大直径钢筋砼给水管道施工技术

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1、大直径钢筋砼给水管道施工技术【关键词】：橡胶圈压缩率拉力计算理论公式经验数据顶装保证措施【内容摘要】:根据理论公式及经验数据分别计算出橡胶圈的合理直径，管道安装时需要达到的推顶力，并以此为依据，确定安装施工方案。一、工程概况兖州中水资源化北调水管线工程，全长17027米，输水管道为预应力钢筋混凝土管道，主输水管道内径1200㎜，压力为0.6Mpa，单橡胶圈柔性接口。在施工过程中，为确保钢筋混凝土管道接缝严密，整体管线安装完成后能够达到设计的压力要求，我们根据工程实际情况，按照设计图纸，结合施工规范要求，

2、在以下方面做了几项技术改进工作：1.橡胶圈的选择。2.管道之间需要达到的拉力计算。3.安装方法。二、给水管道的技术措施1.橡胶圈的选择本工程中应用的预应力钢筋混凝土管道的接口构造如下图所示，管道安装后胶圈位于插口和承口之间，靠橡胶圈的压缩来止水，因此橡胶圈的规格选择，就成为保证管道不发生渗漏的关键。9橡胶圈断面多为圆形，能承受1Mpa的内压力及一定量的沉陷、错口和弯折，抗震性能良好，在地震烈度10度左右接口无破坏现象，且不易老化。若选择的橡胶圈不正确，会导致在橡胶圈本身没有破损的情况下，管道接口就已发生

3、渗漏。因此，为保证其密封性，橡胶圈必须安装在钢筋混凝土管承插口的正确位置上，并具有一定的压缩率，以保证在管内水压的作用下不会被挤出来，因此选择橡胶圈的直径尤为重要，可根据下式进行计算选择：式中d——橡胶圈伸长前直径，㎜E——管子接口环向间隙，㎜k——胶圈的环径系数，一般取0.85～0.90ρ——胶圈压缩率，预应力混凝土管35％～45％本工程中的E取20，k取0.87，ρ取0.4，那么橡胶圈的直径可计算为：31㎜。以上取值均按实际数据和保守的经验取值。按照计算后的数值选取橡胶圈，使选用材料与混凝土管相匹配

4、，达到9设计中严密性要求。2.管道之间需要达到的拉力计算橡胶圈的直径选定后，为了保证管道安装的严密性，橡胶圈的安装方法就是一项非常重要的工作，确定橡胶圈的安装方法，不应由工人的操作习惯来决定，而应根据管径的大小、施工条件、机具状况来确定，总的来说，无非是拉和顶两大类。那么怎样确定拉顶力，确定多大的拉顶力，这就要根据胶圈与工作面间的摩擦力、管体与地基土壤的摩擦力、施工机具的摩擦力等主要因数，依据以下经验公式计算：P=（πD1Nf2+Wf3）f1式中P——橡胶圈接口管道安装拉力，ND1——承口工作面内径，㎜

5、N——橡胶圈受压时，单位长度上所受的垂直力，N/㎜W——接口管子自重，Nf1——考虑机具摩擦力的推顶力增加系数，取1.2f2——胶圈与混凝土的摩擦系数，一般取0.2～0.3f3——管节与槽底的摩擦系数，可查附表混凝土管与土的摩擦系数土的种类摩擦系数土的种类摩擦系数干的细砂0.64粘土0.3湿的细砂0.32砂砾0.44在以上公式中，我们计算的拉力与实际测得的拉力常有差距，9实际操作中，由于人为的能量损失，和管道附加重量的增加，实际拉力要大于计算所得值，所以在计算时，我们增加了1.1的修正系数。在本工程中，

6、D1为承口工作面内径，取1240㎜。N为橡胶圈受压时，1㎜长度上所受的垂直力，它的取值应充分考虑管内的设计压力0.6N/㎜2，那么在取值时按1㎜长度上橡胶圈的压力大于设计，且超过一倍的原则，计算公式为:N=31㎜×（1－0.4）×0.6N/㎜2=11.2N/㎜。（其中0.4为橡胶圈压缩率）W为接口管子自重，工程中的钢筋混凝土管道长度为5米，内直径1.2米，壁厚0.12米，经计算单个管道的质量为：π（0.722－0.62）×5×2.6=6.5吨，经单位换算，为63700N。f1考虑机具摩擦力的推顶力增加系

7、数，取1.2。f2胶圈与混凝土的摩擦系数，取0.3。f3管节与槽底的摩擦系数，因为管身被吊车吊起离开垫层，所以该摩擦系数取0。那么由公式P=（πD1Nf2+Wf3）f1代入以上数据计算可得=（3.14×1240×11.2×0.3+0）×1.2=15699N拉力初步确定后，选定相应规格的横铁，钢筋拉杆，钢丝绳，手拉葫芦。同时根据选用的机械确定安装施工工艺。3.大直径钢筋砼给水管道安装施工工艺3.1清理承插口9对接前，应把承插口工作面和胶圈上的污物用水洗刷干净，然后用布擦拭干净。3.2套橡胶圈人员应在管子两

8、侧，同时把橡胶圈由管子下部向上套起。套好后的橡胶圈应平直，没有扭曲等现象。3.3对口管子对口时，应利用汽车吊将管身轻轻吊起，并使管子的插口慢慢移动到承口处，操作人员分别站立在管身两侧，以观测高程和位置是否满足设计要求，并及时进行调整。为了使插口和橡胶圈能够均匀的进入承口，到达预定位置，除了使管子的高程保持一致外，初步对口后，承插口之间的间隙和距离也必须保持一致，否则，橡胶圈受压不均，进入速度不同，极易反弹，造成橡胶圈扭曲等现象。3.4顶装钢