玻璃鋼管道施工方案

2021-10-30 19:36:01 字數 5297 閱讀 9306

第一章、概述

一、玻璃鋼夾沙管道簡述

玻璃鋼夾沙管道是以粘合劑加入一定量的輔助原料,然後浸漬無鹼玻璃布,以其在成形芯軸上繞製成管子,經過固化脫膜熱處理而製成。

二、玻璃鋼夾砂管道的構造

在玻璃鋼中,拉伸強度很高的玻璃纖維起著增強作用,而耐壓耐磨性較強的合成樹脂則作為基體材料粘結纖維,使其起共同的成型和承載作用。

玻璃鋼管道的管壁結構,通常由兩部分組成:

結構層――由按設計纏繞角交叉纏繞的連續玻璃纖維粗紗作為增強骨架,以鄰苯型或間苯型不飽和聚酯樹脂作為粘結基體。其中,玻璃纖維的重量約佔65-70%,樹脂的重量約佔30-35%。為加強結構剛度,在玻璃纖維纏繞層中間,可以增加樹脂砂漿層。

內襯層――為防腐防滲層,由兩部分組成

1)內表面層――是跟介質接觸的最內層,為耐蝕和第一道防滲層,樹脂含量在90%左右。

2)次內層――由短切纖維織物增強,耐蝕樹脂組成,含膠量可達70%以上,約2mm左右,是防止介質滲透的第二道屏障。

玻璃鋼管的連線,一般採用承插式或法蘭對接,以優質橡膠密封圈作止水防漏。

三、玻璃鋼夾砂管道的優點

與其他材質的管道比較,玻璃鋼管道具有以下一些顯著的優點:

1、耐腐蝕性好,對水質無影響

玻璃鋼管道能抵抗酸、鹼、鹽、海水、未經處理的汙水、腐蝕性土壤或地下水及眾多化學流體的侵蝕。比傳統管材的使用壽命長,其設計使用壽命一般為50年以上。

2、防汙抗蛀

不飽和聚酯樹脂的表面潔淨光滑,不會被海洋或汙水中的甲貝、菌類等微生物玷汙蛀附,以致增大糙率,減少過水斷面,增加維護費用。玻璃鋼管道無這些汙染,長期使用潔淨如初。

3、耐熱性、抗凍性好

在-30℃狀態下,仍具有良好的韌性和極高的強度,可在-50℃-80℃的範圍內長期使用,採用特殊配方的樹脂還可在110℃以上的溫度工作。

4、自重輕、強度高,運輸安裝方便

採用纖維纏繞生產的夾砂玻璃鋼管道,其比重在1.65-2.0,只有鋼的1/4,但玻璃鋼管的環向拉伸強度為180-300mpa,軸向拉伸強度為60-150mpa,近似合金鋼。因此,其比強度(強度/比重)是合金鋼的2-3倍,這樣它就可以按使用者的不同要求,設計成滿足各類承受內、外壓力要求的管道。對於相同管徑的單重,frp管只有碳素鋼管(鋼板卷管)的1/2.

5,鑄鐵管的1/3.5,預應力鋼筋水泥管的1/8左右,因此運輸安裝十分方便。玻璃鋼管道每節長度12公尺,比混凝土管可減少三分之二的接頭。

它的承插連線方式,安裝快捷簡便,同時降低了吊裝費用,提高了安裝速度。

5、摩擦阻力小,輸送能力高

玻璃鋼管內壁非常光滑,糙率和摩阻力很小。糙率係數為0.0084,而混凝土管的n值為0.

014,鑄鐵管為0.013,因此,玻璃鋼管能顯著減少沿程的流體壓力損失,提高輸送能力。因此,可帶來顯著的經濟效益:

①在輸送能力相同時,工程可選用內徑較小的玻璃鋼管道,從而降低一次性的工程投入;

②採用同等內徑的管道,玻璃鋼管道可比其他材質管道減少壓頭損失,節省幫浦送費用。

③可縮短幫浦送時間,減少長期執行費用。

6、電、熱絕緣性好

玻璃鋼是非導體,管道的電絕緣性特優,絕緣電阻在1012-1015ω.cm,最適應使用於輸電、電信線路密集區和多雷區;玻璃鋼的傳熱系數很小,只有0.23,是鋼的5‰,管道的保溫效能優異。

7、耐磨性好

把含有大量泥漿、沙石的水,裝入管子中進行旋轉磨損影響對比試驗。經300萬次旋轉後,檢測管內壁的磨損深度如下:用焦油和瓷釉塗層的鋼管為0.

