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拉管施工總結范文1
關鍵詞:市政排水工程;非開挖拉管技術;技術應用
中圖分類號:S276 文獻標識碼:A 文章編號:
市政排水工程是城市排水和給水功能進一步實現的基礎性設施,在工程施工過程中不能損害地面和地下建筑設施的完整性以及正常使用功能,更不可影響地面交通正常運行。城市地下管道層疊密布、錯綜復雜,周邊不能拆除的建筑物隨之增多,在一定程度上嚴重影響了市政給水和排水工程正常施工建筑。采用傳統的挖槽和埋管施工方法,為市政給排水工程施工帶來了嚴重影響,影響工程周邊綠地園林建筑設施。所以在這樣的情況之下,市政給排水工程采用非開挖拉管施工技術在工程施工建設中具有一定的應用價值。
非開挖拉管技術簡介
非開挖拉管技術在工程施工中利用不開挖或者是少開挖的方法對管道進行鋪設、地下管線、探測以及更換或維修的一項施工技術。當前非開挖拉管技術廣泛應用在鐵路、河流、高速公路、建筑物、湖泊以及農作物、保護區中進行的地下管線施工技術。
通常情況下非開挖管線施工安裝工藝容易掌握、難度小,沒有施工技術上的風險,并且屬于熟工藝。我國在拉管技術上有明確的規定和嚴格管理,但是傳統的非開挖拉管技術還存在著一定的問題。非開挖拉管技術解決了傳統拉管施工技術對居民日常生活和工作帶來的問題,以及環境、交通和周圍建筑物損害的影響。
非開挖拉管施工技術的特點
和傳統明開槽施工技術相比,非開挖拉管施工技術主要的特點是:
、整體造價低。從表面而言,非開挖拉管施工技術和傳統明開槽施工技術相比,具有及其先進的技術手段,但是在施工工藝造價方面較為昂貴,但是充分考慮到非開挖拉管施工技術不需要損壞地表構筑物、拆遷,進而可以節省大量的拆遷補償費和拆遷費。特別是對人口眾多、交通量大、地下管線復雜和地表構筑物繁多的地域,影響比較明顯。整體考慮非開挖拉管施工技術可以降低大量的成本減少造價。
、工程施工工期短。非開挖拉管施工技術不需要拆遷,可以進行連續性施工工作,受到季節性影響小,同時占用工程施工現場小,可以降低人群干擾、地表交通,進而加快了整個市政給排水工程的施工進度。
、環保。降低振動和噪聲污染,采用這種施工個技術不損害周圍環境,非開挖拉管施工技術在一定的程度上可以降低建筑垃圾的數量,因此實現了不阻礙交通,方便市民出行的作用。
、市政給排水工程難度降低。非開挖拉管施工技術不需要破壞原有路面、不阻擋交通,可以輕松的將地下管線排列。
非開挖拉管施工技術在市政給排水工程中應用
非開挖拉管施工技術在市政給排水工程中主要是有修復換置管線和鋪設新管線兩方面的應用。在一般情況下鋪設新管線采用的工程施工技術主要包括:夯管法、水平導向鉆進法、管頂法、盾構法以及推擠頂進法。修復舊管線工程施工技術采用的方法是纏繞法、滑動內插法、局部修復法、原位固化法、原位換管法以及變形再生法。
、新管線鋪設在市政給排水工程中的應用
1、水平導向鉆進法。這種方法是一種不需要進行挖掘工作井就可以迅速的在地下鋪設新管線的一種鉆進方法,是將控向技術和鉆探技術相結合的一種現代化非開挖拉管新型施工技術,是非開挖施工技術方法中應用的較為廣泛的一種技術。主要的工作原理是通過事先設計好的管線進行鋪設,并由鉆孔機的鉆頭鉆入到地面中,最后將鉆頭卸下更換至特殊類型和合適尺寸的回程擴孔機,可以充分的實現鉆桿拉回,可以將地下新管線在返程牽回到鉆孔入孔處,進一步確保鋪設新管線可以減少鉆榍摩擦和空間不夠而受到破壞,在進行擴孔的同時還應該注入泥漿來確保鉆孔捕獲發生坍塌的現象。
市政給排水工程施工中主要的設備有:導航儀、夯管設備、管線探測儀、導向鉆機、隨吊車、電法勘測儀以及輔助動力裝置等。
2、夯管法。夯管法主要采用的是大沖擊力和低頻的氣動將夯管鋪設在地下。夯管的設備通常是引進國外先進的大口徑夯管材料,在市政給排水工程施工中可以鋪設之間2m,長度為100m之內的不同類型鋼管,和水平導向鉆孔法相比,夯管法只需要在鋼管的一端有管坑的場地即可,針對直徑大的鋼管進行鋪設,可以提高工程施工的工作效率。
、舊管線修復在市政給排水工程中的應用
舊管線修復在市政給排水工程中占據著一定的地位和意義。當管道發生損害時可以采用管線局部修復的方法,獨立進行管線修復。在市政給排水工程中不論采用何種施工技術,從工程施工角度和管理上而言都是管線修復施工。但是因為受到技術水平和設備的影響,我國非開挖拉管施工技術還處于探索階段,管線修復上通常采用的設備都來源于國外。
1、原位固化法。這種方法是管線施工技術中一種普通方法,在不動土層干擾的情況下失效或更新老化的地下管線,我國不斷進步和發展,這種施工技術已經不斷成為了我國保護地下管線的首要的施工方案。原位固化法可以修復不同形狀、大小的地下管線。使用這樣的方法可以使市政給排水管道的壽命延長30~60年。
2、纏繞法。這種方法主要是又來修復市政給排水工程管道。纏繞法主要是利用PVC(聚氯乙烯)或者是高密度的HDPE(聚乙烯)制造而成的帶有T型邊緣和鋼筋的板帶,主要安裝在井中的制管機將板帶圍成螺旋狀送入到管道中,制管完成后再在螺旋管和混凝土母管之間灌注水泥漿。在中國大城市直徑較大的污水管線中,有很大的應用前景。
總結:
從市政給排水的管道設計或施工設計而言,非開挖拉管施工技術廣泛應用在市政給排水工程當中。當前我國非開挖拉管施工技術還處于探索時期,在施工技術方法上不夠成熟,我們應該應用這種施工技術的同時不斷完善和改進施工技術,市政給排工程施工技術已經成為了相關技術人員共同的任務和責任。但是隨著現代化城市建設的不斷進步和發展,在工程中應用非開挖拉管施工技術可以提高施工工程的整體質量和工作效益。
