一、主要内容与适用范围
本标准规定了玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管道安装中的管沟的开挖、沟底垫层、回填、支墩的安装以及整体打压检验等要求。
本标准适用于玻璃纤维夹砂增强热固性树脂缠绕工艺生产的公称直径为50mm~4000mm的各类管道。
二、引用标准
CECS 129:2001埋地给水排水玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管道工程施工及验收规程
GB 50268-97给水排水管道工程施工及验收规范
三、管沟
1、管沟宽度
2、不稳定管沟条件的处理
3、沟槽开挖
四、沟底垫层
五、下管
六、回填
1、回填材料
2、回填步骤
3、推荐的压力方法
4、压实质量控制
七、支墩的安装
八、管道穿越结构物时的处理
九、“O”型密封圈承插连接管的安装
1、敷设方法
2、插管方法
3、接口打压方法
十、管道的吊装、搬运、卸管和存放
十一、管道整体打压检验
1、压力试验程序
2、真空试验程序
三、管沟
1、管沟宽度:
沟底应平整而连续,沟壁尽可能直立,但有时为防止管沟塌方,侧壁允许有坡度或加支撑板,坡度的大小根据土质来确定,如下表
边坡尺寸与土质关系
|
土壤 |
静压角 |
H:A |
|
砾石、砂粘土 砂质粘土 粘土(页岩) |
56° 72° |
1:0.67 1:0.50 1:0.33 |
为了便于下管,挖出来的土应堆放在沟的一侧,而且土堆的底边应与沟边保持(0.6~1)H米的距离,且不行小于0.5m,如下图,沟宽B要适于在管道两侧使用夯实工具,推荐的最
小沟宽见下表
管径(mm) amin(mm)
300-900 300
1000-1600 450
2000-2400 600
2000-4000 900
当同一沟内平行安装两根或多根管道时,其间隔也应满足上表要求。
在管道接头处需作承插坑,该坑宽比原宽增加2m,长为2m,沟底深度降低1.5米,接头安装以后,用垫层材料仔细把承插坑填满并夯实,使管道在整个长度上承受连续支撑。
2、不稳定管沟条件的处理
当管沟挖至下水位以下时或土质为:软、松散或高膨胀性土(包括人工填工、淤泥和湿陷性土等)时,会遇到不稳定土壤条件,安装管理前必须使其稳定。对于地下水应采用挖井排水等方法,使地下水位降至沟底以下30cm处,用平板撑住管沟侧壁,深挖沟底,用砂石料辅垫并夯实,其它不稳定情况要加支撑,其支撑的种类及疏密程度应按照土质、沟深、开挖方式,敞露时间,地面载荷和安全经济等因素,综合考虑确定,将管道安装好后,随着回填和夯实的进行,逐渐将侧壁支撑板抽出,并应避免支撑板下方留有空隙。为了减小排水量,一次开挖管沟的长度以能安装一、二节管为宜。
3、沟槽开挖
管沟的开挖方法主要有人工挖土和机械挖土两种。主要根据土质、现场条件、劳动力、机具设备和工期要求等条件决定。在市区或厂区,由于场地狭窄,地下管线复杂,管道埋设较浅时,一般可采用人工挖土或以人工挖土为主辅以机械挖土。
①人工开挖
人工开挖出土深度一次不超过2.5米。当沟深超过2.5米时,应采用分层扬土。分层扬土最下层的沟深不超过1.8米,中间留转运土的台阶。台阶宽度约为0.5米。沟顶堆土线距沟边不少于0.8米。
②机械开挖
常用机械有推土机,铲运机和单斗式挖掘机,单斗式挖掘机又可分为:正铲、反铲、拉铲和合瓣铲(抓铲)等数种,选择施工机械时,应根据工程规模、工程对象、土质情况、机械特点而定。
③开挖的注意事项:
a. 开挖管沟应避免在雨天进行。如必须施工,应采取有效的排水措施,以防沟槽积水。
b. 开挖的槽底标高在地下水位以下时,应先设法降低水位。
c. 无论人工或机械挖土都应严格按沟槽断面尺寸要求进行。沟壁应平整,槽底坡向坡度要符合图纸要求,禁止超挖。
