管道工程监理控制要点

第十八学时

第十二章管道工程监理控制要点

第一节管道的材料和连接

一、概述

市政公用工程里的管道工程包括给水管网、排水管网、燃气管网、热力管网等，是一个城市或地区重要的基础设施之一。城镇的地下管网保证了城镇正常的生活和发展。

二、管道材料

（一）管材的分类

市政公用工程的管道材料按其材质可分为金属管、非金属管、复合管三大类。

1. 金属管

（1）钢管广泛用于给水、燃气、供热网管系统。

（2）铸铁管特别是球墨铸铁管以其良好的强度、耐腐蚀性能，大量用于给、排水系统及燃气管网系统。

（3 ）铜管具备良好的延展性和化学稳定性，是热力系统和制冷系统的最佳管材。但由于价格较贵，资源相对匮乏而使其应用范围受到限制。

2. 非金属管材

（1 ）混凝土管及钢筋混凝土管一般用于室外给水、排水（污水、雨水）管网系统。

（2 ）石棉水泥管主要用于室外给排水系统小口径压力管。但由于其强度低使得应用范围日渐缩小，近年已很少在工程中使用。

（3）陶土管适用输送具有腐蚀性液体，在市政公用工程的管网系统中已不再使用。

（4）塑料管随着近代化学工业的发展，以聚乙烯管、聚丙烯管为代表的各种新型管材的岀现，在给、排水系统和燃气供应系统的管网中得到很快推广。而且由于采用不同的添加剂和合成工艺、产生了多种型号、多种化学成份的塑料管，使其应用范围越来越广阔。

3. 复合管材

复合管材是近年来适应工程管材市场需求，结合金属管和塑料管的优点而产生的新型管材。以钢塑复合管、铝塑复合管为代表，既具有金属管材的良好刚性，较高的承压能力，又具有塑料管材较强的抗腐蚀性能和良好的延展性。加之价格相对低廉，使其在室外给、排水及燃气、热力系统中具有广阔的利用前景。

（二）常用管材特性比较

1. 金属管材钢管、球墨铸铁管具有悠久的生产历史，管材的刚性好，适用的地域及气候条件广泛。管道规格、型式多种多样，配套管件齐全，生产工艺成熟，安装施工和连接技术可靠易行。缺点是抗腐蚀性能差，尤其是埋地钢管受土壤电流侵蚀，使用寿命大打折扣；另外就是制造成本较高，价格相对较高。

2. 非金属管材

（1）钢筋混凝土管随制造工艺的改进，使管道呈两种受力状态即预应力钢筋混凝土管和自应力混凝土管，后来又发展有带钢筒的和聚合物衬里的钢筋混凝土压力管。但钢筋混凝土管也有自身难于克服的劣势：自重大、质脆、运输安装不便，耐压性能和抗渗漏性能较低，时有爆管事故发生。此外在管道转向、分支与变径时，目前还必须采用金属管件。

（2）塑料管

与金属管材相比，塑料管材料宜得，重量轻、运输方便，连接方式多种多样且操作简便。更为可贵的优点是延展性能优良，耐腐蚀极强、具有较强的刚性。塑料管材内壁光滑、不易结垢，输送流体阻力小，且无毒无害，是典型的环保材料。

但塑料管对温度变化敏感，使其适用范围及适用寿命都受到限制，塑料管材易老化、随着使用时间的延长易产生变色，变软发粘，变脆和裂纹，而且会产生蠕变现象（随时间延长变形逐渐增大）和应力松弛现象（应变固定随时间延长而应力降低）。

（3 ）复合管材

复合管材既具有金属管材的刚性，良好的承压能力，又具有塑料管材的耐腐蚀性和良好的延展性，加

之价格方面的低廉，材料宜得，是具有广泛发展前景的优良管材。但复合管也有一些难以克服的缺点，需要不断改进。例如：铝塑复合管往往因长时间的温度变化引起的热胀冷缩造成管壁错位、接口渗漏。钢塑复合管因为其材质坚硬，现场加工难度很大。

（三）常用管材价格比较

金属管中的钢管（SP）、球墨铸铁管（DIP）;非金属管中的混凝土管（CP）、预应力钢筋混凝土管（PCP）、预应力钢套筒混凝土管（PCCP）；塑料管中的硬聚氯乙烯管（UPVC）、高密度聚乙烯管（HDPE）、以及聚乙烯管（PE）、高联聚乙烯管（PEX）、聚丙烯管（PP）、玻璃纤维增强聚丙烯管

