大直径钢筋混凝土管在市政道路雨水工程中的应用.pdf

大直径钢筋混凝土管在市政道路雨水工程中的应用曾 勇(北京城建道桥建设集团有限公司北京)收稿日期:作者简介:曾勇()男四川成都人本科助理工程师主要从事道路与桥梁施工工作摘 要:采用 型工字钢焊接组成的 型混凝土管管夹吊装技术使用于直径大于 长度小于 规格的混凝土企口管 型混凝土管管夹吊装技术与现有的钢丝绳吊装相比更具安全、高效、保障吊装质量、施工条件简单等优点 型管夹主要通过调整管道吊装重心实现各种规格的混凝土管吊装 混凝土管管夹采用 工字钢焊接组成型管夹短端长 并在末端上设置 个吊装孔主要吊装混凝土管直径大于 管长小于 的管道管夹长端长 并在末端上设置 个吊装孔主要吊装混凝土管直径大于 管长 的管道关键词:市政工程排水管道大管径钢筋混凝土管管道安装施工分析中图分类号:文献标志码:文章编号:():/引 言雨水管道在城市建设中起着重要作用缺少这些管道的通道会对城市未来的规划和建设产生重大影响 许多城市近年来内涝严重给居民出行带来严重不便因此城市地下雨水管网建设和对大直径钢筋混凝土管道需求及安装技术的要求日益增多对这种管道安装技术进行研究这对于优化管道安装过程和质量控制十分重要 常用管材)水泥管亦称水泥压力管、钢筋混凝土管道可用作城市排放雨水和污水以及防洪排水沟如自来水管道、电信、天然气管道 地下管道一般分为:承插钢筋混凝土管道、企口钢筋混凝土管道、尖端钢筋混凝土管道、型钢管、扁平水泥管道、尖端水泥管道等规格有、等)螺旋波纹管是一种使用钢带的复合 材料由此可以在不增加管道成本的情况下显著提高环形刚性并大大提高其重量强度 常用:、燃气管 双波纸管常用:双壁缠绕排水管、钢带加固螺旋井管、塑钢缠绕排水管等其主要特点:产品结构独特压缩能力强内壁光滑流量大连接舒适界面密度好耐腐蚀密封强度好柔韧性好可适应土壤的不均匀沉降 使用寿命长埋地使用可达 年以上产品质量轻施工方便应用范围:大规模水管、供水、排污、排气、地铁通风、矿井通风、灌溉农田等主要用于工作压力小于 的 城市排水、排水工程污水等公寓、住宅区地下涂层、下水道等农业用地的灌溉、排水等水利工程化学工业、用于流体运输和通风的矿井地下管道保护管道和通信电缆管道等产品规格常用有、等)球墨铸铁管是铸铁管的一种简称球管、球墨铸管应用范围:主要用于市政、工矿、企业给水、输气、输油等优缺点:抗腐蚀性强、强度高、韧性好、壁薄、重量轻、耐冲击、弯曲性能大、安装方便等产品规格有、适用建议:球墨铸铁管的选择应根据具体敷设位置和直管与管件的接口形式而定三元乙丙橡胶橡胶圈用橡胶圈推荐 涂层的选择应以内外涂层为基础 现有的内涂层有环氧树脂、聚氯乙烯内外涂层、聚乙烯薄膜涂料等球墨铸铁管新产品)螺旋钢管是以钢卷板为原材料经常温挤压成型以自动双丝双面埋弧焊工艺焊接而成的一种管材 特点:稳定性能好抗弯强度好用途:主要用于自来水、石油化工、电力工业、灌溉农业、城市建设等套件液体运输:供水、排水、废水处理、污泥运输、海水运输气体运输:气体、蒸汽运输液化石油气用于建筑:电池管、桥梁、码头、公路、建筑管道、海洋电池管等规格常用的有、等玻璃钢管 主要的玻璃纤维及其制品是以不饱和聚酯树脂聚合物、环氧树脂和其他基础材料为基础的强化材料其非金属颗粒如石英砂和碳酸钙为主要管道材料结构特点:具有优异的耐腐性、产品寿命长、轻质重量、易于运输和卸载、内壁平滑、运输能耗低、维修费用低、组合制造成本低常用的管道有:玻璃钢保温管道、玻璃钢通风管道、玻璃钢污水管道、玻璃钢顶管 