化組合,每站均設有三臺250D―65×n泵,其中一臺備用,各站均采用并聯泵的方式運行。
本設計中采用了水擊超壓保護,為了防止水擊影響,在各出口處設立了泄壓罐來泄壓。1.3 管道概況
本設計根據需要,選擇外徑φ457,內徑444.2m m,壁厚6.4m m,管材為L415(X60)鋼[1]。管線的允許承壓達到6.4MPa。由于輸量較大且沿線地溫較高,故從經濟上分析,本管道不采用保溫層,只需加一層厚度為6mm的瀝青防腐層即可。
2 基本參數的選取
2.1 設計依據
本設計本設計依據設計任務書,按照中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫局和中華人民共和國建設部聯合的《輸油管道工程設計規范》、石油工業出版社出版的《油氣集輸技術手冊》、商業部出版的《石油庫工藝設計手冊》及《泵和泵樣本》,機械工業出版社出版的《中小型電機產品樣本》、中國石化出版社出版的《泵與原動機選用手冊》,并參照相關圖紙和規范進行設計。
2.2 設計原則
(1)本設計遵守國家有關法律和法規,執行有關工程設計技術規范。
(2)在保證安全可靠的基礎上,積極采用國內外新技術、新工藝、先進設備和新材料,提高輸送效率。
(3)通過技術對比,選擇最優工藝方案。
(4)設計中貫徹以節約能源為中心,
綜合考慮以上種種因素,以及以往設計中所得經驗,確定最高出站溫度不宜大于60℃,最高不超過65℃。
2.5.2 進站油溫ZT
加熱站的進站油溫是經過經濟比較而確定的。對于輸送任何油品,為防止停輸后凝管,同時考慮到通過提高油溫來改變油品的粘度,從而提高輸送的經濟性,故進站溫度應該高于油品的凝點。對于本次設計中的輸送原油,其含蠟量和膠質的含量均比較高,而對于凝點較高的含蠟原油,由于其在凝點附近的粘溫曲線很陡,所以經濟進站溫度常常高于油品凝點3-4℃,并且盡量避免管道在非牛頓流體下運行。
根據經驗,確定最低進站溫度為
Tz=36℃。
由于本次設計輸量大,油流溫降小,故在初步計算中根據經驗取進站油溫Tz=36℃,出站油溫TR60=℃。
篇8
關鍵詞:管道工程;施工質量控制
中圖分類號:O213.1 文獻標識碼:A 文章編號:
1.引言
自來水管道工程是現代化城市重要的基礎設施,與人們的生活息息相關,又與城市的生存、建設和發展有著直接的聯系。它能否正常、安全運行直接影響到城市工業生產和人民生活的正常運行。因此,在管道施工過程中應嚴格控制施工質量,高質量地完成每一項工程。
工程概況及施工概述
某DN2200給水管道工程,鋼管管壁厚度為20mm,全長約為732米,工程造價約859萬。施工總工期30日歷天。工程施工時,各施工工序均需嚴格按照有關施工規范的要求進行,以免因質量問題造成返工,延誤工期。
根據管徑的大小及現場情況采用機械吊裝為主、人工下管為輔的施工方法。具體施工時,擬采取分區平行施工,同時根據各區流水段的劃分情況,采取平行與流水相結合的施工方法。管道施工工藝流程如下:
分項工程施工質量控制分析
3.1 施工測量質量控制
1)測量人員應具有豐富的施工經驗以及扎實的理論基礎;2)采用先進、精度高的測量儀器;3)施工前編制詳細的施工方案,經研究同意后實施;4)項目技術負責人應對放線進行技術復核制度,確保放線無誤后,才能進行下一步工序的施工;5)對所有施工用的測量儀器按計量要求定期到指定單位進行校定,施工過程中,如發現儀器誤差過大,必須即時送修,并重新校定,精度滿足要求之后,方可使用;6)對設計單位交付的測量資料進行檢查、核對,如發現問題要補測加固、移設或重新測校,并通知設計單位及現場監理。
