時間:2023-03-01 16:30:45
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回填前給水、中水管線根據圖紙設計要求做管道水壓力試驗;污水管線采用閉水法進行嚴密性試驗。管道及管道附件的支墩和錨定結構應位置準確、牢固。管件法蘭螺絲要進行防腐處理。1)準備工作:水壓試驗前必須對管道節點和接口、支墩等及其他附屬構筑物的外觀進行認真的檢查,觀察工作狀況是否良好,后背必須堅固。落實水源、試壓設備及放水,量測設備是否準備齊全。2)正式試壓工作:1、管道充水:管道試壓前,向試壓管道充水,充水時水自管道低端流入,并及時打開排氣閥門,當充水至排出水流中不帶氣泡且連續時,立即關閉排氣閥,停止充水,觀察各管口及閥門連接處是否漏水,若滲水及時處理。2、試驗:管道浸泡24h且符合要求后進行水壓試驗,水壓試驗應逐步升壓,當水壓升至試驗壓力(1.35MPa)后開始記時,保持管道試驗的壓力恒定,在試驗壓力下,10min壓力降不大于0.05Mpa,且管道、附件無損壞。3)安全施工措施:(1)、水壓試驗,必須統一指揮,分工明確,及時聯系。對后背、支墩、閥門、接口等都應要求專人負責檢查,明確規定發現問題及時聯絡。(2)、試壓管段除接口外,填土至管頂50cm以上并夯實。并做好后背及閥門等管件加固工作。(3)、在水壓實驗時,后背、支撐、管端等附近不得站人,若檢查應在壓力停止時進行。(4)、在水壓試驗時,管身、接口禁止進行敲打或修補缺陷,如遇有缺陷時,作出標記,待卸壓后修補。
二、管道溝槽回填
(1)管道工程的溝槽回填工作是施工質量控制的關鍵部分,其溝槽回填,按圖紙設計要求選擇材料。管道回填前,應該檢查管道外觀有無變形及損傷,若管道有損傷或變形,應立即修復或更換;(2)管道溝槽回填工作,應從管底基礎部位開始至管頂以上0.5m范圍內,必須采用人工回填;管頂0.5m以上,可以用小型機械設備從管道軸線兩側同時回填并夯實,回填厚度每層不大于0.2m,管頂以上0.4m范圍內可以用小型夯實設備夯實;(3)管道回填工作,應該從管道兩側同時回填,同時夯實。管道與管壁緊密接觸,不得用土或其他材料填充;設計的管基有效支承角范圍內必須用中粗砂填充密實。
三、管道的焊接、法蘭施工質量控制要點
一)管道焊接的質量要求市政工程施工的焊工,本人必須持有壓力管道焊工有效的合格證上崗。保證焊接材料的材質和管材合格,且焊接位置和焊接方法與現場焊接條件一致,按圖紙及規范的規定,焊接工藝指導書應根據焊接材料的特性進行焊接工藝評定,必須按照焊接指導書的規定進行。二)法蘭連接的要求在安裝前,法蘭的選用必須符合設計要求且必須進行外觀檢查,其表面應該光滑。按照系統的最高工作壓力、最高工作介質、工作溫度、法蘭的材料編號等因素,綜合選用適當形式及規格的法蘭。
四、結束語
1.管道材料的質量問題
石油化工工程在施工過程中要使用多種材料,尤其是石油管道的選材對整個管道施工工程的質量有很重要的意義。石油管道的型號比較多、制造石油管道的材料也不同,這些對石油管道的質量影響也是不同的。因此,在選材過程中,管理人員要嚴格把關,對提供管道的廠家也要進行嚴格的審核和考察,對管道材料要進行嚴格的檢驗,檢驗合格才能安裝使用。
2.施工人員的綜合素質水平不高
施工人員參與在石油化工管道施工的每一個環節,只有施工人員在施工過程中嚴格管道施工質量,才能進一步保證石油化工管道施工質量。進行石油化工管道施工需要施工人員高度的專業技能和責任心,在現實施工過程中,一部分施工人員是不具備高度專業素質的。這就會導致在施工過程中,施工人員對細節把握不夠,留下安全隱患造成石油化工管道安全事故的出現。
3.管道焊接存在問題
