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提高聚乙烯燃?xì)夤艿罒崛蹖?duì)接施工質(zhì)量工學(xué)論文
摘要 聚乙烯(PE)管具有良好的柔韌性、耐腐蝕性、加工方便、成本低廉等諸多特點(diǎn)，在燃?xì)廨斔凸こ讨袘?yīng)用日漸廣泛。本文就聚乙烯管道系統(tǒng)連接技術(shù)，進(jìn)行了大量實(shí)踐，探討如何穩(wěn)定和提高聚乙烯(PE)燃?xì)夤艿罒崛蹖?duì)接的施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞 聚乙烯；燃?xì)�；質(zhì)量；熱熔對(duì)接
1 概述
在燃?xì)廨斔凸こ讨�，目前城�?zhèn)燃?xì)夤艿蓝嗖捎镁垡蚁┕懿倪B接，此管材具有良好的柔韌性使得將管材彎曲變形后也不易破裂，適合于任何地形，耐腐蝕性能也很好，可耐多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕，無電化學(xué)腐蝕。隨著聚乙烯管道的應(yīng)用日漸廣泛，相應(yīng)的聚乙烯管道的施工工藝也不斷的提高和完善，逐步系統(tǒng)化。而其中聚乙烯管道系統(tǒng)連接技術(shù)的優(yōu)劣，直接關(guān)系到燃?xì)夤艿赖倪\(yùn)行效果和使用壽命。因此如何提高聚乙烯燃?xì)夤艿赖氖┕べ|(zhì)量，最重要的就是管道的連接質(zhì)量。
目前城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿乐鞴芫W(wǎng)大多也都是采用熱熔對(duì)接連接。針對(duì)熱熔對(duì)接連接這種主要的施工方法，如何提高其施工質(zhì)量，既可以向建設(shè)單位交付一項(xiàng)令其滿意的工程，并且使我們施工企業(yè)節(jié)省成本，縮短工期，得到最大的效益。
2 施工流程與操作要點(diǎn)
由以上的工藝流程圖(圖1)經(jīng)過細(xì)化分解成為工藝步驟：
2，1，1材料準(zhǔn)備：管道、管件應(yīng)根據(jù)施工要求選用配套的等徑、異徑彎頭和三通等管件。熱熔焊接宜采用同種牌號(hào)、材質(zhì)的管件，對(duì)性能相似的不同牌號(hào)、材質(zhì)的管件之間的焊接應(yīng)先做試驗(yàn)。
2，1，2夾緊管材：用干凈的布清除兩管端部的污物。將管材置于機(jī)架卡瓦內(nèi)，根據(jù)所焊制的管件更換基本夾具，選擇合適的卡瓦，使對(duì)接兩端伸出的長(zhǎng)度大致相等且在滿足銑削和加熱要求的情況下應(yīng)盡可能縮短。管材在機(jī)架以外的部分用支撐架托起，使管材軸線與機(jī)架中心線處于同一高度，然后用卡瓦緊固好。
2，1，3切削：置入銑刀，然后緩慢合攏兩管材焊接端，并加以適當(dāng)?shù)膲毫�，直到兩端面均有連續(xù)的切屑出現(xiàn)，撤掉壓力，略等片刻，再退出活動(dòng)架。切屑厚度應(yīng)為0.5～1.0mm，確保切削所焊管段端面的雜質(zhì)和氧化層，保證兩對(duì)接端面平整、光潔。
2，1，4對(duì)中：兩對(duì)焊管段的錯(cuò)邊應(yīng)越小越好，如果錯(cuò)邊大，會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，錯(cuò)邊不應(yīng)超過壁厚的10％。
2，1，5加熱：加熱板溫度達(dá)到設(shè)定值后，放入機(jī)架，施加壓力，直到兩邊最小卷邊達(dá)到規(guī)定寬度時(shí)壓力減小到規(guī)定值，進(jìn)行吸熱。保證有足夠熔融料，以備熔融對(duì)接時(shí)分子相互擴(kuò)散。
2，1，6切換：從加熱結(jié)束到熔融對(duì)接開始這段時(shí)間為切換周期，為保證熔融對(duì)接質(zhì)量，切換周期越短越好。
2，1|7熔融對(duì)接：是焊接的關(guān)鍵，熔融對(duì)接過程應(yīng)始終處于熔融壓力之下進(jìn)行。
2，1，8冷卻：由于塑料材料導(dǎo)熱性差，冷卻速度相應(yīng)緩慢。焊縫材料的收縮、結(jié)構(gòu)的形成過程在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)以緩慢的速度進(jìn)行。因此，焊縫的冷卻必須在一定的壓力下進(jìn)行。
