球墨铸铁管给排水施工解决方法

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新郑市第二水厂供水管线铸铁给水管施工方案

一、工程概况：

本工程为新郑市宜居教育城和华南城专项供水项目DN1000输水管道，从厂区出去后，沿东至郑新快速路，向北穿越南水北调干渠部分，一直到华南城，全长约20km。沿线划分为十段，每段工程数量大致如下：

二、编制依据：

1、新郑市第二水厂施工组织设计

2、华南城专项供水设计图纸

3、《给水排水管道工程施工及验收技术规范》（GB50268-2008）

4、《城镇给水排水技术规范》（GB50788-2012）

三、施工工艺

测量放线----方挖管沟----验槽----管道安装----回填----附属构筑物----试压----冲洗----验收

1、测量放线：

1.1、管道工程测量的准备工作。

熟悉设计图纸资料，清楚管线布置、工艺设计和施工安装要求。熟悉现场情况，了解设计管线走向，以及管线沿途已有平面和高程控制点分布情况。

根据管道平面图和已有控制点，并结合实际地形，作好实测数据的计算整理，并绘制测量图。

1.2、管道中线定位及高程控制测量。

管道的起点、终点及转折点为管道的主点，其位置在施工图中确定，管线中线定位作法为将主点位置测设到地面上去，并用木桩标定。

根据地物的关系来确定主点的位置，按照设计提供的关系数据，进行管线定位。如现场无适当控制点可利用，可沿管线近处布设控制导线。管线定位时，最常采用极坐标法与角度交会法。其测角精度一般可采用30′，量距精度为1/5000，并应分别计算测设点的点位误差。

管线的起止点、转折点在地面测定以后，进行检查测量，实测各

转折点的夹角，其与设计值的比差不得超过±1′。同时应丈量它们之间的距离，实量值与设计值比较，其相对误差不得超过1/2000，超过时必须予以合理调整。

为了便于管线施工时引测高程及管线纵横断面测量，应沿管线敷设临时水准点。水准点选在旧建筑墙角、台阶和基岩等处。如无适当的地物，应提前埋设临时标桩作为水准点。

2、开挖管沟

1、开挖管沟时，应根据现场土质情况、地下水情况、管道断面尺寸、管道埋深等施工条件，正确的选择沟槽断面形式，为施工创造良好的作业条件。原则在保证工程质量和施工安全的前提下，尽量减少土方的开挖量，降低施工费用，加快施工进度；

2、在施工区域内，有碍施工的已有建筑物和构筑物（道路、沟渠、其它管路、电杆、树木等），开挖前建设单位与有关单位进行协商；开挖前按设计管线的走向放中心线，打标记木桩；按照设计图纸和现场地质情况定出沟槽开挖的上口线和下口线。

3、开挖时，应考虑留用部分好的原土以备管沟回填使用，根据作业面堆放原土场地，注意堆土坡度，高度，保证施工安全，在管子的接口处，管沟应宽一些，以方便接口的连接施工；根据图纸情况，挖掘管沟断面尺寸坡度按0.5考虑，相应数据见下表图。

注：（1）、输水管线覆土深度不小于1800mm。

（2）、消防栓位置和排气阀位置可根据现场实际情况做相应的调整，但排气阀的位置亦放置在管线最高处。

4、管沟开挖质量应符合下列规定：

1、地基处理要符合设计要求；

2、沟壁平整，边坡坡度符合施工设计的规定；

3、沟槽底高度的偏差，开挖土方时应为20mm。用机械挖沟时，槽底应预留50-100mm左右的厚土层暂不开挖，改为人工清理沟底至标高；

4、沟槽挖深较大时，应合理确定分层开挖的深度，人工开挖超过3米时应分层开挖，每层深度不宜超过1米；

5、管沟的直立壁和边坡，在开挖过程中和敞露期间应防止塌陷，应根据施工现场的具体情况进行支撑的选择，确保施工安全；

6、每一个作业组开挖沟槽修平至标高，最长不应多与2公里，以

免塌陷变形。

3、管基土加固

1、管道地基应同时满足容许沉降量和容许垂直承载力的要求，如不满足时，应按设计要求采取措施，如某管基段岩土勘测不明，设计未考虑到，开挖后现场发现淤泥质及松质粘土，应及时通知施工监理，地基采用换填砂或砂石垫层等方法解决；

