【5A版】市政管道工程 90页

市政管道工程学习二O一五年元月二十二日\n管道工程基础知识管道工程施工技术管道工程质量控制\n管道工程基础知识\n管道工程基础知识市政管道工程是市政工程的重要组成部分，是城市重要的基础工程设施。管道工程按其功能分类给水管道（自来水、中水）、排水管道（雨水、污水、工业废水）、燃气管道、热力管道、电气电缆、电信电缆。中水：是指各种排水经处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内使用的非饮用水。\n管道工程基础知识管道综合布置原则和方法各种管线布置发生矛盾时，处理的原则：未建让已建、临时让永久、小管让大管、压力管让重力管、可弯管让不可弯管。当工程管线交叉敷设时，自上而下的排列顺序一般为：电力电缆、电信电缆、热力管道、燃气管道、给水管道、雨水管道、污水管道\n管道工程基础知识管道平面布置的一般次序为，从建筑规划红线到道路中心线方向依次为：电气电缆、电信电缆、燃气管道、热力管道、给水管道、雨水管道、污水管道\n图纸符号DN是公称通径(或叫公称直径),就是各种管子与管路附件的通用口径。公称直径不是外径，也不是内径，而是近似普通钢管内径的一个名义尺寸。每一公称直径，对应一个外径，其内径数值随厚度不同而不同。单位为mm。De是管道外径。\n图纸符号DNaaaa-bbbb-ccccaaaa表示管道公称直径bbbb表示长度cccc表示坡度箭头朝向表示低向PN表示压力，单位为Mpa。管道埋深：指管道底至地面的高度\n给水管道给水管道主要为城市输送供应生活用水、生产用水、消防用水和市政绿化及喷洒用水包括：输水管道和配水管网两部分\n给水管道工程给水管道系统的组成取水构筑物：水源取水点给水输水管（渠）：长距离、一般不沿线供水，两条平行管，事故供水率70%配水管网：分配输送集中区域用水泵站：加压，满足水压要求水量调节设施：清水池、水塔、高位水池，调节供水和用水的流量差\n给水管材对给水管道的要求：有足够的强度和刚度，可以承受各种内外力负荷；有足够的严密性，保证供水有效性；水力条件好；安装简便、快速可靠、维护作量少。化学稳定性高，耐腐、质轻、韧性好；价格低、使用年限长、折旧费用低。\n给水管材给水管材常可以分为金属管材料、非金属管材料和复合材料三大类。主要的管材有：球墨铸铁管、钢筋混凝土管、钢管、塑料管以及复合式管材。各种管材介绍\n1.铸铁管灰口铸铁管（淘汰）：管壁不均匀，有气孔，有爆管隐患。球墨铸铁管（大量使用）制作工艺：铁水加入镁和镁合金等金属，使铁中的石墨呈球状；内衬水泥或树脂，外喷锌层-沥青层。优点：抗腐蚀性比钢管好，较好的抗拉和抗弯强度；缺点：造价高，穿孔腐蚀速度快，\n1.铸铁管连接方式及适用条件承插式：适用于埋地法兰式：适用于明装或地沟内\n1.铸铁管\n2.钢管种类：直缝钢管、螺旋钢管、不锈钢管、镀锌钢管和钢塑复合管优点：钢管材质相对轻、强度高、韧性好。缺点：钢管水力性能差、防腐处理麻烦、造价高。适用条件：恶劣和复杂的环境、大口径给水管道。\n2.钢管连接方式：螺纹：适用DN≤100管道焊接法兰新发展：薄壁不锈钢管，橡胶圈环压连接\n2.钢管\n3.钢筋混凝土管种类：普通钢筋混凝土管、自应力混凝土管、预应力混凝土管、预应力钢筒钢筋混凝土管优点：价格低廉、防腐性能好、能承受较高压力，有较好的抗渗透性和耐久性。缺点：重量大、质地脆、粗糙系数大、配件少、维修难度大。适用条件：长距离输水管道。\n3.钢筋混凝土管\n4.预应力钢筒混凝土管（PCCP）种类：PCCP-L、PCCP-E、优点：抗爆、抗渗透和抗腐蚀、使用寿命长缺点：重量大、质地脆、粗糙系数大、配件少、维修难度大。适用条件：长距离输水管道。\n4.预应力钢筒混凝土管（PCCP）\n5.塑料管种类：聚氯乙烯管（PVC-U）、聚乙烯（PE）管、高密度聚乙烯管（HDPE）、ABS管优点：强度高、表面光滑、不易结垢、水力性能较好、耐腐蚀、耐低温、重量轻、加工接口方便、施工费用低。