港口工程新材料钢丝网骨架管埋地施工技术

徐涎筌 丁 靓

（中交三航局第三工程有限公司， 江苏 南京 210000）

0 前言

钢丝网骨架管共分为三层结构（见图1），以高强度钢丝网做为增强骨架，经内外高密度聚乙烯基体连续挤出复合成型。该种管材不仅保留了钢管的抗压性能，而且具备塑料管的卫生性能以及耐腐蚀、易于敷设、使用寿命长等特点，使金属管材不耐腐蚀、易结垢和塑料管材承压能力差、材质易老化的难题得到了解决。

图1 钢丝网骨架管结构

1 施工工艺

1.1 施工工艺流程

测量放线→沟槽开挖→管道对接并调整→电熔焊接→冷却→系统试验→沟槽回填并夯实。

1.2 施工方法

1.2.1 测量放线

由于港口位于水域边，地下水位的高低严重影响着管道施工的难度，须先对施工现场的地下水位进行勘测再进行沟槽开挖。开挖时使用全站仪放出管道敷设的中心轴线，设置便于观测的控制木桩并固定牢靠。根据管道的管径和埋深，计算出沟槽的开挖宽度。一般情况下，管道在港区内道路堆场区域埋深不小于1m，绿化带内埋深不小于0.7m，局部交叉处埋深视情况加深。最后用卷尺测量管道中心线至沟槽开挖的边缘线距离，并撒灰线以标识。沟槽底须预留施工工作面，开挖宽度可按下式进行计算：

B=D0+2(b1+b2)

式中 B-沟槽底开挖宽度(mm)；

D0-管道外径(mm)；

b1-管道单侧的工作面宽度(mm)；

b2-如果有支撑要求，管道单侧支撑宽度可以取150～200mm。

注： 1、当D0≤500mm时，b1取300mm，当500mm＜D0≤630mm时，b1取400mm，一般情况下钢丝网骨架管管径不超过Dn630；

2、当槽底需设排水沟时，b1根据排水沟宽度适当增加。

1.2.2 沟槽开挖

沟槽一般采用机械和人工结合的方法分段开挖，由于港口工程中的土质多为中密的砂土，因此开挖放坡系数取1∶1。开挖过程中施工人员须随时注意边坡的稳定性，禁止施工重型机械从沟槽边行驶通过。

开挖过程中保证槽底原土层不受扰动，若使用机械开挖，槽底须预留200～300mm土层由人工挖至设计标高，并使用平板振动夯机将槽底土层夯实。沟槽开挖须分段实施，及时安装管道，管道底部采用中粗砂垫层进行保护。

沟槽开挖整个过程须关注天气情况，提前考虑好降排水措施。沟槽内严禁受到水的浸泡，如果地下水位很高则须采用井点降水的方法将地下水位降至槽底0.5m以下，井点降水示意图如图2：

图2 井点降水示意图

1.2.3 管道对接并调整

沟槽开挖完毕，在槽底铺设中粗砂垫层，垫层厚度按照下式计算：

hd≥0.1（1+dn）

式中 hd-管底以下部分中粗砂垫层厚度(mm)，且不小于150mm； dn-管材的公称直径（mm）。

管道安装前，将管内的杂物清理干净，再用两根麻绳分别系于管道两端，使用吊具将管道缓缓放入沟槽内蜿蜒敷设。由于钢丝网骨架管管壁为PE材料，因此在装卸、搬运过程中，不得使用金属绳索进行吊装，以免划伤损坏管材，且不得抛掷、拖拽。

为了保证钢丝网骨架管接头的焊接质量，焊接前须对管材两端熔焊面的外表皮和电熔套筒的内表皮进行打磨以去除氧化层，打磨深度为0.2～0.5mm。如果在管道对接时，管材与管件太紧而不易承插，可以适当增加打磨量，打磨过程中不得伤及电熔套筒内的铜线圈。根据电熔套筒承插长度使用标识笔在管道上标记好插入的标识线，并用干净的毛巾将打磨的氧化皮全部擦除，焊接前再用95%以上浓度的酒精清洗一遍管道及电熔套筒的打磨区域。打磨工作完成以后，将电熔套筒推入管口适当的深度，松紧度适中为宜。

