承插式柔性钢筋砼排水管在道崇水库除险加固工程中的应用

1 基本情况概述

道崇水库位于海口市琼山区红旗镇境内的演丰河,建于1968年,经2.5万分之1地形进行量算,坝址以上集雨面积2.49km2,河道加权平均比降3.62‰,坝址以上河道长度1.3 k m。水库枢纽工程为Ⅳ等工程,主要建筑物级别为4级,次要建筑物等级为5级,由于该工程建设性质为除险加固工程,故工程总体布置仍维持原布置形式。设计洪水标准为20年一遇,校核洪水标准为100年一遇。经除险加固后,设计洪水位为34.86m,相应库容为224万m3;校核洪水位为35.05m,相应库容为万2 4 2 m 3;水库正常蓄水位为3 4.5 m,相应库容为万1 9 7 m 3。

主坝为均质土坝,坝顶高程为3 6.80m,坝顶长226m,坝顶两侧设路缘石,坝顶宽5m,坝顶为泥结石路面,上游为M7.5砌石护坡,坡度为1:2.5,1:3.0;下游坡比为1:2.2 5,护坡为草皮护坡。

副坝为均质土坝,坝顶高程为36.80m,坝顶长307m,坝顶两侧设路缘石,坝顶宽4m,坝顶为泥结石路面,上游为M7.5砌石护坡,坡度为1:2.5;下游坡比为1:2.25,护坡为草皮护坡。

本工程无溢洪道,由于该集雨面积相对较小,经调洪计算当采取宽3m溢洪道进行调洪计算,校核洪水位时成果显示水位为35.09m,与采用涵管进行泄洪相比较,涵管对应水位为35.05m,由于取水涵管需要进行全面改造,所以将取水涵管功能增加汛期泄洪功能,加强启闭机的作用,采用手电两用斜向螺杆式启闭机,同时副坝涵管改造后作为汛期调洪的安全储备,因此道崇水库泄水建筑物与取水建筑物合二为一。

因此主坝经除险加固后,采用承插式钢筋混凝土预制管,位于坝体中部位置,涵管中心线桩号为0+084.2,涵管置于坝体填筑土上。改造后进口高程32.00m,最低进口底高程为30.30m,与原进口高程一致,出水口底高程为30.09m,涵管内径为φ0.8m,管长为33.5m,材料为承插式柔性钢筋砼预制管,管径为DN800,工作压力0.3MPa,抗外压1.2Mpa。

承插式钢筋砼排水管采用立式芯模振动成型的生产工艺和技术,区别于国内传统的离心式和悬辊式工艺。生产流程采用数控操作,自动点焊制网、振动挤压成型和即时脱模全自动化作业,在产品的质量、生产效率和安装工艺等方面,与国内传统工艺的同类产品相比,具有明显优势。

承插式钢筋砼排水管优点:

(1)采用“△”形断面、滑动式橡胶圈止水,具有优良的密封性能。

(2)采用柔性接口,安装转角大,可有效地防止由于地基沉降、地震等引起的管接头漏水问题。

(3)施工方便,可靠快捷。

2 新工艺

(1)承插式钢筋混凝土管安装,采用新工艺土基础进行管道铺设,施工工序如下:破坝成槽(坡比1:1.5)-管节砌筑支座(5 m/节)-土垫层基础-安管-压不试验-回填坝体土至设计坝坡-管两侧充填灌浆。基础铺管断面见图1。

该种方法对沟槽和基础的要求低,由于采用了M7.5浆砌石支座,对传统土清理成槽的要求降低,同时该水库已运行41年,坝体土相对来说已经固结,然后安管,闭水试验,回填,管两侧灌浆(详见图3)。该方法工艺简单,安装方便,施工快捷,工期短,费用低。

(2)施工中应注意的几点问题。

(1)第一根管的定位尤为重要,为了安装方便应确定中心点为管枕,从中心点拉一根与管材外壁相等尺寸的距离,取两点立定位杆。

(2)必须将承口内表面和插口外表面的油污、杂物清除干净。

(3)按管径选好相应的橡胶圈,将“△”形橡胶圈有纹的一侧贴插口外壁套入,放在止胶台上,套入之后,将润滑剂在橡胶圈上及承口内侧均匀涂刷一遍。橡胶密封圈放置如图2所示。

(4)排管时要从下游排向上游,插口向下游,承口向上游。

(5)用手扳倒链合拢管节时,手扳倒链一端用钢丝绳和方木,另一端作为固定反力端(或方木固定)。管节合拢时两只手扳倒链应放置在管节水平直径处,拉钩勾在被合拢管节的承口壁,手扳倒链反力端可用钢丝绳、卡扣等固定于临时桩或已安装的管节上,合拢时两只手扳倒链应同时拉动,使管节合拢。

(6)管子承插就位、放松钢丝绳时,应复核管节的高程和中心线,检查承插口之间的间隙△为9mm~15mm,然后支墩处用M7.5水泥砂浆固定。

(7)填筑土坝体土前应作压水试验,满足防渗指标W 4。

(8)回填土不能掺有杂草、其它影响坝体质量的杂物,不能有大的石块、卵石。夯实机沿管子两侧均匀的分层回填,分层夯实;夯实时,不要损坏管子,也不能造成管子移位,夯填厚度控制在0.2~0.3m,压实度为0.96,干容重为1.36g/cm3。

3 结语

综上所述,用新工艺土基础铺设承插口钢筋混凝土管比用传统工艺现浇混凝土管,在以下几方面节约效果显著:

(1)工期短,生产效率高,缩短工期5 0%左右。(2)工艺简单,安装方便,施工快捷。(3)工程费用低。(4)减少污染,符合环境保护要求。

今后,在小型水利工程中应该大力推广和应用铺设承插式预制钢筋混凝土管代替现浇筑钢筋混凝土管工艺。

摘要：承插式柔性钢筋砼管应用在道崇水库,与传统施工现场浇筑钢筋砼相比,具有节约材料与缩短施工时间,通过压水试验,保证涵管后期运行的安全性。

关键词：承插式,钢筋砼管,土基础,经济,合理