Контроль качества при строительстве трубопроводов

⇐ ПредыдущаяСтр 45 из 56Следующая ⇒

Магистральные и распределительные трубопроводы систем водоснабжения часто работают при значительных напряжениях, возникающих в стенках труб из-за внутренних давлений. Поэтому любые дефекты в стыках или в теле труб представляют большую опасность. Надежность работы трубопроводов обеспечивается высоким качеством строительных работ. Качество строительства определяется степенью соответствия проложенного водопровода требованиям проекта, стандартам, техническим условиям и другим ТНПА. Для их соблюдения организуют контроль качества применяемых материалов, изделий, конструкций, а также контроль соблюдения технологии строительно-монтажных работ.

Качество материалов и изделий проверяют в подготовительный период строительства трубопровода в лабораториях и на трубозаготовительных предприятиях, сопоставляя данные сертификатов поставщиков с требованиями ТНПА и проекта, а при отсутствии сертификатов – лабораторными испытаниями.

Качество строительно-монтажных работ определяют путем систематического контроля качества каждой операции: соединения труб (сборки и уплотнения стыков, наложения сварных швов и т. п.), их изоляции и укладки, соблюдения проектных уклонов и др. Применяют три вида контроля: текущий, периодический и приемочный (по окончании работ). Важнейшим из них является текущий, который может быть сплошным (пооперационным) и выборочным. Применяемые при этом методы контроля качества могут быть визуальными (осмотр выполненных работ), инструментальными (с применением инструментов и приборов) и лабораторными, требующими испытания взятых проб.

При монтаже стальных водоводов самыми ответственными операциями являются сварочные и изоляционно-укладочные. От качества сборки и сварки стыков в основном зависит эксплуатационная надежность трубопроводов, поскольку большинство аварий происходит вследствие разрывов стыков, а не самих труб. Контроль качества сварочно-монтажных работ обычно начинают с проверки условий выгрузки, перевозки и складирования труб, чтобы исключить при этом их повреждение. Затем производят пооперационный контроль по текущей проверке соблюдения установленной технологии производственного процесса. Причем вначале на трубосварочной базе и в последующем при потолочной сварке на трассе проверяют качество (состояние) труб и применяемых материалов, а потом качество сборки и сварки стыков. В заключение производят внешний осмотр сварных стыков и проверяют исправление выявленных дефектов. Пооперационным контролем определяют внешние дефекты сборки и сварки труб, а прочность сварных соединений или наличие внутренних дефектов проверяют механическими и физическими методами контроля. Окончательную проверку прочности и герметичности (водонепроницаемости) трубопроводов производят приемочными гидравлическими и пневматическими испытаниями. Качество изоляционных покрытий трубопроводов проверяют по мере их нанесения перед и после укладки трубопроводов в траншею. Выявленные дефекты и повреждения должны быть исправлены.

При монтаже водоводов из отдельных труб (железобетонных, асбестоцементных и др.) очень важно обеспечить требуемое качество устройства (заделки) стыков между ними. Для обеспечения водонепроницаемости стыков соединений нельзя допускать эллипсности гладких концов труб, раструбов и муфт, а также плохого качества поверхности труб. Следует добиваться обжатия резинового кольца в щели раструбных и муфтовых соединений на 40–50 % толщины его поперечного сечения. Для заделки стыков следует применять качественные резиновые кольца, у которых удельная остаточная деформация при испытании на старение и морозоустойчивость не превышает 45 %, а гладкая, без трещин, пузырей и посторонних включений поверхность не имеет выступов и углублений размером более 1 мм.

Технология строительства водопроводных

И канализационных сооружений

Технология строительства заглубленных сооружений

И их частей

Технология возведения емкостных сооружений систем водоснабжения и водоотведения (резервуары, отстойники, песколовки, аэротенки, метантенки). Для строительства таких сооружений широко используются сборные железобетонные конструкции: фундаменты, колонны, ригели, плиты покрытий, стеновые панели. Сооружения могут быть оборудованы подвесными или мостовыми кранами. В случае использования мостовых кранов в качестве сборных конструкций используют подкрановые балки.

Установку конструкций производят самоходными, башенными кранами во время выполнения монтажного процесса. Выбор крана зависит от технико-экономических параметров: грузоподъемности, вылета стрелы, высоты подъема крюка. Для возведения относительно невысоких сооружений заглубленного, полузаглубленного типа могут использоваться самоходные краны на гусеничном ходу. Также используют автомобильные краны, краны на специальном шасси автомобильного типа. При больших размерах длины и ширины в плане (более 15–20 м) и глубине заложения конструкций более 3–5 м самоходный кран может перемещаться по низу котлована и днищу будущего объекта (внутри площади застройки объекта) (рис. 4.1, а). Для съезда крана в котлован разрабатывается въездная траншея с уклоном крутизной не более 1: 10. Если размеры сооружения в плане порядка 10–15 м (отстойники, резервуары, насосные станции), кран может перемещаться по низу котлована, но двигаться снаружи объекта (рис. 4.1, б). В этом случае габаритные размеры котлована увеличиваются на размер b (не менее 5–6 м) для обеспечения проезда крана вдоль одной или нескольких сторон снаружи объекта.

