CN102927364B - 钢筋混凝土管安装施工方法及钢筋砼管道专用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢筋混凝土管安装施工方法，包括以下步骤：(1)吊装下管：采用吊车辅助使用钢筋砼管道专用夹具在沟槽内下管；(2)管口凿毛：管口凿毛采用手持式混凝土凿毛机；(3)抹带施工：采用混凝土界面剂均匀涂抹管道接口；抹带砂浆掺加石棉长绒纤维；(4)管座施工；(5)闭水试验。本发明还涉及一种钢筋砼管道专用夹具。有益效果是，提高工作效率，避免砼管口处易被钢丝绳损坏，解决管口缝隙的控制问题，提高管口凿毛效果及施工效率，加强管口砂浆结合效果；抹带砂浆掺加石棉长绒纤维均匀拌合，提高砂浆的强度，避免砂浆容易干缩、裂缝、脱落，造成管道接口漏水现象；采用混凝土界面剂，提高了闭水合格率。

Description

钢筋混凝土管安装施工方法及钢筋砼管道专用夹具

技术领域

    本发明属于建筑领域，涉及一种钢筋混凝土管安装施工方法及钢筋砼管道专用夹具。

背景技术

传统施工工艺施工钢筋混凝土管安装，经常发生管道管口被钢丝绳吊装过程中破损，管口凿毛不彻底、砂浆脱落、裂缝，管道接口不严密，接口漏水，闭水不合格现象，接口不严密，受水流冲刷造成管道周围空洞，发生沉陷。

以往在钢筋混凝土管道吊装时，通常使用穿心吊或捆绑吊法进行吊装作业。当使用穿心吊时，砼管口处易被钢丝绳损坏，且安管时，为了便于摘取钢丝绳，管道接口处缝隙留设过大，当使用捆绑吊时，可以解决管口缝隙的控制问题，但因平基已形成，造成管道就位后，钢丝绳被压在方道下方，难以摘取。

发明内容

    本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种密闭性好、闭水试验效果好、安装快的钢筋混凝土管安装施工方法及钢筋砼管道专用夹具。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的钢筋混凝土管安装施工方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

(1)吊装下管：采用吊车辅助使用钢筋砼管道专用夹具在沟槽内下管，吊装时夹具长度中心与管道长度中心对齐，接口安装到位，吊装过程中保持平衡；

(2)管口凿毛：管口凿毛采用手持式混凝土凿毛机，凿毛均匀；

(3)抹带施工：管道安管时，采用混凝土界面剂均匀涂抹管道接口；然后进行管道抹带施工，抹带砂浆掺加石棉长绒纤维，砂浆质量比为 石棉长绒纤维：水泥：黄砂=1:3:6的比例，机械均匀拌合砂浆，对管道进行抹缝处理；

(4)管座施工；

(5)闭水试验。

本发明的钢筋砼管道专用夹具，其特殊之处在于：包括铰接在一起的两根柄，柄的上端设有挂绳孔，柄的下端设有向内弯曲的半圆弧形卡爪，卡爪内侧带有橡胶护垫。

本发明的钢筋砼管道专用夹具，卡爪内侧的中部和下部分别带有与钢筋砼管道平行的辅助夹板，橡胶护垫固定在辅助夹板上。

本发明的有益效果是：

1、在钢筋混凝土管下管过程中，采用钢筋砼夹具吊装，保证吊装过程中管道平衡，管材始终保持水平状态，提高工作效率，避免砼管口处易被钢丝绳损坏，解决管口缝隙的控制问题，解决了工人频繁的摘挂钢丝绳和钢丝绳被压在管道下方，难以摘取问题，提高了工作效率，解决了现有两种吊法的弊端。

该吊装夹具是在参考大量夹具设计文献结合工程实际情况基础上进行精心设计与改良实验得到的，与其它施工方法比较，施工费用低且投资小，具有良好的社会效益和经济效益，在市政工程建设中有推广价值。

