[2017年整理]大直径钢筋砼给水管道施工技术.docVIP

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[2017年整理]大直径钢筋砼给水管道施工技术

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,

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