第一讲 道路工程
(第1章 道路工程的1.1 1.2)
重点内容:
1.路基的排水与降水的内容及要求 2.土方、石方路基的施工技术 3.特殊土路基的施工技术
具体内容:
一、路基的基本要求
路基工程包括路基本身及有关的土石方、沿线小桥涵、挡土墙、路肩、边坡、排水管等项目。路基施工多以人工配合机械施工,采用流水或分段平行作业。
(1)绘图设计或勘测部门现场交接中线控制桩和设计水准点,并设置护桩。对所交付的道路中线位置、水准基点桩等测量资料进行检查核对,确认无误后方可施工。
(2)当施工中破坏地面原有排水系统时,应采取有效处理措施。
(3)施工前,应根据现场与周边环境条件、交通状况与道路交通管理部门,研究制定交通疏导或导行方案,并实施完毕。施工中影响或阻断既有人行交通时,应在施工前采取措施,保障人行交通畅通、安全。
(4)施工前,应根据工程规模、环境条件,修筑临时施工道路。临时施工道路应满足施工机械调运和行车安全要求,且不得妨碍施工。
(5)城镇道路施工范围内的新建地下管线、人行地道等地下构筑物宜先行施工。对埋深较浅的既有地下管线,作业中可能受损时,应向建设单位、设计单位提出加固或挪移措施方案,在采用机械开挖之前应先用人工细心开挖,千万避免挖断电缆、自来水管等,以免造成重大损失和延误工期。
(6)设计中采用新材料、新工艺、新设备、新技术的情况下。宜先做试验路,以确保工程施工质量。
(7)施工中,发现文物、古迹、不明物应立即停止施工,保护好现场,通知建设单位及有关管理部门到场处理。
(8)施工前应根据工程地质勘察报告,对路基土进行天然含水量、液限、塑限、标准击实和CBR实验,必要时应做颗粒分析,有机质含量、易溶盐含量、冻膨胀和膨胀量等实验。
二、排水与降水
(1)施工前,应根据工程地质、水文、气象资料、施工工期和现场环境编制排水与降水方案。在施工期间排水设施应及时维修、清理,保证排水通畅。
(2)施工排水与降水应保证路基土壤天然结构不受扰动,保证附近建(构)筑物的安全。 (3)施工排水与降水设施,不得破坏原有地面排水系统,且宜与现况地面排水系统及道路工程永久排水系统相结合。
(4)采用明沟排水,排水沟的断面及纵坡应根据地形、土质和排水量确定。当需用排水泵时,应根据施工条件、渗水量、扬程与吸程要求选择。施工排出水,应引向离路基较远的地点。
(5)在细砂、粉砂土中降水时,应采取防止流砂的措施。
(6)在路堑坡顶部外侧设排水沟时,其横断面和纵向坡度,应经水力计算确定,且底宽与沟深均不宜小于50cm。排水沟离路堑顶部边缘应有足够的防渗安全距离或采取防渗措施,并在路堑坡顶部筑成倾向排水沟2%的横坡。排水沟应采取防冲刷措施。
三、土、石方路基
1、路基施工程序 (1)准备工作。
(2)修建小型构造物与埋设地下管线。
小型构造物可与路基(土方)同时进行,但地下管线必须遵循“先地下,后地上”、“先深后浅”的原则来完成。
(3)路基(土、石方)工程
测量桩号与高程、开挖路堑、填筑路堤、整平路基、压实路基、修整路肩、修建防护工程等。
(4)质量检查与验收 2、路基施工要点
工序包括挖土、填土、松土、运土、装土、卸土、修蹩、压实。必须依照路基设计的平面、横断面位置、标高等几何尺寸进行施工,并保证路基的强度和稳定性。
(1)路基施工测量 (2)填土(方)路基 (3)挖土(方)路基
四、特殊土路基
1、特殊土路基的加固处理
选择适宜的季节进行路基加固处理施工,其中湖、塘、沼泽等地的软土路基宜在枯水期施工;膨胀路基宜在少雨季节施工;强盐渍土路基应在春季施工;粘性盐渍土路基宜在夏季施工;砂性盐渍土路基宜在春末夏初施工。
2、软土路基施工
(1)软土路基施工应列入地基固结期。应按设计要求进行预压,预压期内除补填因加固沉降引起的补方外,严禁其它作业。
(2)施工前应修筑路基处理试验路段,获取各种施工参数。 (3)置换土施工应符合下列要求:
(4)当软土层厚度小于3.0m,且位于水下或为含水量极高的淤泥时,可使用抛石挤淤。
(5)采用砂垫层置换时,砂垫层应宽出路基边脚0.5~1.0m,两侧以片石护砌。
(6)采用反压护道时,护道宜与路基同时填筑。当分别填筑时,必须在路基达到临界高度前将反压护道筑完。压实度应符合设计规定,且不应低于最大干密度的90%。
主要采用土工材料、袋装砂井、塑料排水板、砂桩、粉喷桩进行加固处理软土地基。 3、湿陷性黄土路基、盐渍土路基、膨胀土路基和冻土路基
五、质量检查
1、路基施工控制要点 (1)定位放线及测量复核 (2)填土(方)路基的要求 (3)挖土(方)路基的要求 2、路基质量控制要点
(1)加强对构造物与埋设地下管线回填质量的控制 (2)加强对路基填料质量的控制 (3)加强对路基压实质量的控制 (4)加强对路基弯沉值的控制
练习题:
