CN110159866B - 一种暗埋钢管补强加固的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种暗埋钢管补强加固的施工方法，涉及暗埋钢管施工技术领域；该方法包括步骤：裂缝止水、管道清洗打磨、弧形钢板加工、弧形钢板焊接、焊缝打磨以及灌注水泥砂浆；本发明的有益效果是：该施工方法在不改变管道现状的前提下实现防渗补强，对管道以上构筑物影响较小，施工方便，施工时间短。
Description
技术领域
本发明涉及暗埋钢管施工技术领域，更具体的说，本发明涉及一种暗埋钢管补强加固的施工方法。
背景技术
水库间输水涵管管网由于流量较大，通常尺寸都采用直径两米以上的钢管，埋于地下几米至十几米，在长期使用后，由于地质的不均匀沉降等因素，使有焊缝缺陷的位置出现局部开裂等现象，涵管管网长期在处于渗水过程中，会不断引起地质变化，以致影响管网上部结构物的安全性，不容忽视。
目前，对于管道渗漏水的处理，容易想到的方式是对于管道进行外围补焊加固，这种方式的缺陷是：1、成本高，开挖土方量大，场地局限，施工造价较高；2、施工难度大，开挖深度大，基坑支护难以实施；3、施工时间长，从开挖到固定管道，然后加固补强，时间长。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种暗埋钢管补强加固的施工方法，该施工方法在不改变管道现状的前提下实现防渗补强，对管道以上构筑物影响较小，施工方便，施工时间短。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种暗埋钢管补强加固的施工方法，其改进之处在于：该施工方法包括以下的步骤：
A、裂缝止水，在管道停止输水后，通过人工对管道的裂缝位置进行标识，向裂缝中塞入阻水物，并对裂缝处用钢筋进行初步补焊；
B、管道清洗打磨，用高压水枪清洗管道的内壁，用砂轮打磨机沿焊缝的两边各30±2cm的范围内进行打磨；
C、弧形钢板加工，按管道的内部尺寸制作多个弧形钢板，且每个弧形钢板的外表面均能够紧贴管道的内壁面；弧形钢板采用厚度2cm、宽度40cm的厚钢板加工而成，每块弧形钢板的长度为50cm，多个弧形钢板拼接后，在首尾端的弧形钢板之间形成一拼接处，并且该拼接处的弧形钢板的长度根据拼接完成后的剩余长度计算得出；
该步骤中，前一个弧形钢板的末端与后一个弧形钢板的顶端相拼接，且后一个弧形钢板的顶端具有60°的坡口；
D、弧形钢板焊接，将弧形钢板贴紧在管道的内壁上，测试弧形钢板的贴合度，以确认是否需要调整弧形钢板的弧度；在符合贴合度的情况下，从管道的底部开始逐个对拼接的弧形钢板进行焊接，将弧形钢板固定在管道的内壁上；
相邻的弧形钢板之间的焊缝为纵向焊缝，弧形钢板与管道内壁之间的焊缝为环向焊缝，焊接时先对环向焊缝进行焊接，再对纵向焊缝进行焊接，采用分层焊的方式实现焊接，保证焊缝的饱满；
E、焊缝打磨，在焊缝全部焊接完成后，清理焊渣，对焊缝表面进行打磨，并进行超声波检测，若检测不合格则重新补焊，直至检测合格为止；
F、灌注水泥砂浆，在管道底部裂缝处开设直径4-5cm的两个圆孔，两个圆孔间隔0.8-1m，向第一个圆孔中插入钢花管，将水泥砂浆注入地层空隙与裂缝之间，以加固地层，注浆压力大于0.8MPa，或地表面明显冒浆后停止注浆；此后，在第一次注浆结束，间隔30分钟后对第二个圆孔进行二次注浆，以达到更好的注浆效果；
注浆结束后，切断钢花管，采用方形的钢板封堵钢花管的预留孔，且钢板通过四面焊接的方式焊接在弧形钢板上。
进一步的，所述的步骤A中，所述的阻水物为麻布。