2、采用凿毛机代替人工凿毛，提高管口凿毛效果及施工效率，加强管口砂浆结合效果，避免结合不紧密造成渗水。

3、抹带砂浆掺加石棉长绒纤维均匀拌合，改善砂浆特性，提高砂浆的强度，对管道进行抹缝施工，内外缝填缝处理，避免  砂浆容易干缩、裂缝、脱落，造成管道接口漏水现象。

4、采用混凝土界面剂，能够增强对混凝土表面的粘结力，具有良好的耐水、抗冻融性能，避免了抹灰层空鼓、起壳，造成接口砂浆脱落、漏水现象，提高了闭水合格率，提高钢筋混凝土管道接口整体性，具有保护管材接口、操作简便、效率高、提高管道整体密闭性、达到了良好闭水效果，避免因管道周围空洞渗漏引起的道路沉陷等显著优点，保障人民生命安全，同时减少管道维护费用，社会效益是相当显著的。在钢筋混凝土管施工中有推广价值。

5、该施工方法宜在钢筋混凝土管安装工程中应用，特别是工期紧，混凝土管道密闭性高，闭水要求高的条件下，施工优点更加明显，具有操作简便、工期快、造价省、施工安全等显著优点。

附图说明

图1是钢筋砼管道专用夹具示意图；图2是钢筋砼管道专用夹具吊装管道示意图；图3是管槽断面示意图。

图中，1柄，2挂绳孔，3卡爪，4辅助夹板，5钢丝绳。

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。

本发明的钢筋混凝土管安装施工方法，包括以下步骤：

(1)吊装下管：采用吊车辅助使用钢筋砼管道专用夹具在沟槽内下管，吊装时夹具长度中心与管道长度中心对齐，接口处缝隙安装到位，吊装过程中保持平衡；

(2)管口凿毛：管口凿毛采用手持式混凝土凿毛机，凿毛均匀；

(3)抹带施工：管道安管时，采用混凝土界面剂均匀涂抹管道接口；然后进行管道抹带施工，抹带砂浆掺加石棉长绒纤维，砂浆质量比为 石棉长绒纤维：水泥：黄砂=1:3:6的比例，机械均匀拌合砂浆，对管道进行抹缝处理；

(4)管座施工；

(5)闭水试验。

本发明的钢筋砼管道专用夹具，包括铰接在一起的两根柄1，柄的上端设有挂绳孔2，柄的下端设有向内弯曲的半圆弧形卡爪3，卡爪内侧带有橡胶护垫。卡爪内侧的中部和下部分别带有与钢筋砼管道平行的辅助夹板4，橡胶护垫固定在辅助夹板上。

详细步骤如下：

1  测量放样

开工前应校测与本工程衔接的已建管道、构筑物等平面位置和高程。测量时先测量管道中心线和检查井位置，在管道转弯、分支处设置施工控制桩并撒出石灰线以便开挖，在机械开挖施工时架设水准仪进行跟踪测量。

沟槽开挖

（1）沟槽开挖前，应根据施工需要进行调查，掌握管道沿线的现场地形、地貌、建筑物、各种管线和其他设施的情况以及工程地质、水文地质资料、排水条件，并编制排水方案。

（2）沟槽开挖过程及时控制开挖深度，防止超挖；沟槽开挖后应及时恢复沟槽中心线和控制高程，采用设置坡度板来进行高程、中心线控制，随时检查坡度板设置位置和高程是否准确，确保沟槽中心线、坡度及附属构筑物位置正确。

（3）沟槽的宽度应便于管道铺设、安装，以及夯实机具操作和地下水排出。沟槽的最小宽度应按下式计算确定：

b≥D1+2S

式中  b――沟槽的最小宽度(mm)；

D1――管外径(mm)；

S――管壁到沟槽壁的距离(mm)，按表5.2.2确定。

（4）沟槽边坡的最陡坡度应根据沟槽土质确定，必要时沟槽壁应设置支撑或护板，并编制应急预案。土方开挖采用机械开挖，槽底预留20cm由人工清底，开挖过程严禁超挖，以防扰动地基。

 （5）  在软土沟槽坡顶不宜设置静载或动载；需要设置时，应对土的承载力和边坡的稳定性进行验算。

（6）  当沟槽挖深较大时，应按机械性能合理确定分层开挖的深度。

（7） 沟槽支护

根据施工现场的土质和地下水情况，沟槽要进行边坡支护。沟槽支撑一般分单板撑、井字撑、稀撑、密撑、企口板桩等，根据现场土质、地下水位、槽深、施工季节和槽边建筑物等情况，选用支撑类型。

