九曲灣水利樞紐工程由大壩、輸水管道、廠房等建筑物組成。
輸水管道布置在左岸,全長8km,管道主要用PE管,工程量有聚乙烯(PE)供水管敷設(shè)7.9km,土石方開挖2.4萬m3,土方回填1.1萬m3。
?。ǘE管材料的特性聚乙烯(PE)管材是一種新型材料,它具有柔韌性好,耐腐蝕性強(qiáng)、質(zhì)輕、抗沖擊性能優(yōu)良等特點(diǎn),管材、管件連接可采用熱熔對(duì)接及電熔等連接方式,使管材、管件熔為一體,系統(tǒng)安全可靠,施工成本低,在工程應(yīng)用中發(fā)展迅速。
本工程采用PE100管材,公稱外徑為500mm。
?。ㄈ⒐艿朗┕ぞ垡蚁≒E)管道按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ/T98-2003《建筑給水聚乙烯類管道工程技術(shù)規(guī)程》要求施工。
3.1、管材、管件運(yùn)輸及貯存先將倉庫附近的一塊空場地平整出來,管材、和管件到貨后,小心搬運(yùn)至空場地,整齊擺放,堆成三層,不得劇烈碰撞,避免接觸尖銳物件。若PE管被刮傷,刮傷深度超過1cm,則將其切除。管材堆放好后,面上蓋一層油毛氈,避免日曬雨淋。PE管受溫度影響較大,值班人員經(jīng)常檢查,發(fā)現(xiàn)未防護(hù)好的及時(shí)處理。
由于管線較長,為了減少運(yùn)輸費(fèi)用,新羅段不必運(yùn)至倉庫,直接運(yùn)輸至工作面,在現(xiàn)場驗(yàn)收。
3.2、管道連接管道的連接方式主要有:
1、dn(公稱外徑)≤63mm時(shí),采用熱熔承插連接或電熔連接;2、 dn ≥75mm時(shí),采用熱熔對(duì)接或電熔連接;3、與金屬管及管路附件的連接,采用法蘭連接或過渡管件連接等方法。
3.2.1、熱熔對(duì)接PE管相互連接本工程選用熱熔對(duì)接方式。使用該方法連接時(shí),采用熱熔對(duì)接焊機(jī),具體步驟如下:
⑴把待接管材置于焊機(jī)夾具上并夾緊;⑵將管材待連接端清潔干凈,然后銑削連接面,若連接端不干凈,則易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。
⑶校直兩對(duì)接件,使其錯(cuò)位量不大于2mm;⑷放入加熱板;⑸加熱完畢,取出加熱板;⑹迅速接合兩加熱面,升壓至熔接壓力30Pa并保壓冷卻;⑺熱熔完成。
熱熔焊機(jī)操作人員應(yīng)遵循以下焊接參數(shù)。
焊接參數(shù)表壁厚(mm)預(yù)熱時(shí)的卷邊高度(mm)。(預(yù)熱溫度210±10℃)加熱時(shí)間(s)。(溫度210±10℃)允許最大切換時(shí)間(s)焊縫在保壓狀態(tài)下的冷卻時(shí)間(min)3.2.2.過渡連接在與金屬管及管路附件(如閥門、水表等)的接口連接處采用絲扣或法蘭等過渡管件進(jìn)行連接。
3.3.管道安裝溝槽開挖后,在溝底鋪上20cm沙土或合乎可要求的原土整平夯實(shí),回填就地取材。基礎(chǔ)通過隱蔽驗(yàn)收后方可進(jìn)行管道安裝。
若溝槽周邊沒位置,則在溝槽中進(jìn)行連接和安裝,若溝槽周邊有場地,則預(yù)先在地面上接成一定長度的管路,等到每個(gè)焊口都充分冷卻后,再整體安裝。整體安裝可拖拉的最大安全距離為50m。
3.4.管道回填管道安裝完畢,經(jīng)驗(yàn)收合格后再進(jìn)行管道回填。在管道安裝與鋪設(shè)完畢后應(yīng)盡快回填。
管道回填分兩步:
(a)用沙土或符合要求的原土回填管道兩肋,一次回填高度為100~150 mm,搗實(shí)后再回填第二層直到回填到管頂以上至少100mm處。在回填過程中,管道下部與管底的空隙處易被忽略,要注意夯實(shí)。管道接口前后200mm范圍內(nèi)不回填,以便試壓時(shí)觀察各接頭質(zhì)量。
?。╞)管道試壓合格后的大面積回填(500mm厚),管頂300mm以上部分回填原土并填實(shí),采用機(jī)械回填時(shí),要從管的兩側(cè)同時(shí)回填,機(jī)械不得在管上行駛。
管頂以上300mm回填后,在進(jìn)行管道試壓,以防試壓時(shí)管道系統(tǒng)產(chǎn)生推移。
管周圍200mm以內(nèi)的回填土不得含粒徑大于10mm的堅(jiān)硬石塊。
3.5.試壓與清洗為檢驗(yàn)供水管的駁接止水質(zhì)量和供水管的安裝質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求,在供水管安裝后,需做壓水試驗(yàn)。
壓水試驗(yàn)共分兩類,其一為施工過程中的分段試驗(yàn),其二為全線駁接完成后的竣工試驗(yàn)。
3.5.1.試驗(yàn)壓力的確定本工程選用的PE管材有兩個(gè)公稱壓力等級(jí):0.6MPa、0.8MPa。
1. 管材適溫性能。PE管道的公稱壓力(PN)是指在20?C時(shí)的內(nèi)水壓力指標(biāo)。本工程介質(zhì)溫度在20~40?C之間時(shí),按下表溫度對(duì)壓力折減系數(shù)(ft)修正工作壓力(Fw)。
