一种防止不均匀沉降的预应力混凝土管道及其施工方法与流程

本发明涉及建筑技术领域，特别涉及一种防止不均匀沉降的预应力混凝土管道及其施工方法。

背景技术：

湿陷性黄土在我国中西部地区分部较广，它遇水沉陷，一般的管道在此敷设时，如处理不当常会使管道产生不均匀沉降，或在水侵蚀作用下产生悬空现象，从而改变了管道的受力状态。而预应力混凝土管道与一般的管道相比能够克服以上的问题和缺陷，并且在河道治理等湿陷性黄土地区应用不多，也未见国内有相关的类似报道。为保证其施工质量和工期要求，经过多种工艺比较和反复方案论证，研发总结了此类管道及施工方法，预应力混凝土管道能够承受较大的管外荷载，具有耐电化学腐蚀的性能，弥补了不能承受自重湿陷性黄土压力及地基处理的缺陷，为此，我们提出一种防止不均匀沉降的预应力混凝土管道及其施工方法。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种防止不均匀沉降的预应力混凝土管道及其施工方法，可以解决以上问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种防止不均匀沉降的预应力混凝土管道，包括管道和管道基础，所述管道管径为dn500mm-600mm，所述管道采用钢筋混凝土预应力管。

防止不均匀沉降的预应力混凝土管道的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：先对基坑进行放坡处理，且按照放坡系数为1：0.5进行沟槽开挖，且留有足够的宽度使得沟槽开挖后槽边两侧各有1m的平台。

步骤二：湿陷性黄土区预应力混凝土管垫层从上至下依次设有三七灰土垫和素土垫层，步骤一中验槽合格后，首先进行素土垫层回填，厚度为30cm，且素土垫层上铺设有三七灰土垫，厚度为15cm，分层铺垫并夯实，压实度系数不小于0.95。

步骤三：待垫层整平夯实，再浇筑180°混凝土管道基础的平基部分，管道接口处预埋6φ14钢筋且出平基部分混凝土垫层面240mm。

步骤四：混凝土垫层混泥土强度达到下管施工强度后，测量人员将管线中线放出，以及管外皮边线放出，将预应力混凝土管利用吊带，将预应力混凝土管放入槽钢中相对应的位置，将管道排好，然后对线校正，控制中线和标高，采用中心线法和边线法对中，在预应力混凝土管下沟时，采用逆流方向铺设，承口方向与介质流来方向相同，且承口方向与管道铺设方向相同，在预应力混凝土管上环向捆绑钢丝绳，在混凝土管承口端架设有横向钢梁，所述横向钢梁与混凝土管之间通过方木垫衬，所述钢丝绳与钢梁之间悬挂有两个同样规格的手拉倒链，拉紧倒链使管口对正，同步拉动倒链，将已套好橡胶圈的插口端部进入到承口工作面就位，同时随时矫正管子底部的直线度和橡胶圈的滚动位置。

步骤五：当预应力混凝土管安装完毕后，且调整固定后进行内外环筋绑扎，与步骤二的混凝土垫层预埋钢筋固定，同时通过止水带与聚乙烯发泡板固定，再在接口处进行第二次混凝土浇筑，浇至预应力混凝土管外皮下方，再进行5m整管包封且浇筑。

步骤六：养护3-4d达到一定强度后，然后进行闭水试验，向闭水段的检查井注水，观测管道的渗水量，直至观测结束时，应不断地向试验管段内补水，保持试验水头恒定。

步骤七：进行分层回填夯实，每层夯实厚度不大于20cm，且在胸腔两侧采用对称回填。

进一步的，在步骤一中基坑的开挖深度最深处大于8m，污水管道沟槽开挖深度小于5m时，且当本工程沟槽开挖深度不小于5m时，需将降土方至槽底小于5m的位置。

进一步的，在步骤二中素土垫层中不得含有草根和砖块。

进一步的，在步骤三中混凝土垫层采用c20混凝土，且浇筑厚度根据预应力混凝土管内径确定，浇筑层表面制成毛面并冲洗干净。

进一步的，在步骤四中预应力混凝土管接口前，将承口内部、插口外部及橡胶圈清刷干净，并在橡胶圈上涂抹润滑油后将橡胶圈套在插口端部，且橡胶圈保持平正，安装时回弹不得大于10mm。