參考文獻:
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[2]王貴哲.試析市政給排水工程非開挖拉管施工技術要點[J].民營科技,2012年11期
[3]趙美亮.非開挖技術在城市給排水管道施工中的應用[J].民營科技,2013年02期
拉管施工總結范文2
道施工中的應用,以供探討和分享。
關鍵詞:非開挖技術排水管道施工應用
中圖分類號:S276 文獻標識碼:A 文章編號:
一、非開挖技術概述
非開挖技術是指通過導向、定向鉆進等手段,在地表極小部分開挖的情況下(一般指入口和出口小面積開挖),敷設、更換和修復各種地下管線的施工新技術,對地表干擾小,因此具有較高的社會經濟效果。主要包括水平定向鉆進、頂管、微型隧道、爆管、沖擊等技術方法。該技術源于20世紀70年代,并于90年代傳入我國,目前被廣泛應用于給水、排水、電力、通信、燃氣等領域的新管道建設和舊管道修復,也可以應用于文物、古建筑的保護等方面。
二、非開挖技術的優勢
在當今城市建設管網地下化發展的大潮中,非開挖管線工程技術恰是解決這一矛盾的重要技術,對于現代化城市的建設、管理起著極為重要的作用。非開挖技術具有以下特點:引入了管線軌跡的測量和控制;大大提高了鋪管能力(長度兩千米,直徑三米);快速高效;增強了在復雜地層條件下施工的能力;非開挖使管道的原位修復成為可能。針對老、舊管道設施的改造,能同時滿足結構更新和擴容的需求;最大限度地避免了拆遷麻煩和對環境的破壞,減少了工程的額外投資;采用液壓設備,符合環保要求,減少了擾民因素,社會效益明顯提高;施工速度快、工期短,有效降低了工程成本;工程安全可靠,提高了服務性能,有益于設施的后期養護。
三、非開挖技術的分類
按施工原理不同,非開挖埋管技術可分為定向鉆施工法,頂管施工法和盾構施工法三種。
(一)定向鉆施工法
定向鉆施工法是采用回轉切削,水射流式擠壓方式成孔,在地面接收鉆頭附近發出的電磁信號來實現鉆孔軌跡控制,即人工用手持儀器來隨鉆導向的鉆進方法。該方法成孔后采用拉管方式來鋪設管線,主要用來鋪設小直徑管線,即鋪設直徑小于500mm的各類管線(鋼管、混凝土管、塑料管)。與另外兩種埋管技術相比,具有自由調節方向,遇障礙報警,繞向避開障礙的特別功能。
(二)頂管施工法
頂管施工法是用頂管機體前方刀盤邊切削土體,邊由后部頂進裝置將頂管機連同頂進管一起沿著設計路線向前推進的埋管方法。被切削的殘土,由水力或土砂壓送裝置送至地面運走,前者稱為泥水式頂管,后者稱為土壓式頂管。該方法適于中小口徑管線鋪設,即鋼筋混凝土管徑從φ200至3000mm,鋼管小于φ3500mm的管道鋪設。頂進路線宜平緩,曲線半徑不宜過小。
(三)盾構施工法
盾構施工法頂進機理與頂管施工法相同。盾構法和頂管施工法的區別在于,前者采用管片結構組合,后者用管材,將整個管段向前推進。盾構法多用于地鐵和隧道工程,管徑宜大于4米。
四、非開挖技術排水管道鋪設技術
(一)頂管法
頂管施工法是最早用在排水工程施工中的一種非開挖施工方法,起源于美國。最初,頂管施工法主要用于跨越孔施工時頂進鋼套管,隨著技術的改進,頂管法也可用于無套管情況下頂進永久性的公用管道,主要是重力管道。頂管施工的基本流程如下:頂管施工先在管道設計路線上施工一定數量的小基坑作為頂管工作井,作為一段頂管的起點與終點,工作井的一面或兩面側壁設有圓孔作為預制管節的出口和進口。頂管出口孔壁對面側墻為承壓壁,其上安裝液壓千斤頂和承壓墊板。頂管施工就是借助于管頂油缸以及中繼間的頂進力,把工具管或頂管掘進機從工作坑內穿過土層一直頂進到接收坑內吊起。與此同時,把緊隨在工具管或掘進機后的管道埋設在兩個工作坑之間。一個完整的頂管施工主要包括以下幾個部分:工作坑和接受坑、頂管掘進機、主裝置中繼間、頂鐵、基坑導軌、后座墻、頂進用管、輸土裝置、地面起吊設備、測量和校正系統、注漿系統、供電和照明系統、通風和換氣系統、輔助施工等。
(二)導向鉆進鋪管技術
采用方向可控和以水射流破土為主的鉆進技術,使用地表放置的鉆機,按設計軌跡鉆一個導孔,然后在擴孔和回拉的同時鋪入管線。根據鉆機能力、鋪管直徑和地層條件,也可先進行一次或兩次擴孔后再拉管。采用帶斜面的鉆頭,通過對其回轉狀態的控制,進行鉆孔方向的調控。鉆頭的定位和導航通過采用手持式儀器測量鉆頭附近探頭發出的電磁信號來實現。導向鉆進主要用于小口徑管線的施工,適用管徑50-350mm。施工長度20-400m。適用管材:鋼管、塑料管。本方法不適用于砂層和礫石且深度受到限制。
(三)非開挖修理技術
管道的非開挖修復一般分為點狀修復和線狀修復。點狀修復即對管線中已損壞的某一部分進行修復施工的技術,又稱部分修復技術;線狀修復技術即對檢查井之間的整段管進行修復的技術?,F分別對這兩種修理技術進行介紹
1、非開挖點狀修理技術
有許多損壞管道的使用年限還不到10年,管體結構完好,只是接口出現滲漏。對這類管道采用點狀修理顯然是合理的。早期點狀修理的方法比較簡單,主要靠人員進入管內進行修理,因此該技術只能用于直徑800mm以上的管道。
2、非開挖整體修理技術