d. 当开挖到接近槽底深度时,应随时复核槽底标高,并钉设槽底标高,并钉设槽底标桩,避免超挖。若已发生超挖,应以碎石或其它材料回填夯实,不准用原土回填。
e. 在街道、厂区、居民区及公路上开挖沟槽,无论工程大小,开挖土方时,应在沟槽施工两端设立警告标志。夜间悬挂红灯,红灯的间距约为30米。
四、沟底垫层
沟底垫层的处理对于安装玻璃钢管道很重要。垫层对整个管道的支撑应均匀而连续,防止管道产生不均匀下沉,使管道受力不均匀。
对于一般稳定土壤,其沟底垫层一般为20cm厚,要用适当的夯实设备,严格夯实。使垫层的土壤模量达到7MPa以上,夯实度达到70%以上的相对密度,垫层材料应选用砂质土或其它材料(不得用锐角石块)。
对于软粘土和松散颗粒状土以及软、松散或高膨胀性土(包括人工填土、淤泥和湿陷性土)等不稳定土壤条件,应做人工基础以使基槽底部的不均匀沉降减至最小值。设计部门应作出具体要求。基础的最小厚度为150mm。
五、下管
1、下管前应对沟槽及管道作如下检查并进行必要的处理。
①检查沟壁有无裂缝及坍塌的危险。
②沟底宽度是否满足下管要求。沟底表面是否连续、光滑、有无直径大于38mm的圆石,或大于25mm的砾石。沟底土壤是否有扰动,有无坍塌的土壤积在槽内。
③槽底标高是否符合要求。超挖处应回填夯实,欠挖处应挖于标高。
④放好沟底中心线,检查接口坑。
⑤下管时禁止人员在下管的沟槽区域活动。
⑥机械下管时,检查起重机的行走道路是否通畅。起重机距槽边的距离应保证不少于1米。
⑦检查管子壁厚是否达到要求,管子的内、外壁及端口是否有损坏、分层现象并应及时修补。检查插口外表面是否有插入终止线,没有的,现象测量并划出线。
2、下管方法:
①根据实际情况可在下述三种方法中任选一种。
(a)向管沟内下一节管子并找正找直,进行连接,依次重复。
(b)向管沟内下二节或三节管子并找直,进行连接,然后依次连接。
(c)对于对接和承插粘接的管道,可在沟边连接二节或三节,然后将这些组合管道下到管沟中连接。
②下管的施工手段有人工和机械两种。依管子直径、管子重量、沟槽状况、施工期限长短和施工机具装备条件来进行选择。无论哪种方法,均应避免管理产生过量变形。
3、管子下沟时,一般以逆流方向铺设。当承插连接时,承口应朝向介质流来的方向。在斜坡区域,承口应朝上,以利施工。
六、回填:
1、回填材料
回填材料为挖掘出来的不含大石块及木桩的材料。大石块或其它硬杂物离开管壁至少应为150mm。为保证夯实质量,要将含水量太高的回填材料适当凉晒或往太干的回填料中适当加些水。
对于具有中等以上粘性的细粒土以及有机质土,一般认为不适合作管区回填材料。由设计部门提出相应的处理办法。
2、回填步骤
在管道两侧逐层铺放管区初始回填材料并按下节的方法压实,特别注意管道侧下方材料的压实。铺放压实的管区初始回填材料的最小深度为管道外径的70%。管区二次回填材料可压实到管顶部上方150-300mm。管区上部的回填材料可不夯实,由设计部门提出要求。如不夯实,材料层
为满足夯实密度要求,一般情况管径70%以下回填每层20cm,其余为每层50cm。特殊情况由设计部门确定。回填过程中两侧高度差限制在一层之内,以免管道产生横向位移。
3、推荐的压实方法
为了使材料达到最大的实用密度,推荐以下压实方法。
①对于细粒含量小于5%的粗粒土,通过浸透法和振捣法可得最大密度。使用插入式振捣器,每层回填材料高度限制为振捣器的插入深度。如使用表面振捣器,铺放回填材料的高度为15-30cm。如果可达到设计要求的压实度,每层回填也可用夯实法或其它压实办法。
②用夯实方法压实细粒土含量超过12%的粗粒土或细粒土含量在5%-12%的粗粒土。
③压实细粒土,采用机械夯实,每层高度在100-150mm。该类土的被动土壤抗力对密度十分敏感,必须用较大的压实力,注意一定要保证达到设计要求的密度。
④一般情况下夯实设备可选用直径100mm平头脉冲柱式夯实机。
4、压实质量控制