3.2 基坑開挖質量控制
1)基坑開挖時,應盡量減少對基坑底土的擾動,如基礎不能及時施工時,則基底以上30cm的預留土層可先不挖,待需施工基礎時在挖除;2)土方開挖先從低處開挖,分層分段依次進行,形成一定坡度,以利輸水;3)基坑開挖作業時,應根據施工需要增加工作寬度;4)在可能發生滑坡的地段,施工前應詳細掌握地質資料和現場的地形地貌情況,事先考慮遇到滑坡的措施,并盡可能先整治滑坡后再開挖。挖土前先做好地面和地下水輸水設施。挖土時不許在滑坡上棄土、堆料或作業。
3.3 基坑回填
1)基坑的回填應嚴格按設計要求進行,應選擇土質良好的土方,同時還應按規范及設計要求測試土質成分和含水量,達到要求后才能使用,確保施工質量;2)回填前應對基坑進行清理干凈,確?;觾葻o積水,樹根、爛泥、磚塊等雜物;3)回填作業應嚴格按照設計圖紙、規范要求進行分層回填,分層密實同時還應進行密實度的檢測。
3.4 給水管道施工質量控制分析
1)嚴格按照設計規格尺寸及要求進行管基施工。溝槽開挖的同時還應保護好原狀土。管道施工過程中應加強溝槽的排水,確保溝槽內無積水;2)管道應在管底標高和管基質量檢查合格,所用管材、管道配件及其材料經抽樣檢查合格后,方可鋪設;3)確保管道基礎底部的平整,確保管身、承口的著地;閥門井砌筑時應在管頂部留置一定的空隙,避免井壁沉降時壓壞管道;4)運輸和堆放管材是要保證接口的完好,管道鋪設前要嚴格按照規范要求檢查管材外觀質量,確保合格后才能使用;5)管道施工前應嚴格按規范要求檢查管材內外防腐是否合格,確保合格后才能使用,否則不予施工;6)當與其他管道交叉時應保證兩者間的凈距≥300mm。給水管道還應加設防護套管,防止管道沉降時引起集中荷載,損壞管道;7)管道安裝后,應確保回填土夯實且密度達90%以上;8)嚴格按照施工圖紙及設計要求施工,不可隨意變更設計;9)管道安裝前,管節應逐根測量、編號,宜選用管徑相差最小的管節組對接;10)下管前應先檢查管節的內外防腐層,合格后方可下管;11)彎管起彎點至接口的距離不得小于管徑,且不得小于100mm[1]。
施工過程質量全面控制
(1)所有的施工項目均須有詳盡的施工方案,施工方案須經審核審批后方可實施。施工中必須按施工方案執行,不得擅作更改,各級工程管理部部門負責監督執行。
(2)每個部位以及每道工序施工前,相關的技術人員或施工人員必須進行詳細的技術交底。
(3)加強施工測量控制管理,應復核建設單位或設計單位移交的基準線、基準點。施工現場測量控制網絡應根據施工需要進行合理的布置,同時還應進行閉合測量,測量精確度應符合規范要求。測量儀器、設備應按相關規定進行定期送檢,同時還應按規定進行常規檢查、校準,若發現問題應及時解決。
(4)加強工序質量控制。各工序施工過程中,必須嚴格按有關質量及技術規范執行,嚴格按設計圖紙進行施工。各工序在隱蔽前必須驗收合格后,方可進行下一工序的施工。
(5)各工序在施工過程中,須有施工員、質安員在現場指導、監督,對施工中遇到的問題及時進行處理或糾正,保證每個工序均符合設計及規范要求。
