大口径玻璃夹砂管安装技术大口径(d1400以上)玻璃夹砂管,是近两年才在我国石油化工装置使用,目前国内用在压力管道(循环水管上)的大口径夹砂管道还未有正式投用对玻璃夹砂管道的施工及验收,国内还没有统一的标准、规范,只有现行中国工程建设标准化协会标准«埋地给排水玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管道工程施工及验收规范»和中国石化工程建设公司针对茂名80万吨/年乙烯改扩建工程总体部分«玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管道工程施工及验收规范»,玻璃夹砂管道在给排水管道工程中应用,还未得到普及,特别是用在压力流管道的大口径玻璃夹砂管上,无论在设计、施工技术及验收标准方面,都处在探索阶段,还未达到成熟,仍需不断规范和完善根据我公司在茂名万吨/年乙烯改扩建全厂给排水管网工程中玻璃夹砂管道经验、设计要求和现行的有关标准规定,谈谈大口径玻璃夹砂管道安装技术问题大口径玻璃夹砂管道一般是指直径(1400mm~2200mm)的玻璃夹砂管,其特点:管径大、管道埋设深(一般在4.5m以上)、沟槽开挖难、管沟排水难、管道运输吊装难、管道地基处理难、管沟回填难、管道拐点施工难和雨期施工难针对大口径玻璃夹砂管道的特点,应该抓住重点、难点,采用合理的施工工序和方法展开施工。
一、 施工工序大口径玻璃夹砂管道的施工主要有两种,一种是排水管道的安装,如d2200雨水管安装;另一种是给水管安装,象d1800、d2000循环水管安装循环水管安装不同于雨水管的安装是压力流体管道安装,压力流体管道的拐点连接型式目前还没有统一的标准,设计一般是采用钢制法兰和弯头连接,下面是大口径压力流玻璃夹砂管道施工工序图审图设计图纸技术交底施工前期准备工作管料检验现场交桩测量放线复测验线管沟开挖沟槽排水地基处理 管沟管底垫层验收基层验收布管运管下沟安装 接口试压密实度检验 管沟回填整体试压施工技术准备施工机具准备施工材料准备施工人员准备沟槽支撑止推墩施工工管道清洗中交图1-1压力流玻璃夹砂管道施工工序图二、主要施工方法和技术措施2.1.管沟开挖及地基处理2.1.1.管沟开挖(1). 沟槽开挖应按设计要求和已交出的坐标点,利用经纬仪、水准进行测量,测定管道中心线和拐点的坐标及标高,管道中心线撒石灰粉作标记,拐点的坐标和标高打木桩作标记2).定线测量放线应作记录,并标明所有水准点和连接线,然后交由复测验线单位确认3).管沟复测验线后,应进行沟槽开挖,大口径玻璃夹砂管道的管沟开挖都是采用机械开挖,并按机械性能确定分层的深度。
4).沟槽底部的开挖宽度应便于管道铺设、安装,便于夯实机具操作和地下水排出管道底部开挖的宽度,按下式计算:B=D1+2(b1+b2)式中:B—管道沟槽底部的开挖宽度(mm);D1—管道外径(mm);b1—管道一侧的工作面宽度,采用(500~800mm);b2—管道一侧的支撑厚度,可取150~200mm(管沟没设支撑的可取消支撑厚度b2);管沟开挖示意图见图-1 图-1 单管管沟开挖示意图 (5).在南方地区雨期施工,管沟槽底两边必需设排水沟,每一安装段(约60米)设一个集水井6).当地质条件良好、土质均匀,地下水位低于沟槽底面高程,且开挖深度在5m以内边坡不加支撑时,沟槽边最陡坡度应符合表-1规定沟槽边坡的最陡坡度 表-1土 的 类 别边坡坡度(高:宽)坡顶无荷载坡顶有静载坡顶有动载中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎石类土(充填物为砂土)1:0.751:1.001:1.25硬塑的轻亚粘土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石类土(充填物为粘土)1:0.501:0.671:0.75硬塑的亚粘土、粘土1:0.331:0.501:0.67老黄土1:0.101:0.251:0.33软土(经井点降水后)1:1.00——(7).