а б

в г

Рис. 4.1. Схема монтажа конструкций сооружения самоходным краном

При ширине сооружения менее 10–15 м кран может перемещаться поверху с одной или обеих сторон сооружения (рис. 4.1, в). Это могут быть небольшие отстойники, опускные колодцы, проходные тоннели, коллекторы, резервуары. Монтаж здания фильтров часто затрудняется расположением ячеек фильтров внутри здания и необходимостью загрузки их фильтрующими материалами. Фильтры сооружают в два этапа (цикла): нулевой и основной. В период нулевого цикла выполняют земляные работы, устраивают фундаменты под колонны здания фильтров, а также монолитные днища ячеек в здании.

Монтаж каркаса здания и самих ячеек фильтров (основной цикл) может выполняться разными способами. Первый способ: вначале монтируют каркас здания, а затем ячейки. Монтаж колонн, подкрановых балок, стропильных ферм, плит покрытия ведут с помощью гусеничного крана, перемещающегося по днищу фильтров при доставке конструкций в зону крана. Затем устанавливают технологическое оборудование, трубопроводы и задвижки. На второй стадии для монтажа фильтров применяют гусеничный кран с укороченной стрелой, передвигающийся по днищу фильтров. Замоноличивание стыков, монтаж дренажных и переливных лотков часто выполняют параллельно с монтажом панелей ячеек, после чего производят их гидравлические испытания. Навесные наружные стеновые панели монтируются, как правило, в последнюю очередь. Кран перемещается снаружи здания.

Другой способ: вначале раздельным методом монтируют железобетонные колонны здания и замоноличивают стыки с фундаментами бетоном. После достижения бетоном относительной прочности 70 % от проектной прочности (28-суточном возрасте) бетона устанавливают подкрановые балки. Затем комплексным методом монтируют панели ячеек фильтров, стропильные фермы, плиты покрытий. При этом кран, двигаясь посередине пролета, с одной стоянки устанавливает конструкции, находящиеся в пределах одного шага колонн (рис. 4.2).

Технология возведения подземных сооружений методом «стена в грунте». В грунте делаются выработки требуемой формы и конфигурации, заполняемой монолитным или сборным железобетоном. При этом резко сокращаются объемы земляных работ, обеспечивается наилучшая сохранность окружающих зданий и сооружений и обеспечиваются наилучшие гидрогеологические условия внутри здания.

Способы устройства классифицируются: по форме стены; способу устройства (свайная или траншейная, сухая или мокрая); по применяемым конструкциям (монолитная, сборная, сборно-монолитная).

Рис. 4.2. Схема монтажа здания фильтров

водоочистной станции: 1 – кран; 2 – стропильная

ферма; 3 – плиты покрытия; 4 – стеновые панели

фильтра; 5 – подкрановая балка; 6 – распорка;

7 – колонна; 8 – лестница приставная

Сухой способ применяется в связных грунтах при глубине «стены в грунте» не более 7 м. При устройстве свайного варианта с целью обеспечения прочности стены бурение осуществляют с применением специальных обсадных труб. Армирование свай может осуществляться как каждой отдельно, так и одним каркасом на несколько слоев. Работу по устройству стены свайным методом осуществляют захватками, объем которых определяется интенсивностью бетонирования. Способы установки арматуры бетонирования аналогичны способам устройства набивных свай.

При устройстве «стены в грунте» траншейным методом применяют машины циклического и непрерывного действия: одноковшовые экскаваторы с удлиненной рукоятью или напорным грейфером либо штанговые экскаваторы, фрезерные и баровые машины.

Независимо от способа разработки траншеи, работы ведут захватками, которые организованны либо сплошной длины, либо работают через захватку. Объем принимается в зависимости от интенсивности бетонирования, как правило, 50–60 м³.

При бетонировании «стены в грунте» с целью экономии бетона в нем могут устраивать сквозные или замкнутые проемы, заполненные после их образования глинисто-щебеночно-песчаной смесью. В качестве сборных железобетонных элементов «стены в грунте» применяются железобетонные панели на всю высоту стены, шириной от 0, 5 до 5 м и толщиной от 20 до 120 см.

