玻璃钢夹砂管(RPMP)管道承插口漏水点聚脲处理施工方法
2015-10-29闫伟
闫 伟
(山西省水利建筑工程局 山西太原 030006)
1 工程情况介绍
某提水工程支线玻璃钢夹砂管道(RPMP)全长约6.1km。分DN1200和DN1000两种管径的管道安装。沿线设立5座排水阀井、9座空气阀井、1座调节阀室、2座排洪涵洞、12处水平镇墩、17处过路包封、5处深挖方包封段。在管线管沟开挖时,开挖边坡为1∶0.75。
管道全线为湿陷性地基,属(非)自重Ⅰ级(轻微)~自重Ⅲ级(严重)湿陷性场地。设计地基处理为2∶8 灰土,铺筑厚度为0.3~0.5m,建筑物2∶8 灰土厚度为1.0m。 压实度为不小于0.95。
2 玻璃钢管道安装施工过程
沟槽开挖采用全站仪进行开挖边线测设,并在开挖开口线上撒出白灰线;对开挖区域内的植被等有碍物进行清理;人工配合机械开挖至设计高程;基础处理原土,2∶8灰土回填夯实,上铺砂垫层压实,试验检测、验收合格并形成记录;管道安装采用机械结合人工方式,期间使用经纬仪、水准仪控制高程及管线偏差;内拉法对中安装,接口处进行打压试验;试验检测、验收合格后进行沟槽回填,回填采用挖机甩料入槽,人工配合分层铺摊,使用小型手扶式振动碾或振动电夯夯实。
玻璃钢夹砂管道每节管道安装时,在水平方向的偏差不大于20mm,在竖直方向的偏差应控制在±20mm范围内;包括设计接头偏转和安装偏差在内,单个接头处的总偏转不大于0.3°。
3 工程试通水漏水情况
玻璃钢夹砂管道(RPMP)试通水过程中出现管道承插口接头滑移、沉降现象,部分转角超过1°,严重漏水,立即对承插口漏水处采用树脂糊口处理,再通水时,又发现漏水(两处前后重叠),树脂处理效果很不理想。
4 漏水处理
4.1 漏水原因分析
树脂糊口是玻璃钢夹砂管道施工中常用的闭合点接口处处理、弯头制作和管道局部损伤及内部修补的方法。
树脂糊口施工方法为:清理、打毛,然后毛毡和纤维布蘸树脂进行缠绕修补位置,每缠一层使用毛刷蘸上树脂,使之浸透,用辊轮滚压,赶尽气泡并抹平。
漏水承插口采用了树脂糊口处理,再通水时,又发现漏水(两处前后重叠),第一次漏水有三处为排气阀井、镇墩建筑物的上下游;树脂处理后漏水有两处与第一次漏水树脂糊口处理的位置重叠。分析漏水原因为湿陷性地基下沉,造成承插口变形角度超限。
4.2 树脂糊口与聚脲处理比较
树脂糊口为刚性处理,是将两根管道连接成一个整体,变形量较小。不适应连续承插口处的处理,不适应本工程湿陷性地基特点,尤其不适应于连续管节的处理,连续的糊口会使相邻的管节形成一个整体,不能适应承插口变形。
为保证支线玻璃钢夹砂管道管线长期安全稳定运行,拟采用单组分聚脲柔性防水材料方案对支线玻璃钢夹砂管道接头止水进行柔性防渗处理。
4.3 聚脲处理方案
4.3.1 概述
玻璃钢管承插接口表层柔性止水方案为:凹槽内嵌填高强聚氨酯,表面做成弧线过度,管表面涂刷30cm宽(以插口端面为基准覆盖插口内壁10cm宽、覆盖承口内壁20cm宽)、平均厚度2.6mm(中间3mm、两侧2mm)的SK手刮聚脲,聚脲内部铺盖复合胎基布。
图1 玻璃钢夹砂管承接口表层柔性防渗的示意图
4.3.2 施工工艺
4.3.2.1 底材处理