当沟槽地质条件差,地下水位高于沟槽底面高程,沟边位置或使用吊车而无法放坡,沟槽必需打桩支撑,沟深5m以上,须采用钢管(槽钢)桩,对地质条件特别差(如软土质)应采用钢板桩,采用钢板桩支撑,应达到下列要求:a) 钢板桩支撑可采用槽钢、工字钢或定型板柱;b) 钢板柱支撑按具体条件可设计为悬臂、单锚,或多层横撑的钢板桩支撑,并应通过计算确定钢板桩的入土深度和横撑的位置与断面;c) 撑板的安装应与沟槽槽壁紧贴,当有空隙时,应填实。
e) 钢板桩的轴线位移不得大于50mm,垂直度不得大于1.5%f) 支撑应经常检查当发现支撑构件有弯曲、松动、移位或劈裂等迹象时,应及时处理雨期加强检查g) 横撑不得妨碍下管和移管;h) 安装应牢固,安全可靠, 上下沟槽应设安全梯,不得攀登支撑i) 支撑的拆除应与回填土的填筑高度配合进行,且在拆除后应及时回填2.2. 管道敷设2.2.1 直管段的安装要求a 管道安装前,应将管道摆放在沟槽顶部,摆放的位置应便于起吊及运送b 汽车吊下管时,汽车吊的打脚位置不得影响沟槽边坡的稳定,离沟槽边2m以上,在高压输电线路附近作业时与线路间的安全距离应符合电业管理部门的规定c 管道应在沟槽地基、管基质量检验合格后安装,安装时插口应顺水流方向d必须在吊管前先挖一个长0.8m,宽:管外径+1.0米、深0.5米(管底以下)的管道连接坑,以确保安装过程中,整个管体底部紧贴管床表面管道连接坑做好后,在坑的2米范围内用帆布将此坑及周围铺盖好,以免安装管道时将水、沙子扬入管道内,影响管道接口质量安装结束后,再按规定的要求回填并夯实接头处的超挖部位e 管节下沟槽时,必须复测两段管承插口与被承插端的配合尺寸f 下管:用汽车吊将待安装的管道用软吊装带兜好(试压嘴安装孔必须在管道的最顶位置)、吊起,对准“管道连接坑”缓慢放在管道的垫层上,然后对管道按图纸中给定的设计坐标和标高进行校验。
g用汽车吊将管道稍微吊起(其高度越小越好,目的是在拉管时减小管道与垫层的磨擦力,保证已安装好的管道不移位),把要连接的管道插口与承口调正、对中凑近,两管道中心线位于同一直线上,试压嘴位于管顶,两管之间留下一定空间,以便进行清理、检查操作用布清理接头偶联区、环槽、承口的张口部分,并在整个承口内均匀地涂上凡士林取来“O”型橡胶圈,检查其尺寸与插口是否匹配,橡胶圈是否有裂纹、气泡、疙瘩、杂质等若检查合格,涂上凡士林,从插口下面往里套,用力拉“O”型橡胶圈往里套直到松开橡胶圈后,能弹入槽内,以免扭搓然后用手沿圆周检查“O”型圈是否到位及平整,对大口径管道需要在橡胶圈上涂上一遍润滑剂h 在插口上画出插进深度参考限位线,将卡具卡紧在两条管上,保持两条管同一直线上用两只手拉葫芦对称缓慢上紧将装入“O”型圈的插口压入承口,压入深度以键槽口对齐为准然后将管道轻轻放在垫层上,按设计标高及坐标进行测量及调整特别注意:在装配时绝对不能将砂或碎物粘在承口、插口或橡胶圈上,否则管被卡住,无法将管拉到位,以免影响密封效果i安装试压嘴:在管道承口的试压嘴开孔处安装试压嘴,试压嘴从管内插入后,在其管道外侧安装2个1mm厚的专用橡胶圈和一个不锈钢垫圈,拧紧固定螺母和试压嘴管帽。