Технология монтажа сборных элементов «стены в грунте» следующая: по верху траншеи устанавливается воротник из монолитного железобетона. Устанавливается пространственный кондуктор в траншею, опирающийся на воротник. Если после установки панели верх ее ниже проектной отметки, панель вынимается и вниз траншеи подсыпается щебень. Если верх панели выше проектной отметки, ее несколько раз приподнимают и резко опускают. Соединение панелей друг с другом осуществляется с применением специальных узловых соединений, в которые входят прокатные металлические элементы. После монтажа и соединения панели с последующей, осуществляют засыпку пазух компонажным материалом в виде глинисто-цементно-песчаного раствора либо глинисто-цементно-щебеночного раствора. В тех случаях, когда с внутренней стороны стенки будет разрабатываться грунт, пазухи заполняют песчано-гравийной смесью.

Возведение подземных сооружений «опускным» способом.Метод опускного колодца при строительстве сооружений водопровода и канализации используют при устройстве заглубленных помещений насосных станций, стволов, шахт, водозаборов, а также различных подземных опор и др.

Сущность метода: первоначально на поверхности земли возводят стены колодца, оборудованные ножевой частью, а затем внутри его разрабатывают грунт в направлении от центра к периметру стен. За счет подработки грунта стены утрачивают опору с внутренней стороны и под действием собственной тяжести колодец опускается, выдавливая грунт (благодаря специальной конструкции ножа) внутрь.

Опускные колодцы различаются: по материалу – бетонные, железобетонные, металлические, каменные и деревянные; по форме в плане – круглые (наиболее экономичны), овальные, прямоугольные (рис. 4.3); по виду и способу устройства железобетонных конструкций – из монолитного железобетона, сборных тонкостенных панелей и пустотелых блоков; по технологии опускания – насухо, с водоотливом или искусственным понижением уровня грунтовых вод и без водоотлива с разработкой грунта под водой.

Первым этапом сооружения колодца является устройство основания под нож, которое гарантирует надежное опирание ножа при возведении стен. Существуют основания различных видов. Наиболее распространенный вид – деревянные подкладки на песчаной подушке (рис. 4.4). Толщина подкладок около 20 см, длина 2–3, 5 м.

Бетонирование стен при монолитном варианте ведут по ярусам (рис. 4.5, а).

Рис. 4.3. Формы опускных колодцев в плане:

I – круглые; II – прямоугольные; III – с

закругленными боковыми стенками;

1 – стенка; 2 – днище; 3 – поперечная стенка

Рис. 4.4. Подготовка

основания под нож стенки:

1 – нож колодца;

2 – деревянные подкладки;

3 – банкетка ножа

Высота яруса определяется из условий допустимого удельного давления на грунт под ножевой частью. Практически колодцы высотой до 10 м бетонируют в один ярус, более высокие – в несколько ярусов при их высоте 6–8 м. Укладку бетона очередного яруса производят после набора бетоном предыдущего яруса прочности 1, 2–1, 5 МПа.

Устройство стен из сборных железобетонных плоских панелей длиной до 12 м, шириной 1, 4–2 м и толщиной 0, 4–0, 8 м предусматривает создание специального основания, выполненного в предварительно отрытой траншее глубиной до 0, 8 м (рис. 4.5, б).

Вначале бетонируют форшахту, затем отсыпают песчаную подушку (с послойным уплотнением), укладывают сборные плиты опорного кольца и устраивают щебеночное основание. После этого устанавливают стеновые панели, соединяя их между собой пластинами (на сварке), и бетонируют вертикальный стык. При устройстве колодцев глубиной более 12 м стены наращивают такими же панелями, но без ножевой части.

По окончании устройства стен приступают к погружению колодца под действием его собственной силы тяжести.

Рис. 4.5. Опускные колодцы: а – схема бетонирования стены;

1, 3 – соответственно наружная и внутренняя опалубки стены;

2 – приемная воронка для бетонной смеси; 4 – хобот для подачи

бетонной смеси; 5 – армокаркас; 6 – щебень; 7 – опалубка;

б – устройство основания под нож стен, выполненных из

сборных панелей: 1 – нож; 2 – опорные стойки; 3 – уплотненный

щебень; 4 – монтажные петли; 5 – опорное кольцо из сборных

железобетонных блоков; 6 – обратная песчаная засыпка;

7 – форшахта из бетона; 8 – разделительные доски;

в – схема расположения фиксированных зон: 1 – колодец;

2 – фиксированные зоны; 3 – оси фиксированных зон;

г – схема разработки грунта в колодце насухо: 1 – колодец;

2 – башенный кран; 3, 4 – экскаваторы; 5 – тиксотропная рубашка

Опускание колодца насухо. При опускании колодца насухо применяют три схемы разработки и выдачи грунта из колодца.