基础处理

（1）当土壤承载力为8～100KPa和非岩石时应采用原状土作为基础；当土壤承载力为5～70KPa时，应采用经夯实后的原土作为基础，夯实密度应达到95％。

（2）沟槽底遇淤泥、卵石、岩石、硬质土、不规则碎石块及浸泡土质应挖除后作相应的管基处理。管道经过不良地质时应按设计要求进行管基加固。

管道基础

沟槽形成经验收合格后，进行管道基础施工。基础施工前由测量人员用全站仪定出管道中心线，并在中心桩上测出高程，基础高程和压实度要严格控制。基础分为120°砼基础、180°钢筋砼基础、砂包封基础和砼包封基础。

管道安装

1 夹具吊装下管

(1)首先对现场人员进行安全技术交底，检查吊车车辆质量，确保运行良好，并在有效负荷内运转施工，检查钢筋砼管道专用夹具的闭合是否顺利，保证钢丝绳与吊车和专用夹具连接牢固可靠。

(2)本工法采用人工辅助16T吊车使用钢筋砼管道专用夹具下管，下管时，根据沟槽宽度、深度、土质等环境情况，确定吊车距槽边的距离、管材存放、行车路线等。吊车回转半径内除工作人员外不得有人，以确保安全。

(3)管道吊装前，确保夹具夹在管道中心，保证管道中心与起吊钢丝绳大致在一条线上，起吊之前首先进行试吊，先吊起离地面100mm，确保无异常情况后，方可吊入沟槽，并有专人进行指挥，起重机臂下严禁站人。吊装时夹具长度中心与管道长度中心对齐，接口处缝隙安装到位，吊装过程中保持平衡。

(4)管道快接近槽底时，降低管道下降速度，使管道平稳下落至槽底，然后继续向下缩放钢丝绳一定长度，以达到方便拆下钢筋砼专用夹具，提升夹具，继续下一根管道吊装，依次重复吊装。

(5)管道安装时，根据控制桩控制流水面高程并稳固。稳管时以管内径底标高为准。调整管道高程，所用垫块必须坚固，本工程拟采用预制砼楔形垫块稳管，并保证垫块放置平稳。

(6)管道中心控制采用边线和中线双线控制，以保证高程及平面位置符合要求。

(7)稳管顺序从下游排向上游，稳管时保证以下质量要求：管中心位置允许偏差20mm；管底高程允许偏差±10mm；相邻两节管口内底高差不大于3mm。

2.管口凿毛

管口凿毛采用手持式混凝土凿毛机，代替人工凿毛，机型小，使用方便，每分钟可以做24000-50600次的凿击频率，每小时凿击面积按不同混凝土强度可达30-100平方米，同时减少对管材的破坏。凿毛头由两个高优质钨钢合金凿毛靴头组成，空压机来提供机器动力。凿毛靴头的使用寿命在3000m2以上，操作方便，施工效率高，对管材无破损，凿毛效果好，抹带结合效果好。

3 界面剂抹带施工

管道安管时，为保证抹带砂浆能与钢筋砼良好粘接，保证接口与管道的整体性，采用产品界面剂涂抹管道接口进行施工，涂抹均匀，增强砂浆与混凝土管口的粘结性，保证砂浆与砼管道粘结效果和管道的密闭性。

混凝土界面剂是一种聚合物改性水泥砂浆，能够增强对基层的粘结力，具有良好的耐水、耐湿热、抗冻融性能、避免了抹灰层空鼓、起壳的现象，主要用于混凝土管口与抹带砂浆的结合处。

4.抹带施工

界面剂涂抹管口后，进行管道抹带施工，抹带砂浆掺加石棉长绒纤维，机械均匀拌合砂浆，砂浆质量比为石棉长绒纤维：水泥：黄砂=1:3:6的比例，，对管道进行抹缝处理。接口时应先将拌合好的石棉长绒纤维砂浆塞入接口，并分层用专用工具打实，打完口后应做好接口的保湿养护。

5.管座施工

管道安装完毕并对高程及中心线偏位进行检查合格后，即可进行管座的施工。管座施工采用人工支设定型钢模板，沟槽内现浇砼，人工使用振捣棒振捣成型，覆盖草帘、洒水养生。

6闭水试验

管道回填前必须做好闭水试验

（1）闭水试验前做好以下工作

管道及检查井外观质量已检查合格；沟槽内无积水；全部预留孔洞已封堵等具备条件后，进行污水管道闭水试验。

（2）检验方法

将管道两端的管口封堵，向闭水段的检查井内注水，管内灌满水后浸泡时间不少于24h，使管道充分浸透；当试验水头达规定水头开始计时，观察管道的渗水量，直至观测结束时，不断向管内补水，保持试验水头恒定，渗水量的观测时间不得少于30分钟。试验合格后方能覆土，且接口闭水前不允许用水泥砂浆或其他材料勾缝。将实测渗水量与《排水管道闭水试验允许渗水量》表进行比较，确定该段是否合格。