(6)及時對已完工序的檢查和驗收,駐現場質檢員在每道工序完成后,須進行外觀檢查和實測實量檢查,資料收集填寫檢查,對達不到設計要求及驗收標準的,提出糾正和預防措施及時進行整改[2]。
(7)公司工程管理部,將對每周完成的工程項目進行驗收、評定,包括外觀質量評分,實測實量評分、資料檢查評分等,根據檢查結果,提出糾正和預防措施,不斷改進、完善施工工藝。
參考文獻:
篇9
【摘要】隨著城市建設的迅猛發展,人口居住數量的急速增加及家庭 轎車的普及,對市政道路、雨污水管道的施工質量應有更深的認 識和發展。本文結合工程實例對市政污水管道施工質量控制要點進行了探討。
【關鍵詞】污水管道;施工質量;控制要點
前言
市政污水管道工程是隱蔽工程,而且大多項目是在市區施工,環境復雜,在保證工程工期和質量的前提下,如何既快速又經濟、文明地完成市政雨污水管道工程的施工,如何克服既要考慮地下管線及電纜情況不明,還要考慮地上交通等因素的影響,如何克服施工難度,保證施工質量和工期,顯得尤為重要。為此,筆者根據多年來從事市政工程工作實踐,對于市政污水管道施工質量控制要點進行了探討。
1 市政污水管道施工常見問題成因分析
1.1 管道發生位移、變形原因
1.1.1 槽底土質松軟、含水量較高而未對基底進行處理、基礎施 工時地下水涌出而未采取降水措施、管道砼基礎施工過程中遇明水 沖刷而未采取及時的排水措施,由于以上種種原因導致管道基礎澆 筑后起拱、開裂甚至斷裂,造成管道發生位移、變形。
1.1.2 測量誤差、管道基礎尺寸不符合設計和規范要求而導致管道發生位移和變形。
1.1.3 進行管道回填時從一側填土致使回填土產生側壓力、管道 回填土時壓路機直接行走在距離管頂較近的位置導致管道發生斷裂、產生位移和變形。
1.2 管道接口之間、管道與檢查井之間接口漏水、滲水原因
所用管材及接口處材料質量不合格、管道接口以及管道與檢查井之間接口不嚴密、接口處砂漿不飽滿、橡膠密封圈使用不當等。
1.3 檢查井滲水、漏水原因
檢查井基礎產生不均勻沉降,致使管子與檢查井之間產生縫隙、砌筑檢查井時所用磚沒有充分濕潤、檢查井抹面時沒有灑水或者灑水不充分、抹面厚度不均勻、砂漿標號和強度不符合設計要求等。
1.4 管道流水不暢、堵塞
施工過程中在管道或者檢查井內遺留建筑垃圾、閉水試驗完成后沒有及時清理封堵或者清理不徹底。
2 實例分析
2.1 工程概況
某生態園區有一規劃道路工程,工程等級為城市次干道。該工程全長2.309公里,道路寬40米,道路兩側綠化寬度均為20米。按圖紙設計要求,污水管道設計位于道路行車道范圍內,管道材料采用HDPE雙壁波紋管。根據審批通過的施工進度計劃,污水管道計劃于60天內完成。
2.2 施工方案的優劣及調整
該工程自2010年7月9日正式開工,經清表后即進入污水管道工程的施工,為搶進度,施工項目部把施工段面拉得較長,污水管道安管最長時達300米以上,因污水管道須閉水試驗后方可回填,截止2010年9月9日,仍無一管道段面達到污水管道閉水試驗要求,只能進行整改。欲速則不達,9月份雨水天氣較多,由于溝槽內積水未能及時排放,已安裝的污水管道在水的浮力及檢查井重力的雙重制約下,大部分出現了扭曲、變形,不得不進行整改處理――檢查井拆除,管道拆除(由于變形,已無法使用),損失慘重,且嚴重延誤了工期。
