PE管施工工藝
1、施工工藝流程圖
2、施工測量
2.1平面控制放線(xiàn)
平面控制及放線(xiàn),依據現有邊線(xiàn),通過(guò)勘測方提供的控制點(diǎn)引測本工程的定位點(diǎn),為保證施工各階段控制點(diǎn)網(wǎng),坐標及高程的準確,首先對施工現場(chǎng)內各控制樁加以保護。并把各控制點(diǎn)引測至現場(chǎng)外加以保護,以便豎向引測放線(xiàn)。同時(shí)要做閉合校核。
施工前通過(guò)全站儀沿地面上拉管的中心線(xiàn)每3米設置一樁(有障礙物的除外),并沿拉管的中心線(xiàn)撒好白灰線(xiàn)且測出樁高程,算好樁高程與設計拉管流水面的關(guān)系。
2.2高程控制
高程控制根據勘測方提供的水準點(diǎn)引測施工現場(chǎng)的高程控制點(diǎn)。根據本工程的實(shí)際情況,在現場(chǎng)選擇固定的地方做臨時(shí)水準點(diǎn),并做好保護。
高程控制采用兩次儀器高程前后視等距測法,保持精度。為保證設計方向、位置的正確性,控制線(xiàn)的傳遞用經(jīng)緯儀進(jìn)行引測,保證平面位置的準確。
3、地層勘探地下管線(xiàn)探測及鉆進(jìn)軌跡的規劃與設計
地層勘探主要了解有關(guān)地層和地下水的情況,為選擇鉆進(jìn)方法和配制鉆液提供依據。其內容包括:土層的標準分類(lèi)、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基巖深度和含卵礫石情況等。
導向孔軌跡設計是否合理對管線(xiàn)施工能否成功至關(guān)重要。鉆孔軌跡的設計主要是根據工程要求、地層條件、地形特征、地下障礙物的具體位置、鉆桿的入出土角度、鉆桿允許的曲率半徑、鉆頭的變向能力、導向監控能力和被鋪設管線(xiàn)的性能等。
4、鉆液的配置
鉆液的好與壞對于拉管施工的成敗起到了極關(guān)鍵的作用。鉆液具有冷卻鉆頭、潤滑鉆具,更重要的是可以懸浮和攜帶鉆屑,使混合后的鉆屑成為流動(dòng)的泥漿順利地排出孔外,既為回拖管線(xiàn)提供足夠的環(huán)形空間,又可減少回拖管線(xiàn)的重量和阻力。殘留在孔中的泥漿可以起到護壁的作用。
本工程按以往施工經(jīng)驗和對類(lèi)似地區地質(zhì)情況的了解,配置鉆進(jìn)液。鉆液由水、膨潤土和聚合物組成。水是鉆液的主要成份,膨潤土和聚合物通常稱(chēng)為鉆液添加劑。鉆液的品質(zhì)越好與鉆屑混合越適當,所制造的泥漿的流動(dòng)性和懸浮性越好,回擴成孔的效果越理想,成功的概率越大。
為改善泥漿性能,有時(shí)要加入適量化學(xué)處理劑。燒堿(或純堿)
可增粘、增靜切力、調節PH值,投入燒堿量一般為膨潤土量的2%。
根據以上理論,本工程的鉆液配合比確定為:膨潤土20%,轉液寶1%,水75%,2%膨潤土重量的燒堿。
5、導向鉆進(jìn)
鉆機就位后,調整鉆機導向桿到略高于設計管位中心高程的位置,水平鉆入土中。在導向鉆頭中安裝發(fā)射器,通過(guò)地面接收器,測得鉆頭的深度、鴨嘴板的面向角、鉆孔頂角、鉆頭溫度和電池狀況等參數,將測得參數與鉆孔軌跡進(jìn)行對比,以便及時(shí)糾正。地面接收器具有顯示與發(fā)射功能,將接收到的孔底信息無(wú)線(xiàn)傳送至鉆機的接收器并顯示,操作手根據信號反饋操縱鉆機按正確的軌跡鉆進(jìn)。在導向鉆孔過(guò)程中技術(shù)人員根據探測器所發(fā)回的信號,判斷導向頭位置與鉆進(jìn)路線(xiàn)圖的偏差,隨時(shí)調整。并把調整數值記錄在“鉆進(jìn)位置”相應的表格中。