石油化工管道施工不同于其他工程的施工,石油管道的質量安全主要依靠石油管道的焊接。對管道焊接的要求是比較嚴格的,主要包括:是否漏焊、焊肉是否達標等問題,這些內容的施工對操作人員的要求是很嚴格的,因為這些問題時比較細致的,所以在操作中容易出現失誤,而且在檢測中也較難發現,這些問題的存在就給石油化工管道工程的施工造成了很大的威脅。
二、石油化工管道施工質量控制的辦法
1.提高施工人員質量安全意識
施工人員和技術人員是保證石油化工管道施工質量安全的關鍵,所以石油化工企業要加強施工人員的技術人員的專業技能和提高質量安全意識,這方面可以采用員工知識培訓的方式,讓施工人員和技術人員在學習過程中加強自身的專業技能和提高質量安全意識,并把員工學習的結果作為考核的標準之一。
2.嚴格控制管道焊接的質量
在管道材料選購上,一定要保證提供管道材料的廠家質量是符合要求的。在管道焊接過程中,要,要特別注意焊接的每一個步驟,因為焊接工程影響整個管道施工項目的質量安全問題。管道焊接的內容主要是填充層、蓋面和熱焊,在對填充層進行焊接的時候一定要注意將內凹的位置填平,防止內凸出現影響工程質量。在焊接的過程中要注意焊肉是否符合標準,并切記不能漏焊。在管道焊接工作完成后,一定要由專業人員進行詳細檢查,每一個可能出現質量問題的環節都要進行詳細的檢查,以此確保石油化工管道施工的質量安全。石油輸送管道的質量得到保證,整個石油化工項目的質量才是有保證的。質量不會出現問題,企業的社會形象才能得以提升,社會效益也才能提高。
3.做好管道防腐工作
一般有石油資源的地方,它的土壤酸堿度都會比較高,這會對石油管道造成嚴重腐蝕的后果,管道在長期腐蝕作用下就會容易壞,這樣就會出現安全事故。因此,在鋪設石油管道的時候就要做好防腐工作,目前我國對于石油管道的防腐依然采用的是給管道涂石油瀝青和環氧煤瀝青。對管道涂防腐材料之前要除去管道表面生銹物質和油污,然后進行噴砂處理,為了防止管道二次生銹,要先涂底漆再涂面漆,涂完后包裹玻璃布,再進行最后一次涂漆,最后,在所涂的防腐材料完全變干之后進行埋管工作,當然,對所涂的防腐材料也要進行嚴格的檢查,對于檢查不合格的一律不能采用。對管道做好防腐工作,可以延長管道的使用期,保障石油化工管道施工項目的質量安全。
4.施工完成后要對整個管道施工工程進行嚴格的檢查
施工單位在施工完成后,一定要對整個施工項目及分項進行嚴格仔細的檢查,在檢查合格后要交由有關監管單位,由監管單位對檢查資料進行進一步核實和檢測,在確認工程達標后,才可以將工程投入使用。這個過程主要是對質量安全問題進一步詳細檢查,防止管道在使用過程中出現問題,造成安全事故。
三、結束語
1、煤氣進戶管道
煤氣進戶彎頭部位,&127;是最易發生事故的薄弱環節,據遼寧省對去冬今春發生的300多起煤氣事故統計,煤氣進戶彎頭斷裂事故占事故總數的32%。&127;我市在88年煤氣管道建設之初也是采用傳統的鑄鐵彎頭進戶,共計有2000余戶。&127;供氣使用的第1個冬季就發生兩起進戶90°鑄鐵彎頭斷裂而引起的煤氣事故,&127;所幸由于發現及時而未造成人員傷亡和財產損失。&127;并且由于我公司氣源為焦爐煤氣凈化不是很好,&127;進戶彎頭部位在冬季特別易堵造成供氣的中斷,吸取事故教訓,&127;從此以后我們將煤氣進戶鑄鐵彎頭全部改成鍍鋅管施工現場煨彎,&127;單獨打強壓,進戶管特加強級防腐,&127;管底墊堆為紅磚要墊實間距不得超過1米,坡度不得小于20%,&127;室外進戶地上和地下連接部位為兩個鑄鐵三通相連,&127;即增強進戶管的沉降量,又便于堵塞的處理,埋深必須大于凍層-1.2米以下,室外保溫井必須在進戶管底部打墊層砌筑到頂部,&127;保溫井頂部做好防水,室外立管部位用厚50毫米聚銨酯瓦保溫,保溫井內灌滿珍珠巖保溫材料。采用以上措施,&127;煤氣進戶管部位我公司投產運行13年來未發生任何事故。
2、煤氣抽水井
