管廊給水工程及支架安裝問題解決措施

李火炬

摘 要：綜合管廊己成為城市集約發展的必然產物，管廊建成后避免城市道路二次開挖造成人力、物力的浪費。本文作者從管廊給水管道安裝、支架設計及選型方面提出了實際施工中碰到的難題，針對難題的正確解決方案。

關鍵詞：管廊給水;管廊支架;安裝

1 概述

龍海市南太武濱海新城基礎設施一期工程（啟動區）項目為中交三航局PPP總包項目，包含7條市政道路、3條規劃河道及3片景觀綠地等工程。為了消除“馬路拉鏈”、“空中蜘蛛網”等問題，在主干道迎賓大道上設置了一段長度約為3 357 m的綜合管廊。安裝工程包含了電力、給水、消防、自控、排水等多個專業。其中電力工程包含了數量約為8 550套成品支架工程。設計圖紙只對支架進行了初步設計，要求承包商進行二次深化設計。給水工程包含了約7 000 m長度的DN400卷焊鋼管。

2 給水工程施工中存在問題解決措施

本工程管廊給水工程包含了給水及中水管道，主干管管徑均為DN400的螺旋卷焊管，出廊支管管徑為DN100～DN300。以DN400管道為例，設計圖紙要求壁厚9 mm以上，防腐要求為內防腐采用水泥砂漿襯里，外防腐廊內部分采用環氧富鋅底漆兩度及IPN8710系列面漆兩度，厚度不小于120 μm，廊外埋地鋼管采用四油一布環氧煤瀝青防腐，厚度不小于400 μm。在施工中存在以下的問題及解決措施：

（1）根據我司類似項目施工經驗，管道防腐質量的好壞需要特別重視。管廊內長期處于潮濕狀態，如果管道防腐措施不到位，管道返銹經常發生，需要經常進行二次除銹及防腐，需要消耗大量人力、物力，返工成本甚至可能達到管道安裝造價人工費的50%以上。

因此，針對本項目處于沿海地區，管廊內滲水鹽分重。我司建議設計單位和業主單位將環氧富鋅底漆及IPN8710面漆、埋地采用四油一布環氧煤瀝青改為3PE防腐。3PE外防腐技術為三層結構聚乙烯防腐層（3pe）綜合了熔結環氧粉末涂層和擠壓聚乙烯兩種防腐層的優良性質，將熔結環氧粉末涂層的界面特性和耐化學特性，與擠壓聚乙烯防腐層的機械保護特性等優點結合起來，從而顯著改善了各自的性能。我方通過3PE防腐的優點與普通油漆等對比，業主和設計也認為防腐效果將得到大幅度提升。最終改為3PE防腐，且未增加成本同時取得了較好的防腐效果，目前已安裝了長達半年的管道未見銹跡。

（2）采購管道長度的選擇。本管廊設置17處投料口，投料口的尺寸為8 300 mm*1 200 mm（雙層），應考慮廠家生產的卷焊鋼管長度能順利吊裝入廊，同時又不增加安裝工程量，節約成本，所以應盡可能采購能入廊的最大長度管道，如果采購6 m長度管材，鋼管焊接時需要增加較多焊縫，如果采購12 m長度管材可能無法入廊，經現場測量最終確定鋼管入廊長度為9.6 m最合適。因該管道由河北滄州發至福建龍海，最合適的貨運車輛長度為12 m，運輸經濟性又下降。經過焊口增加人工費、運輸增加費、管道入廊機械及人工費等多方面對比，發現還是采購長度為9.6 m卷焊管最為經濟。

（3）3PE管道補口施工問題解決方案。3PE管材施工存在的一個最大質量控制點，為焊接口需要進行補口防腐，損傷部位需要補傷。管道3PE防腐全部在工廠內完成，可流水化操作，施工質量有保證。補口工作需要現場操作完成，但由于施工現場設備及材料、施工環境復雜程度和操作人員技能存在較大差異，熱收縮套補口不可避免的會存在一些質量問題。因此我方采用如下技術措施進行保證：

1）補口前必須對補口部位進行清理，將環向焊縫及其附近的毛刺、焊渣、污物、油及其雜物清理干凈。對補口部位表面進行除銹處理，表面除銹處理質量應達到涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級，不低于GB8923規定的Sa2.5～Sa3.0級。可選用噴沙或電動工具除銹。補口搭接部位的聚乙烯層應打磨至表面粗糙，其端部進行坡口處理，坡角不大于30度，然后用火焰加熱器對補口部位進行預熱。防腐3PE熱縮套與聚乙烯防腐層搭接寬度應不小于100 mm。如果濕度大于85%或下雨、雪天應停止施工。

