市政工程教学课件：管道施工.ppt

1、第四章第四章 室外管道工程施工室外管道工程施工 4.1 4.1 概概 述述 一、施工前准备工作一、施工前准备工作 1. 审查、熟悉设计图纸。 2. 现场踏勘。 3. 内业准备：编制施工组织设计；编制人员、材 料、造价等预算；编制进度计划。 4. 外业准备：建立劳动组织；准备料具；放线测 量；三通一平。 一、施工工序一、施工工序 1.开槽：挖运土方、边坡、支撑、施工排水 2.基础：基底清理、筑基础、标高控制、位置 控制 3.排管、下管、稳管、接口、养护 4.砌筑管道构筑物：检查井、阀门井等 6.回填压实 5.质量检验 7.竣工验收、交付使用 4.24.2室外给水管道开槽施工室外给水管道开槽施工

2、二、给水管道管材二、给水管道管材 一）铸铁管一）铸铁管 1.1.分类分类: : 1）生产工艺分：砂型浇注管、离心浇注管 2）材质分：普通铸铁管、球墨铸铁管 3）按端口形式分：承插式铸铁管、法兰式铸铁管 2.2.优点：优点：比钢管价低、易制造、耐腐蚀性好。 3.3.缺点：缺点：质脆、重量大、管内光滑度差。 二）钢管二）钢管 无缝钢管 热轧无缝钢管 冷拔（冷轧）无缝钢管 大口径、大壁厚 小口径、小壁厚 纵向焊缝钢管 螺旋焊缝钢管 钢板卷焊钢管 有缝钢管 不锈钢管 钢管 1、分类、分类 2、端口形式：平口、承插式、法兰式接口。 3、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

3、。 4、缺点：耐腐蚀性差、必须做防腐处理。 塑料类管塑料类管 聚合（热塑型）塑料管 硬聚氯乙烯管（PVC） 改性硬聚氯乙烯管（UPVC） 聚乙烯管（PE） 缩聚（热固性）塑料管 塑 料 类 管 道 聚丙烯管（PP） 工程塑料管（ABS） 玻璃钢管 塑料复合管 金属（铝、铁、铜）塑料（PVC、PP-R、PE）复合管 内（外）衬塑（PVC）金属（镀锌钢管、黑铁管等）管 塑料（PVC、PE、PP-R）金属网（黑铁管等）管 1、分类 2、端口形式：平口、承插式、法兰式 3、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。 4、缺点：刚性差、热涨冷缩大、日光下老化快、易 断裂、强

4、度与温度有关。 三、管道施工三、管道施工 原则：安全、方便、不破坏管道、经济合理原则：安全、方便、不破坏管道、经济合理 （一）下管 1、人工下管 1）溜管(贯绳)下管 2）人工（立柱）压绳下管 3）三角架（高凳）下管 2、机械下管：用于管重大、管节长的管道施工 1）吊车等起重机械下管：适于DN300管道，单 节或组合下管。 2）导链、卷扬机下管：适于DN=300800管道。 3、下管注意事项 1）机械的稳定性； 2）应注意方向。 3）起重机距沟边间隔距离不小于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

5、撑或槽下 的管道相碰撞，沟内运管不得扰动天然地基。 （二）排管 原则：保证管道走向。原则：保证管道走向。 1、排管方向 （1）承口迎水、承口朝上。 （2）从上游开始铺管。 （3）槽底坡度急陡区间，应由低处向高处铺设。 对于橡胶圈接口的承插式管道，排管、稳管、 接口同时进行。 2、管道间隙 （1）两管节之间应留有一定量的间隙； （2）管道环向间隙及对口间隙应满足规范要求。 （1）承插式铸铁管转弯可采用90、45、22.5、 11.25弯头，但当弯曲角度小于11.25就只能靠管 道的借转实现。 3、管道借转 （2）承插式铸铁管的允许借转角度符合规范要求。 （3）借转分水平借转、垂直借转。 （三）稳

6、管 保证管道铺设的高程、位置符合设计要求。保证管道铺设的高程、位置符合设计要求。 1 1、位置控制、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 2、高程控制、高程控制 （1）坡度板法 （2）仪器测量法 注意注意 1高程控制和位置控制 必须同时进行； 2符合要求后，应填实 管两侧若干点， 保证管 道不移动。 o 铸铁管有刚性接口和柔性接口。 四、给水管道接口四、给水管道接口 o 球墨锛铁管一般为柔性橡胶圈密封接口。 o 钢管一般采用焊接口，管道适用于高水压。 o 预应力混凝土管一般为橡胶圈柔性接口。 o 硬质聚氯乙烯管道分别采用橡胶圈密封柔性 接口、粘结性接口