根據項目監理部的指令,施工項目部對污水管道的施工方案進行了完善并重新申報。新的施工方案一方面調整了施工步驟,以兩到三個井段作為一個驗收批,采用流水作業,講究短、平、快;另一方面,對工藝流程也進行了細化,具體如下:①測量放線②溝槽開挖③黃砂墊層④安管⑤砌井⑥污水管道閉水試驗⑦檢查井閉水試驗⑧檢查井內開流槽⑨閉水試驗(整個驗收批)⑩溝槽回填,上述⑥~⑨項其實就是對閉水試驗過程作分解,其中⑥污水管道閉水試驗及⑦檢查井閉水試驗,施工單位可自行檢查,增加過程控制,穩扎穩打,以便于整個過程的有序控制。
2.3 施工關鍵環節的質量管理
下面就對整個工藝流程關鍵處作一較詳細的介紹(本示意圖取1#井至4#井為一驗收批舉例說明)
A BCD
2.3.1安管(1#井至4#井)
測量放線、溝槽開挖、黃砂墊層等都是安管前的一系列工作,也相當重要,由于與本文工藝流程的改進無相關聯系,按規范及設計施工即可,上述工作完成后即進入安管階段施工。首先應優選品牌廠家的產品或市場上公認的管材質量可信度較高的產品,保證管材及接口安裝后無滲水,該工作至關重要,不可馬虎;安管前檢查井下部磚砌體應砌筑至管材中心線位置;管材與檢查井交匯處也是施工難點,提倡管道與檢查井交匯時連續作業(即管道穿過檢查井時不斷開);承插口應向上游,管節安裝時不得損傷管口,密封橡膠圈不得脫槽、擠出和扭曲。
2.3.2砌井
暫先砌筑1#井,應注意以下幾點:發磚券應規范砌筑,防止檢查井磚砌體直接作力于管材上,使管材受損;黃砂應采用中粗砂,取用前應過篩;灰縫內砂漿要飽滿、密實,特別注意鐵爬梯及檢查井井筒施工縫的處理(盡量不留施工縫);檢查井井筒砌筑高度應滿足閉水試驗的要求并留有余地,且注意養護到位。
2.3.3污水管道閉水試驗
待1#井砌筑(且內外粉刷)完畢及管道安裝至4#井位置處時,可先檢查1#檢查井及A點至D點的管道是否存在滲水或漏水情況,為方便試驗,可采用氣囊于D點處作堵頭,將1#檢查井注水至相應高度,加入適當紅粉以便于觀察滲水點:如檢查井滲水可用堵漏王處理,如管道接口滲水也可拆卸,重新安裝。
2.3.4檢查井閉水試驗,砌筑2#、3#、4#檢查井至相應高度,檢查井內管道暫不開流槽,以便于個別處理,減少工作量;每個檢查井分別做閉水試驗,有滲漏時及時處理;檢查井閉水試驗無問題時,即可對每個檢查井內管材上部水平切除1/2,用砼對其包裹,上口與切除后管材平,以形成流槽。
2.3.5閉水試驗
上述工作全部完成后對1#~4#檢查井及A點~D點段管道全段進行閉水試驗,施工單位自檢合格后還應通知建設方、監理方等一道參與驗收。
2.3.6閉水試驗合格后對管道溝槽進行回填,注意控制回填質量;管頂以上500mm內不得回填淤泥、腐植土及生活垃圾土, 也不得回填大于50mm的石塊、磚塊等;注意分層回填,注意回填土的每層虛鋪厚度,應按采用的壓實機具和要求的壓實度確定。管頂以上500mm內應采用人工配合機械回土、人工夯實,也有個別施工單位或是疏忽或是貪圖省事采用機械回土、機械壓實,導致管道破損那就得不償失了。
實踐證明,污水管道的施工方案調整后,大大降低了施工難度,每一驗收批的閉水試驗基本上都是一次性通過,效果相當不錯――――僅用31天,除部分支管外,可施工斷面1.2公里范圍內污水管道全部施工完畢。
3 結語