2，2操作要點(diǎn)：
2，2，1將焊機(jī)各部件電源接通，電源應(yīng)接地，同時(shí)應(yīng)保證加熱板表面清潔、沒有劃傷。
2，2，2將泵站與機(jī)架用液壓導(dǎo)線接通。連接前應(yīng)檢查并清理接頭處的污物，以免污物進(jìn)入液壓系統(tǒng)，進(jìn)而損壞液壓器件；液壓導(dǎo)線接好后，應(yīng)鎖定接頭部分，以防止高壓工作時(shí)接頭被打開的危險(xiǎn)。
2，2，3將待焊管材(管件)夾緊，固定在機(jī)架上，熔接大口徑管時(shí)，最好能用廢棄的管節(jié)或?qū)Ｓ弥Ъ軌|平，以保護(hù)管材和減小熔接過程中的摩擦力。
2，2，4將機(jī)架打開，放入銑刀，旋轉(zhuǎn)鎖緊旋鈕，將銑刀固定在機(jī)架上。啟動(dòng)泵站時(shí)，應(yīng)在方向控制手柄處于中位時(shí)進(jìn)行，嚴(yán)禁在高壓下啟動(dòng)。
2，2，5啟動(dòng)銑刀，閉合夾具，對(duì)管子(管件)的端面進(jìn)行切削。
2，2，6當(dāng)形成連續(xù)的切削時(shí)，降壓，打開夾具，關(guān)閉銑刀。此過程一定要按照先降壓，再打開夾具，最后關(guān)閉銑刀的順序進(jìn)行。
2，2，7
取下銑刀，閉合夾具，檢查管子兩端的間隙。從機(jī)架上取下銑刀時(shí)，應(yīng)避免銑刀與端面相碰撞，如已發(fā)生需重新銑削；銑削好的端面不要手摸或被油污等污染。
2，2，8檢查管子的同軸度。當(dāng)兩端面的間隙與錯(cuò)邊量不能滿足要求時(shí)，應(yīng)對(duì)待焊件重新夾持，銑削，合格后方可進(jìn)行下一步操作。
2，2，9檢查加熱板的溫度是否適宜，加熱板的紅指示燈應(yīng)表現(xiàn)為亮或閃爍。從加熱板上的第一次燈亮起后，最好再等10min使用，以使整個(gè)加熱板的溫度均勻。
2，2，10測(cè)試系統(tǒng)的拖動(dòng)壓力P0并記錄。每個(gè)焊口的拖動(dòng)壓力都需測(cè)定；當(dāng)拖動(dòng)壓力過大時(shí)，可采用墊短管等方法解決。
2，2，兒將溫度適宜的加熱板置于機(jī)架上，閉合夾具，并設(shè)定系統(tǒng)壓力P1。
2，2，12待管子(管件)間的凸起均勻，且高度達(dá)到要求時(shí)，將壓力降至P2近似拖動(dòng)壓力，同時(shí)按下吸熱計(jì)時(shí)按鈕，開始記錄吸熱時(shí)間。
2，2，13達(dá)到吸熱時(shí)間后，迅速打開夾具，取下加熱板。取加熱板時(shí)，應(yīng)避免與熔融的端面發(fā)生碰撞；若已發(fā)生，應(yīng)在已熔化的端面徹底冷卻后，重新開始整個(gè)熔接過程。
2，2，14迅速閉合夾具，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，均勻地將壓力調(diào)節(jié)到P3，同時(shí)按下計(jì)時(shí)器，記錄冷卻時(shí)間。
2，2，15達(dá)到冷卻時(shí)間后，將壓力降為零，打開夾具，取下焊好的管子(管件)。卸管前一定要將系統(tǒng)壓力降為零；若需移動(dòng)焊機(jī)，應(yīng)拆下液壓導(dǎo)線，并及時(shí)做好接頭處的防塵工作。
3 質(zhì)量控制
在過去多個(gè)施工項(xiàng)目中都出現(xiàn)過焊道兩邊高低不一、接口嚴(yán)重錯(cuò)位、卷邊不夠、假焊等質(zhì)量問題，而這些問題會(huì)直接影響到焊縫的連接，從而直接關(guān)系到燃?xì)夤艿赖倪\(yùn)行效果和使用壽命。在施工實(shí)踐中對(duì)這些問題我們進(jìn)行不斷的探索，找出了其產(chǎn)生的原因并研究其解決方法。并把在連接過程中易出現(xiàn)的質(zhì)量問題及解決辦法進(jìn)行歸納總結(jié)(表1)。