2）防腐3PE熱縮套或纏繞帶的質量檢驗補口外觀應逐個檢查，防腐3PE熱縮套或纏繞帶表面應光滑平整、無皺折、無氣泡，兩端坡角處與熱縮套貼合緊密，無空隙，表面沒有碳化現象。3PE熱縮套周向應有熱熔膠粘劑均勻溢出。補口處應用火花檢漏儀逐個進行針孔檢查，檢漏電壓15 kV，如出現針孔，應重新補口。防腐3PE熱縮套的粘接力應符合要求，在管體溫度25左右5度時的剝離強度應不小于50 N/cm。

3）防腐涂料（底漆）的質量主要是漏點檢測，在涂層完全固化且冷卻至環境溫度下，對每個補口進行檢測。用火花檢測儀器，檢測電壓：普通級2 kV，加強級2.5 kV，測試頭在接觸涂層時，以大約0.2 m/s的速度移動。

3 管道支架設計及安裝方式的選擇

本工程設計要求采用裝配式綜合支架系統，由立柱、托臂等構成，要求總包單位確認供應商后進行二次深化。

3.1 我方在明確供應商后，立即進行了支架的深化計算，計算如下（廠家相關材料特性表此處不列舉）

由于橋架管線的種類繁多，現對20*φ150橋架進行驗算。支架間距為0.8 m，橋架及其電線的自重為2.1*20=42 kg/m，橋架放置在托臂的正中間，托臂選用1 m*C62的槽鋼，C62的橫截面積為410.2 mm2，T型螺栓選用M12，預埋槽鋼選用 NPY38/23（廠家型號）。

0.8 m管線自重標準值G=0.8×42×9.8=329.28 N，取1.35的安全系數。

3.1.1 對托臂進行驗算

（1）抗剪強度驗算：

τmax==1.35×329.28÷410.2=1.08 MPa≤[τ]

=111.6 MPa

（2）抗彎強度驗算：

Mmax=1.35G×b=1.35×329.28×0.5

=222.26 N·m≤[M]=834.38 N·m

σmax==222.26×106÷6.32=35.17 MPa≤[σ]

=187.5 MPa

（3）變形撓度驗算：

Wmax =（12b2l-4b3+ac2）=

×（12×0.53×1-4×0.53+0.5×0.52）

=0.38 mm≤[W]=2l÷500=2×1÷500=4 mm

故選用C62的槽鋼滿足承載要求。

3.1.2 對T型螺栓進行驗算

（1）抗拉強度計算：

F螺栓===3.77 kN≤0.7×70.6

=49.42 kN

（2）抗剪強度計算：

T螺栓=1.35G÷2=1.35×222.26÷2=0.15 kN≤0.7×38.3

=26.81 kN

（3）抗滑移能力計算：

在螺栓標準緊固扭矩80 N·m下，T型螺栓沿槽道軸向的滑動荷載為10.7 kN。

齒牙沿槽道軸向受到的力：

F===0.15 kN≤0.7×10.7 kN

故選用M12的T型螺栓滿足承載要求。

3.1.3 對預埋槽道進行驗算：

（1）抗剪強度計算：

T槽道=1.35G÷2=1.35×222.26÷2=0.15 kN≤0.7×35.4

=24.78 kN

故選用NPY38/23（廠家型號）的預埋槽道滿足承載要求。

3.2 成品支架安裝形式的選擇

我方在試驗段時進行了兩種安裝方式試驗，第一種方式為成品支架立柱預埋至管廊艙體內，第二種方式為艙體完成后用化學錨栓或者膨脹螺栓等進行固定。我方技術人員通過與廠家技術人員多次溝通后，比較傾向于第一種安裝方式。

4 總結

用好地下空間資源，提高城市綜合承載能力，滿足民生之需，而且可以帶動有效投資、增加公共產品供給，提升新型城鎮化發展質量，打造經濟發展新動力。

參考文獻：

[1]李少妮.市政道路給排水管道施工的常見問題及應對措施[J].居舍，2018（35）：1

[2]GB 50289-98，城市工程管線綜合規劃規范[S].中國建筑工業出版社，1999.