进一步的，在步骤六中闭水实验注水之前，应检查管堵、管道、井身，达到无漏水要求后，再浸泡管道和井，试验前预应力混凝土管灌满水后浸泡时间大于24小时。

进一步的，在步骤七中回填从管底开始至管顶以上70cm范围内，采用人工回填，每层压实厚度不大于15cm，当回填至管顶1m以上时可用推土机配合压路机进行回填，压实厚度不超过30cm。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该防止不均匀沉降的预应力混凝土管道及其施工方法，施工简便、便于操作，在不影响管道施工进度情况下，保证了预应力钢筋混凝土接口处质量，使5m预应力混凝土管在湿陷性黄土发挥更大作用，且预应力钢筋混凝土管抗压强度高，保证接口处施工质量，如遇土基微量不均匀沉降，也不影响管道的正常使用，针对湿陷性黄土中排水管道接口处细部施工工艺，保证了因湿陷性黄土因遇水而沉陷压力管道受破坏，避免后期管道损坏，维修费用的减少，且具有良好的技术和社会推广价值，为今后类似工程提供借鉴意义。

【附图说明】

图1为本发明预应力混凝土管接口纵断面结构示意图；

图2为本发明预应力混凝土管接口横断面结构示意图；

图3为本发明预应力混凝土管安装结构示意图。

图中：1、混凝土垫层；2、三七灰土垫垫；3、素土垫层；4、预应力混凝土；5、环筋；6、倒链；7、钢丝绳；8、槽钢；9、橡胶圈；10、方木。

【具体实施方式】

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-3所示，一种防止不均匀沉降的预应力混凝土管道，包括管道和管道基础，所述管道管径为dn500mm-600mm，所述管道采用钢筋混凝土预应力管。

防止不均匀沉降的预应力混凝土管道的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：先对基坑进行放坡处理，且按照放坡系数为1：0.5进行沟槽开挖，且留有足够的宽度使得沟槽开挖后槽边两侧各有1m的平台。

步骤二：湿陷性黄土区预应力混凝土管4垫层从上至下依次设有三七灰土垫2和素土垫层3，步骤一中验槽合格后，首先进行素土垫层3回填，厚度为30cm，且素土垫层3上铺设有三七灰土垫2，厚度为15cm，分层铺垫并夯实，压实度系数不小于0.95。

步骤三：待垫层整平夯实，再浇筑180°混凝土管道基础的平基部分，管道接口处预埋6φ14钢筋且出平基部分混凝土垫层1面240mm。

步骤四：混凝土垫层1混泥土强度达到下管施工强度后，测量人员将管线中线放出，以及管外皮边线放出，将预应力混凝土管4利用吊带，将预应力混凝土管4放入槽钢8中相对应的位置，将管道排好，然后对线校正，控制中线和标高，采用中心线法和边线法对中，在预应力混凝土管4下沟时，采用逆流方向铺设，承口方向与介质流来方向相同，且承口方向与管道铺设方向相同，在预应力混凝土管4上环向捆绑钢丝绳7，在混凝土管承口端架设有横向钢梁，所述横向钢梁与混凝土管之间通过方木10垫衬，所述钢丝绳7与钢梁之间悬挂有两个同样规格的手拉倒链6，拉紧倒链6使管口对正，同步拉动倒链6，将已套好橡胶圈9的插口端部进入到承口工作面就位，同时随时矫正管子底部的直线度和橡胶圈9的滚动位置。

步骤五：当预应力混凝土管4安装完毕后，且调整固定后进行内外环筋5绑扎，与步骤二的混凝土垫层1预埋钢筋固定，同时通过止水带与聚乙烯发泡板固定，再在接口处进行第二次混凝土浇筑，浇至预应力混凝土管外皮下方，再进行5m整管包封且浇筑。

步骤六：养护3-4d达到一定强度后，然后进行闭水试验，向闭水段的检查井注水，观测管道的渗水量，直至观测结束时，应不断地向试验管段内补水，保持试验水头恒定。

步骤七：进行分层回填夯实，每层夯实厚度不大于20cm，且在胸腔两侧采用对称回填。

其中，在步骤一中基坑的开挖深度最深处大于8m，污水管道沟槽开挖深度小于5m时，且当本工程沟槽开挖深度不小于5m时，需将降土方至槽底小于5m的位置。

其中，在步骤二中素土垫层3中不得含有草根和砖块。

其中，在步骤三中混凝土垫层1采用c20混凝土，且浇筑厚度根据预应力混凝土管4内径确定，浇筑层表面制成毛面并冲洗干净。

其中，在步骤四中预应力混凝土管4接口前，将承口内部、插口外部及橡胶圈9清刷干净，并在橡胶圈9上涂抹润滑油后将橡胶圈9套在插口端部，且橡胶圈9保持平正，安装时回弹不得大于10mm。

其中，在步骤六中闭水实验注水之前，应检查管堵、管道、井身，达到无漏水要求后，再浸泡管道和井，试验前预应力混凝土管4灌满水后浸泡时间大于24小时。

其中，在步骤七中回填从管底开始至管顶以上70cm范围内，采用人工回填，每层压实厚度不大于15cm，当回填至管顶1m以上时可用推土机配合压路机进行回填，压实厚度不超过30cm。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。