应用(玻璃钢夹砂管道):饮用水输送干线管及配水管、污水管道、雨水管道、农业灌溉产品规格:直径:压力等级:、刚度等级:、在市政公用事业中的应用潇河产业园区敦化街(真武路 太太路)建设工程起点为真武路终点为太太路道路全长约 红线宽度 城市主干路 推荐方案采用四块板型式中间 绿化带两侧机动车道为 (双向 车道)路侧带 其中包括 机非分隔带、非机动车道、人行道人行道内设置 树穴带 该条道路是潇河产业园区近期工业发展的主要轴线和对外联系的主要通道 道路路面下设雨、污水市政设施管线路面敷设道路照明、交通设施等内容 施工主要内容包括:道路工程、排水工程、照明工程、绿化工程、交通工程、交通信号工程等市政公用工程其中钢筋混凝土管工程量见表 表 钢筋混凝土管工程量单位:序号项目类型规格型号工程量钢筋混凝土承插口管级 钢筋混凝土承插口管级 钢筋混凝土承插口管级 钢筋混凝土企口管级 钢筋混凝土企口管级 钢筋混凝土企口管级 钢筋混凝土企口管级 大管径钢筋混凝土管道安装施工概述大直径钢筋混凝土管道的安装有两种常用的方法即吊车、挖掘机安装法和叉车安装法吊车安装需要有一台 吊车和一台挖掘机配合同时为保护企口钢筋混凝土管薄弱段及方便安装管道笔者所在团队自行研发了管夹(见图)保证了大直径钢筋混凝土管的安装质量以及速度 叉车安装需要一台 的叉车和一台 的吊车 吊车、挖掘机安装:需要将管道提升到安装位置与管道对接时应采用橡胶密封圈以免接口渗水在挖掘机顶推管道端应安放方木以免挖机直接与管道接触造成管道破损、影响质量 叉车安装:在混凝土基础达到一定强度后将叉车直接吊入沟槽内然后将管道吊入沟槽最后使用叉车将管道提升至安装位置 此外吊装过程中应谨慎操作驱动速度不能太快或太慢图 钢筋混凝土管管夹示意图(单位:)市政工程大管径钢筋混凝土管道施工工序 市政工程大管径钢筋混凝土管道基础施工在安装大直径钢筋混凝土管道的过程中管道基础混凝土强度要求必须满足设计和规范的要求 为管道安装顺利进行混凝土基础的高程、平面控制基座的宽度和厚度(包括压缩)是必不可少的否则管道的安装质量将受到影响 基础良好的平整度保证了管道流水面高程符合设计要求并确保管道使用以后管内没有积水 管道安装准备工作)管道进场首先检查管道规格、外观质量橡胶垫圈与管道相配套其次检查管道和橡胶圈的合格证书和质量文件管道和橡胶圈必须在卸车前检查 进场的每节管道必须要检查外观质量检查管道的内壁和外壁、橡胶圈等是否有损伤、变形、蜂窝、损伤、裂缝等如果不符合规定则及时撤离)在下部管道之前界面必须用海绵或面纱清洗废物必须清洗管道界面必须没有水污染物和污染物)下管前进行外观检查管材上须有合格印章边脚整齐无破碎发现裂纹、保护层脱落、空鼓、接口掉角严重等缺陷的不予使用管节的质量必须符合给水排水管道工程施工及验收规范的质量标准要求 管道安装施工方法关于市政大直径钢管混凝土管的安装技术具体施工工艺流程标准方案 施工工艺:测量放线沟槽开挖管道基础管道安装混凝土包封闭水试验沟槽回填 设计要求可特别包括以下过程)放线:沟槽开挖前根据设计图纸及施工方案进行中线定位采用极坐标方法测放管线中线桩时应在起点、终点、平面折点、竖向折点及直线段的控制点等位置测设中心桩)沟槽开挖:采用机械挖槽人工配合清底 