我們吸取兄弟市煤氣公司煤氣抽水井事故的教訓,對煤氣抽水井有兩項改進。一是避免抽水井的抽水管道斷裂(俗稱撥桿),&127;這類事故占所統計300多起煤氣事故總數的28%,&127;將抽水管與抽水缸體的絲扣連接改為法蘭連接,抽水管特加強級防腐,改變連接方式后,我公司從成立以來沒發生這類事故。&127;二是將原抽水井地面保護井蓋直徑100毫米增加到800毫米,&127;改進后的抽水井蓋即方便抽水作業和維護抽水管,又便于查找井蓋和測壓。
3、采用先進優質管材
去冬今春以來,遼寧省共發生煤氣事故300多起,其中煤氣外管線斷裂占事故總數的32%,&127;可見管材質量對煤氣安全至關重要,我公司從建設之初,&127;煤氣中低壓外管線全部采用機械柔性接口灰口鑄鐵管,&127;97年全部采用球墨鑄鐵管。
今年開始將進戶鍍鋅管全部改用華創牌鋼骨架塑料復合管。新煤氣管材的使用,對確保安全成效顯著。
4、嚴格施工管理
嚴格執行設計規范,堅持施工高質量,&127;檢查驗收高標準。
①提高人的素質,&127;煤氣管道施工質量控制要落實到具體人,好的施工質量第一要素是人,是靠人來保證的。
②煤氣管道底部必須墊實,&127;管身部位85%在實土層,如果在施工中超挖,不準墊土,只許墊紅磚堆管徑在DG100以上管道墊堆間距不得超過2米,&127;進戶管墊堆間距不得超過1米,而且全部墊實并涵砂超過管道頂部,&127;最小埋深必須大于凍層-1.2米,&127;從而有效地防止了煤氣管道下沉和地應力對煤氣管道的破壞。③煤氣管道的關鍵部位和薄弱環節如過馬路、&127;與其它管線的交叉和平行、臨近化糞池、&127;帶有地下室的樓房煤氣進戶都要在施工別注意,采取穩妥措施,&127;確保萬無一失。
1.1排水管線是城市發展的根基
排水管線的存在就好比是我們身體的血管一樣,可見其對于城市發展的重要性。排水體系是不是設置的合理,施工的品質是不是達標等都會對城市的發展產生重大的影響。由于此類管線存在于城市的各個角落,假如一個地方出現了問題的話,就算是非常小的問題也會導致很多連鎖性的事件,進而導致排水體系的整體都無法有效的運作,嚴重的話甚至還會癱瘓,此時城市就無法正常的運作,還會導致居民產生恐懼心理,通過上述我們可知管道使用技術的意義之關鍵。
1.2排水管線會對居民的切身利益產生一定影響
只有保證管線的運作有序了才可以確保城市和居民的安全,特別是那些降雨量較大的區域,必須做好排水體系的設計工作,只有盡快的把積水排放出去,才可以確保道路以及建筑體不會被水浸泡,才能保證群眾的出行是安全的。這主要是因為假如雨水太多的話不論是路人還是行車人的視線會模糊不清,所以只有設置合理的排水體系才可以以最快的速率將雨水排出。除此之外,它還能夠保證廢水不隨意流淌。對于城市來講它的發展過程中少不了污水的存在,假如沒有合理的排水管線的話就會使得污水肆意,進而影響到城市發展。
2市政道路工程排水管道的施工技術要點
2.1在建設以前要積極做好技術測量工作
在正式地對給排水管道進行施工之前,首先,相關技術人員要對位于將要施工區域內的各個樁點做好固定保護工作,然后對各種相關數據進行測量記錄并進行放線。然后,相關技術人員要對排水管以及井這兩個基礎的寬度進行再次檢查,檢查無誤之后,以這個基礎的寬度為依據,將挖掘檢查井的邊樁以及排水管的溝道安放到相應位置,之間的間距是固定不變的,為10米,安放完畢后,要用雙飛粉將排水管溝道的邊線勾出以為后面將要進行的施工預留下充足的操作空間。再將以上的工作按照標準完成,為了確保之后施工的安全與質量,相關技術人員還應該提請監理會對其進行監督審查,只有在相關工程師檢測合格之后方可開始動工。
2.2掃除施工阻礙