缺点：质地脆、易老化、耐热性差、长距离输送要有补偿措施。连接方式：粘接、橡胶圈承插、热熔连接、法兰连接本工程中水管道采用高密度聚乙烯管（HDPE）\n5.塑料管\n排水管道排水管道主要是及时收集城市生活污水、工业废水和雨水，并将生活污水和工业废水输送到污水处理厂进行处理后排放，雨水就近排放\n排水管材排水管材的要求足够的强度，能抵抗内外压力和杂质冲刷磨损；具抗腐蚀性（污水、地下水）；不透水（污水不透出、地下水不透入）；内壁光滑，阻力小，排水通畅；就地取材，可预制管件，节省费用。\n排水管材常用的排水管材混凝土管和钢筋混凝土管陶土管金属管其他管材\n混凝土管和钢筋混凝土管管口形式：承插式、企口式、平口式。特点：管径不超过450mm，长度多为1m。可就地取材，价格较低。适应于排除雨水和污水。抗酸、碱侵蚀性差。管节短，接口多，抗沉降、抗震性差。大口径管的自重大，搬运不便。\n混凝土管和钢筋混凝土管\n陶土管内外壁光滑、不透水、耐磨、抗腐蚀。管径一般不超过600mm，管长在0.8~1.0m之间。质脆易碎，不宜远运；管节短，接头多，施工麻烦。主要用于排除工业酸性废水。\n陶土管\n金属管常用的有铸铁管和钢管;在外力很大或对渗漏要求特别高的场合下使用在穿越铁路时，在土蹦或地震地区；在距给水管道或房屋基础较近时；在压力管线上或施工特别困难的场合采用钢管时必须涂刷耐腐蚀的涂料并注意绝缘，以防锈蚀。\n其他管材HDPE双壁波纹管UPVC双壁波纹管\nFRPP聚丙烯复合加筋管1.材料新，原材料为聚丙烯，分子结构紧凑，强度高，耐腐蚀，柔韧度高，产品结构合理。2.内壁光滑，粗糙系数为0.009（混泥土管的粗糙系数为0.013）流通量大、过水能力大、同流量使用口径小、不易结垢。3.不需要做混凝土基础，施工速度快。4.橡胶圈承接方法可靠，施工质量保证，柔性接口抗不均匀性强。5.使用寿命一般大于50年。\nFRPP聚丙烯复合加筋管本工程污水、雨水管道均为复合聚丙烯钢带增强加筋管（FRPP）\n管道工程构造构成：基础、管道、覆土1.基础：作用：防止管道不均匀沉陷造成管道破裂或接口损失而漏水。类型：天然基础、砂基础、混凝土基础2、管道作用：用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置\n管道工程构造要求：保证管材及其接口强度满足要求外，还应保证在使用中不致因地面荷载引起损坏。3、覆土作用：防冻、承载荷载要求：一般金属管道的的最小覆土厚度在车行道下为0.7m，人行道下0.6m；非金属管道的覆土厚度不小于1.0~1.2m。\n管道工程施工技术\n管道工程施工技术一、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。\n管道工程施工技术二、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、基础填筑、标高控制、位置控制3.管道安装：排管、下管、稳管、接口、养护4.砌筑管道构筑物：检查井、阀门井、三通井等5.质量检验6.回填压实7.竣工验收、交付使用\n沟槽开挖本工程管道埋深<6.5m，全部采用开槽埋管法施工。施工前应对沟槽施工影响范围内的地上、地下管线和其他构筑物进行探测和调查，地上、地下管线及其他构筑物等设施需拆迁或加固的已完成。管道沟槽底部的开挖宽度管道沟槽底部开挖宽度应按设计要求留置，若设计无要求时，可按下列方法确定：B=D1+2（b1+b2+b3）\n沟槽开挖式中：B——管道沟槽底部的开挖宽度（mm）D1——管道结构的外缘宽度(mm)；b1——管道一侧的工作面宽度(mm)；b2——管道一侧的支撑厚度，可取150mm～200mm；b3——现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板的厚度(mm)。