而從上述質(zhì)量問題的產(chǎn)生原因中，我們可以發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)問題發(fā)生的原因是對(duì)連接過程中壓力、溫度、時(shí)間上的控制不夠，壓力的過大過小、溫度的過高過低、時(shí)間的過長(zhǎng)過短都會(huì)影響最終熱熔連接的效果；另外對(duì)管材的選用也會(huì)影響其質(zhì)量，因?yàn)椴煌铺?hào)不同批次的材料其熔點(diǎn)會(huì)有所不同，在連接過程中對(duì)溫度的把握也會(huì)不同；再有就是環(huán)境因素對(duì)熱熔連接效果的影響，環(huán)境溫度可能會(huì)影響熱熔機(jī)加熱板的表面溫度，所以加熱前要對(duì)加熱板表面溫度進(jìn)行測(cè)量，還有就是影響冷卻時(shí)間的長(zhǎng)短，夏天環(huán)境溫度高，所需的冷卻時(shí)間就長(zhǎng)，冬天環(huán)境溫度低，冷卻時(shí)間就短；最后還有操作因素的影響，管材夾緊時(shí)是否同軸，直接影響接口錯(cuò)邊的大小，而從加熱結(jié)束到熔融對(duì)接的切換時(shí)間的長(zhǎng)短也影響熱熔連接效果，為確保熱熔連接效果，應(yīng)盡量縮短切換時(shí)間，切換時(shí)間過長(zhǎng)，熔化的端面在相互接觸之前將因冷卻而形成一層“冷皮”，不利于分子鏈的擴(kuò)散。
4 應(yīng)用實(shí)例
目前我公司正在德清進(jìn)行104國(guó)道燃?xì)夤艿拦こ�，全長(zhǎng)約3400米，全部為埋地聚乙烯管道，采用熱熔對(duì)接連接。由于本燃?xì)夤艿腊惭b工程的造價(jià)不高，利潤(rùn)很少，但在施工過程中吸取以往的經(jīng)驗(yàn)，注重施工中各方面的細(xì)小問題，注意在熱熔連接時(shí)對(duì)壓力、溫度、時(shí)間的把握，嚴(yán)格控制在連接中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題。到目前為止未發(fā)現(xiàn)任何質(zhì)量問題，從而降低了工人的工作量，縮短了不少工期，而對(duì)材料的嚴(yán)格控制與使用使得材料損耗減少。從工期、人力、材料三方面一定程度上減少了投入成本，在微小的利潤(rùn)空間里取得了較為可觀的經(jīng)濟(jì)收益。
利用錨桿靜壓樁進(jìn)行基礎(chǔ)加固和房屋糾偏施工體會(huì) 李會(huì)安 沈偉惠
摘要 針對(duì)某農(nóng)民新村住宅樓采用天然淺基，出現(xiàn)的不均勻沉降、房屋傾斜情況，本文通過工程施工實(shí)例，總結(jié)了采用錨桿靜壓樁對(duì)建筑物進(jìn)行基礎(chǔ)加固和糾偏的經(jīng)驗(yàn)，供參考。
關(guān)鍵詞 錨桿靜壓樁；基礎(chǔ)加固；井式糾偏法
1 工程基本情況
本工程位于湖州市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)某個(gè)農(nóng)民新村住宅小區(qū)，位于浙北地區(qū)，屬太湖流域沉積地相，是典型的軟土地基地區(qū)，上部土層土質(zhì)為軟弱的淤泥質(zhì)粘土。該農(nóng)民新村住宅小區(qū)總建筑面23580m2，三層框混結(jié)構(gòu)住宅53幢。建于2004年。平面布置為矩形，其基礎(chǔ)采用有梁式條形基礎(chǔ)，天然地基，結(jié)構(gòu)平面圖見圖示。住宅樓建成二年內(nèi)，結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，第二年下半年開始大部份樓房發(fā)生傾斜或沉降，沉降量和傾斜率均已超過國(guó)家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。
2 糾傾加固依據(jù)
鑒定檢測(cè)單位提供的該工程《農(nóng)民新村住宅樓安全性能檢測(cè)鑒定報(bào)告書》和現(xiàn)行施工規(guī)范。
根據(jù)地質(zhì)勘察單位提供的該工程《農(nóng)民新村巖土工程勘察報(bào)告》。
3 基礎(chǔ)加固措施
由于加固、糾傾戶為已建結(jié)構(gòu)，故施工作業(yè)只能在房屋周邊室內(nèi)外作業(yè)；根據(jù)工程環(huán)境條件和現(xiàn)狀及相應(yīng)加固糾傾方法對(duì)比，結(jié)合本工程地基基礎(chǔ)，經(jīng)原設(shè)計(jì)單位同意，采用錨桿靜壓樁加固方法對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，該方法對(duì)提高地基基礎(chǔ)承載力效果安全可靠，能確保質(zhì)量，且經(jīng)濟(jì)合理、施工方便、速度快、更適宜在室內(nèi)施工，對(duì)環(huán)境均無影響。