要綜合排查干擾排水工作的要素,而且要做好記錄,盡快的向相關機構報告。同時認真調研,確保所在區域的地下建筑體不受影響。比如煤氣管線或是電線等。在開展建設工作的時候,材料的運送等工作會與城市交通等發生沖突,所以要做好協調工作。而且在開展工作的時候假如發生了給水和排水管線交錯的問題,就要采取合理的方法。
2.3做好溝渠挖掘工作
在測量放線工作完成后就要進行管道溝槽的開挖工作了。在施工過程中,施工操作人員一定要事先明確地下的電纜和管道等等一些構筑工程和地下水流的位置和走勢,并研究編制出調查報告和處理方案,提交政府相關的主管部門進行確認和審核通過后才能進行挖掘工作,以避免出現不必要的過時和麻煩,確保溝槽施工的順利進行。同時,由于土方的挖掘量十分的龐大,因此可以用兩臺挖掘機械同時進行挖槽。在挖槽作業時還應注意到挖出的臨時堆土不能影響到管線、周邊建筑物和其它一些設備設施的運行安全,溝槽的分層深度要按照所使的挖掘機械的實際性能進行確定。
2.4選擇合適的材料
市政工程中給排水管道一般采用焊接鋼管或者球墨鑄鐵管,雨水管道采用II級承插入式鋼筋砼排水管或硬聚氯乙烯加筋管道,承插管采用橡膠圈接口。橡膠圈應具有耐酸堿腐蝕性,耐老化性。污水管道采用HDPE纏繞結構壁管,電熱熔帶或熱收縮帶連接的方式。對焊接鋼管管內壁通常采用水泥漿襯里,外壁除銹后用環氧煤瀝青、玻璃纖維布加強防腐。
2.5做好給排水管線的安裝工作
在排管的時候,先要清理基礎表層,把表層的臟水以及雜質等清理好之后才可以排管。具體排列的時候要依據樣板中心方位和高度,按照從上到下的次序排列。在具體施工前,要把人工和機械施工兩個方式結合到一起,在使用機械的時候,重型的設備要遠離溝渠,要把吊車之類的設備停放在兩米以外的區域,這樣做的目的是為了溝渠塌陷。開展鋪管工作的時候,一般使用人工,這樣能夠保證管體和軸線平穩。下管的時候,要在技術工作者的指引之下使用專門的機械放管。而且要保證動作輕柔。
2.6完工后檢測完工的程度
上述工作做好不代表項目總體完工。此時應該由相關的技術工作者檢測完工程度,而且要開展閉水測試。在測試時最好是按照從上到下的次序進行。此法不會造成水源的浪費。在開展閉水測試工作以前的時候,要結合有關的法規條例對各個步驟進行檢測,只有這樣才能夠保證建設工作的品質。在檢查的時候要關鍵檢查管道以及預留孔等地方。在檢測過程中,需要注意的是,當試水頭的高度小于10米時,應將在進行位于上游的檢查井的井口高度作為檢測工作的標準。
2.7做好場地修復工作
此時要將管線兩邊的雜土回填到槽內,不過嚴禁將垃圾和臟水等也傾倒其中。而且要保證其中的石塊等堅硬物體都不得超過10毫米,因為太大的話會損害管道。在回填之后,還要做好壓實工作,盡最大努力的將其恢復到挖掘之前的形態。
2.8做好安全管控工作
在管道安裝的施工過程中,還有一種原因會給整個安裝過程帶來極大的阻礙與困難,即設計圖紙、安裝線路以及外力自然原因等造成的工程變更問題,一旦發生了工程變更,就會給施工隊伍的內部秩序造成極大的混亂,甚至致使施工人員之前所做的一切工作或部分工作出現浪費現象,造成許多不必要的成本支出與人力浪費。而這種不必要的窩工、重新施工等情況都是在工程實施過程中所最不愿意見到的事情,影響整個工程的進度,甚至降低施工的質量水平。
二、針對安裝過程中出現問題的解決措施
1.針對管材生產的控制措施對于管材的質量控制要從生產的源頭加以嚴密把關,每當一批管材生產完畢之后,就需要及時對這批管材進行與設計圖的比對,檢驗其大小、材質、規格等是否符合設計圖紙以及使用需要,初步檢測合格后再送往監察部進行技術核查,通過各個環節的檢查顯示結果合格之后才可以運往工地或存入倉庫以備使用。同時要加強對于管材生產工人、管材檢測人員等相關工作人員的技術培訓和知識儲備培訓,培養出更加高質量的人才隊伍,提高服務水平。