进一步的，所述的步骤A中，在管道停止输水后，打开管道的检查井，在两个检查井之间采用鼓风机送风，持续时间为整个施工期间；此后检测需要施工的管道内的有害气体是否超标，检测时间的间隔为30分钟；
并且，在人工对管道的裂缝位置进行标识前，需通风24小时。
进一步的，所述的步骤F中，在注浆前，还包括有制备水泥砂浆的过程：
f1、准备注浆材料，布置好注浆泵、高速搅拌机以及注浆管；
f2、将注浆材料放入高速搅拌机中搅拌均匀，然后用流动度测定仪测定搅拌完成后的注浆液的流动性；
f3、在流动性满足要求后，开启注浆泵进行注浆，将水泥砂浆注入地层空隙与裂缝之间。
进一步的，所述的步骤F中，方形的钢板的尺寸为10cm*10cm。
本发明的有益效果是：本发明的一种暗埋钢管补强加固的施工方法，在不改变现状的前提下实现防渗补强，在管道内部进行焊接加固，对管道以上的构筑物的影响较小，施工方便、施工时间短，无需开挖大量土方，降低了施工造价。
附图说明
图1为本发明的一种暗埋钢管补强加固的施工方法的工艺流程图。
图2为本发明的一种暗埋钢管补强加固的施工方法中的管道的纵截面示意图。
图3为图2中A-A处剖面示意图。
图4为图3中C-C处剖面示意图。
图5为图3中B-B处剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1
参照图1至图5所示，本发明揭示了一种暗埋钢管补强加固的施工方法，通过该施工方法，对直径较大（直径≥2m）的输水涵管的缝隙进行焊接，在不改变现状的前提下实现防渗补强，具体的，在本实施例中，该施工方法包括以下的步骤：
A、裂缝止水，在管道1停止输水后，通过人工对管道1的裂缝位置进行标识，向裂缝中塞入阻水物，该阻水物为麻布，并对裂缝处用钢筋进行初步补焊；
此步骤中，在管道1停止输水后，打开管道1的检查井，在两个检查井之间采用鼓风机送风，持续时间为整个施工期间；此后检测需要施工的管道1内的有害气体是否超标，检测时间的间隔为30分钟；并且，在人工对管道1的裂缝位置进行标识前，需通风24小时；
B、管道1清洗打磨，用高压水枪清洗管道1的内壁，用砂轮打磨机沿焊缝的两边各30cm的范围内进行打磨；
C、弧形钢板加工，如图2所示，按管道1的内部尺寸制作多个弧形钢板2，且每个弧形钢板2的外表面均能够紧贴管道1的内壁面；本实施例中，弧形钢板2采用厚度2cm、宽度40cm的厚钢板加工而成，每块弧形钢板2的长度为50cm，多个弧形钢板2拼接后，在首尾端的弧形钢板2之间形成一拼接处，并且该拼接处的弧形钢板2的长度根据拼接完成后的剩余长度计算得出；
在本实施例中，所述管道的直径为2m，该管道的周长即为3.14*2=12.56m，12.56m/0.505m=24.9（其中每块弧形钢板的长度为50cm，相邻弧形钢板拼接后的缝隙为0.5cm），因此，需要24块50cm的弧形钢板2，拼接处的弧形钢板的长度为45cm；该步骤中，如图5所示，前一个弧形钢板2的末端与后一个弧形钢板2的顶端相拼接，且后一个弧形钢板2的顶端具有60°的坡口；
D、弧形钢板2焊接，将弧形钢板2贴紧在管道1的内壁上，测试弧形钢板2的贴合度，以确认是否需要调整弧形钢板2的弧度；在符合贴合度的情况下，从管道1的底部开始逐个对拼接的弧形钢板2进行焊接，将弧形钢板2固定在管道1的内壁上；
相邻的弧形钢板2之间的焊缝为纵向焊缝，弧形钢板2与管道1内壁之间的焊缝为环向焊缝，结合图3至图5所示，其中H0表示原管道的焊缝，H1表示环向焊缝，H2表示纵向焊缝；焊接时先对环向焊缝进行焊接，再对纵向焊缝进行焊接，采用分层焊的方式实现焊接，保证焊缝的饱满；
E、焊缝打磨，在焊缝全部焊接完成后，清理焊渣，对焊缝表面进行打磨，并进行超声波检测，若检测不合格则重新补焊，直至检测合格为止；