整體修理就是對兩個檢查井之間的管段整段加固修理,可分為兩大類:一類是涂層法,另一類是內襯管法。涂層法是將水泥砂漿、環氧樹脂作為噴涂材料,通過在卷揚機拉力作用下的旋轉噴頭或者人工方法將材料依次在舊管道內噴涂,形成總厚度3.5mm的加固層,經過自然養護,形成主管道一襯里復合管,達到對舊管道的整體修復。該技術對管道結構強度沒有增強作用,但能夠提高管道的耐壓、耐腐蝕及耐磨損性能,延長管道壽命。翻轉法即把灌浸有熱硬化性樹脂的軟管材料運到工地現場,利用水和空氣的壓力把材料翻轉送至管道并使其緊貼于管道內壁,通過熱水、蒸氣、噴淋或紫外線加熱的方法使樹脂材料固化,在舊管內形成一根高強度的內襯樹脂新管的方法。
(四)舊管道改造鋪設技術
傳統的改造方法是開挖敷設一條新的管道,但由于這些超齡管大都敷設在人口稠密、商業繁榮的市區,雨、污水管道的周邊充塞著煤氣、熱力、電力、通訊電纜等其他市政管道和設施,因此改造工程的實施存在著相當的難度。原位換管法是一種以欲更換的舊管道為導向,將其切碎或壓碎,同步將新管道拉入或推入的換管技術。
(五)非開挖拉管施工技術
非開挖拉管技術的準備包括兩部分:一是地質勘測,對施工現場的地下結構詳細勘測,根據收集到的數據設計管道的路徑、直徑、擴孔次數、回擴器型號等;二是機械設備,將水平鉆井機運輸至現場,并安裝在合理的位置固定支撐。拉管施工技術主要有:導向孔軌跡的設計;回拉力的計算及定向鉆機的選擇;管材的選用;泥漿的配制;導向孔的施工。
總結:隨著城市建設的不斷完善,非開挖鋪管、修管和換管技術以其不影響后交通,鋪管速度快、效率高,無環境破壞,不影響人們的正常工作、生活等一系列的優點,會得到更廣泛的應用。
參考文獻:
拉管施工總結范文3
關鍵詞: 非開挖技術 ; 管道修復 ;
Abstract: This article describes the basic situation of the domestic field trenchless pipeline rehabilitation works, and to explore the domestic and foreign advanced technology, and summarizes the trenchless technology impact on the environment, and domestic trenchless pipe rehabilitation technology prospects and development trends are summarized.Key words: Trenchless Technology; pipeline repair
中圖分類號:TU94+1 文獻標識碼:A文章編號:
一、前言
埋設在道路下的各種管道,是我們生活中不可缺少的重要基礎設施。由于管道老化、路面車輛的振動,管道基礎不良,以及腐蝕性污水、有害氣體等的影響,地下管道會產生裂縫、破損、管接頭錯位和管內腐蝕等現象,需要進行及時的修復以避免造成路面塌陷,給交通安全和市民的生命財產造成危害。對已經損壞的管道如果采用一般的開槽式施工方法進行維修時,需要對道路進行大開挖,這樣的施工方法工期長,會產生大量的廢物,而且對道路交通產生很大的影響,對我們的生活環境帶來危害。
為此,在經濟飛速發展、道路車輛交通非常繁忙的現在,如何既要及時修復已經損壞的地下管道,又要使施工給交通帶來的影響降低到最低限度,是從事城市設施管道以及地下管道設施維護工作人員的一大新課題。管道修復技術乃至地下管道管理模式的革新對今后城市地下管網的高效管理以及城市發展產生重要影響。
二、非開挖地下管道修復技術
管道修復在今后的城市地下管道管理中將占據一個非常獨特而且重要的角色。管道出現破壞時,市政管道管理部門可以采取多種處理方式,如局部修復,獨立管段修復,全管道修復以及廢棄舊管敷設新管等技術措施。從對管道破壞的處理方式以及其功效性來分析,不論采用何種方式,從整體意義及廣義來講都屬于通過對舊管道的在作用,使舊管道恢復全部或部分原有功能,都可稱之為管道修復。以發展的思維來判斷,隨著時間的增長,隨著大量已經鋪設的管道的老化,管道修復將在今后的城市管道管理中成為突出主題。在城市建設快速發展的今天,無污染、無噪音、質量優、工期短、安全性高、施工擾民少的非開挖技術將成為今后地下管道修復的主流施工技術,更是城市管道和諧管理并使之適應可持續發展社會理念的一種良好對策。本文主要介紹以下2種常用,并有可能在南寧市應用的管道修復方法。
非開挖管道修復技術在國內興起近十年,特點是施工過程不全線開挖或完全不開挖。目前非開挖修復施工工藝主要分為兩大類:局部非開挖修復與整體非開挖修復。
1、局部非開挖修復
(1)嵌補法
在點狀修理中,接縫嵌補是應用最早的一種非開挖修復方法。早期的嵌補材料為石棉水泥,屬剛性材料,抗變形能力差。近年來,化學材料越來越多,有環氧焦油砂漿、聚硫密封膠、聚氨酯等。這些分化學密封材料屬于柔性材料,抗變形能力強,密封效果好。
優點:價格便宜,修補后對水流沒有影響。
缺點:施工工期長,耗費人工多,質量穩定性差。
(2)注漿法
通過向接口部位和管外土體注漿來堵塞滲漏是一種常用的點狀修理方法。注漿材料可分為水泥漿和化學漿兩種;按注漿管的設置位置可分為地面向下注漿和管內向外注漿兩種。美國和日本規定,嚴重滲漏的管道不宜采用注漿法,注漿后每隔半年還要進行回訪。注漿法經常作為一種輔助手段和嵌補法同時使用。
優點:在修復缺陷點同時具有填補土體中的空洞,增強管道承載力的作用。
缺點:比較盲目,可靠性比較差。
(3)套環法
在接口部位安裝止水套環的一種點狀修理方法。
