供水工程玻璃钢夹砂管道安装施工
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本文作者：徐永英 单位：北海市合浦水库工程管理局
1工程概况
北海市铁山港供水项目工程是北海市铁山港临海工业园的重要配套基础设施工程之一，主要解决铁山港工业区内的生产、生活用水。工程设计从合浦水库群东岭取水点引水，途经合浦县闸口镇、铁山港区南康镇、兴港镇、最后到达工业园区。工程分二期建设，先实施近期再建设二期。近期设计供水规模为23万m3/d，概算投资2.1212亿元，主要建筑物有1#、2#、3#、4#隧洞；控制闸1座；进水口明渠；涵洞1座；铺设专用玻璃钢管(直径Φ1200-1000)输水管道26.16km及附属(建)构筑物；管理用房等。二期设计供水规模为21.7万m3/d，工程概算投资2.273亿元，主要建筑物为2条输水管及沿线构筑物等，输水管线全长26km，输水管采用2根管径为1.2m的玻璃钢夹砂管道与近期2条输水管平行布置，近、二期管道中心线距离6m，输水方式为自流有压供水。
2玻璃钢夹砂管管道施工
玻璃钢夹砂管铺设施工质量的好坏，直接影响到整体管道的运行质量，施工安装质量是管道安全运行的根本保证。本工程玻璃钢夹砂管道埋设所需的断面是依不同的土壤条件和埋设深度的不同而变化，实际施工中根据管道直径、埋设深度、地下水情况、施工季节、沟侧支撑、土方的运输和排水的方法等情况而定，近期、二期供水管道的断面示意图见图1．开挖时严格控制开挖宽度和深度，避免超挖，沟底20cm用人工挖除，避免机械对地基的扰动，在实施中严格控制该层厚度，减少人工开挖量，对于挖深较大，地质条件较差如水田地段，开挖前准备好支撑材料、抽排水设备等，开挖时注意沟壁稳定情况和沟内的渗水情况，遇有塌方趋势或渗水情况，立即采取加固和抽排水措施，在二期施工中，要特别要注意对近期管道的保护，避免边坡塌方造成近期管道的破坏。
2.1管槽的开挖（1）一般土方开挖采用挖掘机开挖，开挖边坡要符合安全稳定的要求，挖土料原则上沿管沟两侧距沟边约1m以外堆放，堆放时顶部适当平整，高度基本一致，在近期管道一侧堆土不能超2m高。设计要求采用原土回填，因此除留足回填料外，多余的运走；（2）腐植土、湿陷性土和淤泥的开挖采用人工和机械相结合的开挖方法，先用挖掘机把腐植土、湿陷性土和淤泥全部挖走，再用人工清理淤泥和流沙。开挖边坡必须采取加固措施，特别是近期管道一侧，避免流沙塌方造成近期管道的破坏；（3）石方开挖采用人工和机械相结合的开挖方法，先用挖掘机把能挖动的挖走，然后用挖掘机挖装汽车运至走，再用钢镐凿除，在二期施工中，严禁采用爆破开挖，以免破坏近期的管道。管底20cm采用人工开挖，避免超挖。
2.2基础处理（1）无水稳定基础：把原土压实后，再平铺15cm厚的粗砂垫层；（2）有水稳定基础：把排水、原土压实，保持基础面无水，再平铺15cm的粗砂垫层；（3）无水不稳定基础：该类基础主要为软松散式高膨胀性土，包括人工填土、腐植土等，承载力达不到要求。处理方法为：超挖深基础40-50cm，用块石回填后铺填30cm厚沙砾垫层；（4）有水不稳定基础：该类基础主要为软松散式高膨胀性土，包括人工填土、淤泥和湿陷性土并伴有地表水，在实施中主要为水田段和淤泥质的地基，存在较深的淤泥式流砂，承载力达不到要求。处理方法为：超挖深基础50-60cm，开挖排水沟和集水坑抽排干水，保持基础面无水，抛填块石用机械压实挤密，清除表面游泥后铺填30cm厚沙砾石垫层。
