港口工程新材料鋼絲網骨架管埋地施工技術

徐涎筌 丁 靚

（中交三航局第三工程有限公司， 江蘇 南京 210000）

0 前言

鋼絲網骨架管共分為三層結構（見圖1），以高強度鋼絲網做為增強骨架，經內外高密度聚乙烯基體連續擠出復合成型。該種管材不僅保留了鋼管的抗壓性能，而且具備塑料管的衛生性能以及耐腐蝕、易于敷設、使用壽命長等特點，使金屬管材不耐腐蝕、易結垢和塑料管材承壓能力差、材質易老化的難題得到了解決。

圖1 鋼絲網骨架管結構

1 施工工藝

1.1 施工工藝流程

測量放線→溝槽開挖→管道對接并調整→電熔焊接→冷卻→系統試驗→溝槽回填并夯實。

1.2 施工方法

1.2.1 測量放線

由于港口位于水域邊，地下水位的高低嚴重影響著管道施工的難度，須先對施工現場的地下水位進行勘測再進行溝槽開挖。開挖時使用全站儀放出管道敷設的中心軸線，設置便于觀測的控制木樁并固定牢靠。根據管道的管徑和埋深，計算出溝槽的開挖寬度。一般情況下，管道在港區內道路堆場區域埋深不小于1m，綠化帶內埋深不小于0.7m，局部交叉處埋深視情況加深。最后用卷尺測量管道中心線至溝槽開挖的邊緣線距離，并撒灰線以標識。溝槽底須預留施工工作面，開挖寬度可按下式進行計算：

B=D0+2(b1+b2)

式中 B-溝槽底開挖寬度(mm)；

D0-管道外徑(mm)；

b1-管道單側的工作面寬度(mm)；

b2-如果有支撐要求，管道單側支撐寬度可以取150～200mm。

注： 1、當D0≤500mm時，b1取300mm，當500mm＜D0≤630mm時，b1取400mm，一般情況下鋼絲網骨架管管徑不超過Dn630；

2、當槽底需設排水溝時，b1根據排水溝寬度適當增加。

1.2.2 溝槽開挖

溝槽一般采用機械和人工結合的方法分段開挖，由于港口工程中的土質多為中密的砂土，因此開挖放坡系數取1∶1。開挖過程中施工人員須隨時注意邊坡的穩定性，禁止施工重型機械從溝槽邊行駛通過。

開挖過程中保證槽底原土層不受擾動，若使用機械開挖，槽底須預留200～300mm土層由人工挖至設計標高，并使用平板振動夯機將槽底土層夯實。溝槽開挖須分段實施，及時安裝管道，管道底部采用中粗砂墊層進行保護。

溝槽開挖整個過程須關注天氣情況，提前考慮好降排水措施。溝槽內嚴禁受到水的浸泡，如果地下水位很高則須采用井點降水的方法將地下水位降至槽底0.5m以下，井點降水示意圖如圖2：

圖2 井點降水示意圖

1.2.3 管道對接并調整

溝槽開挖完畢，在槽底鋪設中粗砂墊層，墊層厚度按照下式計算：

hd≥0.1（1+dn）

式中 hd-管底以下部分中粗砂墊層厚度(mm)，且不小于150mm； dn-管材的公稱直徑（mm）。

管道安裝前，將管內的雜物清理干凈，再用兩根麻繩分別系于管道兩端，使用吊具將管道緩緩放入溝槽內蜿蜒敷設。由于鋼絲網骨架管管壁為PE材料，因此在裝卸、搬運過程中，不得使用金屬繩索進行吊裝，以免劃傷損壞管材，且不得拋擲、拖拽。

為了保證鋼絲網骨架管接頭的焊接質量，焊接前須對管材兩端熔焊面的外表皮和電熔套筒的內表皮進行打磨以去除氧化層，打磨深度為0.2～0.5mm。如果在管道對接時，管材與管件太緊而不易承插，可以適當增加打磨量，打磨過程中不得傷及電熔套筒內的銅線圈。根據電熔套筒承插長度使用標識筆在管道上標記好插入的標識線，并用干凈的毛巾將打磨的氧化皮全部擦除，焊接前再用95%以上濃度的酒精清洗一遍管道及電熔套筒的打磨區域。打磨工作完成以后，將電熔套筒推入管口適當的深度，松緊度適中為宜。