53mm,用環氧樹脂和焦油塗層的鋼管為0.52mm,經表面硬化處理的鋼管為0.48mm,玻璃鋼管為0.

21mm。由此可以說明其相當耐磨。

8、維護費用低

玻璃鋼管由於上述的耐腐、耐磨和抗凍和抗汙等效能,因此工程不需要進行防鏽、防汙、絕緣、保溫等措施和檢修。對地埋管無需作陰極保護,可節約工程維護費用70%以上。

9、適應性強

玻璃鋼管可根據使用者的各種特定要求,諸如不同的流量、不同的壓力、不同的埋深和載荷情況,設計製造成不同壓力等級和剛度等級的管道。

10、 工程壽命長,安全可靠

據實驗室的模擬試驗表明:玻璃鋼管道壽命可長達50年以上。

11、工程綜合效益好

綜合效益是指由建設投資、安裝維修費用、使用壽命、節能節鋼等多種因素形成的長期性,玻璃鋼管道的綜合效益是可取的,特別是管徑越大,其成本越低。當進一步考慮埋入地下的管道可使用好幾代,又無需年年檢修,更可以發揮它優越的綜合效益。

第二章、施工方案

一、溝槽土方

1、管溝開挖

設計單位與施工單位在現場進行控制樁的交接後,施工單位即可進行測量防線,將樁移到作業帶的邊緣,然後進行施工作業帶的清掃,並修築施工便道。應測量並標出管道的走向,確保標高符合圖紙和測量要求。開挖前對地下設施進行勘測,確保開挖時不損壞已有的地下設施。

1.1管溝開挖是保證管道按設計規定走向達到規定埋設深度的前提條件。施工條件採用機械開挖或人工開挖,管溝開挖有如下施工要點和要求。

1.2管溝開挖前,施工人員應了解地下是否有管線、電纜、光纜及其它設施,如果有,應採取必要的措施加以防護;在地下設施兩側3m內,應採用人工開挖。對於重要設施,開挖前還應徵得管理單位的同意,必要時在其監督下進行開挖。

1.3管溝開挖過程中應隨時根據設計圖紙核對管溝中心線的位置。應根據土壤類別、力學效能和管溝深度確定邊坡坡度,深度在5m以內(不加支撐)管溝最陡編坡坡度可按1:

0.5,深度超過5m的管溝邊坡可根據實際情況,採用邊坡適當放緩,加支撐或採取階梯式開挖措施。

1.5雨季時在陡坡處開挖,溝壁必須採用硬支撐。

2、溝槽斷面的型式

玻璃鋼夾砂管道所需的斷面是依據不同的土壤條件而進行變化的,土方工程在管道工程中所佔的比重較大,而且選擇合理的經濟的斷面對於減少土方量十分重要。在斷面選擇之中應考慮以下幾個因素的影響,而採用不同的斷面尺寸。

2.1 管道的直徑

2.2 埋設深度

2.3 土壤類別

2.4 地下水情況

2.5施工季節

2.6溝側是否用支撐

2.7土方的運輸

2.8排水的方法

究於如上8個方面因素的考慮,管溝的幾何形狀有如下幾種方式:

①直槽,用於埋深較淺,土壤條件好的地段,地下水位低的地段;

②混合槽,用於埋深較深,有輕度滑坡,地下水位低的地段;

③梯形槽,用於埋深較淺,有輕度滑坡的地段;

④合槽,用於埋深較淺,有輕度滑坡,地下水位高,明溝排水地段;

⑤組合槽,用於埋深較深,分層開挖的地段。

注:根據本次工程環境和地質綜合考慮,選擇梯形槽管溝

二、基礎處理

1、未擾動的素土基礎

當土壤的地耐力為8-10t/m2和非岩石的情況下,一般採用未擾動的素土基礎。

2、原土基礎

當土壤的地耐力為5-7t/m2時,原土經夯實加固後就可以滿足工程需要,夯實係數(土質在回填的時候,都會比較鬆散,而實際工程中要求的土必須是夯實後的土,防止地面沉降。夯實係數是指夯實前和夯實後的體積比。)達到95%,此方法是最簡單的寄出處理方法。

3、砂墊基礎

3.1適用於溝槽土壤承載能力較好,管頂覆土深小於3公尺。這種基礎比較適用於柔性介面。

3.2根據土壤的條件和管徑大小確定具體的砂或礫石墊層厚度,砂或礫石墊層厚度50-100mm不等,夯實係數達到95%。

3.3當遇到有突出的岩石、鵝卵石或硬土層時,基礎層厚度應增加至100-200mm。這樣使管道和地基之間作用力和反作用力處於軟接觸狀態,整體受力均勻,尤其是受到瞬間衝擊時,砂填層具有緩衝作用,避免應力集中,對於玻璃鋼管十分有力。