2.3管道安装管道安装从投资、工期及安全等方面都是工程的重要组成部分。保证工程的施工质量，可为整个工程的实施提供可靠的保证。管道安装前要组织相关人员听取设计人员的技术交底，了解工程的目的、内容和质量要求；了解管道的出厂说明，检查产品的合格证，是否有现场监造签发单，检查是否符合相应的标准，并要求厂家现场讲解安装方法及进行全程跟踪指导安装。
2.3.1排管下管管道沟槽砂垫层经验收合格后即进行排管下管。首先将验收合格的管道、管件按照设计图的顺序、方向、位置进行排管下管，将每根管的承口方向朝向为设计水流方向的相反方向。吊管统一采用尼龙吊带，双点起吊，以免破坏管子保护层。
2.3.2接管首先将首节管道按设计高程、桩号和中心线就位和调整固定好，检查合格后管道中部用回填土进行部分回填。用挖掘机或四脚土吊架和手拉葫芦吊起管道使其离开地面，以减少管道与地面的磨擦，并使之保持平稳移近首节管道，把要对接的承口和插口处理干净，在承口上安装上打压嘴，在承口内表面上均匀涂上液体剂，然后把两个“O”型胶圈分别套装在插口上，并涂上液体剂，在插口端外缘画好一条插入定位线，在插口将插入承口时，检查两管口间上、下、左、右的间隙，并调整至基本相同，两管道的纵向直线度要保持平行良好，然后在两管之间的左右水平位置各提一个手拉葫芦，用手拉葫芦的牵引力使插口进入承口并直到插口上的定位线或用挖掘机协助顶进。为了防止手拉葫芦拆卸后管道回弹，在插入时多2mm，留下管道回弹余地，安装时和安装后及时检查管内胶圈是否有扭、拧等状况。按入管后，用经纬仪和水准仪测定和调整管道的中心线和高程，使之符合设计和规范的要求。调整好位置和高程后即进行承插口之间的打压试验，以检查安装后两个“O”型密封圈的气密性，确保每一节管的安装质量。在停止安装时要及时封堵管道端口，防止人畜进入管道，确保安全。
2.3.3切管和对接施工中由于各种原因，管槽开挖和管道安装无法按计划实施，不能从头到尾顺挖、顺装，在排管和接管中出现管道的长度与阀门管件等连接时与设计不符，需依据现场的情况进行切管对接，此时，先取得尺寸变更或切管的变更通知，由厂家负责现场切管和对接。切管时采用金刚石砂轮片，用角向磨光机械切断，对接主要采用现场糊口的方式解决。
2.3.4管道承插借转管线布置，在垂直方向和水平方向均有缓慢的转弯，在管道安装时利用管道承口与插口之间允许借转的角度来实现，以减少管弯头的数量和水头损失。
2.3.5阀门、管件的安装阀门、管件安装前先复核基座高程和轴线，高程不能高于设计标高，要按正确的位置和方向安放阀门，阀门的高程和中心线以及角度采用楔来校正，让螺栓能轻松出入，不能强行使阀门与管道连接，避免阀门承受额外应力和外作用力。所有硬质零件都必须保证清洁无毛剌和安装位置正确，所有法兰孔都必须装垫圈，螺栓安装方向保持一致，按正确的拧紧程序，对称地逐个拧紧。
2.3.6三通和弯头的安装按照正确的位置和方向将管件放在位置中，如果距离出现偏差，则要对连接管件的管道进行切割。在安装中分别按承插管道式法兰和阀门的不同方法进行安装。安装三通和弯头以及法兰接口时，要将压盘，胶圈、支撑圈依次按顺序放置在正确位置，安装时使胶圈密封均匀紧密，支撑圈对口均匀，使螺栓对中，螺栓能轻松穿入，螺栓安装方向保持一致，按正确的拧紧顺序，对称地逐个拧紧，安装完后用水准仪、经纬仪、水平尺等仪器，检查其水平、垂直和偏转角度是否与图纸相符，合格才能验收签证。
