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大直径压力钢管包封质量控制技术研究

发表时间：2020/9/27 来源：《基层建设》2020年第17期作者：刘勃

[导读] 摘要：大直径压力钢管作为输水工程的一种重要管道形式，在目前应用积极广泛，为了保证输水压力，一般钢管外侧需进行钢筋混凝土包封，包封混凝土的质量控制是工程中一项最终要的环节之一。

        永定河流域投资有限公司北京 100193
        摘要：大直径压力钢管作为输水工程的一种重要管道形式，在目前应用积极广泛，为了保证输水压力，一般钢管外侧需进行钢筋混凝土包封，包封混凝土的质量控制是工程中一项最终要的环节之一。
        关键词：大直径；压力钢管；钢筋混凝土包封；质量控制；
        1、工程情况
        北京市南水北调配套工程大兴支线工程在顶管两侧与球墨铸铁管的连接段采用DN2420，壁厚20mm，材质Q235C的压力钢管联通，压力钢管全部采用钢筋混凝土包封形式，为了保证包封混凝土的质量，需从各个步骤进行控制。

        2、垫层施工
        沟槽基础面经验收合格后及时进行垫层混凝土施工，避免基槽长期裸露，垫层混凝土等级为C15，采用商品混凝土，垫层厚100mm，宽度3.6m，比包封混凝土宽度两侧各宽100mm。
        3、钢管焊接
        大直径压力钢管连接环向焊缝现场一般采用二氧化碳保护焊以及手工电弧焊等形式，双V型坡口，双面焊接，焊接完成后将焊缝两侧各100mm范围采用钢管原防腐漆涂刷。
        4、包封施工
        防腐漆涂刷完成干燥后方可进行钢筋混凝土包封，包封连接段需分仓进行，每仓不大于10m，且跳仓浇筑，并设置甲缝，缝宽20mm，甲内嵌高密度聚乙烯闭孔泡沫板和橡胶止水带，两种材料互相垂直放置。
        5、钢筋加工及连接
        采用φ16和φ12的三级钢筋，材质HRB400。钢筋原材经质检人员验收合格并相关资料附带齐全后方可进场，并安要求在钢筋厂码放整齐，根据需求进行加工、使用。
        5.1钢筋加工
        钢筋加工采用人工调直、除锈，用20kw钢筋切断机切断，用Φ6-40钢筋弯曲机弯曲，加工好的钢筋做上标识。按编号，数量，仓号分别垫高并码放。加工后的成品钢筋分别集中堆存于成品堆放区，相同种类、规格、形状、用途的钢筋堆放在一起，钢筋下面设置方木垫木，并在周围设置排水沟通至场外排水沟，防止钢筋浸在水中生锈。
        5.2、钢筋连接操作方法及质量控制措施
        5.2.1钢筋端面平头
        采用砂轮切割机或其它专用切断设备，严禁气割。钢筋端面与钢筋轴线垂直，无马蹄形或扭曲，钢筋端部无弯曲。
        5.2.2丝头加工
        每根钢筋两端丝头采用正、反丝，丝头加工采用剥肋滚压直螺纹，标准型直螺纹丝头长度不小于套筒筒长度的1/2，极限偏差为（0-2p）（p为螺距）。丝头螺距2.5mm，正反丝各9个丝扣，正反丝长22.5mm，丝头加工时使用水性润滑液，不得使用油性润滑液［1］。
        1.螺纹加工直径调定：根据加工直径，把滚丝的相应规格通过通止棒调整，然后锁紧滚丝轮，严禁一次调定，滚丝牙相对吻合，严禁丝牙交叉锁紧。
        2.直径、长度调整：根据所滚压钢筋直径丝头长度，把行程调节板上相应的刻线对准护板上的“0”刻线，然后锁紧，即完成初步调整。由于各部误差积累影响刻线的准确性，所以刻线均为初步指示线，以实际加工的直径和丝头长度进行微调，直至合格。