F、灌注水泥砂浆，在管道1底部裂缝处开设直径5cm的两个圆孔，两个圆孔间隔0.8m，向第一个圆孔中插入钢花管3，将水泥砂浆注入地层空隙与裂缝之间，以加固地层，注浆压力大于0.8MPa，或地表面明显冒浆后停止注浆；此后，在第一次注浆结束，间隔30分钟后对第二个圆孔进行二次注浆，以达到更好的注浆效果；
注浆结束后，切断钢花管3，采用方形的钢板4封堵钢花管3的预留孔，且钢板4通过四面焊接的方式焊接在弧形钢板2上；所述方形的钢板4的尺寸为10cm*10cm。
所述的步骤F中，在注浆前，还包括有制备水泥砂浆的过程：
f1、准备注浆材料，布置好注浆泵、高速搅拌机以及注浆管；
f2、将注浆材料放入高速搅拌机中搅拌均匀，然后用流动度测定仪测定搅拌完成后的注浆液的流动性；
f3、在流动性满足要求后，开启注浆泵进行注浆，将水泥砂浆注入地层空隙与裂缝之间。
实施例2
参照图1至图5所示，本发明揭示了一种暗埋钢管补强加固的施工方法，通过该施工方法，对直径较大（2m以上）的输水涵管的缝隙进行焊接，在不改变现状的前提下实现防渗补强，具体的，在本实施例中，该施工方法包括以下的步骤：
A、裂缝止水，在管道1停止输水后，通过人工对管道1的裂缝位置进行标识，向裂缝中塞入阻水物，该阻水物为麻布，并对裂缝处用钢筋进行初步补焊；
此步骤中，在管道1停止输水后，打开管道1的检查井，在两个检查井之间采用鼓风机送风，持续时间为整个施工期间；此后检测需要施工的管道1内的有害气体是否超标，检测时间的间隔为30分钟；并且，在人工对管道1的裂缝位置进行标识前，需通风24小时；
B、管道1清洗打磨，用高压水枪清洗管道1的内壁，用砂轮打磨机沿焊缝的两边各30cm的范围内进行打磨；
C、弧形钢板加工，如图2所示，按管道1的内部尺寸制作多个弧形钢板2，且每个弧形钢板2的外表面均能够紧贴管道1的内壁面；本实施例中，弧形钢板2采用厚度2cm、宽度40cm的厚钢板加工而成，每块弧形钢板2的长度为50cm，多个弧形钢板2拼接后，在首尾端的弧形钢板2之间形成一拼接处，并且该拼接处的弧形钢板2的长度根据拼接完成后的剩余长度计算得出；
该步骤中，如图5所示，前一个弧形钢板2的末端与后一个弧形钢板2的顶端相拼接，且后一个弧形钢板2的顶端具有60°的坡口；
D、弧形钢板2焊接，将弧形钢板2贴紧在管道1的内壁上，测试弧形钢板2的贴合度，以确认是否需要调整弧形钢板2的弧度；在符合贴合度的情况下，从管道1的底部开始逐个对拼接的弧形钢板2进行焊接，将弧形钢板2固定在管道1的内壁上；
相邻的弧形钢板2之间的焊缝为纵向焊缝，弧形钢板2与管道1内壁之间的焊缝为环向焊缝，结合图3至图5所示，其中H0表示原管道的焊缝，H1表示环向焊缝，H2表示纵向焊缝；焊接时先对环向焊缝进行焊接，再对纵向焊缝进行焊接，采用分层焊的方式实现焊接，保证焊缝的饱满；
E、焊缝打磨，在焊缝全部焊接完成后，清理焊渣，对焊缝表面进行打磨，并进行超声波检测，若检测不合格则重新补焊，直至检测合格为止；
F、灌注水泥砂浆，在管道1底部裂缝处开设直径5cm的两个圆孔，两个圆孔间隔1m，向第一个圆孔中插入钢花管3，钢花管3能够在注浆时有多个孔出浆，在土层不同高度进行注浆，防止单孔阻塞；此后将水泥砂浆注入地层空隙与裂缝之间，以加固地层，注浆压力大于0.8MPa，或地表面明显冒浆后停止注浆；此后，在第一次注浆结束，间隔30分钟后对第二个圆孔进行二次注浆，以达到更好的注浆效果；
注浆结束后，切断钢花管3，采用方形的钢板4封堵钢花管3的预留孔，且钢板4通过四面焊接的方式焊接在弧形钢板2上；所述方形的钢板4的尺寸为10cm*10cm。
所述的步骤F中，在注浆前，还包括有制备水泥砂浆的过程：