7、，在与带有法兰盘附件联 接时，采用法兰连接。 给水管道接口分为刚性接口刚性接口和柔性接口柔性接口。 （一）普通给水铸铁管承插式刚性接口（一）普通给水铸铁管承插式刚性接口 1.1.刚性接口类型刚性接口类型 油麻铅接口 油麻石棉水泥接口 橡胶圈石棉水泥接口 橡胶圈膨胀水泥接口 油麻、橡胶圈为嵌缝材料：作用是保证承插囗 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。 青铅、石棉水泥、膨胀水泥为密封填料。 2.2.橡胶圈的选配橡胶圈的选配 d ed)( 橡胶圈密封性好，缝隙均匀，有阻水作用。 1 1）伸缩性）伸缩性（保证胶圈不被拉断，保证阻水） 环径系数=胶圈内环径/插囗外径 （85-9

8、0%） （1）橡胶圈选配方法 2 2）压缩率）压缩率（保证环向间隙严密）（30-40%） d 内环径内环径 d 内环径内环径 （2 2）橡胶圈质量要求）橡胶圈质量要求 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、易挥发物、油脂 接触。 3）禁止长期受挤压。 4）防止出现闷鼻、凹兜、跳井、麻花等现象。 （3 3）橡胶圈使用要求）橡胶圈使用要求 3.3.密封填料操作要点密封填料操作要点 1 1）石棉水泥）石棉水泥 配制配制：425#普通硅酸盐水泥石棉=73 水灰比0.2 填打方法填打方法：四填十二打（灰口深80mm） 三填九打（灰囗深为60-80mm） 养护方

9、法：养护方法：覆土或草袋浇水、湿泥糊盖 养护时间7天。 操作要求：操作要求：每次拌制的干料不能超过1天的用 量；湿料宜在1.5小时内用完；养护期间不能 承受振动，不能承受有压水。 2 2）膨胀水泥砂浆）膨胀水泥砂浆 配制：配制： 水泥：砂：水=11（0.28-0.32） 填料方法：填料方法：三次填塞、分层捣实 养护方法：养护方法：方法同石棉水泥，时间3天 3 3）青铅）青铅 防止爆铅，管囗须干燥。 铅锅大小适宜，盛铅不宜太满，一次盛铅量 须保证一个接囗的用量； 一次罐铅无断流。 发现缺铅现象时，补打铅条，铅面凹进承口 1-2mm，表面平整。 操作要点操作要点：不得出现胀裂承囗的现象；随用随拌，

10、 一次拌和量在1小时内用完；填料做好24小时内， 不得向填料部位冲水。 1.1.柔性接口类型柔性接口类型 螺栓压盖接口 （二）给水管承插式柔性接口（二）给水管承插式柔性接口 角唇型胶圈接口中缺型胶圈接口 圆型胶圈接口 楔型胶圈接口 2.2.柔性接口特点柔性接口特点 o 有可靠的密封性，能承受1MPa的管网压力； o 有良好的抗震性和耐腐蚀性； o 技术易掌握，操作简单； o 完活后可立即通水。 （三）钢筋砼压力管柔性接口及安装（三）钢筋砼压力管柔性接口及安装 2.2.管材性能管材性能 1.1.接口形式接口形式 o 密封性能好； o 抗裂性能强，具有耐电化学腐蚀性能，适 用于地基不均匀沉降和地震

11、地区； 实心圆形胶圈接口空心圆形胶圈接口 梯唇形胶圈接口楔形胶圈接囗 . .安装方法安装方法 撬杠顶入法 千斤顶拉杆法 吊链（手提葫芦）拉入法 牵引机拉入法 4.4.施工注意事项施工注意事项 o 安装应平直，无突起、突弯现象。 o 铺管地区对橡胶圈有腐蚀地下水或其它侵 蚀性介质时，或明装管道为防止日晒造成 的老化现象时；为了保护胶圈需封口。 o 安装完毕后应及时锁管。 （四）钢管焊接口（四）钢管焊接口 平口焊缝 型焊缝 型焊缝 1.1.手工电弧焊焊缝形式和对口手工电弧焊焊缝形式和对口 mm =612mm 12mm 对口要求：焊接时两管端对口的允许错口量 控制在管壁厚度的10%以内。 2.2.焊