污水管道的施工也是一門藝術,須精心組織、合理安排。另外,污水管道與城市道路均為重要的市政基礎設施,為防止交叉作業,相互影響,城市道路的設計應盡量將雨、污水管道放置于中央或兩側的綠化帶范圍內,由于施工現場條件的局限性,也有將雨、污水管線設計于道路車行道范圍內的,這就要考慮檢查井底板和檢查井井框的施工,目前我區已推行檢查井底板采用鋼筋混凝土預制底板及井框采用鋼筋網片現澆混凝土予以加固,對于防止井筒傾斜、下沉、井周塌陷等現象有很明顯的效果。
篇10
【關鍵詞】市政給排水;污水系統;雨污分流;管道施工
1.工程概況
本工程為徹底解決市政道路的水污染問題,采用了雨污分流、正本清源的設計原則,從污水處理廠至市政道路污水管、市政道路污水管至小區舊村道路污水管、小區舊村道路污水管直至建筑物排水出戶管(陽臺立管)的整個污水系統都進行完善改造,管道基本上沿市政道路、小區及舊村道路敷設。
2.市政道路污水管道建設完善
為有效地保證市政管道的雨污水完全分流,應當結合規劃要求對市政道路增設污水管和雨水管。對于某些市政道路整個片區均為合流制,則擬保留現有管路為雨水管,并在全片區內增設污水管,接至污水提升泵站配套的污水主干管。
針對部分巷道及建筑物戶外排水系統改造完善,市政管道改造做到每棟建筑物污水有出路,設計管道最小管徑為DN300mm。同時,經研究對在建成的小區道路及巷道下挖設管道是可行的。但在建成區埋設排水管,必然要損壞現狀道路路面、雨水口、化糞池及電纜溝等等其它設施,施工中損壞的這類設施均需修復,同時為降低施工難度及不利影響,設計管道采用HDPE中空壁纏繞結構壁排水管,開挖管槽采用石粉渣回填。
為了有效地完善市政道路的污水管道,對擬選用管材進行技術經濟比較,管材比較如下:
表1 管材比較(以DN1200為例)
綜上比較,并結合城市給排水管材使用經驗,筆者建議采用HDPE中空壁纏繞管。該種管材糙率小、自重輕,輸送流量大的特點,適合對于改造項目零星、交通運輸不便、施工周期短的情況。
3.市政道路污水管材選取
對于市政道路污水系統改造所增設的污水管采用HDPE中空壁纏繞結構壁管;HDPE中空壁纏繞管以高密度聚乙烯為主要原料,屬于柔性管道,可承受較強的外沖擊力及更大的路基不平衡沉降。同時中空壁纏繞管以其優異的耐腐蝕性能、機械性能成為城市給排水管材的最佳選擇。它輕質高強、輸水量大、無毒害、無二次污染、安裝連接方便、工期短和綜合投資低。此外,HDPE中空壁纏繞管可以根據用戶的各種特殊使用要求,制造出各種規格、壓力等級或其它特殊性能的產品。正因為HDPE中空壁纏繞管具有以上一系列優點,必將逐步取代傳統的鋼筋混凝土管等其它管材,具有很強的適應性。另外,該種管是一類柔性管,它具有承受較大變形的能力。埋置管的安裝方式應確保外荷載引起的管體垂直直徑減小量的長期值不超過規定的最大許用撓曲值或由制造商要求的允許撓曲值。最大許用撓曲值受樹脂類型和生產方法等變量因素的影響,因此本工程在管道工程設計中,根據不同的土質條件、荷載等選用不同級別剛度的HDPE中空壁纏繞管。
對于雨水管管徑
4.市政道路管道施工技術
4.1管道基礎及回填
