室外管道工程施工.ppt

第四章 室外管道工程施工,管道工程施工准备工作。,主要内容：,管材种类及特点。,管道施工工艺、接口类型及操作要点。,给水管道质量控制及标准。,给水管道的清洗和消毒。,室外管道的不开槽施工。,重点内容：,给水管道施工工艺、接口类型及质量控制。,审查、熟悉设计图纸；,3.1 施工准备工作,现场勘探；,内业准备，主要包括：,1.编制施工组织设计；,2.编制人员、材料、机械计划及施工概算；,3.编制工程进度计划。,外业准备，主要包括：,1.建立劳动组织；,2.准备料具，放线测量；,3.三通一平。,3.2.1 施工工序,3.2 室外给水管道开槽施工,开槽（挖运土方、边坡、支撑、施工排水）；,基底清理、筑基础、标高控制、位置控制；,排管、下管、稳管、接口、养护；,砌筑管道附属构筑物（检查井、阀门井等）；,质量检验；,回填压实；,竣工验收、交付使用。,优点：比钢管价低、易制造、耐腐蚀性好。,缺点：质脆、重量大、管内光滑度差。,3.2.2 管材种类及特点,铸铁管,端口形式：承插式、法兰式,端口形式：平口、承插式、法兰式接口。,优点：自重轻、强度高、抗应变性能好、承受管内水压 力较高、水力条件好。,缺点：耐腐蚀性差、必须做防腐处理。,钢管,3.2.2 管材种类及特点,大口径、大壁厚小口径、小壁厚,螺旋焊缝钢板卷焊纵向直焊缝,塑料类管,端口形式：平口、承插式、法兰式,优点：耐腐蚀、自重轻、有一定强度、加工安装方便、水 力条件好、价格便宜。,缺点：刚性差、热涨冷缩大、日光下老化快、易断裂、强 度与温度有关。,管道施工要遵循安全、方便、不破坏管道、经济合理的原则进行。,3.2.3 管道施工,下管：包括人工下管和机械下管。,吊链或手提葫芦下管,单节下管作业照,机械下管适用于管节较重的单节下管或机槽外接口的钢管的长管段下管。施工速度快，效率高。,长管段下管作业照,下管注意事项,1、确保机械的稳定作业；,2、应注意下管的方向；,3、起重机距沟边距离不小于1米；,4、吊车不得在架空输电线路下作业；,5、应有专人指挥；,6、平吊轻放，不得忽快忽慢或突然止动；,7、管子下入沟槽时，不得与槽避支撑或槽下的管道 相碰撞，沟内运管不得扰动天然地基。,1、排管方向,排管：按管道安装方向排放并控制好管口间隙,承口迎水、承口朝上。,从上游开始排管。,在槽底坡度高低急陡区间，应由低处向高处铺设。,强调：对于承插式橡胶圈柔性接口管道施工，下管、排管、稳管、接口作业要一气呵成。,2、管口间隙,铸铁管承插口的对口最大纵向间隙,承插式管道直线铺设时，接口环向间隙应均匀，铸铁或球墨铸铁管纵向间隙3mm,也规范规定值；砼或钢筋砼管纵向间隙应按规范要求范围控制。,砼管或钢筋砼管对口纵向间隙控制范围,3、管道借转,承插式管道的曲线铺设，转角可通过标准弯头或自身借转实现，铸铁或球墨铸铁管接口的允许转角不得大于下表规定。,铸铁管、球墨铸铁管曲线安装允许转角,3、管道借转,预应力、自应力砼管安装应平直、无突起、突弯现象，沿曲线安装时，管口间的纵向间隙最小处不得大于5mm，接口转角不得大于下表规定。,预应力、自应力砼管沿曲线安装接口允许转角,1、位置控制,（1）中心线法,（2）边线法,（3）目测垂线法,（4）仪器定位法,2、高程控制,（1）坡度板法,（2）仪器测量法,稳管：同时保证管道铺设的高程、位置符合要求。