12、接方法焊接方法 平焊立焊 横焊仰焊 3.3.焊接质量要求焊接质量要求 o 平焊易于施焊，焊管时尽量采用平焊。 o 焊接口强度不低于管材强度，要求通焊、 多层焊接、加强焊接。 o 尽量在沟槽内减少施焊。 o 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。 o 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。 4.4.气焊焊缝形式和对口气焊焊缝形式和对口 平口焊缝=23mm 适用于管壁小于4mm的临时性或永久性的压力管 对口间隙12mm 坡口焊缝=3mm对口间隙12mm 卷边焊缝=2mm对口不留间隙 5.5.气焊焊接方法气焊焊接方法 左向焊法右向

13、焊法 6.6.焊接质量要求焊接质量要求 o 焊缝处焊肉和波纹粗细、厚薄应均匀完整， 无夹渣、气孔、裂缝等缺陷。 o 加强面的高度和宽度符合标准。 五、管道的质量检查和验收五、管道的质量检查和验收 （一）给水管道试压（一）给水管道试压 1 1、试压目的、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 2、试压步骤、试压步骤 o 确定试验压力值 由工作压力确定，要求试验压力工作压力。 管材类型管材类型工作压力工作压力P P（MPaMPa）试验压力（试验压力（MPaMPa） 钢管PP0.5且0.9 铸铁（球墨铸铁）管 0.52P

14、0.5P0.5 预(自)应力钢筋砼管 0.61.5P 0.6P0.3 塑料管或复合管P1.5P且0.6 水下管道P2P且1.2 o 试验前准备工作试验前准备工作 ）分段）分段 目的：目的：排尽管内空气且便于查漏。 要求：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。 2 2）排气）排气 目的：目的：提高试验的准确性。 要求：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。 3 3）泡管）泡管 目的：目的：保证管内壁及接口填料充分吸水。 要求：要求：铸铁管及钢

15、管泡管12昼夜；钢筋混 凝土类管泡管24昼夜。 4 4）仪表和加压设备安装）仪表和加压设备安装 要求：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。 5 5）后背支设）后背支设 目的：目的：保证试验安全。 要求：要求：后背应紧贴后背墙，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。 1）落压试验落压试验（强度试验） o 水压试验方法水压试验方法 原理原理：漏水量与压降速度和数值成正比。 步骤步骤： o 注水分级加压、检查，直至试验压力； o 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。 要求要求：卸压检修。 2）

16、渗水量试验渗水量试验（严密性试验） 原理原理：管段相同、压力相同、压降相同，则渗 水量也相同。 步骤步骤： o 注水分级加压至试验压力，记录压降值为 0.1MPa所需时间T1（min）； o 再次加压至试验压力，放水并注入量筒， 记录压降值为0.1MPa所需时间T2（min）同 时量取量筒内水量W（L）； o 据试验管段长度（km）计算渗水量q值。 根据试验原理可得：WLqTLqT 2211 令：qqq 21 则得：)min/( )( 21 kmL LTT W q 只有当qq时，认为管道接口合格 （二）管道安装允许偏差（二）管道安装允许偏差 o 位置和高程 管材类型项目管道内径（mm）允许偏差

17、（mm） 钢管、铸铁类管、 塑料类管、复合 管 轴线位置30 高 程20 预（自）应力钢 筋砼管 轴线位置30 高 程 DN=100020 DN100030 水下铺设管道 轴线位置50 高 程 0 -200 管道坐标、高程允许偏差 管材类型项目 允许偏差 （mm） 铸铁类管水平管纵横方向弯曲 直段（25m）以上 起点终点 40 钢管、塑料 类管、复合 管 水平管纵横方向弯曲 直段（25m）以上 起点终点 30 钢管立管垂直度 每米3 5m以上8 o 其它尺寸 其它尺寸安装允许偏差 （三）管道冲洗和消毒（三）管道冲洗和消毒 1 1、冲洗目的与合格要求、冲洗目的与合格要求 污泥、脏水、杂物：出水与