2、一般情况下球管管基垂直承载力满足设计要求,不需要设特别基础，个别地段为减少管子产生的应力，施工现场有时把管子的支撑面挖成圆形，使管子安装时管体尽量与原来地基紧密接触；

3、采用砂垫层、砂石垫层基础；

4、过路口采用套管或混凝土承台式基础；

4、管道运输及堆放

铸铁管在吊装、运输过程应小心轻放，保护成品。球墨铸铁管管道采用加长汽车运输。在运输过程中为了避免管道与管道、管道与车箱碰撞而损坏管道和防腐层，在铸铁管与汽车车箱间用大木方作垫层，铸铁管与管之间用木楞作间隔作用。管道堆放场地应平整、宽敞，重叠堆放时第一排为横向，第二排为纵向排列放齐，且最多不超过五层。

5、管道安装程序；

管道安装工序：

5.1、球墨铸铁管安装施工

1、在铸铁管运至施工现场后，管沟经监理验收后即可进行管道安装。施工安装时采用吊车将铸铁管从堆放场地吊至管沟内。吊装时，钢丝绳与铸铁管接触处用废旧橡胶垫隔以保护铸铁管和防腐层。吊装钢绳应拴牢固，起吊和放下时的速度不宜太快，做到小心轻放，避免摔跌、碰撞管道。

2、管道安装施工前，应用钢丝刷、绵纱布等仔细将承口内腔和插口端外表面的泥沙及其它异物清理干净，不得含有泥沙、油污及其它异物。

3、管道接口清理干净后，将随管配套的胶圈放入承口内。

4、仔细检查胶圈安放位置是否正确，准确无误后用木锤沿管口内周围轻敲打，使胶圈完全安放在承口凹槽内。

5、胶圈安放完毕后用肥皂水作润滑剂，将承口内胶圈和插口端充分湿润，起到润滑作用，管道承插安装时节约劳动力和减轻施工

难度。

6、铸铁管在安装时采用由无缝钢管、钢绳和手板葫芦组成的三角架扒杆作少许起吊，起吊高度以铸铁管底高出碎石土垫层5cm为宜。

7、插口与承口管道中心线对准一致，在起吊管末端用撬棍（或千斤顶）将铸铁管向前撬，将插口插入承口，插入深度为插口处的两条标志线将铸铁管插到看不到第一条线，只看到第二条线的位置为止。

8、铸铁管承插施工完后卸下扒杆及工具，管道承插头处及中部立即回填50cm厚碎石土，轻夯压实，避免铸铁管在施工时发生偏移。

9、重复上述操作步骤，安装球墨铸铁管。

5.2、三PE钢管安装

1、管道安装应符合现行国家标准《工业金属管道工程施工及验收规范》GB 50235、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB 50236等规范的规定，并应符合下列规定：

1.1、对首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法或焊接工艺，施工单位必须在施焊前按设计要求和有关规定进行焊接试验，并应根据试验结果编制焊接工艺指导书；