3.4砂墊基礎施工時應十分注意,防止砂由兩側擠出,降低承載力,並應注意必須在無地下水的情況下處理砂基礎。

4、礫石或碎石加砂基礎

當土壤地耐力差時,可用礫石或碎石加砂墊層350-500mm,在靠近管道處用約100-150mm砂墊層,夯實係數達到90%.應防止墊層兩側擠出降低承載能力。此方法可用在軟土地基中,別且工期短,造價較低,效果好。

5、鋼筋混凝土基礎

當土壤承載能力很差,埋得較深時,經計算可採用鋼筋混凝土基礎。有時在此基礎上再做100mm砂基礎,使管子受力均勻。

6、定基礎處理

軟鬆散或高膨脹性土(包括人工填土淤泥和溼陷性土等)中的基槽,就認為是不穩定基槽。對於不穩定基槽,在管道安裝之前必須使其穩定,或者放緩邊坡,同時要做人工基礎以使基槽底部的不均勻沉降減至最小值,設計應做出具體要求。基礎最小厚度為150mm,任何基礎上面均應有最小值為150mm厚的管座。

基礎和管座材料必須加以優選以保證避免造成流失而導致管底基礎的喪失。此外,柔性接頭間的最大管長為6m。

7、有水基槽

當地下水位在基槽面以上時,開挖基槽必須設法使水位降至槽底200mm以下。

特別應注意的是,如果有水基槽中管道是空的,管道安裝後必須立即使管頂覆土厚度不小於管徑,以免造成浮管。

當基槽排水時應注意以下事項:

7.1避免通過回填料或天然基礎長距離抽水,這樣會引起回填料的流失和土壤移動導致管支撐的喪失。

7.2在未達到足夠防止發生浮管的覆土厚度之前,不能終止排水系統。

8、岩石中的基礎及管道的過渡辦法

岩石基槽中的管道安裝,在岩石技術進入土壤基槽段的結合處,基槽的施工方法應按照天然土壤的方法進行。或採用帶有鎖定銷鍵結構的玻璃鋼承插接頭。

注:根據本專案的地理環境和設計要求本次採用沙墊基礎處理。

三、玻璃鋼夾砂管的標準回填要求

由於玻璃鋼夾砂管道的特性屬柔性管,要使其發揮正常的作用,必須在施工之中強調回填的重要性,使得管道和土壤之間形成乙個良好的作用體系,依據awwa標準玻璃鋼夾砂管道的撓曲變化(垂直於地面方向直徑的變化),是評估埋設的柔性管道回填質量和初期及長期使用效能的乙個重要指標。管道兩側回填料所提供的反力,取決於回填質量,從而影響到整個管道的應力---應變狀態,這一點必須引起施工玻璃鋼夾砂管道回填人員的極高的重視。

玻璃鋼夾砂管道的施工,應盡量使基槽開挖、管道安裝和回填連續進行,以減少伴隨發生的問題,從而節省費用。尤其是安裝完畢後的管,應立即回填,以防止浮管。在多雨季,或有大量地下水地區的施工,基槽在任何情況下絕不能有積水存在,應設定臨時排水溝或集水坑,以不間斷地抽水,否則會損壞基槽和發生浮管。

1、玻璃鋼夾砂管回填要求

1.1一般要求

玻璃鋼管安裝型別的選擇隨管剛度、覆蓋土深度和當地土壤特性而改變。當地的土質必須能夠對管溝基礎和管區回填土產生一定的約束力,只有這樣,土壤才能對管道產生支撐作用。在施工前,應沿管線走向測定土壤條件和通過道路的情況。

1.2管區回填材料

1.2.1大多數粗粒土(200#篩的篩餘量大於50%的土壤)可用作管道基礎材料和管區回填材料。

1.2.2在離管道150mm以內,不得有直徑大於25mm的岩石或土塊。

1.2.3管區回填材料必須與管溝的自然土壤相協調,以防止管溝中的自然土和回填材料相互遷移,管側支撐土壤要夯實,鬆散流失會造成的管道撓度增加。

1.2.4溝槽回填之前應排除溝槽的積水。首先用回填材料將管道兩側拱腋下均勻回填,然後管子兩側同時進行分層夯實,夯實係數至少為90%,以形成完全支撐。

玻璃鋼管道施工方案

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