По первой схеме грунт разрабатывают бульдозерами, экскаваторами на гусеничном ходу и выдают на поверхность кранами в бадьях. При внутреннем диаметре колодца до 20 м используют экскаваторы с объемом ковша 0, 25–0, 4 м³, свыше 20 м – с объемом ковша 0, 65–1, 25 м³. В колодцах диаметром более 32 м работы ведутся не менее чем двумя экскаваторами. Бульдозер используют для срезки и сброса грунта в отвалы для удобства погрузки его в бадьи.

Грунт разрабатывают в следующей последовательности: первоначально в средней части колодца на глубину 1, 5–4 м (в зависимости от размера колодца), оставляя вблизи ножа берму шириной 1–3 м; далее, уточнив места и размеры фиксированных зон (рис. 4.5, в), производят послойную (10–15 см) срезку грунта бермы на участках между фиксированными зонами (момент начала погружения колодца). Если после полной разработки этих участков бермы (до уровня банкетки ножа) колодец не опускается, то начинают разработку грунта фиксированных зон. При первых подвижках колодца переходят к разработке грунта в средней части и т. д. По мере погружения колодца размеры фиксированных зон уменьшаются до полного исключения, при необходимости разрабатывают (вручную) грунт под ножевой частью.

Грунт грузят в саморазгружающиеся бадьи вместимостью от 2 до 5 м³ краном соответствующей грузоподъемности, поднимающим их на поверхность (рис. 4.5, г). Количество кранов определяется из расчета обеспечения требуемой производительности работы экскаватора. Поднятый на поверхность грунт грузят в самосвалы и отвозят в отвал или для других целей.

По второй схеме предусматривается разработка грунта грейфером. Для этого используют двух-, трех- и четырехлопастные грейферы вместимостью 0, 5–1, 5 м³. Грейферами разрабатывают грунт I и II групп. Для грунтов III группы используют грейферы вместимостью более 1 м³. Последовательность разработки грунта кольцевыми траншеями – от центра к стенам или радиальными траншеями от середины поочередно к дальней и ближней стенкам относительно крана.

При третьей схеме разработки грунта используют гидромеханизированный способ. Возможны три варианта рассматриваемого способа: разработка гидромониторами и транспортировка на поверхность земснарядами или углесосами; разработка гидромониторами и подъем на поверхность гидроэлеваторами; разработка экскаватором и выдача на поверхность средствами гидромеханизации.

Опускание колодца без водоотлива производят при большом притоке воды, когда выполнять водопонижение экономически нецелесообразно. В этом случае грунт разрабатывают и подают из-под воды грейфером.

При строительстве колодца в сильно обводненных грунтах или вблизи существующих зданий и сооружений, когда есть опасность выноса или выпора грунта из-под подошвы фундаментов, применяют кессон (рис. 4.6). Кессонную камеру устраивают из железобетона (металла). Высота камеры от банкетки до потолка не менее 2, 2 м. Плотный грунт в кессонной камере разрабатывают вручную с использованием отбойных молотков, пневмобуров и взрывного способа, а слабый – средствами гидромеханизации. При ручной разработке первоначально по контуру камеры на некотором расстоянии от банкетки отрывают траншею шириной около 1 м на глубину посадки кессона, но не более 40 см. Затем разрабатывают грунт между траншеей и ножом, оставляя перемычки нетронутого грунта. После посадки кессона (на 30–40 см) ведут послойную разработку грунта центральной части, а также новых траншей, затем цикл повторяется.

Рис. 4.6. Устройство кессона:

1 – шлюзовой аппарат;

2 – гидроизоляция;

3 – надкессонное строение;

4 – кессонная камера

Во всех случаях погружение колодца сопровождается преодолением сил трения на поверхности стен. Для уменьшения этих сил применяют способ погружения в тиксотропных рубашках. Принцип его заключается в том, что ножевую часть колодца делают с уступом наружу на 10–15 см относительно вышерасположенной стены, вследствие чего при погружении в грунт вокруг стен образуется полость. Чтобы грунт не обрушался, полость заполняют глинистым раствором с тиксотропными свойствами. В результате трение наиболее значительной величины имеет место только на наружной боковой поверхности ножа. Преимущество такого способа погружения колодца способствует значительному уменьшению толщины стен; возможности применения сборных стеновых панелей; отсутствию опасности «зависания» колодца; легкому исправлению возможных кренов колодца при опускании.

⇐ Предыдущая 40 41 42 43 444546 47 48 49 Следующая ⇒