優點:施工速度快,質量一般比較穩定。
缺點:對水流有一定的阻礙。
2、整體非開挖修復
(1)涂層法
涂層法是一種最簡單的整體修理方法,適用于人員可以進入的大型管道。常用材料有玻璃鋼涂層、聚脲涂層等,涂層中通常夾有玻璃纖維布。
優點:具有防腐和防滲漏作用
缺點:對管道清洗和堵漏要求很高,費工費時,質量不穩定。對于目前城市管道非開挖修復來說,此方法比較落后,且相對其它修復方法來說,此種修復方法效果較差。
(2)拉管內襯法
①滑襯法:最簡單的拉管內襯。在完成舊管道清洗后,用絞車直接將直徑略小的襯管整體由地面經工作坑拉入舊管道內,根據需要可以在新舊管道的間隙內注水泥漿,經滑襯法修復的管道斷面損失較大。
②折疊拉管:將PE管預先折成U型并用膠帶纏裹,再用絞車經工作坑牽引進入舊管道,最后用壓縮空氣或蒸汽使之復圓并貼緊舊管壁,折疊拉管內襯更適用于石油、天然氣之類的壓力管,在排水管中應用不多。
(3)CIPP內襯法
CIPP內襯法即現場固化法(C cured-in-place pipe,CIPP)是目前世界各國應用最多的一種非開挖修復方法。其工藝流程大致為:在既有的舊管內壁襯裝一層熱固性復合材料,通過加熱等方法使其固化,形成一條有結構強度的新管道。根據襯管進入原來管道的方式不同,現場固化法分為翻轉法和拉入法兩種工藝。
翻轉法――即把灌浸有熱硬化性樹脂的軟管材料運到工地現場,利用水和空氣的壓力把軟管材料從檢查井或其他工作坑翻轉送至待修復管道內并使其緊貼于管道內壁,通過熱水、水蒸汽、噴淋或紫外線加熱的方法使樹脂材料固化,在舊管內形成一平滑的內襯層。
拉入法――即把灌浸有熱硬化性樹脂的軟管材料運到工地現場,采用牽引的方式把軟管材料從檢查井或其他工作坑插入至待修復管道內,然后加壓使其膨脹后緊貼于管道內壁,通過熱水、水蒸汽、噴淋或紫外線加熱的方法使樹脂材料固化,在舊管內形成一平滑的內襯層。
利用CIPP現場固化法修復排水管道之前,需將排水管道封堵清洗干凈,并將管道內壁漏水點采用注脂注漿等方法填堵。待管道內部無漏水等現象后,將工廠內加工好的樹脂半成品管道運至現場,通過水壓,將管道翻轉至原管道內部,然后采用循環加熱的原理對管道內部的水加熱至70度左右,一段時間加熱至90度,時間充分,使樹脂固化,最后冷卻,將管道與檢查井的連接處處理好。
優點:修復后的管道內壁表面光滑,提高了管道流量;可用于200mm~1200mm的各種管道,包括圓形、矩形及蛋管等,能應付接口錯位、脫節,管道腐蝕、裂縫、變形等各種缺陷。
缺點:施工技術要求高,造價比較高。
(4)螺旋纏繞內襯法
將帶狀聚氯乙烯(PVC)型材料放在現有的檢查井底部,通過專用的纏繞機,在原有管道內螺旋旋轉纏繞成一條固定口徑的連續無縫結構性防水新管,并在新管與舊管之間的空隙灌入水泥漿。利用螺旋纏繞法修復排水管道之前,需將舊管道內所有可能影響新管成形的污垢、垃圾、樹根和其他物質清除。由于型材厚度的影響,原管道口徑會縮小10%。但更新后管道內表面光滑,粗糙系數低,整體輸送能力損失不大。
優點:施工速度快,在排水管道修復中應用廣泛;可用于1200mm以上大管徑管道因地質因素(泥土松動,地表移動等)引起的管道結構性損壞(沉降,接頭錯位和開裂等)、因交通或地面建筑物引起管道承載超重造成的管道破損、污水中各種化學物質和廢氣引起的管道腐蝕、流體中硬塊磨擦管壁造成的管道磨損、通過接頭或裂縫擠進管道的樹根造成的損害或堵塞、因地下水滲透而造成管道輸送能力下降或污水泄漏對土壤的污染等;可以帶水作業(30%的滿水位)。
缺點:關鍵設備需進口,投入較高。
(5)短管內襯
將特制的塑料短管或管片有檢查井或工作坑進入管內,完成接口連接后整列內襯管不斷向舊管道內推進,直到下一個檢查井,最后在塑料短管和母管之間注入水泥漿的修復方法。內襯管材料有聚乙烯管、聚丙烯管和玻璃鋼夾沙管等。
優點:適用尺寸廣;施工速度快;設備簡單;質量穩定;價格低。
缺點:修復后管道斷面損失較大,已逐步被新工藝淘汰。
(6)裂管法
依靠前端的鋼制錐形頭在氣動錘或牽引機的作用下擊碎舊管道,內襯塑料管跟著錐形頭前進,最后完成替換舊管的施工。
優點:施工前不需要進行清洗;更新后的管道直徑可以比舊管道更大。
缺點:需要開挖一個較長的工作坑;被修管道必須不能有彎曲;如果附近地下管道靠得太近,脹管施工所產生的土壤擾動可能損壞這些管道;大量舊管碎片對環境影響較大。
三、非開挖技術對環境的影響
非開挖技術是一種利于環保和可持續發展的新型施工方法,在城市快速發展的今天,在確保按照發展要求續接或鋪設新管的同時,可最大程度的保證城市的完整性和規劃合理性。非開挖技術施工對環境的影響主要體現在鋪設新管施工時所用泥漿對周邊的植被、地下水滲流及生態環境的影響。若采用爆管法則產生大量的舊管碎片,會對環境有影響。其他并無不良影響。
四、展望
城市地下管線系統今后將面臨一個較大的挑戰,即匹配、適應并促進高速發展的城市建設。管道技術革新同時也會促進管道管理模式的變更,即向更科學,更綜合,更系統,更有預見性的方向發展。當前,非開挖管道修復技術對于城市管道管理來講,就是一種突破性的技術革新,是值得選用并應當大力推廣使用的一種綠色施工技術。
參考文獻:
拉管施工總結范文4
關鍵詞:市政排水管道 翻建 設計 常見問題處理措施
中圖分類號:TU99文獻標識碼: A
伴隨著城市的發展與擴容,許多排水管線出現容量不夠、破損或排水不暢等問題,通過百余項排水管線改造工程的經驗,對排水管道翻建設計過程中應重點把握的問題做一總結。