1.2、焊工必须按规定经相关部门考试合格后持证上岗，并应根据经过评定的焊接工艺指导书进行施焊；

3 、沟槽内焊接时，应采取有效技术措施保证管道底部的焊缝质量。管道安装前，管节应逐根测量、编号。宜选用管径相差最小的管节组对对接。

4 、下管前应先检查管节的内外防腐层，合格后方可下管。

5 、管节组成管段下管时，管段的长度、吊距，应根据管径、壁厚、外防腐层材料的种类及下管方法确定。

6、管道对接时，环向焊缝的检验应符合下列规定：

检查前应清除焊缝的渣皮、飞溅物；应在无损检测前进行外观质量检查，并应符合下表的规定；

焊缝的外观质量

注：t为壁厚(mm)。

7、无损检测取样数量与质量要求应按设计要求执行；设计无要求时，压力管道的取样数量应不小于焊缝量的10％；

8、不合格的焊缝应返修，返修次数不得超过3次。

9、对环向焊缝处按照设计要求做防腐处理。

6、管沟回填

1、回填前必须将槽底积水和施工时遗留的杂物清除出来，管道主体经检查合格后，沟槽应及时回填；

2、沟槽回填料，除非特殊指定应使用的回填料，一般不得含有碎石、砖块、垃圾等杂物，应是良质土砂料；

3、回填程序应先填实管底，再同时回填管道两内侧，最后回填至原地平面标高；

4、闭水试验合格后方可进行回填作业，回填土时分层回填，为避免过大的夯击力影响管道，管中心线以下每200mm为一层夯实，中心线以上每500mm为一层夯实，超出管顶500mm以上可以用小型机械夯实；

5、接头处带工作坑，先把工作坑回填实，然后与管身同步；

6、注意回填期间重要的是要做到均匀回填，否则局部沉陷会特别大，必须小心均匀的做好回填工作。

7、附属构筑物

检查井施工应与铸铁管安装相配合，安装完毕符合设计要求和施工规范规定后立即进行排水管闭水试验。

7.1、管件、固定台

1、管线用的弯头、三通、阀门处应按设计使用压力考虑开启瞬间产生的压力水锤，按设计要求设置固定台，其类型尺寸必须按设计图要求；

2、埋地管线管件接点处如因地下构筑物，如其它管道等，没有位置做固定台，应使用防滑脱管件；

3、固定台应在坚固的地基上构筑，其后背土应为原土，两者紧密靠紧；

4、水平固定台与管件应设置沉降缝，缝间浇注水泥前垫一层油毡，以防止管件与支敦发生不均匀沉降；

5、固定台：所有供水管线上有较多弯头、三通等，一般情况下，有位置设固定台不选用防滑脱管件，有压管线皆受水力作用无法静定，需加设固定台以稳定它，固定台因水压作用力方向的不同、管径及弯曲的大小，形状尺寸也不同。

7.2、阀门井室

1、井室应在敷设好管道，装好阀门之后砌筑，其尺寸必须满足设计要求；

2、阀门底座应垂直固定在水泥基础上；

8、试压验收

8.1、试压标准

1、试压区段长度，对有压管线，除有特殊规定外，试压段长度不应大于1000m。

2、强度试验压力，承受内压的埋地铸铁管的试验压力。当设计压力小于或等于0.5MPa时，应为设计使用压力的2倍；当设计使用压力大于0.5MPa时，应为设计压力加0.5MPa。

3、严密性试验，在保压时间段内，如压力有所下降，可采用加压泵加水的办法，然后在试验时间段未测量为保持在试验压力所注入的水量（精确到±50％），对有压管线水损失量应不大于0.001升/小时·公里管线·每毫米公称直径·每0.1MPa试验压力，即相当于每公里DN100的管线在试验压力1Mpa一下，漏水不应大于每小时1升。试验时间不得少于2小时。

8.2、管道水压试压前应符合下列规定：

1、试压管线均应在全部回填后再试压；

2、若有特殊要求，个别可留出接口不回填，但管身中间要充分回填一定高度的土(最小0.5米)，防止管移动及漂浮.