2.4管槽回填玻璃钢夹砂管道的特性属柔性管，要使其能发挥正常的作用，必须在施工中强调回填的重要性，确保回填质量，使管道和土壤之间形成一个良好的作用体系，从而使管道的挠曲变化最小，保证管道的正常性能。管道的施工，应尽量使基槽开挖、管道安装和回填连续进行，以防止浮管。在雨季或有大量地下水地段的回填，基槽不能有积水存在，应设置临时排水沟或集水坑，并不间断地抽水避免损坏基槽和发生浮管。沟槽的回填分为主管区回填、次管区回填和非管区回填。
2.4.1主管区回填主管区回填是指0.7D直径以下部分的回填区，该部分是整个沟槽回填的关键部位。施工中存在两种情况，一是开挖料满足回填要求时，采用原土回填，二是开挖料不符合回填要求时采用换土或砂砾料回填。回填过程中主要是以人工夯实和水密实为主。回填土每层坯厚15cm，采用挖掘机回填，人工整平夯实；回填砂砾料每层厚30cm，采用挖掘机回填，人工整平，水车灌水密实，并辅以插入式振动器压实，夯实密实度要达到90%以上，要特别注意管底三角区位置的回填，必须要人工夯实，确保压实度达到要求。
2.4.2次管区回填次管区回填指主管区以上至管顶30cm之间的回填，用较干的松土回填，每层厚度为20cm，人工平整，用人工蛙式打夯机和电动打夯机夯实，夯实密实度达到85%以上。
2.4.3非管区回填非管区回填是指管顶30cm以上的部分，主要以开挖料回填，采用挖掘机回填，分层回填，每层厚度30cm，管道部分顶部填1.5m范围内用打夯机夯实，1.5m以上用推土机或挖掘机压实，压实遍数为4-8遍，压实密实度达到85%以上。3施工注意事项（1）要避免管道长期在高温下曝晒，以免缩短其使用寿命；（2）施工中要避免硬物、尖锐物撞击和外部挤压，以免破坏管道内外衬层；（3）汽车、火车等载重车辆通过的地方及腐植土、淤泥地段，必须回填砂砾料至管顶上30cm，而且要灌水密实；（4）管道下部的鞍形床基的施工应格外小心，不得吊起管道，可用棍棒将管底下部的回填料夯实；（5）雨季施工时，安装好管道后要及时回填至管顶，避免发生浮管；（6）管道回填后必须测量检验管道的初始经向挠曲值，若变形超标则及时挖开重新回填；（7）近期管道在二期管道右侧，二期管道在施工时必须严禁勾机、推土机等载重车辆在近期管道上方辗压，以免破坏近期管道；（8）在整个施工过程中，玻璃钢管道安装与普通钢管、预应力混凝土安装有较大区别的工序为沟槽回填技术。因玻璃夹砂钢管单重轻，易被浮力浮起，在施工中应相应采取防止浮力的防护措施。4工程验收根据水利部(水利部令第30号)《水利工程建设项目验收管理规定》）和《水利水电建设工程验收规程》（SL233－2008）的规定[1]，经广西水利厅主持对北海市铁山港区近期供水工程进行竣工验收，工程质量合格。目前二期工程已按设计要求完工，各单位工程施工质量验收合格，工程投资控制有效，工程试运行正常，正准备竣工验收。
3结语
北海市铁山港区重大项目建设如火如荼，北海炼油异地改造石油化工项目、北海诚德镍业有限公司等企业相继落户并实现投产，铁山港供水项目建成后，近期供水工程供水规模为23万m3/d（最高日供水量），远期供水规模为44.74万m3/d。目前该工程由合浦水库群调节向铁山港工业园区提供23万吨/日的生活、生产用水，基本满足了北海市铁山港工业区近期工业及居民生产、生活用水需求，有效促进了落户北海市铁山港工业园区的高新产业、工业项目选址及招商引资工作开展，促进了广西沿海工业园持续发展和北海经济社会的又好又快发展，为实现广西富民兴桂新跨越奠定了坚实的水源支撑基础。