[2017年整理]大直径钢筋砼给水管道施工技术.docVIP

PAGE PAGE 1 大直径钢筋砼给水管道施工技术 【关键词】： 橡胶圈压缩率 拉力计算 理论公式 经验数据 顶装 保证措施 【内容摘要】: 根据理论公式及经验数据分别计算出橡胶圈的合理直径，管道安装时需要达到的推顶力，并以此为依据，确定安装施工方案 。 一、 工程概况 兖州中水资源化北调水管线工程，全长17027米，输水管道为预应力钢筋混凝土管道，主输水管道内径1200㎜，压力为0.6Mpa，单橡胶圈柔性接口。在施工过程中，为确保钢筋混凝土管道接缝严密，整体管线安装完成后能够达到设计的压力要求，我们根据工程实际情况，按照设计图纸，结合施工规范要求，在以下方面做了几项技术改进工作：1.橡胶圈的选择。2.管道之间需要达到的拉力计算。3.安装方法。 二、给水管道的技术措施 1.橡胶圈的选择 本工程中应用的预应力钢筋混凝土管道的接口构造如下图所示，管道安装后胶圈位于插口和承口之间，靠橡胶圈的压缩来止水，因此橡胶圈的规格选择，就成为保证管道不发生渗漏的关键。 橡胶圈断面多为圆形，能承受1Mpa的内压力及一定量的沉陷、错口和弯折，抗震性能良好，在地震烈度10度左右接口无破坏现象，且不易老化。若选择的橡胶圈不正确，会导致在橡胶圈本身没有破损的情况下，管道接口就已发生渗漏。因此，为保证其密封性，橡胶圈必须安装在钢筋混凝土管承插口的正确位置上，并具有一定的压缩率，以保证在管内水压的作用下不会被挤出来，因此选择橡胶圈的直径尤为重要，可根据下式进行计算选择： 式中 d ——橡胶圈伸长前直径，㎜ E ——管子接口环向间隙，㎜ k ——胶圈的环径系数，一般取0.85～0.90 ρ ——胶圈压缩率，预应力混凝土管35％～45％ 本工程中的E取20，k取0.87，ρ取0.4，那么橡胶圈的直径可计算为：31㎜。以上取值均按实际数据和保守的经验取值。按照计算后的数值选取橡胶圈，使选用材料与混凝土管相匹配，达到设计中严密性要求。 2.管道之间需要达到的拉力计算 橡胶圈的直径选定后，为了保证管道安装的严密性，橡胶圈的安装方法就是一项非常重要的工作，确定橡胶圈的安装方法，不应由工人的操作习惯来决定，而应根据管径的大小、施工条件、机具状况来确定，总的来说，无非是拉和顶两大类。那么怎样确定拉顶力，确定多大的拉顶力，这就要根据胶圈与工作面间的摩擦力、管体与地基土壤的摩擦力、施工机具的摩擦力等主要因数，依据以下经验公式计算： P = （πD1N f2 + W f3）f1 式中 P ——橡胶圈接口管道安装拉力，N D1 ——承口工作面内径，㎜ N ——橡胶圈受压时，单位长度上所受的垂直力，N/㎜ W ——接口管子自重，N f1 ——考虑机具摩擦力的推顶力增加系数，取1.2 f2 ——胶圈与混凝土的摩擦系数，一般取0.2～0.3 f3 ——管节与槽底的摩擦系数，可查附表 混凝土管与土的摩擦系数 土的种类 摩擦系数 土的种类 摩擦系数 干的细砂 0.64 粘土 0.3 湿的细砂 0.32 砂砾 0.44 在以上公式中，我们计算的拉力与实际测得的拉力常有差距，实际操作中，由于人为的能量损失，和管道附加重量的增加，实际拉力要大于计算所得值，所以在计算时，我们增加了1.1的修正系数。 在本工程中，D1为承口工作面内径，取1240㎜。 N为橡胶圈受压时，1㎜长度上所受的垂直力，它的取值应充分考虑管内的设计压力0.6 N/㎜2，那么在取值时按1㎜长度上橡胶圈的压力大于设计，且超过一倍的原则，计算公式为: N = 31㎜×（1－0.4）×0.6 N/㎜2 =11.2 N/㎜。 （其中0.4为橡胶圈压缩率） W 为接口管子自重，工程中的钢筋混凝土管道长度为5米，内直径1.2米，壁厚0.12米，经计算单个管道的质量为：π（0.722－0.62）×5×2.6 = 6.5吨，经单位换算，为63700N 。 f1 考虑机具摩擦力的推顶力增加系数，取1.2。 f2 胶圈与混凝土的摩擦系数，取0.3。 f3 管节与槽底的摩擦系数，因为管身被吊车吊起离开垫层，所以该摩擦系数取0。 那么由公式 P = （πD1N f2 + W f3）f1 代入以上数据计算可得 = （3.14×1240×11.2×0.3+0）×1.2 = 15699 N 拉力初步确定后，选定相应规格的横铁，钢筋拉杆，钢丝绳，手拉葫芦。同时根据选用的机械确定安装施工工艺。 3.大直径钢筋砼给水管道安装施工工艺 3.1清理承插口 对接前，