f1、准备注浆材料，布置好注浆泵、高速搅拌机以及注浆管；
f2、将注浆材料放入高速搅拌机中搅拌均匀，然后用流动度测定仪测定搅拌完成后的注浆液的流动性；
f3、在流动性满足要求后，开启注浆泵进行注浆，将水泥砂浆注入地层空隙与裂缝之间。
本发明的一种暗埋钢管补强加固的施工方法，在不改变现状的前提下实现防渗补强，在管道内部进行焊接加固，对管道以上的构筑物的影响较小，施工方便、施工时间短，无需开挖大量土方，降低了施工造价。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (5)
1.一种暗埋钢管补强加固的施工方法，其特征在于：该施工方法包括以下的步骤：
A、裂缝止水，在管道停止输水后，通过人工对管道的裂缝位置进行标识，向裂缝中塞入阻水物，并对裂缝处用钢筋进行初步补焊；
B、管道清洗打磨，用高压水枪清洗管道的内壁，用砂轮打磨机沿焊缝的两边各30±2cm的范围内进行打磨；
C、弧形钢板加工，按管道的内部尺寸制作多个弧形钢板，且每个弧形钢板的外表面均能够紧贴管道的内壁面；弧形钢板采用厚度2cm、宽度40cm的厚钢板加工而成，每块弧形钢板的长度为50cm，多个弧形钢板拼接后，在首尾端的弧形钢板之间形成一拼接处，并且该拼接处的弧形钢板的长度根据拼接完成后的剩余长度计算得出；
该步骤中，前一个弧形钢板的末端与后一个弧形钢板的顶端相拼接，且后一个弧形钢板的顶端具有60°的坡口；
D、弧形钢板焊接，将弧形钢板贴紧在管道的内壁上，测试弧形钢板的贴合度，以确认是否需要调整弧形钢板的弧度；在符合贴合度的情况下，从管道的底部开始逐个对拼接的弧形钢板进行焊接，将弧形钢板固定在管道的内壁上；
相邻的弧形钢板之间的焊缝为纵向焊缝，弧形钢板与管道内壁之间的焊缝为环向焊缝，焊接时先对环向焊缝进行焊接，再对纵向焊缝进行焊接，采用分层焊的方式实现焊接，保证焊缝的饱满；
E、焊缝打磨，在焊缝全部焊接完成后，清理焊渣，对焊缝表面进行打磨，并进行超声波检测，若检测不合格则重新补焊，直至检测合格为止；
F、灌注水泥砂浆，在管道底部裂缝处开设直径4-5cm的两个圆孔，两个圆孔间隔0.8-1m，向第一个圆孔中插入钢花管，将水泥砂浆注入地层空隙与裂缝之间，以加固地层，注浆压力大于0.8MPa，或地表面明显冒浆后停止注浆；此后，在第一次注浆结束，间隔30分钟后对第二个圆孔进行二次注浆，以达到更好的注浆效果；
注浆结束后，切断钢花管，采用方形的钢板封堵钢花管的预留孔，且钢板通过四面焊接的方式焊接在弧形钢板上。
2.根据权利要求1所述的一种暗埋钢管补强加固的施工方法，其特征在于：所述的步骤A中，所述的阻水物为麻布。
3.根据权利要求1所述的一种暗埋钢管补强加固的施工方法，其特征在于：所述的步骤A中，在管道停止输水后，打开管道的检查井，在两个检查井之间采用鼓风机送风，持续时间为整个施工期间；此后检测需要施工的管道内的有害气体是否超标，检测时间的间隔为30分钟；
并且，在人工对管道的裂缝位置进行标识前，需通风24小时。
4.根据权利要求1所述的一种暗埋钢管补强加固的施工方法，其特征在于：所述的步骤F中，在注浆前，还包括有制备水泥砂浆的过程：
f1、准备注浆材料，布置好注浆泵、高速搅拌机以及注浆管；
f2、将注浆材料放入高速搅拌机中搅拌均匀，然后用流动度测定仪测定搅拌完成后的注浆液的流动性；
f3、在流动性满足要求后，开启注浆泵进行注浆，将水泥砂浆注入地层空隙与裂缝之间。
5.根据权利要求1所述的一种暗埋钢管补强加固的施工方法，其特征在于：所述的步骤F中，方形的钢板的尺寸为10cm*10cm。
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