管道在穿越港區重載道路的部位須加設鋼套管，鋼套管管徑比鋼絲網骨架管管徑大兩個規格，套管兩端各伸出道路結構2m以上，并且在套管表面做三油兩布防腐。

1.2.4 電熔焊接

目前，鋼絲網骨架管通常采用電熱熔連接，該種連接方式是將管道承插到電熱熔套筒中,通過對電熱熔套筒內的電熱絲接以220V±2V電壓的電流使其發熱,先讓套筒內表面熔化產生熔體,受熱膨脹的熔體使得管材與管件的間隙全被充滿,直至接頭處管材外表面被熔體全部包裹,使之與電熔套筒相互融合在一起,待冷卻成型以后,管材與電熔套筒便緊密連接成整體。

管道與電熔套筒裝配完成后，將進行焊接工作，焊接步驟如下：

1）將電熔焊機輸出端插頭與電熔接頭插孔對接，檢查是否插實以保證良好的接觸。

2）保持管道焊接位置與焊機操作人員的安全距離。

3）打開焊機將電壓調整到焊接所需的數值，然后啟動焊機進行焊接，過程中隨時監測參數顯示是否為正常值。

4）在電熔過程中，不得觸碰管道使其發生位移，也不得在接頭部位施加任何的外在壓力。

5）注意觀察電熔套筒的觀察孔，如果塑料熔融充滿觀察孔并突出孔外3 mm 以上，則可認為焊接完成。如果未達到要求，則須延長焊接時間直至焊好為止。鋼絲網骨架管電熔連接示意如圖3：

圖3 電熔連接示意圖

與鋼制管道焊接不同，如果鋼絲網骨架管接頭未焊好，則無法進行返修補焊，將會造成管道、管件的報廢，因此整個焊接過程的每個環節都要嚴格把控，每個接頭都要確保一次焊接成功。

1.2.5 冷卻

電熔焊接完成后，采用自然冷卻的方法使接頭降溫。在冷卻過程中，必須保證焊接接頭不受任何外力的影響，以免對未完全熔融結合的接頭造成損傷。鋼絲網骨架管接頭的冷卻和固化時間要充足，以接頭表面溫度冷卻至環境溫度為宜。

1.2.6 系統試驗

管道焊接并冷卻完畢經檢驗合格后分段進行系統試驗（管道強度試驗和嚴密性試驗），進行試驗的每段管線長度不超過1.0km。試驗前對除管道接頭外的部位進行回填，管道兩側及管頂以上回填高度不小于500mm。

管道系統試驗前做好準備工作，用法蘭盲板將試驗管段端部密封牢固，并設置臨時支撐將其可靠固定。盲板上設置壓力表和DN25的排氣閥，排氣管高度超過試驗管線頂部500mm。試驗加壓設備采用5Mpa往復式試壓泵，灌水設備采用DN32潛水泵。系統試驗步驟如下：

1）用潛水泵向管道內充水，邊灌水邊排氣，當管線端部排氣管向外冒水時，說明管道內部已基本充滿。

2）管道充滿水后可接加壓設備進行加壓試驗，使用校準好的壓力表來監測試驗壓力。

3）管道升壓時，如果發現壓力表指針擺動不穩則須重新排氣再升壓。

4）管道的試驗壓力一般為工作壓力的1.5倍，在水壓升至試驗壓力后，停加壓設備并關閉閥門，保持恒壓10Min，壓降不大于0.05Mpa為管道強度試驗合格。然后降至工作壓力并穩壓30Min，無降壓無泄漏為管道嚴密性試驗合格。

1.2.7 溝槽回填并夯實

管道系統試驗合格后及時對整條管線未回填的部分進行回填，槽底至管頂以上500mm范圍內，不得有大于50mm的磚、石等硬物，承插口處以細粒料回填為宜，且溝槽內不得有積水。管道回填須兩側同時進行，兩側高差須在300mm以下。回填時每層土的回填高度不超過250mm，并使用振動平板夯機將土層進行夯實，每兩層回填土搭接夯實層成階梯狀，且不得損傷管道，管道回填要求如圖4：

圖4 鋼絲網骨架管回填剖面圖

2 結束語

新材料鋼絲網骨架管完美地結合了既耐壓又耐腐蝕的特點，而且內壁光滑、對水質無污染、安裝施工簡便，其特點非常適合在港口工程中使用。筆者根據自己參與建設的港口工程，總結了以上鋼絲網骨架管埋地安裝施工方法和要點，希望能夠對此種管材的施工提供技術參考。