j管道接口处水压试验:用手压式试压器向试压嘴里注水试压,此时应将两橡胶圈之间的空气全部排净试验压力1.0MPa,保压时间10分钟,观察接口周围情况,10分钟泄漏量小于5毫升为合格k 安装连接锁键:在锁键安装口处将矩形尼龙锁键沿键槽孔装入键槽内,环装一周为合格若装配困难,可在锁键上涂些滑石粉锁键安装合格后,用一适当尼龙绳将承口与插口之间的缝隙堵严2.2.2.法兰短节与弯头的安装 目前用于压力流管道的玻璃夹砂管上的配件、阀门及拐点弯头处,大多数采用玻璃夹砂管法兰短节与钢法兰形式连接,这种连接方式施工周期长,难度较大a必须采用正确的施工工序进行施工b在安装好玻璃夹砂管法兰短节后,在离安装好玻璃夹砂管法兰1m处,用砂包沿管子两则垒起道挡土堤,直到与管顶上1000mm,然后回填砂或土,分层夯实c进行阀门及弯头处下面的混凝土垫层(预留对接法兰下方1.2m不做垫层)施工完,达到养生期后,才能进行下一工序的施工d在两对接法兰安装时,彻底清洁法兰表面和密封槽,每个垫片在使用前必须擦洗干净e采用扭矩板手,按正确的扭紧顺序,拧紧所有螺栓到35N·m,对称将螺栓的扭矩增加到70N·m,切记不要高于这个扭矩,否则会引起法兰损坏。
并将法兰、螺栓防腐f阀门、弯头安装,在阀门、弯头施工时必需用硬质木材或铁块支承稳,防止下沉g在弯头处的钢法兰短管中下方400mm处开一Ф100mm孔,以便雨天沟槽的水向管内排,达到管内外水位一至,防止漂管事故的发生h做好槽边雨水导流导路线的设计,并及时将槽内水抽掉i进行固定止推支墩、混凝土封闭墩的施工,必须加快施工进度,缩短施工工期,减少拐点处的玻璃夹砂管法兰短节及弯头长时间受压和水浮作用j固定止推支墩、混凝土封闭墩施工完后,及时回填土方2.3 管沟回填⑴ 管道施工完毕并经检验合格后,应根据回填的人力和机具情况来决定每个安装管段的长度,沟槽应及时回填,并要连续回填完毕⑵当管道施工完毕后,无法及时或连续回填完成时,应重点做好雨天漂管事故发生的预防措施,可在沟槽四周筑起防水堤,并准备足够的抽水泵抽水3)回填前应先用砂包沿接口横断面处垒起一道挡土堤,挡土堤外缘与承口沿的间距以1.0米为宜,边垒边填,直至与管顶上500mm,此堤可向回填土一侧倾斜一安全角度并将沟槽里的水抽干4) 在对沟槽回填前须对管道内部进行十字及米字支撑,每节管支三处,间距2.5米在管道顶部摆放一排砂包以压住管道,以免回填时托起管道。
5) 向挡土堤内沿管道两侧同时回填砾砂,每填300mm平板振荡器夯实数遍,夯填时应从沟槽壁向管道方向叠夯回填夯实的密度应≥95%,底层砾砂层厚度为600mm5) 降水排水沟采用砾石回填并夯实,密实度为≥85%6) 600mm厚的砂层回填后,对整个砂层用混凝土振荡器振捣,边振边补砂,直到砂层不下沉为止,砂层厚度若小于600mm,继续填沙夯实⑺ 沟槽回填时,应符合下列要求:a 全部回填材料范围内,不得含有机物及大于20mm的砖、石等硬块;b 回填土的含水量,宜按土类和采用的压实工具控制在最佳含水量附近;c 回填土每层的压实遍数,应按要求的压实度、压实工具、虚铺厚度和含水量,经现场试验确定;d 回填土中其他回填材料运入槽内时不得损伤管节及其接口;e 根据一层虚铺厚度的用量将回填材料运至槽内,且不得在影响压实的范围内堆料;f 管道两侧和管顶以上200mm范围内的回填材料,应由沟槽两侧对称运入槽内,不得直接扔在管道上,回填其他部位时,应均匀运入槽内,不得集中推入;g 需要拌和的回填材料,应在运入槽内前拌和均匀,不得在槽内拌和;h 回填压实应逐层进行,且不得损伤管道;i 管道两侧和管顶以上500mm范围内,应采用轻夯压实,管道两侧压实面的高差不应超过300mm;j 同一沟槽中有双排或多排管道的基础底面位于同高程时,管道之间的回。