（FRPP）、ABS工程塑料管；复合管中的钢塑复合管、铝塑复合管等等。这些管材都属于预制构件，需要在专门生产厂内预制生产。

从上述用量较大的管材的制造成本统计，市政工程中常用管材的价格由低向高的排列是混凝土管

（CP）、预应力混凝土管（PCP）、预应力钢套筒混凝土管（PCCP、钢管、玻璃纤维增强聚丙烯管

（FRPP）、球墨铸铁管（DIP ）。其它如PE、HDPE、UPVC、PP、ABS工程塑料管等，由于总用量的关系尚不便统计，未列入其中。

（四）选择管材的主要原则

1. 遵循国家的相关政策和相关的技术标准规范，因地制宜合理选用。国家的政策和技术标准规范是建设、设计、监理和施工各参建单位进行设计、施工、验收的主要依据，各相关单位及人员都必须遵守。

2. 根据管材具体使用地点和敷设方式灵活选用管材，一种管材在某地是否适用，除管材自身特性之外，还取决于该地区的自然地理环境、工况条件、资源特点、居民生活水平、社会经济发展状况等因素。另外，建筑物的不同使用功能及性质、标准高低，也直接影响管材的选用。

3. 管件与连接是管材选用中不容忽视的关键。在选择管材时，人们往往容易忽视管件的配套和配件的性能。

4. 性价比是选择管材的决定因素。当一种管材在其性能、使用场所、连接方式等均满足使用要求后，价格就成了选用的决定因素。

三、管道及其连接

（一）管道工程的接口型式

管道接口必须具有一定的弹性和抗震性能。同时，无论管道工程的公称直径为多大，只要管节公称直径相同就能够互相连接，而且具有互换性。管道工程的接口形式，根据对接口弹性要求，大致分为三种形式：柔性接口、刚性接口和半柔半刚混合型接口。

（二）柔性接口的特点

柔性接口是最具有代表性的接口，广泛应用于输送煤气、上水管道、工业用水管道以及其他管道。柔性接口具有下列特点：

（1）密封性能良好

由于橡胶圈受到压兰紧压，与铸管承口内表面和插口外表面紧密接合，因而可获得充分的气密性和水密性。K型接口由于圆形橡胶圈部分的作用，可得到更高的密封性。

（2）具有可绕性

由于橡胶圈具有弹性，铸管承口和压兰的内表面呈圆锥形，因而获得了可绕性使管道能很好地适应地基的少许沉降或振动。

（3）良好的伸缩性

由于温度的变化，所以铸管产生的伸缩能够容易地被其吸收，不需要特殊的伸缩接头。

（4）施工简单迅速

使用简单的工具（棘轮扳手或螺丝钳）即可进行迅速而安全的装接工作。根据情况也可在水下作业，因气候影响而延迟施工较少。另外，装接完毕后可以直接加回填土，工程进展顺利。

（5 ）橡胶圈不易老化

橡胶圈几乎完全被嵌入承口内槽中，露岀部分很少，与氧气的接触少，因而老化的危险性小。

（6 ）能防止电化学腐蚀影响

接口的橡胶圈使每根铸管之间互相绝缘，因而电化学腐蚀的影响小。

（7 ）对于接口脱离必须十分重视。

四、钢管

（一）钢管的分类

钢管分为无缝钢管及焊接钢管两大类。普通无缝钢管采用普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金结构钢及合金结构钢制造。制造标准是GB/T8162。

