張峰水庫工程輸水總干玻璃鋼夾砂管安裝施工方法

郭 楠

（山西水利建筑工程局，山西 太原 030006）

1 工程概況

張峰水庫輸水工程由總干、一干和二干組成，為城市生活、工業、農村人畜飲水和蔬菜、桑園灌溉輸水。總干為一、二干輸水，設計流量6.45～2.44m3/s。張峰水庫總干輸水管線T25+251.05～T38+267.99段采用DN1200 mm玻璃鋼管，二干輸水管道采用DN800 mm玻璃鋼管。

輸水管道大部分隨地勢鋪設，管路穿過的地層多數為砂卵石和低液限黏土層，在砂卵石和土基上管溝開挖，開挖邊坡分別為1∶1和1∶0.75，在巖石基礎上管溝開挖為垂直開挖。管道埋設完成后，回填至原地面，但管頂以上覆土厚度不小于1.5 m，玻璃鋼管可將開挖的砂卵石、土和土石作為回填料回填。供水干管在樁號T30+697.60～T30+760.60段穿越河道，穿河段的防洪標準為：設計洪水標準為20年一遇，校核洪水標準為50年一遇。穿河段地層巖性為砂卵石，根據管道穿河段的地形地質條件，結合采取防護措施后的河道沖刷計算結果，對管道基礎和頂部分別進行處理。

2 工程特點

新型的玻璃鋼夾砂管材安裝，管基處理和管道安裝施工技術要求高。管道沿線建筑物較多，施工項目較為復雜，且與公路、河溝等多處交叉。交叉部位同樣施工技術要求高，既要保證原有設施的正常運行，又要保證管線施工的按時、保質完成。

3 施工方法

3.1 溝槽開挖

在溝槽土方開挖前期，首先應根據招標文件有關技術條款的規定和設計圖紙在原地面上進行開挖開口線的精確測放，并在開挖開口線上作明顯標志。在整個施測過程中，其測量精度和程序均應滿足《水利水電工程施工測量技術規范》的有關規定。測量完成后，按規定向監理工程師提交相應的測量放線成果資料，待監理工程師對測量成果進行認可后，方可進行開挖作業。

由于管道溝槽土方開挖深度和斷面均較小，故擬主要采用1.0 m3反鏟挖機分段開挖，除底部預留30 cm的保護層人工開挖外，上部土方采用挖機一次開挖。針對各段的開挖深度，大部分可一層開挖，開挖深度為3～4 m。對于局部地段和高地部位，可分兩層或多層開挖，先開挖地面突出部分，而后對管溝土方一層開挖，所有開挖邊坡均按設計邊坡坡度控制。最深處分3層開挖，每層開挖深度為4 m。為方便后期的管溝回填，開挖土料均就近堆放于溝槽一側，并用推土機配合對臨時堆土區進行修整，以滿足環保要求。

機械開挖至距設計高程10 cm時，由人工清基至設計高程，避免擾動原基。

根據該段溝槽石方開挖斷面和特點，保證開挖尺寸和邊坡穩定，以提高開挖質量，表層風化較嚴重巖石擬采用破碎錘開挖。下部較完整巖石擬采用手風鉆鉆孔，分段分層淺層開挖，接近建基面部位按保護層一次性開挖。保護層開挖時的周邊孔采用光面爆破，并在底部設柔性墊層。由于本工程石方爆破地點離公路較近，故石方爆破時盡量采用小藥量爆破，以免造成破壞。根據施工現場附近具體情況在石方爆破施工時上部做好防護措施。

3.2 玻璃鋼管安裝

3.2.1 工藝流程

根據玻璃鋼管的單節長度和重量并結合管道安裝施工特點，擬采用8 t汽吊吊裝下管，而后人工輔助三腳架等輔助吊裝設備精確安裝就位的安裝方法，其具體安裝工藝流程見圖1。

圖1 玻璃鋼管道安裝工藝流程圖

（1）汽吊車吊管入槽。將8 t汽吊車安設在安裝工作面附近的溝槽邊，吊車的安設應力求在每一安設位置能控制較大的安裝工作面。在設施吊裝前，應檢查吊車的安全起吊位置和水平距離是否合理，同時檢查所配備的鋼絲繩、卡環等輔助設施十分完好無損，否則不能進行吊裝。吊車吊裝前，應先在汽吊位置空轉180°，在無咬聲的情況下，指揮下溝，作好試吊工作，試吊確認安全可靠后方能吊裝，當管件吊裝至管槽位置后，緩緩落溝。直到平穩地下放在槽底已經鋪設好的墊層上為止。吊車松鉤卸繩后，進行下一管節的吊裝。

（2）三腳架吊管就位。管件在溝槽內放穩后，將自制簡易三腳架安放于管節部位，利用前后兩臺三腳架將準備安裝的管節平穩吊離槽底一定距離，在起吊過程要注意管件前后吊點的平衡，以使管件前后能平衡上升，不致造成管件傾斜，甚至前后串繩。為保護管外壁的保護層不被損壞，應避免起吊繩與管壁直接接觸，必要時可在起吊繩外套一膠管或在接觸部位墊襯柔性材料。