3，1錨桿靜壓樁加固方法
錨桿靜壓樁技術(shù)是將壓樁架通過錨具與建筑物基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)，利用建筑物自重荷載與頂壓反力架作為壓樁反力，采用千斤頂將混凝土預(yù)制方樁分段壓入地基中，待錨桿樁壓力值達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)定要求后，再鑿除多余樁段，再將樁與基礎(chǔ)采用混凝土封樁頂(摻10％UEA劑)；使樁與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)在一起，從而使錨桿樁承擔(dān)基礎(chǔ)的部分荷載。以達(dá)到防止沉降和結(jié)構(gòu)之目的。
3，2錨桿樁設(shè)計(jì)要求
3，2，1錨桿樁壓樁單樁承載力要求；本工程錨桿靜壓樁采用MZa-200×200和MZa-300×300的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土方樁，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，設(shè)計(jì)單樁承載力特征值為Ra＝200KN，設(shè)計(jì)最終壓力值為 300KN，樁長(zhǎng)以設(shè)計(jì)最終壓值為準(zhǔn)。
3，2，2基礎(chǔ)錨桿樁樁數(shù)及布置
根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，錨桿靜壓樁布置以基礎(chǔ)一側(cè)對(duì)稱布置，每幢住宅樓布設(shè)12根錨桿靜壓樁，具體樁位布置圖詳見基礎(chǔ)樁位加固平面布置圖。
3，3錨桿靜壓樁加固施工工藝
3，3，1清除基礎(chǔ)面板以上回填土，確保施工作業(yè)面。
3，3，2按設(shè)計(jì)加固圖放樣定位，采用風(fēng)鎬鑿出反力架錨桿孔和設(shè)計(jì)壓樁孔，孔口應(yīng)鑿成錐體形形成上小下大的孔口。
3，3，3采用植筋法預(yù)埋錨桿螺絲；待植入錨桿螺栓達(dá)到要求強(qiáng)度后，再安裝反力架。
3，3，4采用千斤頂壓樁，壓樁過程必須連續(xù)進(jìn)行，保證樁段垂直，并注意壓力值，壓力值不能超過設(shè)計(jì)最大終壓力，避免既有建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破壞。
3，3，5預(yù)制樁每節(jié)長(zhǎng)度為2m，按設(shè)計(jì)要求采用硫磺膠泥接樁，接樁按2004浙G28《鋼筋混凝土靜壓錨桿樁標(biāo)準(zhǔn)圖》施工。
3，3，6壓樁力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓值后中上壓樁。如壓樁力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓值，而被壓樁未達(dá)到設(shè)計(jì)樁位標(biāo)高要求，則應(yīng)作截樁處理，將多余樁段鑿至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高。
3，3，7清除樁頂碎片并清洗樁頂和錐體洞口混凝土面，及孔排除內(nèi)積水，經(jīng)設(shè)計(jì)或現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后方可封樁。封樁材料采用強(qiáng)度等級(jí)為C20混凝土(摻10％UEA劑)并予以搗實(shí)。澆筑完畢后按要求進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。
4 基礎(chǔ)糾傾措施
根據(jù)本工程實(shí)際情況，結(jié)合地基土構(gòu)造和建筑物結(jié)構(gòu)，經(jīng)結(jié)多種糾傾方法比較，本工程采用井式糾傾法施工進(jìn)行建筑物糾傾，為保證糾傾恢復(fù)后建筑物的垂直度能得到永久保證，則與進(jìn)行基礎(chǔ)錨桿靜壓樁一同加固處理，最終達(dá)到建筑物糾傾加固而穩(wěn)定之目的，采用井式糾傾法施工安全可靠，且經(jīng)濟(jì)合理、施工工藝簡(jiǎn)單、速度快、更適宜在房屋周邊施工，對(duì)環(huán)境均無影響。