,坡度板控制管道高程、位置图示,仪器测量,铸铁管有刚性接口和柔性接口。,3.2.4 给水管道接口,球墨铸铁管一般为柔性橡胶圈密封接口。,钢管一般采用焊接口，管道适用于高水压。,预应力混凝土管一般为橡胶圈柔性接口。,硬质聚氯乙烯管分别采用橡胶圈密封柔性接口、粘结性接口，在与带有法兰盘附件联接时，采用法兰连接。,给水管道接口方式与管材有关。常见有刚性接口和柔性接口两大类。,1.刚性接口类型,给水铸铁管承插式刚性接口,接口材料中，青铅、石棉水泥、膨胀水泥为密封填料。油麻、橡胶圈为嵌缝材料，其主要起保证承插囗环向间隙均匀；防止密封填料掉入管内；保证密封填料击打密实等作用。,2.橡胶圈的选配与保管,橡胶圈密封性好，缝隙均匀，有阻水作用。,1）伸缩性（保证不被拉断，保证阻水）,环径系数=胶圈内环径/插囗外径 常取（85-90%）,2）压缩率（保证环向间隙严密），常取（30-40%）,给水铸铁管承插式刚性接口,橡胶圈,橡胶圈选配,不得有裂缝、气孔、重皮现象。,1）防止日晒，远离热源。,2）不得与溶解橡胶的溶剂、油脂等接触。,3）运输或存放时，禁止长期受挤压。,4）安装时避免闷鼻、凹兜、跳井、麻花等现象。,给水铸铁管承插式刚性接口,橡胶圈质量要求,橡胶圈使用要求,5）橡胶圈安装就位后不得扭曲，当用探尺检查时沿圆周各点应与承口端面等距，其允许偏差应为3mm。,给水铸铁管承插式刚性接口,2.接口材料选用规定,水泥宜采用425号；,石棉宜选用机选4F级温石棉；,油麻宜采用纤维较长、无皮质、清洁、松软、富有韧性的。,铅的纯度不应小于99%。,管道刚性接口材料的选用应符合给水排水管道工程施工及验收规范规定。,给水铸铁管承插式刚性接口,3.操作要点,刚性接口填料应符合设计规定，当设计无规定时，宜符合下表规定。,刚性接口填料的规定,石棉水泥应在填打前拌和，重量配合比应为石棉30%、水泥70%,水灰比0.2，拌好的湿料应在初凝前用完。填打好的接口及时潮湿养护，养护时间不少于7d。,给水铸铁管承插式刚性接口,热天或昼夜温差较大地区的刚性接口，宜在气温较低时施工；冬期宜在午间气温较高时施工，并应采取保温措施。,采用石棉水泥做接口外层填料时，当地下水对水泥有侵蚀作用时，宜在接口表面涂防腐层。,刚性接口填打后，管道不得碰撞或扭转。,给水铸铁管承插式刚性接口,当特殊需要采用铅接口施工时，管口表面必须干燥、清洁，严禁水滴落入铅锅内；灌铅时铅液必须沿注孔一侧灌入，一次满灌无断流，脱模后打实，表面应平整，凹入承口宜为12mm。,灌铅示意图,1.柔性接口类型,给水铸铁管承插式柔性接口,给水铸铁管承插式柔性接口,给水铸铁管承插式柔性接口,给水铸铁管承插式柔性接口,2.柔性接口特点,有可靠的密封性，能承受1MPa的管网压力；,有良好的抗震性和耐腐蚀性；,技术易掌握，操作简单；,完活后可立即通水。,1.接口形式,钢筋砼压力管柔性接口及安装,2.管材性能,密封性能好；,抗裂性能强，具有耐电化学腐蚀性能。,.安装方法,撬杠顶入法,吊链（手扳葫芦）拉入法,牵引机拉入法,钢筋砼压力管柔性接口及安装,吊链拉入法安装,锁管,4.操作要点,胶圈安装时应平直、无扭曲；,当遇对橡胶圈有腐蚀作用的地下水或其它侵蚀性介质时，或明装管道为防止日晒造成老化现象时，为了保护胶圈需封口。,安装完毕后应立即“锁管”。,1.