        3.钢筋安放：将加工钢筋卡在夹钳上，钢筋伸出长度以其端面与滚丝头钢丝轮外端面对齐为准，然后夹紧钢筋。
        4.丝头加工：启动主机并平稳前进，滚丝轮接触钢筋后，使其能自动按螺距前行两个螺距后再去掉手柄力，使其自动进给。当完成丝头滚压长度后，机床会自动倒车回返，在滚轮与丝头完全脱开后，顺势摇到“0”位，机床自动停车。
        5.2.3丝头加工好后带上保护帽，防止螺纹被磕碰或被污染。
        5.2.4钢筋连接：连接钢筋时，钢筋规格和套筒的规格须一致，钢筋和套筒丝扣干净、完好无损。钢筋就位后拧下钢筋保护帽或套筒保护盖，将其与套筒对正，然后旋转套筒，将连接接头拧紧，两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧。
        6、包封模板安装
        包封混凝土采用普通钢模板，一次浇筑成型。模板要有足够强度、刚度、稳定性。拼装前要涂上脱模剂，涂刷要均匀。
        模板外用5×10的方钢作为竖向肋，间距为60cm，采用对拉锚栓锚固，间距60cm；双排架子管做横肋，间距60cm。模板外侧采用三道钢管斜撑间距60cm；模板内侧每边采用两道直径为12mm的钢筋斜拉，纵向间距60cm。距底边及顶部30cm处各设置一道12mm的钢筋对拉，间距60cm。为了保证底板的浇筑质量，模板拼装过程中板缝处粘有海绵条，防止漏浆。端模采用2cm厚竹胶板按端部形状制作，5cm×10cm方木作为模板肋，模板肋后采用横向钢管固定，端部用钢管支撑。
        7、混凝土浇筑
        7.1、施工过程
        包封混凝土使用混凝土灌车配合泵车进行，采用汽车泵泵送入仓。为减小混凝土浮力及其他作用力对模板及钢管的作用，在混凝土浇筑至钢管四分之一高度时放缓浇筑速度。混凝土采用分层法浇筑，每层浇筑厚度为30～40cm；严格控制浇筑速度，每小时浇筑高度不大于1m。混凝土振捣采用插入式振捣棒进行垂直振捣，插点均匀排列、逐点移动、顺序进行，避免漏振与过振。振捣棒在每一插点上的振捣延续时间，以混凝土不显著沉落、不出现气泡、表面泛浆并不产生离析时为度，振捣控制时间约为25～30秒，要快插慢拔。
        7.2、质量控制措施
        1.基槽采用机械开挖距建基面30cm后，使用人工清理至建基面。
        2.采用整体模板施工，保证混凝土表面的平整度及密实度。
        3.用混凝土输送泵浇筑，浇筑混凝土面上升速度控制在1.0m/h，采用加长泵管，将砼送入仓面，控制泵送速度，避免砼入仓过激，砂浆向四周飞溅污染模板。
        4.选用经验丰富的振捣工，能够熟练把握时间和位置，振捣均匀，避免漏振或过振。
        5.每仓混凝土一次连续不间断浇注完成。
        6.严格把关原材质量，在运输过程中保证混凝土温度损失在规定范围内。
        7.作好混凝土的保温、保湿养护，缓慢降温，充分发挥砼的徐变，降低温度应力；根据季节采取防晒或保温措施。
        8、结束语
        通过选择合适的模板支撑体系、在混凝土浇筑前后严格控制原材质量，施工过程质量和后期养护能有效的保证压力钢管的混凝土包封施工质量。但施工中人为因素影响至关重要，要加强现场技术人员及施工人员的培训，强化质量意识，更有效的保证混凝土质量［2］。
        参考文献：
        ［1］《钢筋机械连接技术规程》JGJ107-2016 ．
        ［2］张二猛，林东．煤矿立井井筒高强混凝土施工质量控制．工程技术，2019（97）．
        作者简介：
        刘勃，1985年，男，汉，北京，永定河流域投资有限公司，大学本科。