2.針對閥門安裝過程的控制措施在安裝閥門的時候一定要將閥門設置在容易操作并且易于維護的地方,手輪之間的距離盡量維持在100毫米以上。同時要加強對于施工人員的技術能力培訓,提升其安全意識與細節意識,關注容易出錯的要點、難點,如當管道承載的是有毒或者腐蝕性較強的氣體時,在聯結管道時應避免鏈控制閥,而應采用直連設備等等,只有注意到每個關乎管道安全的閥門設置,才能真正從技術上保障閥門的科學性與實用性,提升管道質量安全水平。
3.針對焊接過程的控制措施首先要選用合格的高質量、高素質的施工人員,防止因為業務能力低下和操作水平低下而造成的焊接質量問題。其次要提高施工單位的安全意識和社會責任觀念,防止企業為了一己私利而謀害整個社會的利益。另外,焊接中的一些技術細節也是需要我們加強注意的,比如防腐保溫工作、熱處理工作以及無縫測試等等,由專業的工程師和技術人員進行全方面細致的檢測之后才可以真正投入使用,這樣就可以為管道安裝加以更多的保障。
4.針對工程變更時的控制措施為了避免不必要的工程變更給管道安裝工程造成的困難,就需要設計人員和施工單位在正式動工之前就對線路設計、技術分析、人員協調、自然環境因素影響分析等進行全方位的探討、研究并力求一次性確立出合理科學的施工方案,防止因為施工過程中出現的各種因素而導致工程臨時變更。如果設計方案沒有經過精密的討論與設計就投入實施的話,一定會在施工的過程中出現由于未考慮到的因素造成的各種阻礙與損失,影響整個工程的施工進度與工程質量,因此反復的研討和規劃是十分有必要的。設計出具有極高科學性的方案之后需要通知相關的施工人員和技術人員到現場進行實地的測試,測試合格之后再正式將設計施工方案移交建設單位,如此便可大大減少工程變更的幾率,提高工程建設的效率和質量,避免不必要的成本支出和人力支出。
三、結束語
從時間上看,由于管道施工企業的各上級單位均要求在科研項目立項前,先進行局內部專家的開題論證,因而不能等到每年年初再開始研究科研項目的立項,而應該在上年的九、十月份針對企業可能承擔、延續承擔甚至是行業前沿的工程項目可能出現的施工難點、重點問題進行考量和研究,明確研究目標、研究計劃、研究任務、任務劃分及測算研究經費等。從空間上看,立項不能僅局限于本企業的需要,而要著眼于行業前沿科技的發展。比如,管道行業進行水網大口徑管道施工一直面臨著高風險、高投入的難題,以往在便道修筑、管材運輸和施工設備通行上只能采取開挖排水溝強排、鋪設枕木排等高投入的技術方案。為解決這一難題,中國石油天然氣管道第二工程公司(以下簡稱管道二公司)2012年首先在企業內組織專家組審核立項了《特殊地區管道施工技術研究》課題,重點研究設計一種濕地鋪路車,使其能夠在土壤承重能力20-30KPa的典型水網濕地區域鋪設一種便于通行的鋼質柔性帶,作為設備通行路面,以便于管材運輸和施工設備通行。在順利完成科技查新、經費預算、立項建議書和PPT編制準備后,在局組織的開題專家論證會上得到專家的一致認可,認為該課題實用性強,能真正解決水網現場的施工難題。2013年7月—9月,課題組在江如工地進行了現場試驗,結果表明配套鋼質柔性帶和聚酯柔性帶濕地鋪路車能夠滿足在施工作業區土質松軟地帶設備的通行。課題通過審核后,管道二公司在行業中率先采用柔性帶用于水網濕地地區管道施工作業帶便道修筑,提高了水網地區施工作業的機械化水平。
二、過程決定結果,抓好科研課題實施關
管道施工企業的科研課題具有“一長五多”的特點:一是耗時長,一般需要1~2年;二是耗資多,有的課題多達幾百萬元甚至上千萬元的科研投入;三是涉及人員多,包括投資部門領導、上級主管領導及管理人員、評審專家、參加研發人員、輔助人員、管理人員等;四是單位多,參與單位有課題投資部門、上級科研主管部門、公司主管部門、承擔課題項目部或分公司;五是地點多,科研人員分散,研發地點和試驗、成果推廣地點不同;六是環節多,要經過立項論證、簽訂任務書、研發實施、階段檢查、年度檢查、自驗收、最終驗收、成果登記、申報獎勵等環節。為此,抓好科研項目的過程管控是保證科研項目順利進行的唯一抓手,專業管理部門要從3個方面把好項目研發的實施關。