管道在穿越港区重载道路的部位须加设钢套管，钢套管管径比钢丝网骨架管管径大两个规格，套管两端各伸出道路结构2m以上，并且在套管表面做三油两布防腐。

1.2.4 电熔焊接

目前，钢丝网骨架管通常采用电热熔连接，该种连接方式是将管道承插到电热熔套筒中,通过对电热熔套筒内的电热丝接以220V±2V电压的电流使其发热,先让套筒内表面熔化产生熔体,受热膨胀的熔体使得管材与管件的间隙全被充满,直至接头处管材外表面被熔体全部包裹,使之与电熔套筒相互融合在一起,待冷却成型以后,管材与电熔套筒便紧密连接成整体。

管道与电熔套筒装配完成后，将进行焊接工作，焊接步骤如下：

1）将电熔焊机输出端插头与电熔接头插孔对接，检查是否插实以保证良好的接触。

2）保持管道焊接位置与焊机操作人员的安全距离。

3）打开焊机将电压调整到焊接所需的数值，然后启动焊机进行焊接，过程中随时监测参数显示是否为正常值。

4）在电熔过程中，不得触碰管道使其发生位移，也不得在接头部位施加任何的外在压力。

5）注意观察电熔套筒的观察孔，如果塑料熔融充满观察孔并突出孔外3 mm 以上，则可认为焊接完成。如果未达到要求，则须延长焊接时间直至焊好为止。钢丝网骨架管电熔连接示意如图3：

图3 电熔连接示意图

与钢制管道焊接不同，如果钢丝网骨架管接头未焊好，则无法进行返修补焊，将会造成管道、管件的报废，因此整个焊接过程的每个环节都要严格把控，每个接头都要确保一次焊接成功。

1.2.5 冷却

电熔焊接完成后，采用自然冷却的方法使接头降温。在冷却过程中，必须保证焊接接头不受任何外力的影响，以免对未完全熔融结合的接头造成损伤。钢丝网骨架管接头的冷却和固化时间要充足，以接头表面温度冷却至环境温度为宜。

1.2.6 系统试验

管道焊接并冷却完毕经检验合格后分段进行系统试验（管道强度试验和严密性试验），进行试验的每段管线长度不超过1.0km。试验前对除管道接头外的部位进行回填，管道两侧及管顶以上回填高度不小于500mm。

管道系统试验前做好准备工作，用法兰盲板将试验管段端部密封牢固，并设置临时支撑将其可靠固定。盲板上设置压力表和DN25的排气阀，排气管高度超过试验管线顶部500mm。试验加压设备采用5Mpa往复式试压泵，灌水设备采用DN32潜水泵。系统试验步骤如下：

1）用潜水泵向管道内充水，边灌水边排气，当管线端部排气管向外冒水时，说明管道内部已基本充满。

2）管道充满水后可接加压设备进行加压试验，使用校准好的压力表来监测试验压力。

3）管道升压时，如果发现压力表指针摆动不稳则须重新排气再升压。

4）管道的试验压力一般为工作压力的1.5倍，在水压升至试验压力后，停加压设备并关闭阀门，保持恒压10Min，压降不大于0.05Mpa为管道强度试验合格。然后降至工作压力并稳压30Min，无降压无泄漏为管道严密性试验合格。

1.2.7 沟槽回填并夯实

管道系统试验合格后及时对整条管线未回填的部分进行回填，槽底至管顶以上500mm范围内，不得有大于50mm的砖、石等硬物，承插口处以细粒料回填为宜，且沟槽内不得有积水。管道回填须两侧同时进行，两侧高差须在300mm以下。回填时每层土的回填高度不超过250mm，并使用振动平板夯机将土层进行夯实，每两层回填土搭接夯实层成阶梯状，且不得损伤管道，管道回填要求如图4：

图4 钢丝网骨架管回填剖面图

2 结束语

新材料钢丝网骨架管完美地结合了既耐压又耐腐蚀的特点，而且内壁光滑、对水质无污染、安装施工简便，其特点非常适合在港口工程中使用。笔者根据自己参与建设的港口工程，总结了以上钢丝网骨架管埋地安装施工方法和要点，希望能够对此种管材的施工提供技术参考。