管道一侧预留工作宽度见下表:\n沟槽开挖管道结构的外缘宽度D1管道一侧的工作面宽度过b1非金属管道金属管道D1≤500400300500＜D1≤10005004001000＜D1≤15006006001500＜D1≤3000800800\n沟槽开挖本工程地下水位低于沟槽底面高程，且开挖深度在5m以内（其中：中水管道开挖深度约1.5m，雨水管道开挖深度约3.5m，污水管道开挖深度约4m）边坡不加支撑时，沟槽边坡最陡坡度应符合下表的规定。\n深度在5m以内的沟槽边坡的最陡坡度土的类别边坡坡度（高：宽）坡顶无荷载坡顶有静载坡顶有动载中密的砂土1：1.001：1.251：1.50中密的碎石类土（充填物为砂土）1：0.751：1.001：1.25硬塑的粉土1：0.671：0.751：1.00中密的碎石类土（充填物为黏性土）1：0.501：0.671：0.75硬塑的亚黏土、黏土1：0.331：0.51：0.67老黄土1：0.101：0.251：0.33软土（经井点降水后）1：1.00\n沟槽开挖开挖沟槽的槽深超过3m时应分层开挖，每层的深度不超过2m，沟槽分层的深度按机械性能确定，减少人工清底的工作量。沟槽开挖时槽底原状地基土不得扰动，机械开挖时槽底预留250mm~300mm土层由人工开挖至设计高程并整平；如超挖，排水管道应采用3:7灰土垫层分层回填，中水管道应采用中粗砂分层回填，压实度不小于0.95；地基承载力要求≥100Kpa。\n沟槽开挖注意事项①开挖沟槽时，应合理确定开挖顺序、路线及开挖深度，然后分段开挖，开挖边坡应符合有关规范规定，直槽开挖必须加支撑。②采用机械挖槽时，应向机械司机详细交底，其内容包括挖槽断面、堆土位置、现有地下构筑物情况和施工要求等；由专人指挥，并配备一定的测量人员随时进行测量，防止超挖或欠挖。当沟槽较深时，应分层开挖，分层厚度由机械性能确定。\n沟槽开挖注意事项③挖土机沿挖方边坡移动时，机械距边坡上缘的宽度一般不得小于沟槽深度的1／2。土质较差时，挖土机必须在滑动面以外移动。④开挖沟槽的土方，在场地有条件堆放时，一定留足回填需要的好土；多余土方应一次运走，避免二次挖运。⑤检查井应同沟槽同时开挖。\n沟槽开挖雨期施工(1)土方开挖和回填一般不宜在雨期进行。必须开挖时，应尽量缩短开槽长度，逐段、逐层分期完成；沟槽回填所需的回填材料应事先备好并采取覆盖等防雨水措施。(2)沟槽切断原有的排水沟或排水管，如无其他排水出路，应架设安全可靠的渡槽或渡管，保证排水。(3)雨期挖槽，应采取措施，防止雨水进入沟槽；同时还应考虑当雨水危及附近居民或房屋安全时，应及时疏通排水设施。(4)雨期挖土时，留置土方不宜靠近建筑物。\n沟槽开挖\n垫层基础本工程排水管道基础采用180°级配中粗砂基础。基底设0.3m土垫层，在土垫层上设0.3m厚3:7灰土，压实系数均不小于0.95。管底铺0.15m级配中粗砂（粒径5-15mm）,然后管道两侧分层（每层约150mm）同时回填中粗砂（5-20mm），中粗砂干重度≥16KN/m3，中粗砂回填至管顶以上0.5m，管顶以上0.5m至路基顶原土回填并分层夯实。路基范围填料及压实度按路基要求确定。\n管道基础形式\n垫层基础本工程中水管道基础采用120°级配中粗砂基础。基底设0.3m土垫层，在土垫层上设0.3m厚3:7灰土，压实系数均不小于0.95。管底铺0.15m级配中粗砂（粒径5-15mm）,然后管道两侧分层（每层约150mm）同时回填中粗砂（5-20mm），中粗砂干重度≥16KN/m3，中粗砂回填至管道设计支承角范围，至路基顶用原土回填并分层夯实。路基范围填料及压实度按路基要求确定。\n管道就位原则：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\n管道就位2）人工（立柱）压绳下管\n管道就位3）三角架（高凳）下管\n管道就位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DN≥300管道，单节或组合下管。