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詳細(xì)解析玻璃鋼夾砂管道在城市排水中的應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,城鎮(zhèn)化速度不斷加快,各大中小型城市也在不斷的擴(kuò)大城市規(guī)模。隨著城市數(shù)量及規(guī)模的擴(kuò)大,對城市基礎(chǔ)建設(shè)的要求也在不斷的提高,尤其是排水管道在不斷的改造,排水系統(tǒng)中所選用的排水棺材的性能優(yōu)劣將直接影響城市排水系統(tǒng)的可靠性和安全性。近幾年,玻璃鋼夾砂管道開始應(yīng)用于城市排水管道中。玻璃鋼夾砂管道是一種新型復(fù)合材料制成的管道,無論是在結(jié)構(gòu)方面還是在性能方面,都具有很多優(yōu)點(diǎn),在我國及世界許多國家都有著廣泛的應(yīng)用。今天小編就要詳細(xì)給大家介紹一下玻璃鋼夾砂管道在城市排水中的應(yīng)用。
雖然玻璃鋼夾砂管道有著以上優(yōu)點(diǎn),但要把玻璃鋼夾砂管道應(yīng)用到城市排水工程中來,還要認(rèn)真設(shè)計(jì)、精心施工、達(dá)到經(jīng)濟(jì)利益最大化。玻璃鋼夾砂管屬柔性管道,其排水管道施工內(nèi)容包括:開槽、基礎(chǔ)處理、下管、穩(wěn)管、接口、回填及閉水試驗(yàn)等主要工序。
一、玻璃鋼夾砂管剛度的選擇
由于敷設(shè)于城市道路下的無壓排水管道外壓負(fù)載比較復(fù)雜,主要來自于土壤重量和地面產(chǎn)生的靜負(fù)載,以運(yùn)輸車輛經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)負(fù)載?!柏?fù)載”、“管材”和“土壤回填”是決定玻璃鋼夾砂管鋪設(shè)后能否正常工作的三個(gè)重要參數(shù),而且相互影響。剛度是玻璃鋼夾砂管抗外壓負(fù)載能力的綜合參數(shù)。為保證玻璃鋼夾砂管在外壓負(fù)載下安全工作,剛度的選擇是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵之一,其不但取決于外壓負(fù)載的情況,還取決于鋪設(shè)后管道周圍土壤回填材料的情況。根據(jù)世界各國的經(jīng)驗(yàn),玻璃鋼夾砂管在外壓負(fù)載下是否能夠安全使用的因素中,鋪設(shè)情況是最主要的。常用的玻璃鋼夾砂管可供選擇的剛度等級值可采用1.25、2.5、5、10kN/m四個(gè)等級。剛度的確定是先初步選擇,然后按《給水排水工程埋地玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》進(jìn)行管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),進(jìn)行管道強(qiáng)度計(jì)算、變形驗(yàn)算、壓屈失穩(wěn)計(jì)算等[3]。如果計(jì)算結(jié)果不滿足要求就增大剛度重新計(jì)算。結(jié)合以往的工程經(jīng)驗(yàn),筆者建議在排水管道設(shè)計(jì)中盡量選擇剛度較高的管材,并嚴(yán)格控制管道基礎(chǔ)、回填材料、分層夯實(shí)等鋪設(shè)工序的施工質(zhì)量。
二、玻璃鋼夾砂管管徑的選擇
玻璃鋼夾砂管道管徑的選擇,主要取決于本地區(qū)區(qū)域內(nèi)的排水當(dāng)量的計(jì)算,通過認(rèn)真計(jì)算選擇出正確管徑大小,同時(shí)結(jié)合玻璃鋼夾砂管道內(nèi)部表面光滑,粗糙度和摩擦阻力遠(yuǎn)小于其他管材,所以在選擇管徑的基礎(chǔ)上,結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn),在污水流量相同的前提下,管徑選擇可縮小1至2個(gè)等級,這樣就可以節(jié)省施工成本。
三、玻璃鋼夾砂管施工工藝
(1)在管道的運(yùn)輸和布管工作當(dāng)中應(yīng)將管道及管件沿已開挖的溝槽順線排開,有時(shí)為了減少二次搬運(yùn)的費(fèi)用,也可采用運(yùn)輸和安裝同時(shí)進(jìn)行的方法。擺放時(shí)應(yīng)注意將每根管的承口方向朝向設(shè)計(jì)水流方向的相反方向。
