2011年岩土考试辅导:引水工程HDPE管道设计施工工法

来源:岩土工程师    发布时间:2013-04-22    岩土工程师辅导视频    评论

  1工程概况
  某工程位处原始丛林,附近无市政供水管网,需自行解决施工用水。经水文地质勘测附近无地下水可资利用,唯一水源地xx河位于机场西南方向16km处。施工现场调查地表土质为粉细砂,工程土基处理及后期混凝土施工需要大量用水。为解决现场施工用水,结合机场初步规划,决定建设xx河引水工程。引水工程供水能力按4000m3/d设计,因场外输水系统不在设计范围内,该工程由建设单位自行设计施工。
  取水泵站位于xx河北岸cassenda村,在9.93km处coche村塬下设加压泵站,经两级加压送水至供水站。输水管道按单管布置,管线全长17.6km,扬水高度172m。管线经过地段多为原始丛林,地形地貌复杂,地面高低起伏较大,起伏点多。输水管线有2.8km位于山岭沟壑地带,连续翻越山脊6处,高差均在10m以上,最大高差81m。管线通过地段分别为强风化砂岩、泥结卵石、灰褐色膨胀土及粉沙土,基地承载力差别大。整条管线顺地形蜿蜒敷设,且不设备用管道,供水安全性要求高。考虑到施工现场特点及本着“永临结合、方便施工、技术先进、经济节约”原则,输水管道选用新型节能材料HDPE给水管,输水管径de315、管道工作压力1.6Mpa。
  2管材特点
  高密度聚乙烯(HDPE)管是一种新型化学建材,已在给排水及燃气管道施工中得到广泛应用。这种管材与钢管或铸铁管比,有优异的物理性能,但也存在其自身缺陷。HDPE管有一定延性和较好的柔韧性,管道可沿地形蜿蜒敷设,但大口径管道弯曲半径不能过小。HDPE管寿命长,抗腐蚀,埋地管道在-60℃~60℃范围内安全使用50年以上。管材内壁光滑,与同口径金属管道比有更大的输送流量,管内壁无结垢层,不会滋生细菌,管材无毒。HDPE管质量轻,易搬运,易弯曲,焊接工艺简单,不需防腐,施工速度快。但HDPE管机械强度低,且塑料制品有不耐高温,暴露在阳光下易老化特点,所以对管材运输及施工安装有特殊要求。管道最小埋深不少于1.2m,管底铺设30cm厚砂垫层,管身周围及管顶用砂回填,管顶填砂厚度不少于60cm,砂层以上方可用原状土回填。回填用砂应选用洁净的中粗砂,砂中不得含有腐殖质,砂中含泥量不得超过5%。
  3施工准备
  3.1机械设备
  根据施工工期、管线长度、将整个管线划分为四个施工段,每两段由一个施工班组作业,每个施工班组配挖掘机1台,推土机1台,装载机1台,14吨载重汽车3台,de315HDPE管道焊机2套,30kw发电机2台,蛙式打夯机2台,交通运输皮卡车1台。各种机械设备均状况完好,专人操作。
  3.2清表
  管线通过地带,灌木茂密,为防止清表偏离,应严格进行测量控制。根据选线位置,在管线通过位置每100m设置红色视线标志,由推土机先进行第一道3m宽方向性清表。根据管道操作工作面宽度3m,施工便道宽度4m,现场堆土宽度3m的要求,确定清表宽度为3+4+3=10m。沿3m宽清表方向每间距50m设置清表红色边线桩且插标旗,专人指挥机械进行修整加宽便并随时检查调整方向,确保清表线路正确。
  3.3施工便道
  施工便道自右侧清表边线向内4m,每隔200m设置会车加宽面一处,加宽面长15m,宽5米,施工便道为单向排水,坡度2%,坡向右侧。施工便道右侧排水不畅地段开挖宽0.5m,深0.5排水明沟,确保便道排水畅通。在沟坎台地处应开挖改坡,满足坡度≤10%的要求。便道施工顺序为推土机粗平一遍,平地机精平两遍,15吨压路机静压三遍。便道在使用过程中应定期维修,确保机械车辆畅通,安全行车。
  4工艺流程
  管线测量→管线清表→修筑施工便道→管沟开挖→PE管材运输→施工砂垫层→HDPE管热熔连接→管道敷设→管身回填→管段试压→阀门、井室安装→管沟回填→设置管道标→通水试验
  5管沟开挖
  管沟采用斗宽1.2m的挖掘机开挖,人工辅助底面修整,管沟断面为矩形,自地面向下1.8m,管沟底宽1.2m,底部应平顺。管沟开挖应根据管道敷设方向合理确定开挖区段,分段施工,敞沟时间尽量缩短。开挖管沟前,先用白沙撒出管沟开挖边线,并有专人指挥检查,确保管沟方向及深度准确无误。管沟开挖完毕,应及时进行沟底修整并铺设砂垫层。管沟出土应堆放在管沟左侧2m处,以防开挖的沟土压垮管沟及流入沟槽,堆土高度不超过1.5m,沟槽右侧不能有堆土,以便于管道焊接及敷设。
  6管材运输及存储
  引水工程材料自国内采购装船海运,管材吊装设计专用槽钢支架,每个支架管子排放不超过5层,防止管道挤压变形。管件用塑料袋包装后装箱,管道焊接机具由管材生产厂家配套一起随同管材发运。管道附属阀门、管件同期采办装运。材料、设备装船后均应遮盖,避免暴晒雨淋。
  HDPE管材和管件到场后应水平堆放在平整的场地上,高度不超过1.5m。管材和管件应分类堆放整齐并挂牌标示,便于取拿。露天堆放时用彩条布或帆布遮盖。材料进场后及时检查清点,是否有缺项及损坏。
  管材、管件搬运和运输用非金属绳捆扎,吊装,管材端头应封堵;不得与油类、酸、碱、盐等其他化学物质接触。管材、管件搬运时应小心轻放,排列整齐,严禁抛摔和沿地拖拽。车辆运输管材时,应放在平底车上,盘管应叠放整齐。直管和盘管均应捆扎、固定,避免相互碰撞。堆放处不应有可能损伤管材的尖凸物。
  在沟槽基本完成时,运输管材及管件布置在沟旁。尽量缩短管材在沟旁的存放时间,以避免外界损伤管材并减少阳光照射。布管时应小心轻放,防止损伤管材,管口连接前应封堵,防止泥土进入。

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