电弧焊焊缝形式和对口要求,钢管焊接口,1）对口时应使管内壁齐平，当采用长300mm的直尺在接口内壁周围顺序贴靠，错口的允许偏差量应为0.2倍壁厚且不得大于2mm。,焊缝形式,对口要求,2）对口时纵向焊缝应放在管道中心垂线上半圆的450左右处。相邻管段的纵向焊缝应错开，当DN600mm时，错开量100mm；DN600mm时，错开量300mm。,钢管焊接口,）不同壁厚的管节对口时，壁厚相差不宜mm。不同管径的管节相连时，当两管径相差大于小管管径的15%时,可用渐缩管连接。渐缩管的长度两管径差值的2倍，且200mm。,5）管道任何位置不得有“十字型”焊缝。,4）有加固环的钢管,加固环的对接焊缝应与管身的纵向焊缝错开，其间距100mm。,钢管加固环,2.焊接方法和质量要求,钢管焊接口,据焊条与管壁间的角度可分为平焊、仰焊、附焊,焊接方法,1）平焊易于施焊，焊管时尽量采用平焊。,2）焊接口强度不低于管材强度，要求通焊、多层 焊接、加强焊接。,3）尽量在沟槽内减少施焊。,5）焊缝避免出现外观形式不正、咬边、焊瘤、弧坑、裂缝，内部未焊透、夹渣、气孔等缺陷。,4）焊接工作结束后要对每个接口质量进行检查或进行气压、水压试验。,质量要求,钢管焊接口,3.2.4 管道的质量检查和验收,1、试压目的,衡量施工质量，检查接口质量，暴露管材管件强度、砂眼、裂纹等弊病，以达到设计质量要求，符合验收条例。,2、试压步骤,1）确定试验压力值,由设计工作压力确定，要求试验压力大于工作压力。,给水管道试压,2）试验前准备工作,目的：排尽管内空气且便于查漏。,要求：分段长度一般采用5001000m；管线转弯多时可采用300500m；湿陷性黄土地区的分段长度宜取200m；通过阻碍物的地段单独试压。,目的：提高试验的准确性。,要求：排气孔设在起伏的顶点处；长距离管道须多点开孔排气；排出的水流无气泡、流速均匀。,给水管道试压,试压分段,排气,目的：保证管内壁及接口填料充分吸水。,要求：铸铁管及钢管泡管12昼夜；钢筋混凝土类管泡管24昼夜。,要求：压力表安装在试验管段两端；压力表最大量程宜为试验压力的1.31.5倍。,目的：保证试验安全。,要求：后背应紧贴后座墙，应有足够的传力面积、强度、刚度的稳定性；接触面平整且与管道轴线垂直。,给水管道试压,泡管,仪表和加压设备安装,后背支设,1）强度试验（落压法）,3、水压试验方法,原理：漏水量与压降速度和数值成正比。,试验步骤：,注水分级加压、检查，直至试验压力；,恒压10min，检查，若管身、接口无破损及漏水现象时管道强度合格。,要求：卸压检修。,给水管道试压,给水管道水压试验包括强度试验（落压法）和严密性试验（漏水量法）。,原理：管段相同、压力相同、压降相同，则漏水量也相同。,1）严密性试验（漏水量法）,给水管道试压,严密性试验原理图,试验步骤：,再次加压至试验压力，放水并注入量筒，同时记录压降为0.1MPa所需时间T2(min)及量筒内水量W(L)；,据试验管段长度（km）计算渗水量q值。,根据试验原理可得：,令：,则得：,只有当qq时，认为管道接口合格,给水管道试压,注：对管内径DN400mm，且长度1km的管道,在试验压力下，10min的压力降0.5MPa时，可认为严密性试验合格。,对非隐蔽性管道，在试验压力下,10min的压力降0.5MPa，且管道管件无损坏；在工作压力下，恒压2h无渗水，认为严密性试验合格。