在管道沉放过程及前后应做好以下各事项:水下管道的安装要求及误差应严格执行规范。沉放时受力、挠度等应根据计算数据严格控制,保证其在容许范围内。管段沉放时,必须考虑气象等影响,并制订有遇不良突发事 件详细措施。自然进水时要密切配合,防止气阻产生下沉困难甚至沉管失败。沉管到位后,应立即进行稳管。
平面控制测量
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由于沟槽在水下,有其特殊性,因此在施工放样时,将管线的中轴线、沟槽的边线等应分别引测至陆上,采用导标的方法进行控制,导标测量用3M长度花杆,导标的间隔距离根据施工规范不少于0.2D(D为管线施工长度),施工过程中应用经纬仪经常进行复核,保证沟槽开挖平面位置的准确。节点的位置采用红外测距仪测量,并打入木桩控制。沟槽开挖时要发航行,左右500M分别树立警示牌,保证过往船只的安全。沉管浮运及安装过程中要和航道部门联系,封航施工,确保安全。起重指挥应由技术熟练、懂得起重机性能的人员担任。指挥时应站在能够顾到全面工作地点,所有信号事先统一,并做到准确、宏亮和清楚。
云南省沉管项目公司&排水管道水下安装研究了碳纤维掺量对水泥基材料密度、弹性模量、泊松比等物理力学性能的影响,并通过理论计算与试验数据进行了对比.结果表明:随着碳纤维掺量的增加,水泥基材料的密度和弹性模量降低、泊松比增加.通过回归分析,得到了水泥基材料的密度、弹性模量和泊松比与碳纤维掺量的函数对应关系,理论计算表明,水泥基材料的密度和弹性模量实测值与理论计算值有很好的一致性.高程控制测量
采用测深测量水深的方法进行。水面高程的确定采用在施工区域不受影响的地方设立水标尺,用DS3水准仪将高程引测至水上,直接读取水面高程,为保证高程到准确性,应定期用水准仪定时检测水尺高程的情况,及时修正读数,确保施工质量。在进行沟槽坡面开挖时,用钢卷尺测量水平距离,换算该点的开挖深度,用测测量水深。在进行沟槽开挖到施工过程中,水深测量必须始终进行,只有不间断跟踪测量,才能够保证沟槽的开挖质量。
PE管延续沉上对接及固定
管道对接
管道牵引到上一节沉放后的连接端,由拼装船便携式临时起重扒杆缓慢移动管道,并逐渐靠近预留的接口处,根据全站仪和水准仪的测量数据,由起吊船移动钢丝绳来确定对接管的轴线和标高,蛙人辅助定位后,法兰螺栓对接。采用水上拼装船便携式临时起重扒杆进行分段管道的沉放安装。管道沉放安装前,需在管道端部事先焊接好法兰接头的橡胶圈,橡胶圈套入管端并固定好。
云南省沉管项目公司&排水管道水下安装研究了水泥石和骨料的显微硬度以及骨料体积分数对混凝土耐钻磨性和抗压强度的影响,探索了影响混凝土耐钻磨性的主要参数,并基于两相复合材料理论建立了混凝土耐钻磨性的数学模型.结果表明:在各组分显微硬度和骨料体积分数分别变化时,混凝土耐钻磨性和抗压强度之间并不一直存在线;各组分显微硬度及其体积分数是影响混凝土耐钻磨性的主要参数;根据混凝土耐钻磨性的数学模型得出的预测硬度与实测硬度偏差大都在20%以内,验证了所提模型的合理性.法兰接头安装
本工程引水管道分段管道之间连接采用法兰接头形式。法兰为双片对接结构,分为左右两片,左右两片法兰采用螺栓水下紧固安装方法。左右法兰与管道之间通过橡胶圈压紧来保证紧密性,左右两片法兰对接螺栓紧固处也设有橡胶垫板。法兰连接及设计,根据管道直径和管道厚度,法兰盘的螺栓孔设为M20螺栓12颗。
沉管安装施工测量
管轴线测量
在沉管安装的轴线桩上架设经纬仪进行管道中线观测,在下沉过程中,跟踪测量,及时调整钢管的下沉位置,保证沉管下沉到位。
高程测量
采用水准仪跟踪控制测量来控制管顶高程,确保管顶高程的准确,中间水平段上测量绳,根据水面高程及测绳的读数来测量控制沉管下沉的速度及平衡,保证沉管下沉到位。定期检查测量控制点、水准点等,对被破坏的控制设施应及时修复。
云南省沉管项目公司&排水管道水下安装应用有限单元法对交通荷载作用下的(软土)地基进行隐式动力分析,再基于地基应力响应分析和变形响应分析,研究了土工格栅加筋减小交通荷载引起的地基累积塑性变形的机理.结果表明:路堤高度为1m左右时,在交通荷载作用下,地基会产生显著的累积塑性变形;土工格栅加筋改善地基表面的最大压应力分布,减小传递到地基表面的剪应力;土工格栅加筋降低了地基上部由交通荷载引起的动偏应力,从而致使地基的累积塑性变形明显减小;随着路堤高度的增加,由交通荷载引起的地基累积塑性变形迅速减小,加筋效果相应下降.水下沟槽开挖水下沟槽开挖采用1M3的抓扬式挖泥船挖泥,3条40M3的泥驳运泥,送至甲方制定的抛泥区。为保证沉管浮运过来以后能顺利地进入沟槽,在南岸的东侧开挖出水深1.0M的港池,保证钢管顺利入槽。沉管难度大,工艺复杂,要求高。此类水工工程常规工艺有:整体沉放法、顶管法、底拖法等,本工程采用钢管底拖法施工。钢管底拖法施工是将钢管沉入基床面上,按设计标高钢管的路径行走,在对岸埋设牵引力地龙或在工作船上用卷扬机牵引力将管道一部一部牵拉完成铺设,该施工方法在国内应用比较广泛,施工技术也比较成熟。根据本工程南三河沉管段的施工特点,主要因海滩作业面积小,涉及海水养殖海域的面积大,海况复杂,水流急,工期要求紧,要保障通航等施工不利因素,若采取海上管道对接、整体沉放工艺,不确定因素很多。拟采用管道底拖法施工,我们经过研究、认证、计算和评估,管道底拖法是可行的,且具有很大优势。管道底拖法沉管施工包括基槽开挖、管道焊接、陆上气囊滚动出运、气囊助浮绑扎、水底拖运、碎石整平、U型块压顶、回填沙石共7个大环节。
云南省沉管项目公司&排水管道水下安装玻璃纤维增强塑料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)是近期大型燃煤电厂烟囱内筒使用的有效耐蚀材料。采用重量变化分析、力学性能测试、SEM形貌分析相结合的手段,对上述材料及其增强材料在10%硫酸溶液的作用过程进行实验。结果表明,无碱含硼E玻璃纤维和无氟无硼ECR玻璃纤维对其增强的复合材料耐酸性作用明显。其中,ECR玻璃纤维可使其增强的复合材料耐酸性能提升。