上海浦东国际机场位于浦东新区东南和南汇区东北部长江口滩地,原为长江三角洲前缘冲积平原,地势平坦,平均高度约为吴嵩高度3.4~4.3m,地下水位高,约3.0~3.5m,地质为软土地基础类型。
据浦东机场二期工程排水工程设计,雨.污水管径分别为dn300~dn2400,总长约10km。正确选择管材,对工程质量、建设投资、施工速度有很大影响。传统的混凝土管道和钢筋混凝土管道,管道平均深度为4.0m,局部深度为7.5m,管道施工时深度挖掘,混凝土管道自重,管道节短,接口多,接口形式相对差,这种地质情况下,基础沉降容易导致管道接口脱节,进一步管道
因此,接口形式好。自重轻,管道长,施工方便,综合成本低的新低的新应更换传统混凝土管道。例如玻璃钢夹层管、增强聚丙烯管、聚氯乙烯塑料加筋管、双壁缠绕塑料管等。考虑到浦东机场的实际情况,增强聚丙烯管.聚氯乙烯塑料加筋管因管径问题无法很好地适应浦东机场的情况,因此对钢筋混凝土管.双壁缠绕塑料管.玻璃钢夹砂管进行技术经济比较,玻璃钢夹砂管是适应浦东机场地质情况的好排水管。
一.地质情况对管道影响的分析。
1.土质状况浦东机场二期市政辅助工程区域近年来由人工包围形成,排水管所属土层②一层为灰色砂质粉土,层厚1.5~5.5m,层底高-0.59~-4.25m,土质好,为中压缩土。③1层为灰色淤泥质粉质粘土,层厚1.3~3.3m,层底高-2.14~-6.25m,土质弱,为高压缩土。
2.在动水的作用下容易产生流砂,施工困难的基坑挖掘深度在3m以上时,必须采取有效的井点降水措施,完善施工现场的排水条件。否则,流砂和管子的涌出使基础烦恼,基础承载力下降,不均匀沉降,工程困难重大。
3.土性差异大,容易引起差异沉降,根据设计,管道埋入深度为2.5~7.5米。①层为围海填土,层底高2.85~0.33米,不得作为管道的天然基础支撑层②1层为灰色砂质粉土,层底高-0.59~-4.25米,土质不均匀,中压缩性③1层为灰色淤泥质粉质粘土,层底高-2.14~-6.25米土性差异大,容易引起不均匀沉降。
4.砂基易干扰②一层灰砂质粉土,俗称铁板砂,土状颗粒细小,土性不稳定,暴露在空气中一段时间,土体坚硬,铁剪难以挖掘,进水后土体干扰,变软,大幅度降低或失去承载能力,工期安排应避免雨季,开槽后应尽快埋管,及时回填土,对施工速度要求高。
二、玻璃钢夹砂管的工程适应性接口形式。
双壁缠绕塑料管(hdpe管),接口一般采用热熔热收缩方式进行现场焊接,该接口方式的最大优点是一般水密性能好,但地质状况差的地区不均匀沉降,接口泄漏现象发生,现场操作不简单。在钢筋混凝土管材和各种化学管材的橡胶圈柔性接口中,玻璃钢夹砂管接口是目前最可靠的接口形式之一。
(1) 不易渗漏:混凝土管接口只有一道橡胶圈,且砼管管节偏短,接口过多,增加了渗漏机会。玻璃钢夹砂管承插式接口采用双“o”型橡胶圈,接口具有两道密封圈,不易渗漏。
(2)接口柔软性好:玻璃钢夹层管柔软接口轴向位移和偏角允许值大于柔软接口的钢筋混凝土管,可适应土地层不均匀沉降特征。
(3)易于闭水试验:玻璃钢夹砂管承口留有闭水试验槽和注水口,铺设两条管道即可进行注水试验压力,加快施工进度,质量检验也方便。
1.抗径向压力能力好:玻璃钢砂管在化学管中环刚度最高,与混凝土管相比,柔软不易产生变形裂纹。使该管材能够满足管道内压和轴向弯曲压力对管道径向和轴向两个方面的强度要求。
2.管道自重小,沟槽基础处理简单:玻璃钢夹砂管道自重轻于混凝土管道,不仅运输和施工管道容易,而且省略了管道基础混凝土基础,只需制作碎石垫。这个特征不仅减少了基础投资,还大幅度缩短了施工周期。
3.工程期短:玻璃钢砂管自重轻,管节长,接口合理,管运输、装卸、施工、贡减、安装方便,各环节周期短,总工程周期大幅缩短。
5.综合成本:玻璃钢砂管材料价格高于钢筋混凝土管,但综合成本不高,应用玻璃钢砂管施工,沟槽挖掘宽度减少,节约混凝土基础,施工设备简化,工程周期缩短,安装施工费用明显下降。综上所述,工程成本稍低或基本持平,具有明显的综合优势。
三、结论。
1.根据浦东机场地质情况,采用轻质高强度、接口形式好、施工速度快、综合成本相对较低的玻璃钢砂管作为排水管道的主管材是合适的,是优化方案。
2. 根据玻璃钢夹砂管的特性,和机场地区地下水位较高的特点,施工时更须注重管道回填的质量及管道抗浮的措施,尤其是雨季施工。
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