1基礎資料的收集
城市排水管道系統設計,基礎資料的收集是決定設計質量、工程投資、社會與環境效果的決定性因素。由于工程位于建成區,各專業管線通常已敷設完畢。因種種原因,工程中其它管線的管位、埋深、管徑等基礎參數,僅通過竣工圖及施工圖往往不能很好的把握。這就需要展開大量的前期調查工作,既要與專業管線單位做好對接,也要現場實地考察。對于無法詳細把握的數據,還應委托有相關資質的勘察單位做管線物探工作。
另外由于改造的是正在使用的排水管線,這就需要摸清每個檢查井的現狀,如井深、管徑、是否有支管接入,接入的管徑是多大、標高如何等等。只有經過大量細致的前期工作,才能有效減少設計產品的質量事故。
考慮到地下管線的復雜性,建議盡量使設計管線的管位、標高等接近改造前管道,在對地下管線情況未能完全掌握的前提下,尤為如此。管道管位應在確保不影響其它管道的前提下予以理順。另外,由于道路交叉口,往往是各種管線交錯分布最密集、最復雜的地方,因此必須要作為關鍵的控制節點,重點把握。通過對所做工程的回顧和總結,最易發生設計問題的地方,往往也是在道路的交叉口處。
2流量計算
流量計算是一個系統考慮的過程。設計時應該把工程置于整個片區的排水系統中去,既要結合排水現狀,也要考慮遠期規劃。匯水面積的劃分不應過大,應盡量將排水就近接出,以減小下游管道的管徑,降低造價。
對于雨水管道,其計算公式如下:
Qs=q•Ψ•F
Qs:雨水設計流量
q:設計暴雨強度
Ψ:徑流系數
F:匯水面積
對于設計暴雨強度q的計算,青島市區有一套行之有效的經驗公式,具體如下:
設計重新期1.5年:
q=4975/(t+23.6)
設計重現期2年:
q=6610/(t+25.7)
設計重新期3年:
q=8725/(t+28.0)
設計重新期5年:
q=12440/(t+33.2)
設計重新期10年:
q=16320/(t+34.1)
設計重現期20年:
q=22600/(t+40.7)
設計重新期50年:
q=29850/(t+43)
由于路面的硬化和覆蓋,地面徑流系數Ψ相應增加,導致許多原有雨水管渠無法滿足現狀排水需求,路面產生積水,對行人、車輛產生安全隱患。因此,設計人員在進行雨水量的計算時,還應結合地塊的用地性質、遠期規劃等因素統籌考慮徑流系數的取值。
近兩年因降雨導致積水,發生了許多安全事故,合理確定暴雨重現期成為設計人員應謹慎考慮的事情,對于重要的主干道、地區或短期積水即能引起嚴重后果的地區,其重現期應采用3-5年,對于經濟條件較好的或有特殊要求的地區宜采用上限。此外,設計人員還應注意的是在《室外排水設計規范》GB50014-2006(2014年版)中,折減系數m已取消。這也體現了國家對提高雨水計算標準的重視。另外,為了提高雨水排放的安全性,一種經濟的作法就是采用透水地面、生態水池、蓄流池等措施,延緩徑流出流時間,以期減小設計暴雨流量,對于綜合徑流系數高于0.7的地區需采用相應措施改善。
對于污水管道的計算,應注意人均綜合生活用水量指標的選取。應針對不同地區的經濟狀況及生活水平,選取不同的指標。另外人口密度的選擇也應結合規劃,在合理的范圍內取值。
對于不滿足設計流量的管渠,除擴大其斷面外,還可通過改變其粗糙率來增加其流量,具體如下:
Q=A•V
Q:設計流量
A:管渠過流斷面積
V:流速
其中V=(R2/3•i1/2)/n
i:水力坡降
R:水力半徑
n:粗糙系數
因為混凝土管n1=0.013-0.014, HDPE、玻璃鋼管等n2=0.009-0.011,所以有
Q2:Q1=A2•V2:A1•V1
=(R22/3•i21/2)/n,2:(R12/3•i11/2)/n1
若水力半徑及水力坡降不變,則有
Q2:Q1= n,1:n,2=1.18-1.56
即同樣水力半徑和水力坡降下,僅僅把混凝土管材換成低糙率的HDPE、玻璃鋼管等管道,就可使通過的流量增大1.18-1.56倍。同理,相同條件下,若把漿砌塊石渠道增加水泥砂漿抹面,可使通過流量增大約1.3倍。因此設計人員應優先考慮改變管渠的粗糙系數來提高排水流量。
3、管材的選用
排水管道的改造工程多發生于建成區,工程的開工建設,必將給周邊居民的生活、出行等產生影響。為把這種影響降到最低,要求設計人員在前期設計時,應統籌予以考慮。例如在管材的選擇上可選用HDPE管等。由于HDPE管道質量遠輕于水泥管材,且管道較長,最短為6米一根。因此HDPE管施工可減少對大型施工機械的依賴,能有效縮短工期。此外HDPE管還有耐腐蝕、內壁光滑等優點,目前已得到廣泛應用。
造價方面,筆者根據青島市區內某排水改造工程,對管道的綜合造價做了測算比較。管道埋深按2米計,地質條件良好,經濟測算表如下:
注:表中造價隨工程差異變動
由測算表可看出,對于小管徑(≤DN500)的HPDE管道綜合造價與混凝土管道相差無幾。
4、其它注意事項
由于工程位于建成區,管位在設計時應考慮后續施工對交通帶來的影響。尤其是交通繁忙的地段,應注意設計管位在施工開挖時,盡量確保半幅施工,不截斷交通。部分重要工程,應提前將設計管位與交通部門對接,并征得同意。
隨著非開挖技術的成熟和應用,對于承擔重要交通任務的主次干道,可研討非開挖技術施工,如頂管施工、脹管施工及拖拉管施工等。目前,非開挖技術在青島市的排水改造工程中得到了較多應用,如紹興路排水改造工程采用了托拉管施工,海倫路排水改造工程在穿越山東路時采用了脹管施工等,效果良好。
