6) 固定片和热收缩带的背衬应紧密的粘结,不允许存在任何翘边、脱胶或开裂。固定片与热收缩带搭接部位的滑移量不应大于5mm;
7) 热收缩带与主体管道防腐层的搭接宽度不应小于100mm。外观检验不合格的应重新补口直至合格
其它:管道防腐补口、补伤的具体要求详见腐-19511(线路部分管道防腐),保温补口、补伤详见腐-19751(线路部分管道防腐保温)。
4.冬季施工冻土开挖施工技术措施
4.1施工设备
1)单齿冻土松土开沟机
它是采用“楔”的结构、“劈”的原理,以脆断形式破碎冻土实现开挖目的。特点是可以选用大马力拖拉机作为工作主机,效率高。缺点是开沟深度浅,一次开沟深度600mm以内。
松土齿在拖拉机牵引力的作用下剥离冻土,而后再用人工或机械将剥离下来的冻土块清出沟外形成近似梯形沟,见下图。
因此对厚度小于600mm的浅层冻土层进行剥离,可先采用大型推土机配装松土器将地表冻土层破开。
2)钩形冻土松土器
2004年在大庆油田南三油库施工中,大庆油田建设集团研制成功了钩形冻土松土器,在油田冻土工程施工中得到广泛应用。施工时把挖掘机铲斗卸掉,安装钩形松土器。
冻土的物理力学特性,可归纳为三大一小:
⑴ 瞬间强度大。即载荷作用的时间越短其抗阻力越大。
⑵ 抗压强度大。冻土的抗压强度由几兆帕至几十兆帕,接近混凝土强度,比通常土壤的外抗阻力大几十甚至几百倍。
⑶ 切削阻力大。在-20℃,含水量为31%的冻粘土其切削阻力高达27MPa,相当于岩石。
⑷ 冻土的抗剪、抗弯和抗拉伸强度小。冻土的抗剪强度仅为抗压强度的1/6。在冻土类型、温度、湿度都相同情况下,冻土的抗拉强度约为抗压强度的1/5-1/6。
由此可见,拉伸是冻土的薄弱环节。
3)漠大线经过大兴安岭地区的高温不稳定冻土区和低温基本稳定冻土区,管道采用地下敷设,要求的管沟开挖深度较深。采用链齿式开沟和秒级梯次爆破相结合的开沟方式是一种很好的冻土管沟开挖技术,它是充分利用了冻土的拉伸薄弱环节,开双窄沟,减少链齿式开沟主机功率;利用爆破使冻土瞬间拉伸断裂,形成完整的沟型,减少原始地表的破坏面积,提高施工工效。
4.2开沟方式选择
(1)国内吉林大学和解放军总装工程兵技术装备研究所都做过链齿式冻土开沟设备的研制工作,有一定的经验。但是目前还没有专门用于管沟冻土开挖的链齿式开沟机,窄沟的开挖成型存在困难。
(2)大庆油田建设集团、解放军总装备部工程兵技术装备研究所和山东工程机械厂于2006年就轮式冻土挖沟机的设计方案多次进行研讨,在有成功经验的军用战壕挖沟机的基础上重新进行设计,以适应气候恶劣的高寒地区冻土开挖。
主要技术参数达到
? 作业环境温度 ≥ -40℃ ? 整机重量 ≤ 17t ? 最高行驶速度 ≥ 55km/h ? 最大爬坡能力
纵坡 ≤ 20° 横坡 ≤ 7° ? 最大续驶里程 ≥ 590km ? 制动距离(30km/h) ≤ 11m ? 转向直径 ≤ 16m
? 最大牵引力
水泥路面 ≥ 127kN 砂土路面 ≥ 98kN ? 挖沟断面尺寸
沟深 2.7m 沟宽 0.2m ? 挖沟作业率 ≥ 50m/h ? 整机外形几何参数
行驶状态(长×宽×高) 7.60×2.63×4.35m ? 燃油箱容积 470L ? 液压油箱容积 250L
4.3爆破施工
打眼放炮也是国内外普遍应用的破冻土方法。该方法适合管沟开挖,特别适合复杂地形地貌车辆无法通行地带的冻土开挖工程。
爆破法开挖冻土的技术关键在于钻爆破眼。为了提高作业效率,可利用中、小型履带拖拉机,同时驱动多个螺旋钻具钻眼。如果将螺旋钻具为变导程螺旋钻具,可使钻孔作业排土通畅,有效提高钻孔效率。
(1)一般要求
1)管沟冻土爆破开挖,应采用爆破松动冻土,用挖掘机、装载机、自卸汽车等快速清方,以满足冻土管道“连续作业,快速施工”的要求。
2)为保护多年冻土和多年冻土环境,管沟冻土的爆破施工,应选择在适宜的季节进行。高含冰量多年冻土地段、冻土沼泽湿地地段和冰椎、冻胀丘发育地段(地下水发育)的管沟爆破施工,宜在寒季进行;其他地段管沟冻土的爆破开挖施工,允许在施工单位认为适宜的任何季节(包括暖季)进行。
3)管沟冻土爆破开挖时,应严格按照管线工程设计开挖限界进行爆破开挖,以减少对多年冻土环境的破坏。即:在爆破开挖过程中,应尽量使管沟边坡不超挖,坡面稳定,保证管沟底标高符合设计要求。
4)管沟爆破施工,应保证管线施工带以外的地表植被不因爆破施工而破坏。 5)管沟冻土爆破开挖施工,应做爆破技术设计。必要时,在爆破施工过程
中,应进行有关项目的观测,并做好施工记录。
(2)爆破设计
1)由于设计管道埋深较浅,管沟开挖范围较小,管沟冻土爆破,可采用浅孔松动爆破。为提高爆破破碎效果,降低爆破对多年冻土环境的影响,多排、多孔爆破时,宜采用毫秒微差爆破。
2)开挖地表范围内的草皮,爆破前,宜先行铲下,移至适当地点保存,施工结束后,用于施工带的植被恢复。
3)开挖管沟冻土所用炸药,可采用黑色炸药或硝铵炸药或TNT炸药。冬季施工时,严禁使用甘油类炸药(在低温条件下,甘油炸药凝固时,稍微震动即能引起爆炸)。雷管可使用电雷管或火雷管。
4)冻土爆破的药包布置、药量计算,可参照常规爆破进行设计。冻土爆破的单位耗药量q值,与冻土岩性成分和温度有关,应在现场进行标准爆破漏斗试验确定。在进行标准爆破漏斗试验有困难的工地,可参考下表选取。
表冻土单位耗药量q值表
岩石名称 粘性土 全风化泥灰岩 砂、页岩 石灰岩 浅孔、深孔爆破q值(kg/m) 松动 0.30~0.40 0.40~0.50 0.50~0.65 0.60~0.75 加强松动 0.60~0.75 0.80~1.00 1.0~1.2 1.1~1.3 35)浅孔爆破装药量Q可用下面公式计算:
Q=qabL (4-2) 式中:Q——每孔装药量(kg);
a——孔间距(m); b——排距(m); L——钻孔深度(m); q——单位耗药量(kg/m3)。
钻孔间距和钻孔排距用以下公式计算:
钻孔间距:a=(0.7-1.0)L(m) (4-3) 钻孔排距:b=(0.5-0.8)L(m) (4-4)