為了保證導向頭能?chē)栏癜凑詹僮魅藛T發(fā)出的指令前進(jìn),需要在管道線(xiàn)路初步布點(diǎn)后對控制點(diǎn)進(jìn)行加密加細。間隔3m設中線(xiàn)、高程控制點(diǎn),用木樁做出明顯標志,并在樁點(diǎn)周?chē)没炷疗龀鲎o墩加以保護??刂迫藛T嚴格按照點(diǎn)位,操縱儀器。
根據以往的施工經(jīng)驗,PE管在孔內拉動(dòng)的過(guò)程中受重力的作用,會(huì )發(fā)生管道下沉現象。因此在本工程中,導向鉆進(jìn)的鉆進(jìn)點(diǎn)選擇在略高于設計管中線(xiàn)的地方。以減低管道自重對高程的影響。
6、擴孔
根據現場(chǎng)地質(zhì)情況,采用刮刀式擴孔器。擴孔器尺寸為鋪設管徑的1.2~1.5倍,即50㎝×1.5=75㎝。這樣既能夠保持泥漿流動(dòng)暢
通又能保證管線(xiàn)的安全、順利的拖入孔中。
回拉擴孔鋪管的距離比較長(cháng),泥漿作用特別重要,孔中缺少泥漿會(huì )造成塌孔等意外事故,使導向鉆進(jìn)失去作用并為再次鉆進(jìn)埋下隱患??紤]到地層泥漿較易漏失,泥漿漏失后,孔中缺少泥漿,鉆桿及管線(xiàn)與孔壁間的摩擦力增大,導致拉力增大。因此要保持在整個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程中有“返漿”,并根據地質(zhì)情況的變化及時(shí)調整鉆液配比以產(chǎn)生的不同泥漿。
7、管道焊接(電熔焊接)
(1)管道接口質(zhì)量的好壞直接影響到拉管施工的成功進(jìn)行,因此要嚴格按以下操作步驟執行。
a、電熔連接機具與電熔管件應正確連通,連接時(shí),通電加熱的電壓和時(shí)間符合電熔連接機具和電熔管件的規定。
b、電熔連接冷卻時(shí)間,不得移動(dòng)連接件或連接件上不得施加任何外力。
c、電熔承插連接管材連接端應切割垂直,連接面應清潔干凈,并應表明插入深度,刮去表面的氧化層。連接前,對應連接件,使其在同一軸線(xiàn)上。
d、干管連接部位下端應采用支架,并固定吻合。
e、管道連接時(shí),施工現場(chǎng)條件允許時(shí),可在在溝槽上進(jìn)行焊接。
f、焊接完畢后,檢查觀(guān)測孔內物料是否頂起,焊縫處是否有物料擠出。合格的焊口應是圠唵熔焊過(guò)程中,無(wú)冒(著(zhù))火、過(guò)早停機等現象,電熔件的觀(guān)察孔有物料頂出。
(2)熱熔連接:
a、熱熔連接前、后連接工具加熱面上的無(wú)污物應用潔凈棉布擦凈。
b、熱熔連接加熱時(shí)間和加熱溫度應符合熱熔連接工具生產(chǎn)廠(chǎng)和管材、管件生產(chǎn)廠(chǎng)的規定。
c、熱熔連接保壓冷卻時(shí)間,不得移動(dòng)連接件或連接件上不得施加任何外力。