對于一些設計上的細節也應認真考慮,如管道的基礎、管道接口處理、回填材料以及檢查井的選型上都應謹慎把握。如管道開挖后的溝槽恢復,應采用便于施工的石粉、砂礫等,道路基層應考慮上強度快的水泥穩定碎石、水泥穩定砂等材質,以其用最快的時間保質、保量完成工程改造。
5、造價問題
由于改建工程多位于建成區,管線在正常運行中。因此要求造價人員在造價工作中應充分考慮施工時,對現狀其它管線的保護費用。另外,對其它措施費也應予以妥善考慮。如筆者所遇溫州路排水改造工程,因工程所在道路是青島市重要的交通要道,施工時必須保證交通不能斷流。這就使施工單位施工時不能按正常的放坡開挖溝槽,只能通過加設鋼板樁、砂帶等支護措施,保護開挖溝槽。因此極大的降低了施工效率,也相應的增加了施工費用。這就要求造價人員在造價工作中,一定要多跑現場,充分了解工程現狀,對工程中可能發生的各種困難提前預判。對工程中可能發生的各種措施費用,工程預備費等合理計算,避免工程概算批復后,發生重新調概的問題。
6設計中常見問題處理
管線間距不滿足規范要求是改造工程中常見的問題。由于受到各種因素的限制,管線之間,管線與構筑物、路緣石、喬灌木等的間距往往不能滿足《城市工程管線綜合規劃規范》的間距要求。
為保證各類管線安全的使用,常采用設置混凝土包封、套管、管溝等形式對管線予以保護。對于采用混凝土包封處理的管道,尚應注意管材的選擇,不應使用HDPE、夾砂玻璃鋼管等柔性管材。
豎向上若產生沖突,宜按壓力管線讓重力流管線,可彎曲管線讓不易彎曲管線,分支管線讓主干管線,小管讓大管的原則處理。若由于特殊原因無法協調其它管線改造避讓的話,可采用倒虹吸或設置交匯井的方式進行臨時避讓,確保排水管道的正常使用。設置到虹吸或交匯井臨時排水措施的管線,應在其上游第一個檢查井設置沉泥措施,并加強養護,以確保其使用安全。同時建議設計人員在圖紙中明確注明,要求相關部門盡快協調,在具備條件時改造交叉管線。
7、結論
對已建成排水管線的改造設計是一項復雜的、艱苦的工作,要求設計人員對工程進行大量細致的前期調查工作。由于工程的建設會對周邊的民生產生影響,因此一定要嚴謹的論證工程建設的必要性和可行性,應盡可能選擇便捷施工的工藝、技術,縮短建設周期。對于有條件通過改變粗糙系數來提高排水容量的工程,設計人員應予以優先考慮。改造工程在設計中遇到管位、豎向等問題時應積極協調、參與各相關部門的調度會議,確保管線能夠盡快按規范實施。
參考文獻
[1] 《室外排水設計規范》GB50014-2006(2014年版)
[2] 《城市工程管線綜合規劃規范》GB 50289-98
[3] 《青島市城市道路檢查井通用圖集(試行2012.4.1)》
[4] 《青島市"埋地聚乙烯(HDPE)排水管道工程技術規定》
拉管施工總結范文5
關鍵詞:市政工程;給排水工程;PE管;施工方法
中圖分類號:TU99文獻標識碼: A
一.引言
隨著我國城市化建設的迅速發展,市政公用管道也在不斷的加快建設,由于PE管材具有優越的性能,耐腐蝕性高,密封性、韌性柔軟性好,施工方便等諸多特點,大大提高了管道工程的施工質量,因而被廣泛的應用于管道工程建設,尤其是市政給排水工程。PE管隨著管道工程的迅速發展,其在應用中的規格和種類也越來越豐富,施工工藝日趨完善。
二.PE管概述
1.PE管材的主要類型
PE管材是以優質聚乙烯樹脂為主要原料,添加必要的抗氧劑、紫外線吸收劑等助劑經擠出加工而成的一種新型產品。按照其密度不同分為高密度聚乙烯管( HDPE)、中密度聚乙烯管(MDPE)和低密度聚乙烯管( LDPE)。目前市政給排水管道工程常用的PE管材主要是用HDPE為原料加工而成的單層實壁管、雙壁波紋管和螺旋纏繞管。
2.PE管材對其它管材來講有以下優點:
(1)優異的物理性能。聚乙烯的低溫脆化溫度極低,具有良好的抗沖擊性,因此PE管可在-60-60℃溫度范圍內安全使用。
(2)耐腐蝕,使用壽命長,在我國沿海地區,地下水位偏高,土地濕度大,使用無縫鋼管必須防腐及做安裝陽紋外向錘煉,且壽命只有30年,而PE管可耐多種化學介質的侵蝕,不需防腐處理。
(3)韌性、撓性好。PE管是一種高韌性管材、其斷裂伸長率超過500%,對管基礎不均勻沉降和錯位的適應能力非常強,抗震性好。
(4)流通能力大,經濟上合算。PE管內壁光滑,不結垢。PE管內表面當量絕對粗糙比值是鋼管的1/20,相同管徑、相同長度、相同壓力下的PE管流通能力要比鋼管大30%左右,因此經濟優勢明顯。
(5)連接方便,施工簡單,方法多樣。PE管管體輕,搬運方便,焊接容易,焊接口少,當管線較長時可使用盤管敷設(一般指管徑小于63毫米)PE管溝要求遠比鋼管溝要求低,而且當施工條件受限制時,可采用電熔焊接。
(6)密封性好。PE管本身采用熔接連接(熱熔或電熔),本質上保證了接口材質,結構與管體本身的同一性,實現了接頭與管材的一體化。其接口的抗拉強度與爆破強度均高于管材本體,可有效抵抗內壓力產生的環向應力軸向應力。
(7)維修方便,可以不停水、氣維修和安裝。
(8)抗應力開裂性好:PE管具有低的缺口敏感性,高抗剪切強度的段異的抗痕能力,耐環境應力性非常突出。
(9)低溫抗沖擊性好:PE管的低溫脆化溫度極低,可在-60攝氏度溫度范圍內安全使用。而在我國北方地區,在冬季野外鋪設的聚乙烯埋地給水時,總結出一條經驗是在零度以下就不適宜鋪設施工,因為這時聚乙烯管容易脆裂。
(10)耐磨性好。聚乙烯管與鋼管的耐磨性對比實驗表明:它的耐磨性是鋼管的4倍。