2）导链、卷扬机下管：适于DN=300~800管道。\n管道就位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，不得与槽壁支撑或槽下的管道相碰撞，沟内运管不得扰动天然地基。\n管道就位（二）排管原则：保证管道走向。（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。\n管道就位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。（三）稳管原则：保证管道铺设的高程、位置符合设计要求。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（或用垫块），保证管道不移动。\n管道就位1、高程控制（1）坡度板法（常用）高程控制是沿管线每10～15m埋设一坡度板（又称龙门板、高程样板），板上有中心钉和高程钉，利用坡度板上的高程钉进行控制。（2）仪器测量法\n管道就位2、位置控制（1）中心线法（常用）在连接两块坡度板的中心钉之间的中线上挂一垂球，在管内放置一块带有中心刻度的水平尺，当垂球线穿过水平尺的中心刻度时，表示管子已对中。\n管道就位中心线法垂线中心刻度木板\n管道就位（2）边线法（常用）即在管子同一侧，钉一排边桩，边桩高度接近管中心处。在每个边桩上钉一小钉，其位置距管道轴线的水平距离为一常数。稳管时，在边桩上的小钉挂上边线，使管外皮与边线保持同一距离，则管道即处于中心位置。\n管道就位边线法水平尺管道基础（b）管子砂基础水平尺边线边桩\n管道就位（3）目测垂线法（4）仪器定位法\n管道连接连接方式螺纹连接承插连接法兰连接焊接连接\n管道连接本工程雨、污水管均采用复合聚丙烯钢带增强加筋管（FRPP）,中水管采用高密度聚乙烯塑料管（HDPE）;三个管道均采用电热熔焊接，管道与金属附件连接采用法兰连接。\n管道连接热熔对接应符合下列规定：1）在对接焊机上夹紧管材和管件的插口端，清洁插口端。2）移动可动夹具，将管材、管件连接面在铣刀上刨平，取下铣刀，检查管端连接面，使其间隙最大不大于0.3mm.3）校直对接焊机上两对应的待接件，使其在同一轴线上，错边不宜大于壁厚的10%。\n管道连接4）将加热工具放在两连接面之间。使对接焊机上的管材靠近加热工具并施加一定的压力，直接融化形成沿管材整个外圆周平滑对称的翻边为止。5）加热完毕，待连接件应迅速脱离对接加热工具，并应用均匀压力使其完全接触，形成均匀凸缘，冷却后管件便可牢固地融为一体。\n管道连接\n管道连接\n检查井作用：便于定期检查、清通。要求：为了便于清通检查井之间的管段应是直通的，既不弯曲断面又没有变化。设置：管道交汇处、转弯、管道尺寸或坡度改变、跌水处及相隔一定距离的直线管段上。组成：基础、井底、井身、井盖和盖座。\n检查井本工程检查井均采用标准图钢筋混凝土井室，砼材料采用C30S6，钢筋混凝土盖板，流槽为C15砼。注意事项：1、井底基础应与管道基础同时浇筑。2、浇筑砼外模一般用砖模，内膜用竹胶板，浇筑前砖模必须洒水湿润。3、检查井接入管道的管口应与井内壁平齐。4、浇筑检查井时，井身应一次浇筑成型。\n检查井\n土方回填管基有效支撑角范围内采用中粗砂填充密实，与管壁紧密接触，不得用土或其他材料填充；沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上500mm范围内，必须采用人工回填；回填夯实应分层对称进行，每层回填高度应不大于200mm，不得单侧回填夯实；管顶500mm以上部位，可用机械从管道轴线两侧同时均匀夯实；\n管道工程质量控制\n管材的质量1、重视管材资料的检查。要求选用正规厂家生产的管材，并且检查管材的出厂合格证及送检试验报告等资料是否齐全。2、重视管材外观的检查。