为保证与设计假设一致,必须定期取得已安装管道的挠曲测量结果,内衬应变以及压实材料的土壤反力模量。
七、支墩的安装:
当管内水流通过承插接头的弯头,丁字支管顶端、管堵顶端等处产生的外推力大于接口所能承受的阻力时,应设置支墩,以防止接口松动脱节。
1、管径≤350mm的管道,且试验压力不大于10kg/cm2时,在一般土壤地区的弯头,三通处可不设支墩。在松软土壤中,则应根据管中的试验压力和土壤条件,计算确定是否设置支墩。
2、支墩的形状尺寸和材料由设计部门确定。
3、支墩安装不应修筑于松土上。利用土体被动土压承受推力的水平支墩的后背必须为原状土,并保证支墩与土体紧密接触,如有空隙需要用与支墩相同材料填实。
4、水平支墩后背土壤的最小厚度应大于墩底的设计地面以下深度的3倍。
5、如有必要,对支墩底部和背部土壤进行夯实。
八、管道穿越结构物时的处理:
管线穿入混凝土结构物时,要在穿入地方对管子包缠一层氯丁橡胶带(100-300m宽、10-20mm厚)其具体尺寸依管径而定,橡胶带边缘与混凝土构件外沿对齐。橡胶肖氏硬度40-70,并且对该处管沟及垫层还应进行如下处理:
a. 垫层深度不少于1倍管径,长度不小于2倍管径。
b. 管沟宽度不小于3倍管径,长度不小于3倍管径。
九、“O”型密封圈承插连接管的安装:
1、敷设方法
a. 将管子置于管沟边上,彻底清除承插口部位的少土及泥渣等。然后用手在承口内表面沿圆周方法滑动,检查是否光滑,若有固化树脂残余物,可用扁铲轻轻除去。同时检查密封槽深度是否一致,在吊装和运输中是否有损坏等。
b. 在管沟内的承插口连接处挖一工作坑,以免承口和插口接触沙土,然后将管子下在管沟内。
c. 回填或固定第一节管子并在端部留出非回填段,该段长以满足下节管子承插操作和检查为宜。将下一节管子下于管沟内,两节管之间最小要留30cm的空间,以便于操作和检查。
d. 再次用布清理承口和插口连接区域,并在承口内部涂一层中性润滑脂。
e. 再次清理插口密封槽。取一个橡胶密封圈检查其内径和接头,并涂以中性润滑脂。若承口内部和密封的任何部位缺少润滑脂都会影响顺利地插入。
f. 将密封圈套住密封槽的下部,并和力向上提,使全部落入密封槽内,槽中的密封圈不允许有捻。
用手沿密封圈圆周方向检查其落入情况。对于大口径管子,再一次往密封圈上涂润滑脂。
g. 将两节管子的轴线找正找直,并使插口慢慢接近承口。当密封圈接触到承口时,检查密封圈和其它部位,确保密封圈位置正确并不粘有沙土等。然后,将管子慢慢插入,当插入一半时,需停下来,检查密封圈的位置,确保其位置正确。接着继续插入,直至承口边缘到达插口上的终止线。在上一节管子未被回填或固定之前,禁止下节管插入。
h. 每个承插口连接完毕后,必须随时检查密封圈的位置。检查工具为一条钢板条或其它金属条,尺寸为长大于200mm,宽15mm,厚0.4-0.5mm。该金属条还须能在承口与插口之间的缝隙内顺利插入。将金属条插入,并沿环向滑动,检查密封圈是否有相同的深度,以此来判断密封圈的位置是否正确。
若发现深度不同或存在其它可疑之处,则拆开连接口,检查密封圈并更换之。如果发现其上留有任何永久性划伤,要重新检查连接区及密封槽。
拆开连接时,切勿使链条或钢丝绳与管子直接接触。重新插入时,要特别注意将将两节管子找正找直,插入后再次用金属条检查。
2、插管方法
a. 对于直径特别小的管子,可由手动法直接插管,对于中小直径和管沟较深的情况,用挖掘机插管。在承口前放一块比管口稍大些的厚木板,挖掘机跨越管沟,用挖斗顶住木板。然后缓慢转动挖斗将管子插入。对于中等直径的管子,可用挖斗顶住厚木板,使挖掘机慢慢向前移动而将管子插入。该种操作法只适用于链轨挖掘机。在任何情况下都不能采用起臂方法,这样会因速度太快而导致质量问题。
b. 对于中等直径且管沟宽而浅的情况,和绳子捆住管子的两点,挂住挖斗,通过挖掘机沿沟边向前移动进行插管。这里需要注意挖斗要尽可能地接近管子的正上方,以免将管子提起造成不同轴,拉管子要采用尼龙绳。