正因為PE管具有上述優點,如耐腐蝕、韌性好,剛柔相濟,安裝方便等,所以被越來越多的企業所青睞。比如運輸和安裝,傳統的鋼管、鑄鐵管、長度一般不超過10米,而PE管尤其是管徑小的,甚至可盤卷,長度可以自由控制。這樣帶來的最大好處是減少了接口,也就是減少了泄露事故的發生頻率,既安全有節能。
三.PE管在市政給排水工程中的應用
1.PE管在市政給排水工程中的應用領域
具有優越性能的PE管雖然使用歷史不是很長,但其發展勢頭卻十分強勁,隨著PE管的品種規格和技術的完善,PE管的應用范圍也越來越寬。由于其強度高、抗腐蝕、耐高溫、無毒、耐磨等特點,近年來,PE管在我國被廣泛用于城市自來水管網系統和城鄉飲用水管道等給排水工程領域中。
2.PE管的分類
(1)PE的出現,可以追溯到1993年,是英國的ICI公司所發現。PE樹脂是由單體乙烯聚合而成,按照壓力,溫度等聚劃算反應條件的不同,其密度也不同,根據密度分類,PE樹脂也分為高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯等。
(2)根據結構形式來分類,聚乙烯可分為單層實壁管、雙壁波紋管和螺旋纏繞管等。
(3)根據工程領域應用的不同,其中使用高密度聚乙烯加工的雙壁波紋管和螺旋纏繞管主要用于城市排水,使用高密度聚乙烯加工的單層實壁主要應用于城市供水、城市燃氣輸送,中密度聚乙烯加工的單層實壁管主要應用于城市燃氣輸送,低密度聚乙烯單層實壁管則多數作為農業灌溉,油田、化工等工業普通管道使用。
四.PE管在市政給排水工程中的施工方法
1.開槽敷設。
(1)首先進行施工時應根據相關規定,注意管道敷設的規范,并且按照產品標準進行檢驗,剔除不符合標準的管材。管道如果是敷設在車行道下面,則管頂覆土厚度不應低于0.7米。如需穿越障礙物,則要設置鋼筋等制作的保護套管。管道進行敷設時應按照直線施工,如果遇到需要采用柔性接口折線敷設的話,連接在一起的管道縱軸線轉角不應大過2°。當管道的埋深低于建筑物的基礎底面時,管道不應敷設在建筑物基礎下地基擴散角受壓區范圍內。當地下水位高于開挖溝槽槽底高程的地區,施工時應采取降低地下水位的措施,防止溝槽失穩,在進行安裝回填全過程,應注意槽底沒有積水或者是泡槽受凍。
(2)根據外部環境受壓的情況,宜選用不同剛度的PE管。
(3)進行溝槽開挖時,應先合理確定管道溝槽的槽底寬度,符合施工規定,以便進行人工作業。施工過程不得超挖溝槽,如果不慎超挖則宜采用天然級配砂石料進行填埋,填埋的砂石粒徑應在10mm-15mm之間,或者是最大粒徑小于 40mm 。
(4)管道基礎采用砂墊層基礎,應在接口部位預留凹槽,以便接口操作,接口施工完畢則用砂填埋。對于一般的土質地段基底則只需鋪一層0.1M厚度的砂墊層。如果是軟土地基而且槽底位于地下水位下,則宜鋪一層厚度不小于20cm的砂礫基礎。
(5)在進行下管安裝施工時,應當對開槽后的槽寬、凹槽深度、基礎表面標高、檢查井等方面進行嚴格檢查,保證作業項符合施工要求和規定后再進行下一步工序,以提高施工質量。
(6)檢查完畢之后接下來就是對管道的連接和安裝。熱熔對接PE管需用專用的熱熔焊機。此種熱熔焊機的主要組件及功能分別為:(1)機架,機架上有4個卡瓦,機架和卡瓦一起夾緊固定PE管。4個卡瓦中2個在一端,與機架固定一起的,不能動,另外2個在另外一端,與機架上的液壓油缸固定在一起,能隨油缸一起沿著機架上的導桿前進和后退。(2)液壓站,通過油管與機架上的油缸相連,控制油缸前進和后退。液壓站上主要有泄壓閥、調壓閥及控制油缸往復運動的手動轉向開關。轉向開關有3個位置,置于兩端時,是控制油缸有壓前進或后退,置于中間位置,液壓油缸無壓停止運動。(3)加熱板,給PE管加熱。能夠設置并自控溫度。(4)銑刀,切銑PE管。
(7)溝槽回填。管道安裝驗收合格后應立即回填,至少填至管頂以上一倍的管徑離度。溝槽回填從管底基礎部位開始到管頂上70cm范圍內,必須人工回填,嚴禁用機械回填。管頂70cm以上可用機械回填,但兩側必須同時回填、夯實或碾壓?;靥钔習r溝槽內不得有積水、有機物及凍土、胸腔部位不得填有古石塊、磚頭等其它硬物。胸腔部分回填應嚴格控制,可采用砂礫或好的良質土?;靥顣r,溝槽底部不得有一切雜物,如有雜物必須清理干凈后方可回填。
2.非開挖施工技術
非開挖施工技術是指在不開挖地表的條件下鋪設、修復和更換各種地下管線的施工技術。非開挖技術在給排水工程中有鋪設新管線和修復置換舊管線兩方面的應用。它的施工工藝施工方法如下:
(1)前期準備。了解管道穿越范圍內的地質條件、現有地下管線的走向及埋深等情況,結合設計要求規劃鉆進軌跡,選定施工方案。
(2)導向鉆進。定向鉆頭在鉆機的推力作用下,由鉆機驅動旋轉切削地層,按設計鉆孔軌跡前進,完成整個導向孔的鉆孔作業。
(3)分級擴孔。完成導向孔施工后,采取分級擴孔的方式將鉆孔擴至合適的直徑。同時將鉆液泵人鉆孔中,保證孔洞完整和不塌方,并將切削下的土屑帶回到地面,為回拉管道創造適宜的環境。
(4)回拉管道。擴孔完成后,立即將鋪設的管道與回拉頭、擴孔頭及鉆桿連接,由鉆機牽引將管線拉人已擴鉆孔中,完成管道鋪設。
五.結束語
PE管逐漸成為市政給排水工程施工中最常采用的管道材料,無論是在對舊管道的更換,還是對新管網的鋪設,PE管的應用都表現出了較強的優越性,是未來給排水管道施工中最具發展前景的管材之一。
參考文獻:
[1]張楊.PE管在市政給排水工程中的應用及施工方法[J].中國新技術新產品,2009,(22):72-73.