机械挖槽应确保槽底土壤不被扰动按测量放开槽边线和放坡坡度开挖开挖至设计槽底高程以上留 左右不挖、待人工清挖 严格控制槽底高程和宽度防止超挖)管道基础:排水管道基础采用、包封的 混凝土基础基础浇筑可分为两层第一层浇筑至管底下第二层浇筑管道两侧)管道安装:通过吊车运转使用挖掘机安装管道 混凝土承插口管接口井室部分需要凿毛处理与混凝土墙体整浇在一起即可 管材应将管口顺水流方向安装安装由下游向上游进行 混凝土承插口管承插连接(承口位于上游插口位于下游)安装步骤:安装胶圈:胶圈必须有专人保管严禁污染、粘砂粘土安管前胶圈不能受冻以上条件直接影响安管质量及安管速度必须严格执行 安装胶圈时将胶圈放在管口后端对口:对口时注意沿中线位置并且注意不要将胶圈碰掉如果不小心碰掉胶圈应重新按要求安装胶圈撞口:吊车利用管夹吊管调整好中心使用挖掘机撞击方木对管将对好口的管插口撞入上一根管承口此过程中撞口时必须用方木垫住管口并且利用胶圈的滚动安管稳管:用预制混凝土块将管道两侧卡住避免管道发生滚动)闭水试验:闭水试验应满足的条件:管道及检查井外观质量已验收合格管道未还土且沟槽内无积水管道两端堵板承载力应经核算并能安全承受试验水压力 本工程所有管线均采用带井室方式做闭水试验试验必须在回填土之前完成事先管道浸泡 闭水试验水位应是试验管段上游管内顶以上 带井试验应将标准允许渗水量按规范要求计算 闭水试验时对管道接口和管身进行检查检查是否渗漏及时修补 测定时间不少于 并由监理等单位现场验收 闭水试验允许渗水量:以符合市级管道工程验收标准为准)管道回填:在管道回填过程中保护管道本身的安全管道两侧和管顶以上 范围内用蛙式夯夯实回填时管道两侧同时对称进行高差不超过 保证管道不发生位移或损伤 管道两侧及管顶以上 内的填土必须采用小型机械夯实每层松土厚度不大于 管道安装技术和质量控制的要点 管道安装施工技术要点分析在安装管道时无论是吊车、挖掘机法还是叉车法都必须确保管道插口薄弱端的质量、管道的高程、位置准确因此一旦完成相关的定位管道的安装也必须完成 在采用吊车、挖掘机方法安装管道时必须确保两条管道之间的槽符合设计和规范要求并将槽减少到最小值 吊车、挖掘机法安装为了防止撞击力管道的纵向移动需要固定第一个管道 可采取以下措施:枕木应沿管道安装并与第一节管道垂直以确保管口与门槛接近然后用钢筋连接确保井场两条管线之间的距离有一个固定值管道安装前应向现场管道安装指挥人员通报技术信息以确保安装时每条管道处于一条直线上同时应采用技术出众的挖掘机 质量控制要点在安装管道时对管道安装的质量与管道的线型位置和设计高程进行精确的控制 保护管道插口薄弱端的质量接缝大小以及摸带宽度 管道安装方案的对比 施工技术目前“叉车法”安装管道的技术很先进但由于对管道基础的强度和作业面宽度的要求高因此局限了叉车法的使用环境并且叉车法对管道接缝控制能力差容易出现管道接缝大小不一控制“吊车、挖掘机法”与“叉车法”相比采用前者进行管道安装可以有效地减少施工工序促进对管道技术的控制这种方法在管夹的辅助下有效地降低了管道安装的技术要求提高了施工效率“叉车法”对管道基础强度及作业场地要求高 只有管道基础强度达到叉车作业的承载强度及作业面宽度管道安装才能正常进行 施工进度传统的“叉车法”法要求在安装过程中基础强度必须达到作业要求管道下放到管道基础上才能施工 