3、管件固定台（水泥）养护已达到设计强度方可；

4、注水浸泡达24小时以上（水泥衬吸水）；

5、试验管段的所有阀门打开，不允许用闸阀做堵板，应制作两端堵头及靠背千斤顶（按推力吨位配置）；

6、管道升压时，管道内的气体应排尽，升压过程中，当发现压力表针摆动较大，不稳，应重新排气后再按10％逐级升压；

7、水压试验时，管道两端严禁站人；

8、试压情况作好记录；

9、验收。

9、注水冲洗消毒

1、管道灌水应从低端往高端缓慢注水,管道沿线的排气伐全部打开。

2、注水冲洗时应保证管路沿线的的蝶伐、闸伐畅通。

3、冲洗管路沿线的的蝶伐、闸伐畅通条件下水流速每秒1.0米左右直至管道出口处水色度清洁为止。

四、质量保证措施：

1、沟槽开挖时要严格按照设计图纸进行施工，基槽原状地基土必须避免扰动、受水浸泡或受冻等；如需换填按照设计方案处理。沟槽开挖的允许偏差如下：

表4.6.1 沟槽开挖的允许偏差

2、管子在运输过程中，由于装卸方法问题，有可能造成管子插口椭圆，DN400以下管将椭圆部分切掉就可，大于500mm用专用工具

重新整园，然后现场进行水泥衬修补，水泥砂浆成份（重量比）如下：2份水泥、3份砂子、2份可引用水、1份无毒添加剂充分搅拌，修补前清理要修补处浮砂及杂物，然后用水将此处周围处浸湿；注意不要积水，修补表面要抹平，塑料布盖着养生；

管节及管件表面不得有裂纹，不得有妨碍使用的凹凸不平的缺陷；采用橡胶圈柔性接口的球墨铸铁管，承口的内工作面和插口的外工作面应光滑、轮廓清晰，不得有影响接口密封性的缺陷。

3、橡胶圈在贮存、运输中不得长期受挤压。不得将橡胶圈与溶剂、易挥发物、油脂或对橡胶产生不良影响的物品放在一起；贮存的温度宜为-5～30℃，存放位置不宜长期受紫外线光源照射，离热源距离应不小于1m。冬期施工不得使用冻硬的橡胶圈。

4、第一支管下沟槽按管中心线定位承口朝水流方向，以后每支管按标高插入前一支管承口，小管观察插口线是否到位，大管通过在管内观察接口间隙，最小间隙应不小于5mm，从装第二支管起沿管身轴向方向两侧各挂一个2T—8T拉紧导链，确保接口间隙均匀，同时也能解决遇到设计有坡度时管子往下移位的问题。直线段不允许上下左右带角度安装，如因地势必须偏转角时，DN1400mm以下可转角1.5度～3度。

管节及管件下沟槽前，应清除承口内部的油污、飞刺、铸砂及凹凸不平的铸瘤；柔性接口铸铁管及管件承口的内工作面、插口的外工作面应修整光滑，不得有沟槽、凸脊缺陷；有裂纹的管节及管件不得使用。管道沿曲线安装时，接口的允许转角应符合下表规定。

沿曲线安装接口的允许转角

5、稳管回填可以留出接口部位，而管身中间要充分回填以避免管子漂浮和整体试压过程中管体移动。在土质软弱的情况下，最好用砂子回填到管径中央，也是有良好的效果。特别要注意，不使已安装好的管子产生下沉.

6、如果新连接的管道内没有注水或没有回填，为防止管道漂浮。应采取以下预防措施：

1、在安装完毕后要尽量给管子冲水；

2、在安装后尽快回填；

根据类似经验，采取管顶回填土是最有效的措施。防止管子漂浮所需的最小的覆盖土厚度计算值如下表所示：

表：防止管子漂浮所需的最小的覆盖土厚度

7、回填前，检查管道有无损伤或变形，有损伤的管道应修复或更换；铺设管道完成后，要逐支检查管子下是否有悬空现象。但是直接与管子接触的部位最好是选用砂子或挖沟槽当中的良质土或砂用于回填。

8、管基有效支承角范围应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；管道半径以下回填时应采取防止管道上浮、位移的措施。回填时应使管子的两侧均等的回填土，管底也应当被土砂充分包围填充；回填至设计高程时，应在12～24h内测量并记录管道变形率，管道变形率应符合设计要求；设计无要求时，钢管或球墨铸铁管道变形率应不超过2％。