管材进场后，现场施工人员应对管材外观进行检查，管材不得有破损、脱皮、蜂窝露骨、裂纹等现象，对外观检查不合格的管材不得使用。\n管材的质量3、管材的颜色应一致、无色泽不均及分解变色现象；管材的内外壁应光滑、平整、无气泡、无裂口、无明显痕迹及凹陷；管材端面应平整，并垂直于轴线；管材不得有异向弯曲。4、加强管材的保护。应在管材运输、安装过程中加强对管材的保护。\n沟槽开挖的质量控制1、对放线要进行复测。测量员定出管道中心线及检查井位置后，要进行复测，其误差符合规范要求后才能允许进行下步施工。2、防止边坡塌方：根据土壤类别、土的力学性质确定适当的槽帮坡度。实施支撑的直槽槽帮坡度一般采用1∶0.05.对于较深的沟槽，宜分层开挖。挖槽土方应妥善安排堆放位置，一般情况堆在沟槽两侧。堆土下坡脚与槽边的距离根据槽深、土质、槽边坡来确定，其最小距离应为1.0m.\n沟槽开挖的质量控制3、沟槽断面的控制：确定合理的开槽断面和槽底宽度。开槽断面由槽底宽、挖深、槽底、各层边坡坡度以及层间留台宽度等因素确定。槽底宽度，应为管道结构宽度加两侧工作宽度。因此，确定开挖断面时，要考虑生产安全和工程质量，做到开槽断面合理。4、防止槽底泡水：雨季施工时，应在沟槽四周叠筑闭合的土埂，必要时要在埂外开挖排水沟，防止雨水流入槽内。\n沟槽开挖的质量控制\n管道安装的质量控制1、正确计算管道铺设长度：根据规范确定两检查井间管道铺设长度、管子伸进检查井内长度及两管端头之间预留间距。在安管过程中要严格控制，防止管头露出井壁过长或缩进井壁。2、严格控制管道的直顺度和坡度，可采取以下措施并随时检查：安管时要在管道半径处挂边线，线要拉紧，不能松弛；在调整每节管子的中心线和高程时，要用垫块支垫牢固，相邻两管不得错口；在土方回填前，先把管子两侧与平基相接处的三角部分填实，再在两侧同时进行回填。\n管道安装的质量控制热熔连接时，加热温度不能过高、时间不能过长，不然会造成配件内挤出的熔浆过多，减少通水内径；连接时管件或管材接口处应清洁干净，不然会造成连接口脱开漏水；同时，要注意控制好管件的角度和方向，避免造成返工。管件对接时应保持对接口对齐，不然会造成对接面积不够要求、焊口强度不够，以及卷边不对称。\n检查井质量控制1、严格控制检查井基础的质量。不能带水浇注垫层和基础，要保证基础的几何尺寸和高程符合设计要求，待混凝土达到一定强度才能砌砖。2、流槽的做法要规范。雨水流槽高度应与主管的半径相平，流槽的形状应为与主管半径相同的半圆弧；污水流槽的高度应与主管内顶相平，下半部分是与主管半径相同的半圆弧，上半部分与两侧井墙相平行，宽度与主管管径相同。\n检查井质量控制3、管道穿井处，施工前应在井壁预留好孔洞，严禁事后凿洞。管道与孔洞间的缝隙，应采用沥青砂填塞密实。雨、污水检查井外墙0.5m范围内，应用3:7灰土回填至路基基床，压实系数≥0.95。\n闭水试验质量控制1、对试验前的准备工作要进行检查。试验前，需将灌水的检查井内支管管口和试验管段两端的管口，用1∶3水泥砂浆砌240mm厚砖堵死，并抹面密封，待养护3～4天到达一定强度后，在上游井内灌水。当水头达到要求高度时，检查砖堵、管身、井身，有无漏水，如有严重渗漏应进行封堵。待浸泡24小时后，再观察渗水量，对渗水量的测定时间不应少于30分钟。\n闭水试验质量控制2、控制闭水试验的水位。试验水位应为试验段上游管段内顶以上2米，如上游管内顶到检查井的高度不足2米，闭水试验的水位可到井口为止。允许渗水量的计算：塑料管道：内径一米的管道每一千米长度在24小时内允许渗水量为4.6立方米。即：q(允许渗水量)=0.0046×D（管道内径）\n回填土质量控制1、严格控制回填土土质。回填土中不得含有碎砖、石块、混凝土碎块及大于l0cm的硬土块；回填时槽内应无积水，不得回填淤泥、腐殖土、冻土及有机物。2、严格控制每层回填土厚度。管沟回填应分层夯实，每层厚度不大于20cm，要求管道两侧同时进行填土，两侧高差不大于30cm.。管项50cm以上压实度要求同路基压实度一样。\n谢谢大家！