(2)開挖基槽時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制槽底標(biāo)高和防止擾動(dòng)槽底原狀土?;鄣壮诓糠?必須用砂礫石回填密實(shí)。槽底若遇有孤石等堅(jiān)硬物體時(shí),在清除后,也須用砂、礫石回填處理好。當(dāng)下道工序與本道工序不連續(xù)施工時(shí),基槽底要預(yù)留保護(hù)土層不挖,等下道工序開工后,再一起開挖。當(dāng)管槽基礎(chǔ)為軟土淤泥、粉砂質(zhì)粘土?xí)r,應(yīng)先采取降水位及換土措施,即清除浮泥、平整管床,后鋪墊碎石、中砂層大于25cm以上。
(3)每根管子吊裝必須使用吊裝帶雙點(diǎn)起吊,避免架空放置或放在有尖銳石頭的地面上。裝卸過程中應(yīng)輕裝輕放,嚴(yán)禁摔跌或撞擊嚴(yán)禁采用鋼絲繩吊裝管道,以免在吊裝過程中出現(xiàn)滑繩現(xiàn)象,損傷樹脂層而造成廢管。
(4)管道的接口采用“O”型-雙密封圈承插連接,需嚴(yán)格按廠方提供的操作規(guī)程執(zhí)行。連接時(shí)一般應(yīng)逆水流方向連接,連接前在基礎(chǔ)上對應(yīng)承插口的位置要挖一個(gè)凹槽,承插安裝后,用砂填實(shí)。連接時(shí)再檢查一遍承口和插口,在承口的內(nèi)表面均勻涂上潤滑劑非石油產(chǎn)品,如動(dòng)植物油,然后把兩個(gè)“O”型膠圈分別套在插口的凹槽內(nèi),并涂上潤滑劑。管道連接時(shí)需采用合適的機(jī)械輔助設(shè)備,對于大口徑管,在插口端應(yīng)將管道吊離地面,以減少管道與地面的摩擦。
(5)在管道的回填過程中應(yīng)當(dāng)注意保護(hù)管道,免受下落石塊的沖擊、壓實(shí)設(shè)備的直接碰撞和其他潛在的破壞。玻璃鋼夾砂管是脆性材料,抗沖擊力很小,一旦遭到?jīng)_擊的破壞,很容易受損壞,出現(xiàn)內(nèi)襯部分的裂紋,以致引起泄漏。在管頂覆土50cm以上時(shí),才允許直接使用滾壓設(shè)備或重夯,但應(yīng)取得廠家允許或給出相應(yīng)的覆土厚度。應(yīng)在左右對稱的情況下進(jìn)行管道回填,不對稱的回填,容易導(dǎo)致管道偏移。
(6)管道閉水試驗(yàn)要求參照《給水排水管道施工及驗(yàn)收規(guī)范》,當(dāng)滲水量在允許范圍內(nèi),即為合格。如不合格,應(yīng)查找漏水點(diǎn),重新進(jìn)行安裝或堵漏后再做試驗(yàn),直至合格。
四、玻璃鋼夾砂管基礎(chǔ)及主管區(qū)回填料的選擇
由于玻璃鋼夾砂管道軸向拉伸強(qiáng)度較低,一般為55mpa左右(與玻璃鋼夾砂管道成正比),在施工過程中,如果回填不實(shí)很容易造成撓曲度變形,致使管道漏水。
當(dāng)管道變形量超過8.0%,應(yīng)更新管道。參照埋地給水排水玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹脂夾砂管管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》中的相關(guān)內(nèi)容RPMP管道基礎(chǔ)及主管區(qū)回填的壓實(shí)度一定不應(yīng)小于95%。所以,回填料的選擇是控制整個(gè)RPMP管道施工的重點(diǎn)?;靥盍喜粌H可以加大土壤阻力,而且能提高土壤的支撐力,是控制管道徑向撓曲度變形的強(qiáng)有力手段?;A(chǔ)及主管區(qū)回填材料的選擇可根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《土的分類標(biāo)準(zhǔn)》GBJ145-90、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007等資料,同時(shí)考慮鄭州本地區(qū)的資源優(yōu)勢,選取中粗砂或石沫(粒徑不超過20mm)作為回填材料。
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