1.確保研究人員真正到位
有的企業在立項時課題組中往往會因為照顧關系而讓某些部門領導掛名,真正承擔研發任務的人員卻不多。針對這種問題,科研部門要確保課題成員必須是真正能解決專業研發問題和從事課題管理的專業人員。在實施過程中,由于管道施工企業人員分散,每次現場試驗、季度檢查、年度檢查甚至是自驗收都涉及到協調課題組人員按時參加匯報的問題。如管道二公司和研究院、設計院共同承擔了集團公司的《大型常壓儲罐安裝技術研究》課題,公司有3人參加課題組(1人為項目經理、另2人分別為蘭州、江西項目的專業技術人員。為保證專業人員到位,管道二公司積極向蘭州EPC項目部出具集團公司和管道局科技部門的試驗和會議通知,取得該項目部的支持;主動與江西項目經理協商,在盡量不影響現場技術管理的同時,協調課題成員返回徐州進行大型儲罐厚壁板焊接試驗,并在獎金、津貼等方面提供相應的證明,避免因科研影響到參與人員的切身利益。
2.想方設法為課題研發創造研發和試驗條件
在課題研發過程中,往往會面臨資金緊張、現場試驗條件選擇、配合設備和人員難以直接把控等問題。管道二公司科研管理部門加強與財務、項目部領導的協調,盡量優先滿足課題資金需求;提前向課題負責人了解試驗需要的現場條件、設備及配備人員要求,優選適合課題組試驗的施工現場,并與現場項目經理、技術人員保持密切聯系,一旦現場具備條件,馬上通知課題組進入現場進行試驗。
3.針對科研面臨的問題及時提出建議和意見
無論是研究涉及的安全問題還是試驗儀器、儀表或條件,科研管理部門有責任去保障,也有義務去發現問題、解決問題?!堕L輸管道沉管下溝施工技術研究》課題組在3月份江如項目首次進行水網沉管下溝焊道應變試驗時,采用的是有線應變記錄儀,存在著記錄時靠人工控制時間間隔、試驗距離,試驗相對來說精度不夠,而且試驗過程中試驗人員爬上爬下鋼管也有安全風險。鑒于此,科研管理部門在現場向課題組建議安裝無線應變設備,課題組采納了建議,無線應變設備利用藍牙技術可以定時(最小間隔5小時)、定距(最小距離1米)準確采集數據,并隨之投入到6月份的新疆現場試驗,在消除了安全風險的同時保障了采集數據更加精準。
三、精益求精,把好工法、專利、軟件研究申報審核關
管道二公司科研管理部門一直在推行科研專業管理的精細化和流程化,針對課題、工法、專利和計算機軟件編印實施了相應的管理辦法和流程,并常年通過網絡、集中辦班、展覽、現場培訓等多種形式進行宣貫和培訓,不斷在具體的工法、專利和軟件開發和申報中加強專業指導,企業每年獲得的科研成果都一次次刷新了上年度的紀錄,企業的創新能力在不斷提高。把好工法、專利、軟件研究申報審核關,就是在工法、專利、計算機軟件的研發和實施過程中實行專人跟蹤檢查和指導,及時了解和掌握項目進展情況,發現和解決其開發、應用、總結和推廣過程中存在的問題,提醒、督促項目責任人及時改進,保證各個項目按年初制訂的計劃有效進行。特別是科研管理部門要投入大量精力仔細審核、修改申報材料,保證涉及的創新技術無漏洞、文字嚴謹、內容簡練。細致的管理程序要求上述研究項目在現場實施完成且初稿編寫完成后一般要經過多道審核關。首先,由工法、專利管理人員把好頭一關,對相應材料的格式、內容進行審核,并將初步修改意見反饋給編寫人。其次,編寫人按初步審核意見修改完成后,管理人員對修改稿進行審核,并提交二審修改稿給技術部科研工作主管領導審核,將二審綜合意見反饋給編寫人。再次,編寫人再次修改后,管理人員對三審稿進行審核,并提交評審稿給工法委員會各專業委員,匯總委員的審核意見統一反饋給工法編寫人。