[2]趙彥坤.在市政給排水工程施工PE管的應用[J].科技創新與應用,2012,(8):77-77.
[3]劉子龍,王志強.PE管在城市給排水工程中的應用分析[J].城市建設理論研究(電子版),2013,(13).
拉管施工總結范文6
關鍵詞:拖拉登陸、海底管道、底拖法、AUTOPIPE
近岸海底管道的鋪設多數采用預挖溝、拖拉登陸的方法,拖拉登陸分為陸上拖管和海上拖管兩種類型。作業中采用哪種方法鋪設登陸管道,一般需要根據具體設備能力和登陸點的環境條件確定拖拉登陸的方法。本文主要通過對荔灣3-1項目海管拖拉登陸進行受力分析,并對拖拉系統設計和拖管計算進行較為詳細的介紹和論述。
1 項目介紹及施工方法
荔灣3-1氣田位于南中國海東部,北偏西距香港約300km,東北方向距離東沙群島約170km。該項目的開發按照區域開發思路,新建一座中心平臺,帶動荔灣及周邊氣田的開發。根據此開發原則,需新建一條中心平臺至高欄島終端的30"外輸管道,登陸點為珠海高欄島。
拖管施工法包括以下幾種方法:水面拖行(surface tow)、水面下拖行(below surface tow)離底拖(off-bottom tow)和底拖(bottom tow)。
2 拖拉受力分析
2.1 概述
結合荔灣3-1拖拉登陸項目,主要對其拖拉力進行計算以及拖拉過程中海管受力分析。通過計算確定拖拉設備的能力,進而提供選擇設備的依據;海管受力分析可以通過數據清楚的查看拖拉過程中受力、變形等情況。
2.2 拖拉力計算
海底管道拖拉過程中會經過不同條件的海床,不同海床對管道產生不同的阻力。為簡化計算分析,將拖拉路由上的海底土壤簡化為一段,考慮管道與海底的摩擦系數和海流,波浪狀況,用以預測拖管過程中拖力的變化和大小。在計算拖拉力前需確定如下內容
1)登陸段的長度,
2)管道,索具在空氣中和海水中的單位重量,
3)管道上所加浮筒的浮力,
4)管道,索具與預挖溝底土壤的摩擦系數,
5)管道拖拉頭形式,
6)拖拉時可能出現的不可預見性因素及潮位等
一般情況,海底管道拖拉力包括海水阻力、波浪力、管道和索具摩擦力、船舶張緊器拉力。
海水的阻力計算。單位長度海水阻力的計算公式是
式中,C-海水阻力系數,;
Re-雷諾數,Re =URD/ν;
D-結構物直徑;
ν=1.007×10-6m2/s為水的運動粘度;
UR-水與管道間相對速度,UR =ut-uccosθ,ut為拖管速度,uc為海流流速,θ為海流流向。
登陸點線形絞車拖拉速度為1m/min,通過計算單位長度海水阻力僅0.004t。可不予考慮海水阻力影響。
管道貼近海底以及帶有水泥涂層海管單位自重大、現場波浪對管道的作用很小,可不予考慮波浪影響。
因此拖拉力大小一般由下述公式確定:
式中:
圖3.3 拖拉力計算示意圖
鋪管船船尾到拖拉封頭最前端的距離為408.1m,從船尾到到管道著泥點的長度為99m,所以拖拉管線的總長 ( =43m)。
因此:
a、在不考慮浮筒提供浮力的情況下,最大的拖拉力為:
F = (266.1 x579.2 x 0.8 + 43 x 1276.3 x 1.0)x 1.5+43000
= (123300.096+54880.9) x 1.5+43000
= 267271.494+43000
= 310271.494≈310.28
所提供的400t線性絞車滿足拖拉力的要求,計劃方案可行。
b、在考慮浮筒提供浮力的情況下,最大的拖拉力為:
F = (266.1 x251.12 x 0.8 + 43 x 1276.3 x 1.0)x 1.5+43000
= (53458.4256+54880.9) x 1.5+43000
= 162508.9884+43000
= 205508.9884≈205.51T
項目所提供的400t線性絞車滿足拖拉力的要求,計劃方案可行。
2.3 拖拉過程海管受力分析
近岸段海底管道拖拉登陸是使用AUTOPIPE軟件進行模擬分析。該軟件專門用于管道的分析與設計,是世界上少有幾個分析計算管道的功能強大而全面的有限元軟件。它可以進行管道應力、法蘭連接、管道支撐設計、管道與設備的連接分析等動態與靜態計算。此外,該軟件還可以根據API、ASME、ANSI、DNV等18種世界各地的管道規范進行校核。
3.4.1 拖拉過程認識
整個拖拉過程受力相當復雜。其海底管道的受力主要可分為三大部分:鋪管船施加力、海管水下受力、線性絞車拖拉力。
1, 通過前期調研,鋪管船有四組滾輪對作業線上的海管有支撐作用,軟件中模擬為Y方向均布力載荷。船中張緊器提供張力模擬為X方向均布力載荷。
2, 海管水下受力主要有自身重量、水中浮力、海流波浪載荷、海床土壤支撐摩擦力、浮筒提供浮力根據各類別模擬載荷。
3, 線性絞車模擬為集中載荷。
3.4.2 建立模型
根據管道結構、環境參數,利用AUTOPIPE軟件進行5種工況模型的建立。
1, 海管入水 由于海管在作業線位置上與海平面存有2m高度差。此過程主要依靠海管自身重量,產生彎曲下垂入水。(由附圖可知,海管出船尾99m后拖拉封頭接觸海面)
2, 海管著泥 這一狀態下海管主要受到自身重力、海水浮力、浮筒浮力,還有波浪流等環境荷載的影響。鋪管船定位位置水深5m,作業線高度2m。所以海管拖拉封頭初下沉7m,即著泥。
3, 海管拖拉 在拖拉過程中,還要模擬海床坡面、土壤對海管的影響等。
3.4.3 結果解析
通過AUTOPIPE軟件模擬整個拖拉鋪設過程,其上彎段和下彎段變形最大,應力也最大產生彎曲破壞的可能性最為嚴重。一般海管上彎段最大彎曲應力不超過85%最小屈服應力、下彎段不超過72%最小屈服應力。
3 結論