（二）钢管的防腐

1. 钢管的外防腐

（1 ）涂裹绝缘层法。

（2 ）环氧煤沥青防腐层结构

（3 ）电化学法

2. 钢管的内防腐

（1）水泥砂浆涂层

（2）聚合物水泥砂浆涂层

（三）钢管的连接

1. 钢管的焊接

2. 钢管的法兰连接

五、球墨铸铁管（DIP）

（一）球墨铸铁管的发展与现状

（二）球墨铸铁管的连接

目前常用的接口形式有以下几种：滑入式（T型）柔性接口、机械式（K型）柔性接口、机械式（N D 型及S H型）柔性接口、法兰型刚性接口及若干种特殊类型接口。

1.滑入式（T型）柔性接口如图5-2所示。

2. 机械式（K型）柔性接口

机械式（K型）柔性接口如图12-1-1示：

图12-1-1 :机械化（K型）接口

1-压兰2-橡胶圈3-螺栓及螺母

3. 机械式（N D型及S H型）柔性接口

机械式N H型及S H型柔性接口是我国专用于城市燃气管道的接口。接口形式如图12-1-2和图12-1-

3所示。

图12-1-2 :机械式（N □型）接口图12-1-3 :机械式（S H型）接口

1. 螺栓

2.压兰

3.密封圈

4.支撑圈1.螺栓2.压兰3.密封圈4.隔离圈

5.锁环

4. 法兰型接口

法兰型接口是传统的刚性接口，不具有柔性的特点，通常只在一些特殊的场所使用，如与泵、阀门、消火栓及穿过基础、墙体时避免管道影响时才使用。法兰型接口如图12-1-4所示

图12-1-4 :法兰型接口1.螺栓及螺母2.橡胶圈

六、混凝土管和钢筋混凝土管

（一）给水管网的混凝土管和钢筋混凝土管

在给水管网中常用的是钢筋混凝土压力管，钢筋混凝土压力管按制造工艺及受力情况的不同，分为自应力混凝土管、预应力混凝土管（PCP）、预应力钢筒混凝土（PCCP三种。

（二）排水管网的混凝土管和钢筋混凝土管

1. 钢筋混凝土排水管规格

钢筋混凝土排水管按其规格、尺寸和承受的外压荷载系列可以分为I级管和H级管。

2. 混凝土排水管和钢筋混凝土排水管接口形式

混凝土排水管和钢筋混凝土排水管接口的接口分为刚性接口和柔性接口两类。

排水管道的刚性接口主要有水泥砂浆抹带接口、钢丝网水泥砂浆抹带接口、混凝土套环接口等等形式；

柔性接口主要是承插口加密封橡胶圈的形式。

（1）水泥砂浆抹带接口

对于管径》DN700mm的管子，可进入管内勾管内缝。管径w DN600mm的管子，可用麻袋球或其他

工具在管内来回拖动，以便将漏进管内的灰浆挤入管缝，或者拖平。见图12-1-12

图：12-1-12 135 ° 和180 °混凝土基础水泥砂浆抹带接口

（2）钢丝网水泥砂浆抹带接口

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(3) 预制混凝土套环接口适用于地基不均匀地段或地基经过处理，可能产生不均匀

沉陷且位于地下

水位以下的管道上。见图12-1-15、表12-1-16

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图12-1-15预制混凝土套环建筑油膏接口

1. 硬聚氯乙烯(PVC—U)管

硬聚氯乙烯管材是给水排水工程中使用最多的一种塑料管材，是目前国内替代镀锌钢管和灰口铸铁管的主要管材之一，也是我国提倡大力开发推广应用的一种管材。

2. 硬聚氯乙烯双壁波纹管

硬聚氯乙烯双壁波纹管适用于农业排灌、电缆保护及城市排污等领域。硬聚氯乙烯双壁波纹管规格及外形尺寸见图7-1。

图12-1-16硬聚氯乙稀双壁波纹管外形尺寸

3. 氯化聚氯乙烯（PVC—C）管

氯化聚乙稀管的特点：使用温度范围广：-40 ° -95 'C;具有良好的强度和韧性；耐化学腐蚀；具有自

熄性的阻燃性能；低热传导性；管壁平洁光滑，输送流体时摩阻系数小，流体附着力低；优异的抗老化性能。|其主要应用领域是：建筑空调系统、饮用水管道系统、游泳池及温泉管道、工业管道系统、食品加工业、给水及污水厂管道系统及农业灌溉。

（二）聚乙烯（PE）管

聚乙烯（PE）是由乙烯单体经过高压或低压聚合而成的一种烯烃类树脂。聚乙烯树脂又分为高密度聚乙烯（HDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）。

