董文濤
摘 要:在混凝土管道試壓過(guò)程中,管道后背制作及后背數(shù)據(jù)計(jì)算尤其重要,若考慮不周則會(huì)給工程帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本工程結(jié)合多年的管道施工經(jīng)驗(yàn),通過(guò)對(duì)后背受力、后背墻受力寬度及后背土層長(zhǎng)度的計(jì)算,結(jié)合必要的物資準(zhǔn)備,一次完成了2.6km管道試壓。
關(guān)鍵詞:打壓后背;混凝土管道;試壓 受力
中圖分類(lèi)號(hào):TV672.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20150935016
1 工程概況
唐山樂(lè)亭新區(qū)供水工程是唐山市的一項(xiàng)重點(diǎn)水利工程,輸水管線總長(zhǎng)約58km,總投資概算12.5億元。本工程為管線第四標(biāo)段,樁號(hào)為:10+044~12+690,全場(chǎng)2646m,主管線為雙排DN1400mm雙排混凝土管道,進(jìn)排氣井室2座,閥門(mén)井1座,工程投資為443萬(wàn)元。
工程于2012年5月開(kāi)工至2013年1月主體工程完工,在打壓試驗(yàn)這個(gè)分部工程中遇到了困難。本段管線全部位于農(nóng)田耕地中,若按以往試壓方法,1km左右要?jiǎng)澐殖梢粋€(gè)打壓段,則該工程需要?jiǎng)澐?個(gè)以上試壓段,單依據(jù)長(zhǎng)度劃分,管道所處的部位試壓取水地點(diǎn)、排水地點(diǎn)都是十分困難的,綜合考慮以上因素,依據(jù)多年的管道施工經(jīng)驗(yàn),通過(guò)周密的數(shù)據(jù)計(jì)算及充足的物資準(zhǔn)備工作,決定對(duì)2.6km管道進(jìn)行一次性試壓。
2 試壓后背安全系數(shù)計(jì)算及準(zhǔn)備工作
管道在進(jìn)行水壓試驗(yàn)中,管道末端堵板及后背制作尤其重要,需要進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算并有充足安全保障,否則后背不堅(jiān)固,管道將產(chǎn)生很大的縱向位移,損壞法蘭和固定螺栓,甚至膠圈被擠出, 極易引起安全事故,使整體打壓失敗。本工程試壓數(shù)據(jù)計(jì)算分為后背土墻的允許抗力、作用于后背的力、后背墻受力寬度、后背土層長(zhǎng)度這幾個(gè)方面,計(jì)算過(guò)程如下:
2.1 后背土墻的允許抗力
后背土層長(zhǎng)度選擇十分重要,過(guò)短會(huì)造成后背滑動(dòng),若不堅(jiān)固則會(huì)造成管端接口上膠圈滑出的危險(xiǎn),本段工程選擇為不受擾動(dòng)的原狀土層,并且預(yù)留原狀土25m,為工程提供充足的安全保障。
3 管道注水試驗(yàn)
3.1 準(zhǔn)備工作
a.壓力表: 彈簧壓力表的精度不能低于1.5級(jí),即壓力表最大允許誤差不超過(guò)最高刻度的1.5%。b.注水壓力泵: 采用2臺(tái)160米揚(yáng)程多級(jí)離心泵,充分保障注水壓力要求。c.頂鎬:在后背與堵板之間采用5臺(tái)50t頂鎬均勻支撐,可以減少后背不均勻受力,提供足夠的安全保障。d.水源解決:確定在管線南端樁號(hào)12+690處做為注水升壓段最合適,該部位取水有農(nóng)田機(jī)井,可以有充足的水源保障,附近有明渠可以將大量棄水排走,滿足本工程的需要。
3.2 管道注水升壓
試驗(yàn)管段滿水浸泡時(shí)間為不少于72h。水壓試驗(yàn)前,應(yīng)多次進(jìn)行初步升壓試驗(yàn)方可將管道內(nèi)的氣體排盡,當(dāng)確定管道內(nèi)的氣體排盡后,才能進(jìn)行水壓試驗(yàn)。升壓時(shí)要分級(jí)升壓,每次以0.2Mpa為一級(jí),升至0.4Mpa保壓48h,要沿途巡視一遍,特別要檢查后背、管身及接口,當(dāng)確定無(wú)異常后才能繼續(xù)升壓。
異常情況排除:a.當(dāng)閘閥、法裝蘭盤(pán)漏水,應(yīng)檢查橡膠墊是否墊好,螺絲是否堅(jiān)固到位。b.若試壓過(guò)程中出現(xiàn)壓力表不穩(wěn)或長(zhǎng)時(shí)間不能升壓則可能是有大量氣體未排凈,或出現(xiàn)有膠圈部位漏水事故,要即時(shí)檢查。
管道強(qiáng)度試驗(yàn):經(jīng)過(guò)分級(jí)升壓,直到水壓升至試驗(yàn)壓力0.8Mpa后,保持恒壓10min,檢查接口、管身無(wú)破損及漏水現(xiàn)象,及壓力表降壓不大于0.03Mpa時(shí),管道強(qiáng)度試驗(yàn)為合格。
管道嚴(yán)密性試驗(yàn):W=qTL=5*60*2*2.6=1560L;W為規(guī)范充許補(bǔ)水量;q規(guī)范允許滲水量5L/min.km;T時(shí)間為2h,L管線長(zhǎng)度2.6km。本段工程2h后補(bǔ)水量為400L,小于規(guī)范充許補(bǔ)水量,管道嚴(yán)密性試驗(yàn)合格。
4 結(jié)語(yǔ)
水利工程施工一般都涉及地質(zhì)條件復(fù)雜,施工期短的問(wèn)題,施工質(zhì)量要求是十分嚴(yán)格的。規(guī)范中規(guī)定管線試壓不宜超過(guò)1km,該工程中管線部位特殊,涉及取水、排水十分困難,并且工期時(shí)間緊迫。依據(jù)多年的管道施工經(jīng)驗(yàn),結(jié)合細(xì)心、周密的計(jì)算及充足的物資準(zhǔn)備,本段工程順利完成打壓試驗(yàn),并且保證了工程按期完工,此方法的成功可以為類(lèi)似地質(zhì)條件的管道工程得以借鑒。
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農(nóng)業(yè)與技術(shù)2015年9期