4，1井式糾傾法：
井式糾傾法主要是根據(jù)該房屋的傾斜位置，通過在建筑物沉降量較少的一側(cè)布設(shè)沉井進(jìn)行基底部采用高壓射水，至使泥漿通過回水孔排至沉井，經(jīng)重復(fù)多次射水，使基礎(chǔ)對(duì)基土承受面積減少，在上部建筑物自重作用下土體會(huì)產(chǎn)生一定側(cè)擠壓變形，迫使建筑物下沉，利用不均勻沉降來調(diào)整建筑物的平衡，從而達(dá)到糾編的目的。
井式糾傾法其原理是根據(jù)房屋的上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)共同工作，基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)屬于剛性，當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)出現(xiàn)不均勻下沉后基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生撓曲。基礎(chǔ)的底面在地基沉降后仍為平面，地基所受的應(yīng)力與變形成直線變化。為此基礎(chǔ)隨同地基一起下沉。井式糾傾法是根據(jù)上述原理，通過在建筑物沉降量較少的一側(cè)進(jìn)行基底沖土，使該側(cè)基礎(chǔ)對(duì)基土承受面積減少，在上部結(jié)構(gòu)荷載的作用下，基底應(yīng)力增加，同時(shí)利用土體自重應(yīng)力和附加應(yīng)力的作用，使地基產(chǎn)生塑性變形，強(qiáng)迫該土基礎(chǔ)下沉。而未處理側(cè)保持建筑物沉降量大的一側(cè)標(biāo)高基本不變，以達(dá)到基礎(chǔ)的沉降差，恢復(fù)建筑的垂直度最終達(dá)到建筑物垂直度要求。
4，2井式糾傾施工工藝：
4，2，1按設(shè)計(jì)布井要求進(jìn)行沉井布置(具體根據(jù)每幢房屋的傾斜度布設(shè))
4，2，2埋設(shè)井；井為采用直徑中φ1200mm，壁厚為200mm的混凝土簡(jiǎn)體，長(zhǎng)度根據(jù)基礎(chǔ)埋深而定，井底深度控制在射水孔位置下方1.2米處，挖土埋設(shè)簡(jiǎn)體。筒體上設(shè)置射水孔直徑為200mm，回水孔直徑為 60mm，交錯(cuò)布置布置。本工程典型井式糾傾法基礎(chǔ)井位布設(shè)。
4，2，3射水施工，在沉井的壁上所設(shè)的射水孔采用高壓射水槍向基礎(chǔ)的底面高壓射水，射水孔位置根據(jù)土質(zhì)情況及糾傾量布置，高壓沖刷來的水和土通過回水孔流入井內(nèi)。
4，2，4高壓射水泵的工作壓力、流量、應(yīng)根據(jù)不同地質(zhì)土的性質(zhì)，先通過試射，然后再展開全面施工。
4，2，5糾傾速度控制，一般情況下沉降速度率控制在每天3～5mm，糾傾接近設(shè)計(jì)迫降量時(shí)，選擇低值速度。在接近設(shè)計(jì)沉降值時(shí)，預(yù)留一定的沉降量，以防發(fā)生過降現(xiàn)象。
4，2，6做到設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理緊密結(jié)合，嚴(yán)格掌握監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，隨時(shí)間調(diào)整糾傾速度及施工順序，同時(shí)監(jiān)測(cè)既有建筑裂損情況。
4，2，7當(dāng)建筑物控制在垂直度0.4％之內(nèi)時(shí)；即采用錨桿靜壓樁施工(錨桿靜壓樁施工同上)。
4，2，8補(bǔ)設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行沉降觀測(cè)，本工程糾傾后經(jīng)1年沉降觀測(cè)，傾斜率減小至0.1％，房屋使用狀況良好。
該農(nóng)民新村樓房經(jīng)糾傾加固后，通過不間斷的觀測(cè)，房屋沉降已穩(wěn)定，也無其它不良影響，據(jù)此可以證明錨桿靜壓樁加固和井式糾傾法簡(jiǎn)單可行，同時(shí)這種糾傾加固法在施工過程中基本不影響該樓居民的正常起居。
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