1. 水用聚乙烯管

2?高密度聚乙烯（HDPE）缠绕增强管

高密度聚乙烯缠绕增强管适用于水利工程、自来水工程输水、市政工程雨水及污水排放、矿井及建筑的通风系统。

3. 高密度聚乙烯双壁波纹管

高密度聚乙烯双壁波纹管适用于水利工程、自来水工程输水、市政工程雨水及污水排放、矿井及建筑物内通风系统。高密度聚乙烯双壁波纹管规格及外形尺寸见图12-1-17。

图12-1-17高密度聚乙烯双壁波纹管外形尺寸

4. 交联聚乙烯（PEX）管

交联聚乙烯管适用于饮用水管，建筑物内冷、热水管，供热取暖用管、低温地板辐射采暖系统用管、食品、医药、化学工业液体、空调冷、热水管及燃气热水器热水管。其综合性能：

1、耐温性交联聚乙烯管使用温度为-70?110 C。

2、抗化学腐蚀性能由于交联聚乙烯管具有特殊的网络分子结构，因而即使处于高温条件下也可以输送多种化学物质，而不被腐蚀。

3、记忆性能当交联聚乙烯管被加热到适当温度（小于180 C ）时会变成透明状，再冷却时会恢复到原来的形状。即在使用过程中任何错误的弯曲都可以通过热风枪加以矫正，使用起来更加自如。

4、使用寿命约为50年。环保性能经过诸多充分论证和化验，交联聚乙烯管是无污染环保的绿色管材，不含任何毒素，也不释放有害物质，燃烧后只产生水和二氧化碳。另外，交联聚乙烯管还具有抗振动、耐冲击、不结垢、不滋生细菌和安装方便等特点。

（三）聚丙烯（PP）管

聚丙烯（PP）管的最大特点是耐热性优良，在短期内使用温度可达100 C以上（120 C），正常情况

可在80 C长期使用。但聚丙烯（PP）管的脆化温度较高，尺寸收缩率小，对低温的敏感性强，随着温度的下降，力学性能的下降也很明显，从而限制了它的适用范围。

1. 改性聚丙烯（PP—C）管

改性聚丙烯管适用于纯净水饮用系统、建筑物内供水系统、煤气天然气输送系统、工业用水及化学介质输送、排放等领域。

2?玻璃纤维增强聚丙烯（ERPP）管

玻璃纤维增强聚丙烯管适用于石油、化工、医药、冶金、环保及给排水管道输送。

（四）ABS工程塑料管

ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚成的热塑性塑料，具有优良的综合性能。

ABS管材的突出优点是具有良好的机械强度和较高的抗冲击韧性，一般是聚氯乙烯的5倍。其使用温

度范围广（-20 —80 C），该产品除常温型外，还有耐热型、耐寒型树脂。该管一般采用承插式连接，采用溶剂型胶黏剂粘接密封，具有施工单位便、固化速度快、粘接轻度高的特点。

ABS工程塑料管适用于化学工业输送某些腐蚀性流体，亦可用于食品、医药、纯水制备和水处理装置。

（五）塑料管的连接方式

塑料管形式种类繁多，连接方式也多种多样。主要的连接方式有丝扣连接、承插式连接、法兰连接、胶粘剂粘接及热熔焊结等等。这些连接方式也分成刚性接口和柔性接口两大类。

（六）玻璃钢管

1. 纤维缠绕式玻璃钢管

2. HOBAS离心浇铸玻璃钢管

HOBAS离心浇铸玻璃钢管与传统相比具有以下特点：耐腐蚀性；管接头采用双倒牙密封唇结构，安装迅速，密封性好；内壁光滑；无污染性；管质轻。适用于供水管、排水管、下水管、顶管、内衬管、通风管道、电厂冷却水循环管等。

八、直埋敷设供热管

第二节管道工程的施工流程和监理要点

一、概述

市政工程的管道有：排水（雨水、污水）管道、给水管道、燃气管道、热力管道等，此外还有通讯、电力、照明管线等。管道工程的施工需要经过测量放线，开挖基坑沟槽支撑、平整基底、浇注管基、排管、管道安装接口（顶管施工）、水压试验/闭水试验、沟槽回填等工序。

二、排水管道工程施工流程和质量监理

（一）排水管道工程监理工作依据

（二）排水管道工程施工流程。（图12-2-1 :排水管道施工流程）

（三）排水管道工程质量监理工作流程。

排水管道（雨、污水）工程质量监理控制程序框图