溫度對(duì)壓力折減系數(shù)水溫壓力折減系數(shù)2. 確定試驗(yàn)壓力。試驗(yàn)壓力為管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作壓力的1.5倍,但不得小于0.8MPa。
其中Fwd為系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下,選用的管材最大設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力。
ft由每次壓水試驗(yàn)所測水溫值確定,若沒有對(duì)應(yīng)的水溫采用插值法計(jì)算。本工程介質(zhì)溫度在20~40?C之間,試驗(yàn)壓力見下表。
水溫壓力折減系數(shù)0.6MPa管工作壓力(MPa)試驗(yàn)壓力(MPa)0.8MPa管工作壓力(MPa)試驗(yàn)壓力(MPa)3.5.2.試驗(yàn)準(zhǔn)備工作(1)試驗(yàn)段選擇竣工試驗(yàn)的管段為全管道系統(tǒng);分段試驗(yàn)的管段根據(jù)實(shí)際施工的分段情況確定。不同材質(zhì)管段分別試驗(yàn),或按較高標(biāo)準(zhǔn)段的參數(shù)試驗(yàn)??⒐ぴ囼?yàn)的管段為全管道系統(tǒng);實(shí)際施工共分六段(大壩至新水廠約1200m、新水廠至官下峽約1100m、官下峽至云蓋崠水廠約1600 m、云蓋崠水廠至新羅陂頭約1500m、新羅陂頭至新羅大橋約2000m、新羅大橋至老水廠500m)。不同材質(zhì)管段分別試驗(yàn),或按較高標(biāo)準(zhǔn)段的參數(shù)試驗(yàn)。
?。?)試驗(yàn)準(zhǔn)備在試驗(yàn)前,先進(jìn)行管路外觀質(zhì)量檢查,規(guī)劃供排水路線,檢查電源和供電線路,準(zhǔn)備儀表設(shè)備及零部件。
(3)試驗(yàn)機(jī)械設(shè)備供水泵1臺(tái),試壓泵1臺(tái),壓力表1個(gè),帶堵板法蘭2個(gè),以及進(jìn)出水管路和配套閥門。
3.5.3.試驗(yàn)步驟(1) 將試壓管段各配水點(diǎn)封堵,緩慢注水,同時(shí)將管內(nèi)空氣排出;(2) 管道充滿水后,進(jìn)行水密封性檢查;(3) 對(duì)系統(tǒng)加壓,應(yīng)緩慢升壓,升壓時(shí)間不應(yīng)小于10min;(4) 升壓至規(guī)定的試驗(yàn)壓力后,停止加壓,穩(wěn)壓1h,壓力降不得超過MPa;否則卸壓后進(jìn)行檢查處理。
(5) 在工作壓力的1.15倍狀態(tài)下穩(wěn)壓2h,壓力降不得超過0.03 MPa,同時(shí)檢查各連接處,不得滲漏。否則卸壓后進(jìn)行檢查處理,重復(fù)以上步驟,直至符合要求為止。
?。?) 試驗(yàn)合格后,填寫試驗(yàn)記錄并簽字。
3.5.4.管道清洗若為竣工試驗(yàn),在壓水試驗(yàn)合格后需進(jìn)行管道清洗消毒。方法如下:
A、將管道系統(tǒng)內(nèi)存水放空,再灌注氯溶液(濃度≮20mg/L),讓其在系統(tǒng)內(nèi)靜置不小于24小時(shí)進(jìn)行消毒;B、放空消毒液,再用生活飲用水沖洗管道;由衛(wèi)生部門檢測,符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749,則清洗合格,可交付使用。否則應(yīng)重復(fù)消毒和清洗,直至符合要求為止。
?。ㄋ模?、施工中應(yīng)注意的問題
1. PE管的彈性模量(600 MPa~900MPa)較大,易受溫度影響,應(yīng)貯存在室內(nèi)或棚內(nèi)通風(fēng)良好的地方,不應(yīng)露天堆放,避免陽光曝曬。材料存放處與施工現(xiàn)場溫差比較大時(shí),要先將管材在現(xiàn)場放置一段時(shí)間后才安裝,并且先購回來的先使用。
2. PE管屬柔性材料,防止硬碰刮傷。
3. 熱熔連接要掌握好加熱時(shí)間和連接插入的力度和深度。插入太深,造成管道斷面減少,插入太淺,令接口處強(qiáng)度降低。因此應(yīng)嚴(yán)格按焊接參數(shù)表及規(guī)范要求操作。
4. PE管連接的質(zhì)量關(guān)鍵在于管與管的接頭部分、與金屬管及管路附件(如閥門、水表等)的接口連接處。在本工程中壓水試驗(yàn)中出現(xiàn)過一次漏水返工現(xiàn)象,主要原因就是管與管的接頭部分污物較多,接管質(zhì)量不高。
5. 回填時(shí)嚴(yán)格控制管周不得有石塊等硬物。
6. 做壓水試驗(yàn)時(shí),不宜加壓過快、過高,否則會(huì)產(chǎn)生微量膨脹,導(dǎo)致壓水試驗(yàn)的誤差,因此必須嚴(yán)格按規(guī)范要求操作。
聚乙烯(PE)管材在國內(nèi)推廣應(yīng)用時(shí)間不長,對(duì)施工中出現(xiàn)的一些問題,還需大家互相交流、不斷總結(jié)、不斷進(jìn)步。
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