對于市政管道基礎施工一般采用大開挖埋設。HDPE中空壁纏繞管管道應敷設在原狀土地基或經開槽后處理回達到填密實度要求的地層上。管道基礎采用墊層基礎,對一般的土質地段基底鋪一層100mm砂墊層;對于軟土地基,管基均采用砂墊層基礎,管道應保證鋪設在未經擾動的原狀土上,管道設計支承角一般按120°,一般土質地段基底可鋪一層0.1m粗砂基礎;軟土地基且槽底位于地下水位以下時,沙墊層厚度不小于0.20m,管基在回填土段應超挖500mm,清掉植物層或殘積層,再回填沙,并分層夯實,管基密實度要求達到95%后墊200mm厚粗沙,再敷設管道。如受客觀條件限制,采用直槽開挖時,采用150mm厚砂墊層基礎,支承角部分必須用中、粗砂填充密實,并與管壁緊密接觸,不得用土或其他材料填充。其余管槽回填部分均采用石粉渣人工回填,石粉渣含水率要求達到12%。
同時對于管道基礎應結合路基的處理情況分段對軟基進行相應的處理后,再在其上鋪150mm厚中、粗砂墊層。管道基礎應夯實,其密實度不得低于90%。管溝回填土的夯實密實度要求詳見《給水排水管道工程施工及驗收規范》(GB50268-97)。對軟土地基及埋深較大路段均采用石粉渣回填至管頂0.5m(如不足0.5可回填至道路路面結構層下)。HDPE中空壁纏繞結構壁管的其余施工要求應嚴格按廣東省建設廳的DBJ/15-33-2003:埋地高密度聚乙烯中空壁纏繞結構排水管道工程技術規程進行。鋼筋混凝土管采用180度混凝土基礎,同時應確保管渠回填土的夯實密實度要求。若遇軟土地基優先采用換填方式處理,換填處理達不到要求時,先拋300mm塊石,再鋪100mm粗砂砂墊層,砂墊層上做管基并用石粉渣回填至管頂以上300mm,夯實。石粉渣夯實后按《給水排水管道工程施工及驗收規范》(GB50268-97)要求用回填土回填。道路已統一做軟基處理路段,不重復處理。
4.2破路面及恢復
鑒于對市政污水系統采取改造處理,必然在施工中大部分管道開挖均要破壞現狀路面,因地下管道情況復雜,開挖盡量采用人工開挖,機動車道路面應按原有道路路面結構強度恢復,居住小區路面應按原有小區路面結構強度恢復。對于市政道路中開挖綠化帶及恢復,對于施工中在綠化帶施工的部分,需在工程后做綠化恢復。
4.3雨污合流立管改造
改造雨污合流立管需在立管上部將天面雨水分流至新增雨水立管,并就近接入雨水管道,原合流立管在天面雨水分流處下部斷開,增設污水通氣管伸到天面以上0.6m,此合流立管經改造后變為污水立管,下部接入污水管道。
4.4雨水口處理技術
對于市政道路的雨水口施工一般情況下除設計注明外,全部采用平箅式單箅雨水口,因施工破壞,施工路段雨水口要一側或雙側重做,雨水口采用球墨鑄鐵箅圈,雨水口深度≤1米。雨水口管管徑均為DN200,以0.01坡度坡向干管檢查井,接口采用配套的膠圈連接,管道基礎采用150mm厚砂墊層基礎。
4.5管道交叉處理
對于市政道路的污水管道等難免會存在管道間相互交叉時,交叉處管基應做處理,一般可將下管肥槽部分用砂礫石(礫石為30-50%)填實至上管基礎底面,砂礫石應分層夯實,壓實系數大于或等于95%。
5.結語
對于早期的市政污水系統還采取雨污合流已經不再適應當前城市的發展需求,為此對其必須采取雨污分流的市政給排水改造策略,針對此,文章結合實踐提出市政污水系統的雨污分流改造思路及其施工技術,分析當前污水改造處理中管道選取問題,及其市政管道的基礎施工等一些列改造施工技術,為同類工程提供參考借鑒。
【參考文獻】
[1]楊梅花.新型給排水管道技術經濟比較淺析[J].公路交通科技(應用技術版),2010,28(12):118-119.