c. 对于直径很大的管子,用手板葫芦或紧绳器插管。用半圆结构的卡环分别卡住两节管子,在管道两侧对称布置两个手板葫芦或紧绳器,在插管过程中两侧必须同步操作,以免拉偏。卡环与管子之间垫橡胶板。
3、接口打压方法
管子连接好之后,按如下方法进行接口打压试验。首先打开承口处的试压嘴,连接打压口并按设计要求进行加压。检查密封圈的密封情况,打到试验压力后,保压1-3分钟,不出现渗漏现象,则证明密封良好,否则拆开重新连接试验。
4、如连接的管子不在同一轴线时,偏移小于1.5°(直径1000以下)、1°(直径≥1000mm)由于密封圈有一定的柔软性,可以作特殊考虑。但必须经打压进行密封试验后方可使用。大于1.5°时,需用弯头过渡连接。
十、管道的吊装、搬运、卸管及存放:
1、管道的吊装、搬运、卸管
管子起运前要对运输托架、垫料、捆带及其它保护装置进行检查。低达后,检查管子在运输中有无损伤情况。对管子内部、外部和两端要特别仔细检查,并作好记录。
管子卸车要用柔软的布带、悬带或绳带提起,其带宽和承载能力要根据所吊管子的重量和直径选择。若用铁链或钢索起吊,必须在其上套橡胶管或其它柔性管。管子起吊时,要采用双点起吊,严禁单点起吊。禁止抛仍或碰击管道。
卸管时,按以下几点能方便安装:
a. 卸管时,要近可能靠近管沟,避免以后额外的吊运。
b. 把管子卸在挖出的泥土或岩石相对的一边以方便下管。
c. 以12米间隔卸单根管或以12米倍数的间隔卸下多根管。
2、存放
直径小于1m的管可以直接放大砂土上,地面应平整且无直径大于40mm的石块或其它可能导致破坏的物体。直径大于1m的管子,可以放在运输托架上,不可放在窄平的支撑物上。
严禁将管子放在易燃物旁边或火源附近。
十一、管道整体打压检验:
地下管道打压,可采用分段试验的方法。试验分段不宜太长,分段可用阀门法或盲板法,也可用粘接管堵的方法。无论采用哪种分段方法,都要保证在注水过程中将管道内的空气排净。
1、压力试验程序
a. 准备:关闭试验管线两端,检查排气阀门,使其处于开的位置。将压力表装在试验管线上,压力表的最大量程应小于3倍的试验压力,且压力表的相对误差不大于满刻度的1%并应使失效压力落在满刻度的60%左右,在试压前用标准表核对。
b. 注水:用离心泵慢慢地往管线中注水,在注水过程中通过各排气阀将管线中的空气排干净,当水从最高的一个排气阀溢出时,停下注水泵。
c. 打压:管线注满水后静置24小时,使管线达到平衡状态。在此期间不要关闭最高处的一个排气阀。系统达到后,需要补水,当水再次从最高处的一个排气阀中溢出时,慢慢关闭排气阀。
打压泵可以用活塞或隔膜泵。第一阶段以每分钟不高于0.01MPa的速度升压,直至达到工作压力。停泵1小时,然后将压力升至试验压力,升压速度不高于每分钟0.005MPa,试验压力为工作压力的1.5倍。
在试验压力下保持20分钟,如果系统未发生异常现象,压力表指针不下降,即认为强度试验合格。然后把压力降压至工作压力进行严密性试验,在该压力下使管道系统在不少于24小时的时间内保持静止。检查管道系统有无渗漏说明管道系统合格。
d. 影响压力变化的因素:有时尽管没发现任何泄漏,便压力稍有下降,原因是玻璃钢管具有弹性,在前期内没有完全达到机械稳定。压力也受大气条件影响。气温较高时,压力升高。但有时也会出现相反的情况,在温度升高时也有一个压力受大气条件影响。气温较高时,压力升高。但有时也会出现相反的情况,在温度升高时也有下压力降,这是因为管子能吸收液体的膨胀。
2、真空试验程序
该试验在可能出现的真空条件下进行。管线借助真空泵抽真空,真空试验应满足这样的要求:
a. 管线应经受一个初始压力试验,压力为0.1MPa。
b. 若在要求的直空条件下保持1小时,且压力增加小于十分之一,则认为试验合格。
3、延伸的地上管线应单独试验,地下管线部分用盲板密闭,并要考虑止推问题。



