大型塑料螺旋管是用聚氯乙烯CUPVC)或高密聚乙烯混合炭黑(HDPE)采用热压法形成带形肋的板材,然后在卷管机上卷制成螺旋管,通过快速锁定机械连接方式的同时,施用粘合剂或熔融聚氯乙烯加固成型的塑料螺旋管。是一项制管新技术,管径范围为150~1675mm⑴PVC管)和300~2600mm(HDPE管),填补了我国塑料无压管无1000mm以上管径的空白。我国自1997年引进该技术以来,已在甘肃省疏勒河水利工程中得到了初步应用,具有管径大、抗腐蚀能力强、防渗漏效果好、施工快捷等特点,但与常规管道利用管体本身强度保持结构稳定不同,塑料螺旋管必须与管区周围填土相互依托形成管土共同作用机制而保持结构稳定,因此对填土要求非常严格。
施工程序性以及适应地基不均匀沉降等方面都优于刚性管,但其基础要求要有足够的承载力,基础特性均匀,无淤泥、软弱夹层、膨胀土、湿陷土等不良地层和可能发生液化等现象。
在螺旋管管沟开挖过程中,要在基底设计高程上预留夯底土层,其厚度可根据不同土质和压实度要求由现场试验确定。对于稳定土类,一般在30mm以内,经原土平面夯实后可达到设计高程;对非稳定土类,经原土翻夯(一般为500mm深)处理后压实度不得小于90%.当基础出现软弱夹层,厚度在1m以内的,清除并换基;软弱夹层厚度较深时,应根据大型塑料螺旋管的施工程序为:现场卷管―管沟开挖―基础处理(管垫设置)―管道安装―初填―终填制管、管道安装由专业厂家采用专用设备和材料在现场完成;基础处理、管区填区在施工过程中应予以充分重视尤其是初填区(基础面至管顶以上300mm范围内的填土,如所示)夯填质量将直接影响到螺旋管与周围填土能否形成“拱圈”,达到管土共同作用,从而影响管身结构稳定,应予以特别重视。
基础处理大型塑料螺旋管属柔性无压管,有一定的适应变形能力,对地基的要求比刚性管要低,其抗地震特*:2000―者简介:秘」((967-)男类定人工程师bf士毫要从水%电工程理工作卸:",下卧土层的承载力确定换基厚度,一般大于0 5m,但不应超过3.0m.对于粉砂土等细粒土地层,螺旋管基础一般设置300mm左右的基础,基础采用砂碎石等粗砾土填筑,但要控制填土最大粒径不超过40mm,压实度大于90%.螺旋管基础为湿陷性黄土地基时应根据(〈湿陷性黄土地区建筑规范》(GBJ25― 90)规定施工,建议优先采用浸水预湿陷进行处理。
当管沟基础地下水位较高,基础面地下水出露时,首先应沿管线设置集水井,采用潜水泵集中抽排,降低水位使其保持在基础面200mm以下;其次清除基础表层淤泥,换填200mm厚的砂砾石垫层,夯实后再安装管道。
3管区填土施工塑料螺旋管土方回填分为初填和终填,初填土夯填质量的好坏,将关系到能否形成管土共同作用的边界条件,直接影响螺旋管的结构安全,是一道十分重要的工序。从工程实践看,螺旋管的变形破坏大部分是由于填土料质量不良或密度不够,在外界水的作用下引起管侧管土分离,使螺旋管失稳,因此应特别予认重视。
3.1土料质量要求145―90)的规定,土的工程分类共有5级。塑料螺旋管可选用1~4级土作为回填料,5级土的使用需经土工试验确定。土料选用应注意以下事项:000mm时,选用1、2、3级土料直径小于(等于)1C00mm时,可选用3、4级土料。
土料最大粒径不超过管径的10%,并且不允许超过40mm不满足该条件时要过筛。
填土中不允许含有尖角、锐棱的块石、砖块及有机物。
严禁将低塑性有机土、高塑性土、高有机土、冻土、膨胀土、软土、垃圾土等用于管区回填。
3.2初填区填土施工初填区土方夯填应注意两个问题,一是管腋区填土质量,二是铺土厚度控制。
管腋区是土方夯填的薄弱区,铺土、夯填时容易形成空穴造成质量缺陷。根据实际施工经验,首先在管道就位前铺设50~100mm的3:7灰土(小管径时铺薄些,大管径时铺厚些),然后再安放螺旋管,以使管肋部与垫层接触良好,随后再铺土进行管腋区夯填,每次铺土厚150mm,用铁棍或小铁锤将管土结合处仔细捣实。
初填区填土施工以薄层铺筑、人工夯实的施工方法为主,尤其是管侧500mm以内填土,尽量避免机械夯实,这样在保证达到设计压实度的同时,又能满足压扁率不超过允许范围的要求。铺土厚度以150mm为宜,最大不应超过2)0mm,同时控制土料含水率在最优含水量的3%以内。管道两侧铺土夯实应同时进行,同步上升,最大高差不超过150mm即一个铺土厚度。每层夯实后经检验压实度达到设计要求后,才能进行下一层的施工。当填土达到管径的3/4高度时,应由管两侧向管中心分层回填压实,对管顶部位300mm范围内的填土宜一次铺设并人工夯实。因为该部位铺土过簿夯实过程中螺旋管容易发生回弹震动,引起管子变形且压实效果不佳。
3.3终填区土方施工终填区土方按设计要求有虚填和夯填两类。夯填方以机械压实为主,当管顶填土超过500mm时,即可采用推土机等压实机械进行分层碾压,当管顶填土厚度超过1m或3/4管径时(二者取大值),方可用压路机进行压实。
4压扁率控制螺旋管压扁率指管道的径向变形率,用n表示,在管道覆土完成5天后进行量测。
Dr――管道埋设后在规定时间内量测的垂直对于UPVC管,短期压扁率不允许超过3%(HDPE管为2%)否则需挖除管区填土,校正后重新夯填;如短期压扁率超过8%(HDPE管为5%)应更换管道。螺旋管径向变形有々3以上是在施工阶段发生的,尤其是初填区土方夯填对变形影响最大,所以初填土采用薄层铺土、人工夯实是十分必要的,管侧500mm内慎用夯实机械,严禁重捶夯实。对于管径超过1500mm的管道,必要时初填阶段在管内设置支撑,对控制径向变形有一定的作用。
5结语大型塑料螺旋管作为一项新技术,在我国尚处于初步应用阶段。建立一套完善的质量检查监督体系,严格按照技术要求进行施工,是有效地控制管区填土质量,防止管道发生过大变形,保证螺旋管安全使用的关键所在。
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