排水管道闭水试验允许渗水量见GB50268-2008。

管道实测渗水量按下式计算：q=W/T*L

式中q—实测渗水量(m3/d.km)；

W—闭水管道观测期间的渗水量(m3)；

T—实测渗水量观测时间(d)；L—闭水管段长度(km)。

管道允许渗水量按下式计算：                                                ；

式中Q—允许渗水量(m³/d.km)

D—管道内径(mm)

当q≤Q时，试验为合格。

7.沟槽回填

（1） 当管道连接后，必须尽快进行回填，防止管道移动和被破坏。回填时应正确选择管区回填材料，并按设计要求进行管区回填与夯实，管槽断面参见下图。

（2） 回填前应清除沟槽中的杂物，并排除积水，不得在有积水情况下回填。管顶覆土深度应符合设计要求，当管道覆土较浅，管道的承载力较低，压实工具的荷载较大，或原土回填达不到要求的压实度时，可与设计单位协商采用石灰土、砂、砂砾等具有结构强度或可以达到要求的其它材料回填。

（3） 管区应对称分层回填，严禁单侧回填。每次回填厚度应根据回填材料和回填方法确定，回填步骤需符合《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268规定。

已应用和推广的情况：

经我公司多年来的不断改进，现场实践，形成了夹具吊装钢筋混凝土管施工工法解决钢筋混凝土管道安装过程中的质量通病。这一工法在济南市浆水泉路南延工程、济南市西客站市政工程（一期）三标段、济南市文化(东、西)路道路排水工程中得到应用，其中济南市浆水泉路南延工程、济南市文化(东、西)路道路排水工程荣获济南市金杯奖，该工法解决钢筋混凝土管管口处易被钢丝绳损坏、管口缝隙的控制问题、工人频繁的摘挂钢丝绳和钢丝绳被压在管道下方，难以摘取问题、管口凿毛效率问题、抹带砂浆强度低、砂浆与管道结合不紧密、渗水问题。保证了管道接口的严密性，达到了闭水效果。在市政工程钢筋混凝土管安装施工中有广阔的应用空间和推广价值。

Claims (4)

1.一种钢筋混凝土管安装施工方法，其特征在于：管道安装方法包括以下步骤：

(1)吊装下管：采用吊车辅助使用钢筋砼管道专用夹具在沟槽内下管，下管时，根据沟槽宽度、深度、土质环境情况，确定吊车距槽边的距离、管材存放、行车路线；管道吊装前，确保夹具夹在管道中心，保证管道中心与起吊钢丝绳大致在一条线上，起吊之前首先进行试吊，先吊起离地面100mm，确保无异常情况后，方可吊入沟槽；吊装时夹具长度中心与管道长度中心对齐，接口安装到位，吊装过程中保持平衡；管道快接近槽底时，降低管道下降速度，使管道平稳下落至槽底，然后继续向下缩放钢丝绳一定长度，以达到方便拆下钢筋砼管专用夹具，提升夹具，继续下一根管道吊装，依次重复吊装；管道安装时，根据控制桩控制流水面高程并稳固；稳管时以管内径底标高为准；调整管道高程，所用垫块必须坚固，本工程拟采用预制砼楔形垫块稳管，并保证垫块放置平稳；管道中心控制采用边线和中线双线控制，以保证高程及平面位置符合要求；稳管顺序从下游排向上游，稳管时保证以下质量要求：管中心位置允许偏差20mm；管底高程允许偏差±10mm；相邻两节管口内底高差不大于3mm；

(2)管口凿毛：管口凿毛采用手持式混凝土凿毛机，凿毛均匀；

（3）界面剂抹带施工

管道安管时，为保证抹带砂浆能与钢筋砼管良好粘接，保证接口与管道的整体性，采用混凝土界面剂涂抹管道接口进行施工，涂抹均匀，增强砂浆与混凝土管口的粘结性，保证砂浆与砼管道粘结效果和管道的密闭性；