d、管道連接前,管材固定在機架上,取下銑刀,閉合卡具,對管子的端面進(jìn)行銑削,當形成連續的切削時(shí),退出卡具,檢查管子兩端的間隙(不得大于3mm)。電熔連接面應清潔干凈,刮初表面皮。
e、熱熔對接連接,兩管段應各伸出卡具一定的自由長(cháng)度,校對連接件,使其在同一軸線(xiàn)上,錯邊不宜大于壁厚的10%。
f、加熱板溫度適宜(220±10℃),當指示燈亮時(shí),更好在等10分鐘使用,以使整個(gè)加熱板溫度均勻。
g、溫度適宜的加熱板置于機架上,閉合卡具,并設系統的壓力。達到吸熱時(shí)間后,迅速打開(kāi)卡具,取下加熱板。應避免與熔融的端面發(fā)生碰撞。
h、迅速閉合卡具,并在規定時(shí)間內,勻速地將壓力調節到工作壓力,同時(shí)按下冷卻時(shí)間按鈕。達到冷卻時(shí)間后,在按一次冷卻時(shí)間按鈕,將壓力降為零,打開(kāi)卡具,取下焊好的管子。
i、卸管前一定要將壓力降至為零,若移動(dòng)焊機,應拆下液壓軟管,并做好接頭防塵工作。
j、合格的焊縫應有兩翻邊,焊道翻卷的管外圓周上,兩翻邊的形狀、大小均勻一致,無(wú)氣孔、鼓泡和裂紋,兩翻邊之間的縫隙的根部不低于所焊管子的表面。
k、管道連接時(shí),施工現場(chǎng)條件允許時(shí),可在在溝槽上進(jìn)行焊接,管口應臨時(shí)堵封。在大風(fēng)環(huán)境下操作,采取保護措施或調整施工工藝。
8、拉管
拉力計算:φ500PE管重量為45.76㎏/m。管道傾斜角度為:10。
F拉=(G+G×μ)×n=(16.38+16.38×0.4)×1.15=26.37噸
G-管道總重量在X方向的分量μ-摩擦系數n-安全系數
經(jīng)計算,所選用拉管機能承受該拉力。
中水管焊縫和管道強度檢驗合格后,即可進(jìn)入拉管施工。首先用現場(chǎng)制作的“PE管封套”將管頭密封,然后在管頭后端接上回擴頭,管后接上分動(dòng)器進(jìn)行接管,將管子回接到工作井后,卸下回擴頭、分動(dòng)器、取出剩余鉆桿,堵上封堵頭,進(jìn)行水壓試驗。
施工時(shí),拉管機操作人員要根據設備數據均勻平穩的牽引管道,切不可生拉硬拽。
9、注漿加固
PE管道拉通后,為了避免地面沉降,需要進(jìn)行注漿加固。由于受場(chǎng)地條件限制,本次采用孔內注漿的加固措施。
(1)拉管施工前在PE管前端連接兩根與PE管同長(cháng)度的∮25鋼管,與PE管一同拉入土中并一同到達拉管設計終點(diǎn)樁號。到達終點(diǎn)后,解除∮25鋼管與PE管的連接,在兩根鋼管前面各加一根6m長(cháng)同直徑的注漿花管。
(2)移動(dòng)拉管機到1#接收坑,和∮25鋼管連接并回拽。每拽入6m,把鋼管和拉管機的連接取消,換成和高壓注漿泵連接。注入1:1水泥、粉煤灰漿液(0.4Mpa),從而置換觸變泥漿,補充PE管周?chē)目障?。然后再換再拉,再拉再注,反復進(jìn)行。直到把鋼管全部拉出1#接收坑,注漿過(guò)程也就全部結束了。
a、根據實(shí)際情況每3-6米注漿一次,根據計算注漿量一定大于泥漿量,注漿時(shí)盡量保持不要間斷。
b、當花鋼管拖入地面時(shí)一定要用堵頭堵死,防止漿液從花管前端流出。
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