（3）清口套膠圈、涂潤滑劑。三腳架將管件粗略就位后，檢查管件的承插口是否清潔完好，否則應對其進行清理。承插口清理干凈后，先在插口凹槽內涂抹一層食品級植物類潤滑油，而后將驗收合格的止水膠圈套入插口止水凹槽內，套好后應拉動整條膠圈，使膠圈沿凹槽有所串動，以使膠圈松緊適中地落在凹槽內，且無扭曲、翻轉現象，若膠圈太松，應更換另一條膠圈。為增加管件承插連接時的光滑度，保證安裝質量，在插口膠圈套好后，在管道插口外表面的凹槽和膠圈上均勻涂抹一層植物類潤滑油，嚴禁使用石油基潤滑油。

（4）外拉法對中安裝。管道插口膠圈套好后，承插安裝準備工作即為就緒，而后采用外拉法進行承插口連接，利用三腳架上倒鏈的平衡放繩將管節下到對接口處，而后利用外拉裝置均勻地拉動管節，使管節逐漸進入承口內部。在對接過程中，應隨時觀察管節的連接情況和膠圈的是否被擠壓錯位，如發現管節有較大的偏移和錯位，應立即停止拉管，及時退出安裝管節，并檢查膠圈損壞情況，待調整好后，重新進行安裝。待安裝管節的插口全部進入承口內（管節與管節之間的縫寬達到設計要求為準）后，即完成承插口的連接。

（5）接頭打壓試驗。每一雙膠圈接頭安裝完畢后，都應按照制造商推薦的方法，并會同現場監理工程師進行接頭打壓試驗。接頭打壓試驗應采用專用的設備和儀器進行，試驗壓力應符合設計及規范要求，接頭打壓時應保持在試驗壓力下持續5 min，如發現管底滴水或滲漏，并且達不到規定壓力時，應拆除重新安裝，并再次打壓檢驗，直到合格為止。必須作到安裝一節，試壓一節，以確保工程質量。

（6）測量復核。管節安裝好后，應配專業測量人員對管節進行測量復核。測量復核的主要內容包括管道的安裝高程和軸線。對任一單節標準長度的管道，其豎向和水平誤差不應超過圖紙所示中線的50 mm，同時其兩端口豎向和水平誤差不大于50 mm，接頭偏角不超過限定值。接頭內部空隙不超過管道制造商推薦的數值。

（7）管道支撐和固定。管節安裝和打壓合格后，并經測量復核后，為防止其由于其他客觀因素而產生移動和錯位，應及時在其下部用規定的材料進行支撐和固定，以使管節保持穩定。每班安裝工作前，應對此前已安裝好的前一節管道進行復測，如發現位移，應重新復位，合格后再繼續安裝。

（8）管接頭處理。待兩節管節安裝完成并經接頭打壓和測量復核合格后，應及時按設計要求對管接頭進行處理。

3.2.2 爬坡段管道具體安裝程序及方法

爬坡段管道安裝方法基本與水平段管道安裝相同，不同的是管道運輸至施工現場后，在坡頂由20 t汽吊集中吊裝下管至溝槽內，而后由龍門架吊起管道，卷揚機拉運至安裝部位，龍門架直接進行安裝。安裝好一節管道后再從坡頂運管至安裝點就位安裝。爬坡段管道安裝應在管底墊層驗收合格以后進行安裝，管道安裝完成第一次打壓合格后，將管道前后兩道半圓鋼板箍用螺栓和錨桿聯接加固。

3.3 土方回填

管道土方回填共分3區。管道回填料采用開挖時溝槽兩側就近堆放的合格土料。待管道安裝完成一段及外部接縫處理完畢，并經監理工程師驗收合格，即可進行該段管道兩側的土方回填；回填完成一段后即進行下一段管溝的回填。

管區Ⅰ回填指的是槽底到0.7倍的管外徑回填區域。回填土料第一層即與砂墊層結合部位處回填擬采用人工鋪料入倉，小型手扶式振動碾碾壓密實。其他回填土石料采用開挖溝槽時就近堆放的合格土料，土方回填擬采用挖機直接甩料入倉（挖機甩料時挖鏟盡量靠近基槽底，不得在管道上方高于0.6 m以上處向下傾倒回填料），而后人工順管道軸線方向通倉分層攤鋪，每層鋪料厚度為15 cm，由于管道兩側的回填倉面較小，采用小型手扶式振動碾和小型振動電夯壓實，局部邊腳部位采用人工木夯夯實，壓實系數不得小于0.95。回填料應均勻散布在管溝內，沿管道兩側同時均勻回填，確保不擾動管位。管區Ⅱ回填方法與管區Ⅰ回填方式相同，壓實系數不得小于0.9。

管區Ⅲ回填長度及工程量較大，擬采用分段分層機械化流水線回填施工作業，即挖掘機甩料、小型推土機鋪料平倉、平碾壓實。

4 安全及質量控制

首先建立安全消防責任制，并且落實大施工班組及個人。嚴格按照ISO9001標準，按設計圖紙和現行規范精心施工，確保優良工程。項目部配備專職安全員，施工隊視情況設專職或兼職安全員，施工班組設兼職安全員，由經專門培訓且責任心強的人員擔任，負責檢查施工現場的安全施工，及時反映各種安全隱患并及時進行處理，做到防患于未然。

5 結束語

以上僅對玻璃鋼管在實際施工中的應用進行了理論的分析及基礎實踐小結，以供從事現場施工的技術人員進行參考和借鑒，現場施工中還需進行積極探索及不段的完善施工方法。