(4)管道抹带施工：界面剂涂抹管口后，进行管道抹带施工，抹带砂浆掺加石棉长绒纤维，机械均匀拌合砂浆，砂浆质量比为石棉长绒纤维：水泥：黄砂=1:3:6的比例，对管道进行抹缝处理；接口时应先将拌合好的石棉长绒纤维砂浆塞入接口，并分层用专用工具打实，打完口后应做好接口的保湿养护；

 (5)管座施工；管道安装完毕并对高程及中心线偏位进行检查合格后，即可进行管座的施工；管座施工采用人工支设定型钢模板，沟槽内现浇砼，人工使用振捣棒振捣成型，覆盖草帘、洒水养生；

(6)闭水试验：将管道两端的管口封堵，向闭水段的检查井内注水，管内灌满水后浸泡时间不少于24h，使管道充分浸透；当试验水头达规定水头开始计时，观察管道的渗水量，直至观测结束时，不断向管内补水，保持试验水头恒定，渗水量的观测时间不得少于30分钟；试验合格后方能覆土，且接口闭水前不允许用水泥砂浆或其他材料勾缝；将实测渗水量与GB50268-2008《排水管道闭水试验允许渗水量》表进行比较，确定该段是否合格；

（7）沟槽回填：管区应对称分层回填，严禁单侧回填；每次回填厚度应根据回填材料和回填方法确定。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土管安装施工方法，其特征在于：管道安装方法之前还包括以下步骤：

A 测量放样

开工前应校测与本工程衔接的已建管道、构筑物等平面位置和高程；测量时先测量管道中心线和检查井位置，在管道转弯、分支处设置施工控制桩并撒出石灰线以便开挖，在机械开挖施工时架设水准仪进行跟踪测量；

B沟槽开挖

（1）沟槽开挖前，应根据施工需要进行调查，掌握管道沿线的现场地形、地貌、建筑物、各种管线和其他设施的情况以及工程地质、水文地质资料、排水条件，并编制排水方案；

（2）沟槽开挖过程及时控制开挖深度，防止超挖；沟槽开挖后应及时恢复沟槽中心线和控制高程，采用设置坡度板来进行高程、中心线控制，随时检查坡度板设置位置和高程是否准确，确保沟槽中心线、坡度及附属构筑物位置正确；

（3）沟槽的宽度应便于管道铺设、安装，以及夯实机具操作和地下水排出；沟槽的最小宽度应按下式计算确定：

b≥D1+2S

式中  b――沟槽的最小宽度(mm)；

D1――管外径(mm)；

S――管壁到沟槽壁的距离(mm)；

（4）沟槽边坡的最陡坡度应根据沟槽土质确定，必要时沟槽壁应设置支撑或护板，并编制应急预案；土方开挖采用机械开挖，槽底预留20cm由人工清底，开挖过程严禁超挖，以防扰动地基；

（5）  在软土沟槽坡顶不宜设置静载或动载；需要设置时，应对土的承载力和边坡的稳定性进行验算；

（6）  当沟槽挖深较大时，应按机械性能合理确定分层开挖的深度；

（7） 沟槽支护

根据施工现场的土质和地下水情况，沟槽要进行边坡支护；沟槽支撑一般分单板撑、井字撑、稀撑、密撑、企口板桩，根据现场土质、地下水位、槽深、施工季节和槽边建筑物情况，选用支撑类型；

C基础处理

（1）当土壤承载力为8～100KPa和非岩石时应采用原状土作为基础；当土壤承载力为5～70KPa时，应采用经夯实后的原土作为基础，夯实密度应达到95％；

（2）沟槽底遇淤泥、卵石、岩石、硬质土、不规则碎石块及浸泡土质应挖除后作相应的管基处理；管道经过不良地质时应按设计要求进行管基加固；

D管道基础处理

沟槽形成经验收合格后，进行管道基础施工；基础施工前由测量人员用全站仪定出管道中心线，并在中心桩上测出高程，基础高程和压实度要严格控制；基础分为120°砼基础、180°钢筋砼基础、砂包封基础和砼包封基础。

3.一种权利要求1所述的钢筋混凝土管安装施工方法所用的钢筋砼管道专用夹具，其特征在于：包括铰接在一起的两根柄，柄的上端设有挂绳孔，柄的下端设有向内弯曲的半圆弧形卡爪，卡爪内侧带有橡胶护垫。

4.根据权利要求3所述的钢筋砼管道专用夹具，其特征在于：卡爪内侧的中部和下部分别带有与钢筋砼管道平行的辅助夹板，橡胶护垫固定在辅助夹板上。