地面

槽底，原状土或经处理回填密实的地基

图4.6.3 柔性管道沟槽回填部位与压实度示意图注：回填土的压实度，除设计要求用重型击实标准外，其他皆以轻型击实标准试验获得。

9、当钢管或球墨铸铁管道变形率超过2％，但不超过3％时。应采取下列处理措施；

挖出回填材料至露出管径85％处，管道周围内应人工挖掘以避免损伤管壁；

挖出管节局部有损伤时，应进行修复或更换；

重新夯实管道底部的回填材料；选用适合回填材料，重新回填

施工，直至设计高程。重新检测管道变形率。

10、钢管或球墨铸铁管道的变形率超过3％时，应挖出管道并会同设计单位研究处理。

11、对回填土压实度应符合设计要求，当设计无要求时，应符合下表的规定。回填时要专人负责并监督；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；管顶500mm以上部位，可用机械从管道轴线两侧同时夯实；每层回填高度应不大于200mm。

柔性管道沟槽回填土压实度

12、将管道内水压缓缓地升至试验压力并稳压30min。期间如有压力下降可注水补压，但不得高于试验压力；检查管道接口、配件等处有无漏水、损坏现象；有漏水、损坏现象时应及时停止试压，查明原因并采取相应措施后重新试压。

压力管道水压试验的试验压力(MPa)

停止注水补压，稳定15min；当15min后压力下降不超过下表中所列允许压力降数值时，将试验压力降至工作压力并保持恒压30min，进行外观检查若无漏水现象，则水压试验合格。

压力管道水压试验的允许压力降(MPa)

管道升压时，管道的气体应排除；升压过程中，发现弹簧压力计表针摆动、不稳，且升压较慢时，应重新排气后再升压。

应分级升压，每升一级应检查后背、支墩、管身及接口，无异常现象时再继续升压。

13、T型管安装要点：

1、用钢丝刷、25mm油灰平铲、毛刷、抹布清理T型承口工作面槽内杂物，检查另一支管插口倒角情况，插口和胶圈要保持干净；

安装示意图：

2、将胶圈装入承口凹槽（DN800以下把胶圈捏成8字型DN800以上胶圈捏成三等分或梅花形容易安装）（见下图）；

3、给胶圈内表面和插口接触面涂以润滑油（见下图）；

4、插口端涂油位置（见下图）；

5、第一支管下沟槽按设计承口方向应朝水流方向，对正中心线定位，小于DN300mm的管下管时人工抬入用绳子导滑至沟底，>400mm 的管用设备提升吊人沟底，与前一支管装配应找水平，DN150以下管用绳索叉杆将插口推入承口，>200以上管用钢丝绳和导链拉入承口

（注意装配内外涂绝缘与环氧陶瓷管，绳索应套胶管，包括钩头、导链用橡胶保护，以免外壁碰伤）（见下图）；

6、安装滑入式橡胶圈接门时，推入深度应达到标记环，并复查与其相邻已安好的第一至第二个接口推入深度。

沿直线安装管道时，宜选用管径公差组合最小的管节组对连接，确保接口的环向间隙应均匀。

检查装配接头胶圈位置，利用一把薄窄钢尺，绕着插口90°四点检查胶圈压缩比（见下图）；

7、切割方法：先在管子需要切割的位置沿管身圆周方向划一道线，然后根据管子口径大小选择无齿切割机或链条爬式切割机进行切

割，切割完成后要对切割处插口倒角，倒角值根据管径大小按标准规定进行，切割时如水泥内衬损坏，可手工修补，水泥砂子比为1:2左右，在气温较低的情况下，可添加食品级树脂作为粘结剂，抹平完成后自然养生，如阳光充足，在修补处贴一层塑料薄膜保持水分；二、管道工程施工测量

6、柔性管道的管壁不得出现纵向隆起、环向扁平和其他变形情况；管道铺设安装必须稳固，管道安装后应线形平直；管道铺设的允许偏差应符合下表的规定。

管道铺设的允许偏差(mm)

接口工作坑应配合管道铺设及时开挖，开挖尺寸应符合施工方案的要求，并满足下列规定：对于滑入式柔性接口球墨铸铁管，应符合以下规定：

接口工作坑开挖尺寸

对于钢管焊接接口、球墨铸铁管机械式柔性接口及法兰接口，接