,给水管道试压,严密性试验照片组,给水管道安装允许偏差,钢管及铸铁管安装允许偏差,非金属管安装允许偏差,3.2.5 管道冲洗和消毒,1、污泥、脏水、杂物：出水与进水透明度相同。,2、高浓度含氯废水：符合饮用水水质标准。,1、污泥、污物的冲洗在施工后进行，控制水的流速（1.0m/s）和冲洗时间（夜间）。,2、含氯废水的冲洗在消毒后进行，最后要化验分析；做好排水工作；,管道冲洗,给水管道冲洗,注意事项,2）泡管时间：采用含量20mg/L氯离子浓度的清洁水浸泡24小时，直达取样化验合格。,给水管道在水压试验完毕后，在竣工验收投入使用前，必须进行管道的冲洗消毒直至出水口处浊度、色度与入水口处浊度、色度相同并符合生活饮用水的卫生规范要求为止。消毒过程要注意：,管道消毒,3）冲水方向：自管道埋设高处往低处、从大口径管道至小口径管道方向冲消毒水。,1）药剂投加量：消毒药剂的投加量按能够保证管网水游离氯的浓度不低于30mgL控制.,4）冲水流速：管道内基本冲洗流速宜为1.01.2m/s。,3.室外管道非开挖施工,顶管施工工况,顶管施工优点,顶管施工原理,顶管法施工工法,刃口推进法（8003000mm）,泥水式推进法（6003000mm）,通过刀盘及顶速平衡正面土压力，调节循环水压力平衡地下水压力；采用流体输送切削入泥仓的土体，顶进过程中不间断，施工速度快；无需降水处理，施工后地表沉降小。,土压平衡式推进法（10003000mm）,通过向切削仓内注入一定比例的混合材料，使得充满泥仓的泥土混合体平衡正面土压以及地下水压力。无需泥浆泵等装置及进行泥浆处理，整机造价低，施工成本低。,顶管施工系统组成,顶管施工系统组成,注：顶进距离较短时，顶力由主千斤顶承担；有下列情况之一，则需要考虑增加中继间：,中继间的作用：将管道分成数段，分段向前推顶，使主千斤顶的顶力分散，总顶力等于各分顶力之和，并使每段管道的顶力降低到允许顶力范围内。,顶管法顶进条件,中断间,总顶力超过主千斤顶最大顶力；,总顶力超过管道的允许顶力；,总顶力超过后背墙的最大允许顶力；,1）管道井室的位置；,2）便于排水、出土和运输；,3）对电源、水源较近，交通方便；,4）可利用坑壁土体作后背支承；,5）对建（构）筑物易于采取保护和安全措施。,顶管法顶进工作坑,工作坑类型,工作坑位置选择,后背墙是将顶管的顶力传递到后背土体的墙体结构，常做成装配式后背墙。规定如下：,顶管法后背墙,应有足够的刚度和强度；,壁面应平整且与管道顶进方向垂直；,底端应在工作坑底以下，不小于50；,壁面应于后背土体紧贴；,组成后背墙各构件应固定；,结构简单、拆装方便、稳定可靠、就地取材。,顶进工作坑后背墙,导轨起稳定待顶进管道位置且保证管节顶进的轴线和坡度的作用。规定如下：,1）两导轨应顺直、平行、等高；,2）安装纵坡应与管道设计坡度一致；,3）安装牢固、不位移。,顶铁是千斤顶与管道间的传力和分力构件，起伸长千斤顶活塞的作用。分为横铁、顺铁、弧形或环形顶铁。,顶管法导轨和顶铁,导轨,导轨,顶铁,顶管法管道接口,F型接口管道,覆蜡减阻,顶管法减阻措施,触变泥浆减阻,洞口止水环用于封闭泥浆。,顶进阻力,顶管法质量控制和纠偏措施,顶进过程中质量控制,顶管法质量要求,管内清洁，管节无破损；,管内底高程及管间错口允许偏差符合下表规定；,有严密性要求的管道应进行试验；,钢筋砼管道接口填料应饱满、密实，且与管节接口内侧表面齐平；,顶管施工允许偏差量,