18、进水透明度相同。 高浓度含氯废水：符合饮用水水质标准。 2 2、冲洗注意事项、冲洗注意事项 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； 3 3、管道消毒、管道消毒 1）采用含量20mg/L氯离子浓度的清洁水浸 泡24小时，直达合格标准。 2）漂白粉含氯量过低失效时，禁止使用。 3）当检验出水口中已有漂白粉后，含氯量 不低于40mg/L，才停止加氯。 .室外管道不开槽施工室外管道不开槽施工 管道不开槽施工是指不需开挖沟槽便可以完管道不开槽施工是指不需开挖沟槽便可以完 成管道铺设、更换等工作

19、的管道施工技术。成管道铺设、更换等工作的管道施工技术。 管道不开槽施工具有不阻断交通；不影响环管道不开槽施工具有不阻断交通；不影响环 境；不破坏原有建（构）筑物；土方开挖量境；不破坏原有建（构）筑物；土方开挖量 小等优点。小等优点。 管道不开槽施工常用方法有顶管法、盾构法。管道不开槽施工常用方法有顶管法、盾构法。 管道埋深较浅时，用开槽施工的方法较为经管道埋深较浅时，用开槽施工的方法较为经 济；管道埋深较深时，用不开槽施工的方法济；管道埋深较深时，用不开槽施工的方法 较为经济。较为经济。 一、顶管法施工原理一、顶管法施工原理 二、顶管法施工工艺二、顶管法施工工艺 顶管工法顶管工法 开放式开放式

20、 封闭式封闭式 刃口推进法刃口推进法 泥水式推进法泥水式推进法 土压式推进法土压式推进法 泥浓式推进法泥浓式推进法 通过刀盘及顶速平衡正面通过刀盘及顶速平衡正面 土压力，调节循环水压力土压力，调节循环水压力 用以平衡地下水压力。用以平衡地下水压力。 无需地基改良或降水处理，施工后地表沉降小。无需地基改良或降水处理，施工后地表沉降小。 通过向切削仓内注入一定比例的混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。体平衡正面土压以及地下水压力。 无需泥浆处理，施工成本低。无需泥浆处理，施工成本低。 可以不加破碎的排出孔径约

21、为顶管机直径可以不加破碎的排出孔径约为顶管机直径1/31/3的砾石；的砾石； 采用了二次注浆方法，大大的减少了磨阻力，适合长采用了二次注浆方法，大大的减少了磨阻力，适合长 距离顶进距离顶进 。 o 洞口止水圈 三、顶管法配套设备三、顶管法配套设备 o 千斤顶 o 后背墙、千斤顶支架、导轨 o 顶管机操作台 o 出土车 o 皮带输送机 o 泥浆沉淀池 o 送水、排泥泵 o 中继间 四、顶管法顶进条件四、顶管法顶进条件 21 FFF 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： o 总顶力超过主千斤顶最大顶力； o 总顶力超过管道的允许顶力； o 总顶力超过后背

22、墙的最大允许顶力； 中继间的作用中继间的作用：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。 o 工作坑类型 五、顶管法顶进工作坑五、顶管法顶进工作坑 o 工作坑位置选择 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。 单向坑交汇坑双向坑交汇坑多向坑交汇坑 转向坑 接收坑 o 应有足够的刚度和强度； 六、顶管法后背墙六、顶管法后背墙 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

23、： o 壁面应平整且与管道顶进方向垂直； o 底端应在工作坑底以下，不小于50； o 壁面应于后背土体紧贴； o 组成后背墙各构件应固定； o 结构简单、拆装方便、稳定可靠、就地取材。 o 导轨导轨 七、顶管法导轨和顶铁七、顶管法导轨和顶铁 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。 o 顶铁顶铁 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。 o 钢胀圈连接 八、顶管法管道接口及减阻措施八、顶管法管道接口及减阻措施 o 企口连接 o “T”形接口 o “F”形接口 1）管道接口 o 触变泥浆减阻 o 覆蜡减阻 1）减阻措施 o 挖土纠偏 九、顶管法纠偏措施九、顶管法纠偏措施 顶进时要求：勤顶、勤挖、勤测、勤纠。 o 工具管纠偏 o 强制纠偏 o 下陷校正 o 错口校正 o 管内清洁，管节无破损； 十、顶管法质量要求十、顶管法质量要求 o 管内底高程及相邻管间错口允许偏差 符合规范规定； o 有严密性要求的管道应进行试验； o 钢筋砼管道接口应填料饱满、密实，且 与管节接口内侧表面齐平，接口套环对 正管缝，贴紧，不脱落； o 顶管时地面沉降或隆起允许量应符合 施工设计规定。