这样管道安装速度是缓慢的管道安装构造效率降低了 而“吊车、挖掘机法”在管夹的辅助下只需要调整好管夹重心进行连续作业同时管道基础达到管自身的承载力就可以开始管道安装减小对管道基础强度的要求以笔者所在项目在施工的 雨水管为例同样成槽时间吊车、挖掘机法比叉车法早 能进行管道安装叉车法安装 的雨水管为/而挖掘机法安装 的雨水管为 /成本控制传统的“叉车法”需要单独租用叉车叉车在市政工程属于短租设备租赁费较高而“吊车、挖掘机法”属于市政工程的长租设备费用低且在相同工程量的情况下“吊车、挖掘机法”效率高能节省成本 因此“吊车、挖掘机法”可减小设备租赁费提高管道安装效率缩短施工工期有效地控制施工成本 结 语鉴于上述情况与叉车法相比吊车、挖掘机法在管道安装技术、速度和成本方面具有明显的优势 城市规模的持续扩大也导致地下排水管网的大规模扩建 在城市内涝的大环境下大直径钢筋混凝土排水管道在市政工程中的应用也常态化因此大直径钢筋混凝土管道技术的应用和开发十分重要对大直径钢筋混凝土管道技术的分析应用有助于市政工程地下管网的建设:参 考 文 献:杨振波张津师华等.市政混凝土排污管道防腐涂装技术探讨.涂料技术与文摘():.王玉萍郭建新.市政工程大管径钢筋混凝土管道安装技术探索.市政技术():.姚彬炜.探讨市政给排水工程管道安装技术.经营管理者():.解国雯.市政给水排水管道的类型与选择.城市道桥与防洪():.郑学庆.市政道路给排水管道工程的设计与施工.科技与企业():.刘永红.地下水丰富区域双排大管径混凝土管道施工技术探讨.城市公用事业():.(上接第 页)张拉预应力对主梁变形影响两种工况中张拉预应力情况下和不张拉预应力情况下箱梁关键位置变形对比见图 图 工况一中张拉预应力前后箱梁变形对比图 工况二中张拉预应力前后箱梁变形对比由图 可知在工况一中不张拉预应力时箱梁值变形较大且多为负值明显大于张拉预应力后的箱梁变形值且张拉预应力时最大变形为 不张拉预应力时最大变形为 由图 可知在工况二中不张拉预应力时箱梁变形变形值较大且多为负值明显大于张拉预应力后的箱梁变形值且张拉预应力时最大变形为 不张拉预应力时最大变形为 通过分析可知当张拉预应力后箱梁结构在吊车上梁进行吊装钢箱拱过程中结构整体变形较小对结构整体安全有利 结 论本文以某波浪形钢箱拱桥为研究背景采用 有限元软件建立空间模型对钢箱拱吊装阶段吊车上梁过程中预应力钢束张拉前后箱梁应力及变形进行了分析得出如下结论)满堂支架法施工预应力箱梁过程中先张拉预应力钢束后进行吊车上梁施工时则箱梁整体受压若在张拉预应力前吊车上梁则箱梁部分受压部分受拉 故采用先张拉预应力再吊车上梁进行作业对箱梁的受力更为有利)采用先张拉预应力钢束再进行吊车上梁箱梁整体变形较小有利于结构的整体安全:参 考 文 献:彭波.预应力张拉对现浇箱梁满堂支架受力体系的影响分析.北方交通():.于会超.京沪高铁箱梁桥张拉预应力钢筋时满堂支架计算分析.特种结构():.朱洪明.现浇箱梁支架设计及 建模验算.福建交通科技():.左阿龙.预应力张拉对满堂支架影响的研究.施工技术():.喻德明张辉辉.桥梁工程现浇预应力箱梁施工技术分析.黑龙江交通科技():.陈红亮.现浇箱梁预应力张拉施工工艺技术分析.工程建设与设计():.熊扬陈卓.混凝土连续箱梁预应力单端张拉对其产生的影响.黑龙江交通科技():