打开调压阀将管道内水排空,倒虹处利用管线布置的排水阀井加设水泵抽水,管道内剩余积水通过人工赶水,利用小泵集中抽排和水桶提出。然后用抹布将漏水承插口抹干擦净。排水及施工过程中将管线排气阀井全部打开,方便人员设备进出和保持管道内空气流通。为加快施工进度,保证施工质量,确保承插口处处理干燥,在打磨承插口处时可用风机和酒精喷灯烘干。
玻璃钢夹砂管表面处理首先用角磨机对表面进行打磨,打磨宽度为35cm,清除表层氧化层及表面的棱角,直到出现新的界面,用丙酮将表面的灰尘、浮渣擦干净,要求管壁表面平整、坚固、无孔洞。
4.3.2.2 界面剂施工
SK手刮聚脲涂层与玻璃钢夹砂管之间的粘接面采用专用界面剂。基面处理后,在玻璃钢夹砂管表面涂刷界面剂,涂刷宽为35cm,用量约150~270g,厚度要求薄而均匀,无漏涂现象。
4.3.2.3 凹槽处理
界面剂表干后(刷完界面剂约2h),在玻璃钢夹砂管承插接口的凹槽处嵌填高强聚脲。
4.3.2.4 玻璃钢夹砂管承插接口表层止水
凹槽处理完毕后直接刮涂第一层SK手刮聚脲,随后在承插接口部位15cm范围内铺盖胎基布(在承插口位置沿内径铺盖一圈),再涂刷2~3遍SK手刮聚脲。每次涂刷SK手刮聚脲的允许作业时间在2h以内,直至承插接口中间部位聚脲厚度达3mm、外侧2mm厚,宽度为30cm(平均每米用量0.8 kg)。
4.3.2.5 施工注意事项
(1)在SK手刮聚脲涂刷范围的周边,保证SK手刮聚脲涂层与玻璃钢管的搭接牢固可靠,避免在高速水流冲刷下开口掀起。界面剂宽度大于35cm。
(2)保证承插接口部位涂层厚度大于3mm。
(3)涂刷均匀,涂刷一次成型,不要来回涂,防止出现小包。
4.3.3 验收标准
(1)手刮聚脲基层应牢固,基面应洁净、平整,不得有空鼓、松动、起砂和脱皮现象。
(2)手刮聚脲涂层应与基层粘结牢固,表面平整、涂刷均匀,不得有流淌、皱褶、鼓泡、露胎体等缺陷,粘接强度大于2.0MPa。
(3)手刮聚脲的平均厚度应符合设计要求,最小厚度不得小于设计厚度的90%。厚度可用针测法或割取20mm×20mm实样用卡尺测量。
4.3.4 材料指标
4.3.4.1 SK手刮聚脲性能指标
SK手刮聚脲为单组分,分为“抗冲磨型”和“防渗型”两种。玻璃钢管承插接口防渗建议采用抗冲磨型SK手刮聚脲,主要技术指标见表1。
表1 SK手刮聚脲(抗冲磨型)主要技术指标
4.3.4.2 高强聚氨酯性能指标
高强聚氨酯密封胶为柔性防水材料,是单组分高触变膏状体,其接触空气后,在空气中湿气作用下固化成一种高弹性的密封胶。高强聚氨酯密封胶主要技术指标见表2。
5 完工检测
通过对现场已处理的玻璃钢夹砂管管缝检测结果和管道通水充水检验结果分析:柔性防渗材料的拉伸强度达到16MPa以上、断裂伸长率达到95%以上、粘接强度达到2.0MPa,管道渗漏量不大于3L/(min·km)满足RPMP管缝防渗要求。针对湿陷性地基引起的漏水采用单组分聚脲、聚氨酯密封胶及复合胎基布的方案处理玻璃钢夹砂管管缝是可行的。
表2 聚氨酯密封胶主要技术指标
6 结束语
玻璃钢夹砂管道管口处漏水聚脲施工处理,对原有管道结构不产生改变,具有施工方便、快速等特点,所用材料无毒、无污染,广泛适用于工业、农业供水管道内施工。