松塔水电站工程是一座以城市生活及工业供水、水力发电为主,兼顾防洪、灌溉等综合利用的水利工程,总库容9740万m,主要由枢纽工程、供水工程及移民和环境工程组成。

球墨铸铁管作为一种新型优质管材,具备了管壁薄、韧性好、强度高、耐腐蚀、安装方便等优点,具有铁的本质、钢的性能。本项目球墨铸铁管工程主要桩号为5+500～11+630段的施工,全长6130m,单根管长6m,铸铁管壁厚9mm,水泥砂浆内衬4mm,管径为600mm,可承受3mpa的水压力。管与管的连接采用承插式接口,管道基础为土和基岩,管底采用铺砂砾垫层200mm厚,管沟回填为原状土分层回填。下面简要介绍球墨铸铁管管道工程的施工工艺。

1、土方开挖

根据地质勘察报告数据及现场察看,本项目土方为三类土。按施工规范规定,在人工开挖基坑超过1.5米时,施工放坡比例为1:0.33。若基坑较深则适当将放坡比例放大,以保证坑底施工人员的安全。

(1)在基坑开挖之前,场内所有的红线桩及建筑物的定位桩,全部经市规划部门测量核准。明确在桩基施工阶段红线及定位桩是否产生位移,若有移位应会合规划部门、设计单位、建设单位研究处理方案。(2)在基坑开挖前,根据施工图纸、基坑开挖放坡坡度及核准的轴线桩测放基坑开挖上下口的白灰线。(3)采用机械开挖,预留20cm保护层。

2、砂砾垫层铺设

人工开挖20cm保护层后,进行20cm砂砾垫层的铺设。要注意保护铺设好的砂砾垫层不被扰动。

3、管道安装

(1)管道安装施工前,应用钢丝刷、绵纱布等仔细将承口内腔和插口端外表面的泥沙及其它异物清理干净,不得含有泥沙、油污及其它异物。(2)管道接口清理干净后,将随管配套的胶圈清理干净并捏成梅花形或“8”字形安放在承口内。(3)仔细检查胶圈安放位置是否正确,准确无误后用木锤沿管口内周围轻敲打,使胶圈完全安放在承口凹槽内。(4)胶圈安放完毕后用食用油作润滑剂,将承口内胶圈和插口端充分湿润,起到润滑作用,管道承插安装时节约劳动力和减轻施工难度。(5)铸铁管在安装时采用挖机起吊,起吊高度以铸铁管底高出垫层5cm为宜。(6)插口与承口管道中心线对准一致,在起吊管末端用手动葫芦将铸铁管插口插入承口,插入深度为插口处的两条标志线将铸铁管插到看不到第一条线,只看到第二条线的位置为止。(7)铸铁管承插施工完后,管道承插头处及中部回填50cm厚土,轻夯压实,避免铸铁管在施工时发生偏移。

4、管道回填

(1)管道及附件安装完成经验收合格后抓紧进行管沟的回填工作,一般每安装完成10节管道回填一次。不允许已完成安装的管道长期外露,更不允许使其跨越汛期和冬季,以免发生管道损坏和汛期漂管事故。(2)回填土料采用原土料,但不得含有机物、冻土以及50㎜的大砾石或石块,不应有大于80mm的土块。管区回填按ⅰ、ⅱ、ⅲ区回填,采用开挖土分层对称回填,压实度自下而上分别不得小于0.95、0.90、0.80,砂卵石压实度自下而上分别不得小于0.70、0.65、0.60。回填时不得使管道位移和损伤,严禁单侧回填;管区每层回填的铺填厚度不大于300mm,管道两侧压实面的最大高差不应超过200mm,管区夯实应从槽壁两侧同时开始,逐渐向管道靠近,严禁单侧夯填。管道两侧及管顶以上500mm范围内应采用轻夯压实。表层土不宜压实,但应将表面整平,并预留300mm沉陷量。(3)回填时,从管道两侧均匀下料,每侧回填高度差不超过一层填筑厚度。分层回填的每层铺料厚度为300mm,压实时,相邻的接茬应为梯形,其阶差不得超过2个填筑段;接茬处的碾压应相互重叠至少0.6m,不得漏碾。(4)每回填一层并按规定的压实参数施工完毕后,经监理工程师检查合格后才能继续铺填新土,经验收合格后的填筑层因故未继续施工,复工前应进行刨面,并经监理工程师检验合格后才能继续铺填新土,以使层间结合紧密。(5)在同一天填筑的回填材料,应在当天工作结束前压实。

5、压水试验

每安装完成1000m进行一次压水试验,根据计算好的试验压力进行回压,以管道不出现渗水,漏水为合格标准。

通过球墨铸铁管在松塔水电站供水管线中的应用,在施工中积累了较为丰富的施工经验,总结出一套具有科学性、指导性、且操作性强的施工工艺,为今后同类工程的施工奠定了良好的基础。

(作者单位:晋中市水利建筑工程总公司)