通過反復不斷的編寫審核、修改,工法初稿中存在的諸如工藝原理不準、工藝流程不完善、操作要點不突出、HSE技措不全、經濟效益對比漏項、應用工程列舉數據不全等問題都能一一解決,從而提高了成果的準確性和創新性,也促進專業技術人員提高對創新技術的總結和理解能力。正因為把好了上述成果的審核關,管道二公司2013年申報的《油氣管道穿越河渠吸淤沖填筑壩施工工法》等4項新工法和3項升級工法被評為2011—2012年度省部級工法,《長輸管道干線機械化安裝工法》被評為國家一級工法,繼續成為管道局擁有工法最多的企業。同時,企業取得6項國家專利證書,受理2項專利,5個項目取得軟件著作權登記證書。本年度專利、計算機軟件申請量、受理及獲取數量均創公司歷史最好記錄。
四、算好成本帳,把好科研成果轉化關
1.1經調查分析研究及結合本公司在設備和施工及相關的技術能力,采用了密封泥水平衡式頂管工藝進行施工。
1.2泥水式平衡頂管機相比于土壓式平衡頂管機,能有效平衡地下水、對付流沙和淤泥質地層。同時泥水式平衡頂管施工比土壓式平衡頂管施工具有以下優點:①可連續頂進作業,施工速度快;②人員不用進入管道作業,安全性高;③在淤泥質和砂層中頂進,對地質環境影響小,能有效控制施工精度,而且成本低等。
1.3頂管施工主要設備該工程選取了GTNSΦ1500泥水平衡頂管機,50T吊機1臺、25T吊機1臺,后座泵站2套、整體式頂進構架2套、泥水處理系統2套、激光水準儀1臺、全站儀1臺、水準儀1臺、經緯儀1臺,另外還有通用設備電焊機、水泵等。
1.4頂管施工工藝流程施工前期準備測量放樣、復核工作井施工攪拌樁施工工作井上下設備安裝準備工具頭吊裝下井、全套設備調試工具頭穿墻頂進后續吊放管道管道頂進、測量控制及糾偏管道排泥和廢泥漿外運下一管節吊放就位下段頂管頂進管道貫通、回收工具頭閉水試驗竣工驗收、清場。
1.5施工順序頂管法施工采取先施工頂管工作井及接收井,后頂進管道,然后施工檢查井的施工順序。頂管工作井及接收井施工、管節制作、頂進施工、檢查井施工盡可能平行交叉進行,以縮短工期。
2頂管工程力學參數確定
2.1頂力計算
本工程采用頂管總頂力計算的經驗公式進行計算:
F=F0+F1
F0=αpeBC2π/4
F1=RSL
F0——初始頂力(kN)
F1——管壁摩擦力(kN)
α——綜合系數,本工程取淤泥質土系數值1
pe——土倉的壓力(kpa),pe=150kpa
BC=管外徑(m),取2.238m
R——綜合摩擦阻力(kpa),本工程取淤泥質土值2;
S——管外周長(m),=3.1415*2.238=7.03m;
L——推進長度(m),本工程考慮L=400m。
初始頂力:F0=1.5*150*2.2382*π/4=885kN
管壁摩擦力:F1=2*7.03*400=5624kN
總推力:F=885+5624=6509kN=651T
說明:以上的管壁摩擦力計算沒有考慮觸變泥漿減摩效果,施工是采用觸變泥漿減摩,可以有效折減管壁摩阻力。
工具頭正面泥水壓力:F1=π×D2/4×P其中
F1——頂管泥水阻力(t)
D——頂管外徑(m)
σ——頂管泥水最大壓力(t/m2)
σ與土層密實度、土層含水量、地下水位狀況有關。根據有關工程統計資料和本工程的分析,估算工具頭正面泥水壓力為50t/m2左右,F1=π×D2/4×P=π×2.2382/4×50=196T
管壁摩擦阻力:F2=S×L×f其中
S—頂管外周長(m)
L—最長一段頂管長度(m)
f—綜合摩擦力系數(T/m2)
f與管道的埋設深度、土質、地下水位等因素有關。根據有關工程統計資料和本工程的分析,估算綜合摩擦力系數f=1.3T/m2。F2=S×L×f=π×2.238×60×1.0=421T
在考慮一次頂進距離為60-70m時,頂管總阻力為以上阻力之和:F=F1+F2≈617t
根據該管徑鋼管的要求,其不能承受的以上頂力,頂力較大,需要增加中繼環,頂進的后座采用4個200T的千斤頂,中繼環采用10個30T千斤頂,共計300T。頂管中繼環布置按照“工具頭20m—中繼環—后座60m”來布置。另外,頂管過程還要采用減阻措施,通常減少管壁摩擦阻力的措施有:管壁與泥土間壓觸變泥漿減阻(優質膨潤土拌制而成),注漿需要管節間的密封良好,否則漿體會在管節間泄漏起不到應有的作用,減阻效果好時,f—綜合摩擦力系數可以降低到0.3-0.8T/m2左右,將觸變泥漿的減阻作為保險系數。
2.2管材受力計算鋼管內徑d=2220mm,厚度t=18mm,每節管長度6000mm,管的端頭采用焊接接頭。端面受力面積s=π×(2.238×2.238-2.22×2.22)/4=0.063m2
可承受的最大頂力為:F=s×5000T/m2/4=78.8T。
3各主要工序施工方法
3.1頂進前準備所有機械設備交班檢查頂進前,機械工需要進行交接班手續,將記錄的設備運轉情況表交給下一個班組的機械工,并進行口頭的設備運轉狀況交班,剛上班的機械工需要對控制臺、各個泥漿泵、管道、測量系統、工具頭等進行例行檢查。
3.2工具頭刀盤轉動、開進出渣漿泵交班和例行檢查完畢后,接通電源,將工具頭的刀盤轉動,當設備的參數穩定后,開進出渣漿泵,開始泥漿循環。
3.3調整進出渣漿泵流量達到平衡工具頭的操作全部采用在管道外(工作井上)控制臺控制,只需1個機手操作,可實現對工具頭刀具的轉動、糾偏控制、壓力顯示、時時監控(工具頭安裝了攝像頭、控制臺上安裝了電視機)。頂進千斤頂,觀察工作倉的土壓力表,調節渣漿泵的流量達到工作倉的泥水平衡,其平衡的原理是,當進泥和吸泥泵穩定工作時,調節進泥和吸泥的泵量,使工作倉內應保持一定壓力,倉內泥水壓力應與地下水壓力相平衡,泥水壓力過大,地面隆起;泥水壓力過小,地面沉陷,所以控制頂進與出泥的速度相當關鍵。
3.4泥水處理系統處理好砂土、裝車、外運采用泥水平衡式工具頭出土,需要在工具頭中注入含有一定泥量的泥漿,通過大刀盤切削工具頭前方的原狀土,與注入的泥水攪拌,泥水通過吸泥泵排到地表泥水處理系統處理,泥漿可以反復循環使用,處理好的泥沙用泥漿車外運。
3.5測量工具頭的偏位、作好記錄、糾偏測量方法,在工作井后座位置設置測量機座,測量基座由地面引入地下,避免工作井的變形引起的誤差,將全站儀放置在其上調平后,使全站儀發射的激光沿著頂進方向水平射出,打在工具頭的測量靶位上,通過望遠鏡讀出工具頭的偏差。每隔0.5m記錄一次。
3.61個行程頂完后,整體式頂進構架調節頂塊當頂完1個行程后,停止頂進,調節整體式頂進構架頂塊,可繼續頂進下一個行程。
3.7觸變泥漿系統頂進過程中,需要經常進行壓觸變泥漿工作,以減少頂進的阻力,觸變泥漿系統由拌漿、注漿和管道三部分組成。拌漿是把注漿材料兌水以后再攪拌成所需的漿液(造漿后應靜置24小時后方可使用)。注漿是通過注漿泵進行的,根據壓力表和流量表,它可以控制注漿的壓力(壓力控制在水深的1.1~1.2倍)和注漿量(計量桶控制)。管道分總管和支管,總管安裝在管道內一側,支管則把總管內壓送過來的漿液輸送到每個注漿孔上去。注漿孔布置為:工具頭后3節管各設一道、之后每間距5m設一道補漿孔(間隔2節砼管)。
注漿流程:造漿靜置注漿頂管推進(注漿)頂管停頂停止注漿
3.8頂完一節管后,拆開各管路、鋼管吊裝、各管路安裝頂完一節管后,拆開所有管線(電力電纜、信號線、油管、進出泥漿管、觸變泥漿管),進行鋼管吊裝焊接后,安裝好所有管線,繼續頂進。
3.9其他附屬施工方法①頂管工作面排水由工作面流向工作井集水坑,再用泵排出地面。②頂管內面無人,如果需要進去維修設備等,進管之前需要通風,采用壓入強制性通風措施,用風機通過1.5英寸鐵管向頂管工具頭壓風。③施工用電主干線采用380V三相五線制,接通地面、工作井、管道內、工具頭、管道照明采用12-24V低壓電源供電。
4總結