1.路基干湿类型划分为(C )。(单选题) A.二类 B.三类 C.四类 D.五类
2.当路基原地基横坡陡于(C )时,原地基应挖成台阶,且台阶宽度不小于2m,并予以夯
实。(单选题) A.1:3 B.1:4 C.1:5 D.1:6
3.用于公路路基的填料要求强度高,其强度要求是按(D )指标确定。(单选题)
A.密度
B.回弹模量 C.弯沉 D.CBR值
4.对于原地基处理,下面哪个说法不正确(C D )。(多选题) A.二级及二级以上公路路堤基底的压实度应不小于90%
B.原地面坑、洞、穴等,应在清除沉积物后,用合格填料分层回填分层压实 C.泉眼或露头地下水,应按设计要求,采取有效导排措施后方可填筑路堤 D.地面横坡缓于1:5时,原地面应挖台阶,台阶宽度不应小于2m 5.路基的施工程序包括下列(A C D E )。(多选题)
A、准备工作 B、施工进度编制 C、埋设地下管线 D、路基工程
E质量检查与验收
正确答案:1.C 2 C 3.D 4. C D 5. A C D E
第二讲 道路工程
(第1章 道路工程的1.3)
重点内容:
1.石灰、粉煤灰稳定砂砾基层的内容及要求 2.水泥稳定土基层的内容及要求
3.级配砂砾和级配碎石基层的施工技术
具体内容:
一、石灰、粉煤灰稳定砂砾基层
1、原材料
原材料主要包括石灰、粉煤灰,其路用性能应满足相应要求。 2、混合料
混合料应由搅拌厂集中拌制且应符合相应规定。 3、摊铺
(1)混合料在摊铺前其含水量宜为最佳含水量的±2%。 (2)混合料每层最大压实厚度为20cm,且不宜小于10cm。 (3)摊铺中发生粗、细集料离析时,应及时翻拌。
4、养生
(1)混合料基层,应在潮湿状态下养护。养护期视季节而定,常温下不宜少于7d。 (2)采用洒水养护时,应及时洒水,保持混合料湿润;采用喷洒沥青乳液养护时,应及时在乳液面撒嵌丁料。
(3)养护期间宜封闭交通。需通行的机动车辆应限速,严禁履带车辆通行。
二、水泥稳定土类基层
1、原材料
原材料主要是水泥,其路用性能应满足相应要求。 2、集中搅拌水泥稳定土类材料
(1)城镇道路中使用水泥稳定土类材料,宜集中拌制。 (2)集料应过筛,级配符合设计要求。
(3)混合料配合比符合要求,计量准确、含水量符合施工要求、搅拌均匀。
(4)搅拌厂应向现场提供产品合格证及水泥用量、粒料级配、混合料配合比、R7强度标准值。
(5)水泥稳定土类材料运输时,应采取措施防止水分损失。
3、摊铺
(1)施工前应通过试验确定压实系数。水泥土的压实系数宜为1.53~1.58;水泥稳定砂砾
的压实系数宜为1.30~1.35。
(2)宜采用专用摊铺机械摊铺。
(3)水泥稳定土类材料自搅拌至摊铺完成,不得超过3h。应按当班施工长度计算用料量。 (4)分层摊铺时,应在下层养护7d后,方可摊铺上层材料。
4、碾压
(1)应在含水量等于或略大于最佳含水量时进行。
(2)宜用12~18t压路机作初步稳定碾压,混合料初步稳定后用大于18t的压路机碾压,至表面平整、无明显轮迹,且达到要求的压实度。
(3)水泥稳定土类材料,宜在水泥初凝时间到达前碾压成活。
(4)当使用振动压路机时,应符合环境保护和周围建筑物及地下管线、构筑物的安全要求。
5、养护
(1)基层宜采用洒水养护,保持湿润。采用乳化沥青养护,应在其上撒布适量石屑。 (2)养护期间应封闭交通。
(3)常温下成活后应经7d养护,方可在其上铺路面层。
三、级配砂(沙)砾和级配碎石基层
1、级配砂砾及级配砾石
(1)天然砂砾应质地坚硬,含泥量不得大于砂质量(粒径小于5mm)的10%,砾石颗粒中细长及扁平颗粒的含量不得超过20%。
(2)级配砾石作次干路及其以下道路底基层时,级配中最大粒径宜小于53mm,作基层时最大粒径不得大于37.5mm。
2、摊铺
(1)宜采用机械摊铺符合级配要求的厂拌级配碎石或级配碎砾石。
(2)压实系数应通过试验段确定,人工摊铺宜为1.40~1.50;机械摊铺宜为1.25~1.35。每层摊铺虚厚不宜超过30cm。
(3)砂砾应摊铺均匀一致,发生粗、细骨料集中或离析现象时,应及时翻拌均匀。 (4)摊铺长至少一个碾压段30~50m。
(5)摊铺碎石每层应按虚厚一次铺齐,颗粒分布应均匀,厚度一致,不得多次找补。 (6)已摊平的碎石,碾压前应断绝交通,保持摊铺层清洁。 3、碾压成活
(1)碾压前应洒水,洒水量应使全部砂砾湿润,且不导致其层下翻浆。 (2)碾压过程中应保持砂砾湿润。
(3)碾压时应采用12t以上压路机进行,初始碾速宜为25~30m/min,砂砾初步稳定后,碾速宜控制在30—40m/min,碾压至轮迹不大于5mm,砂石表面平整、坚实,无松散和粗、细集料集中等现象。
练习题:
1.下列粒料类基层中,属于嵌锁型的是( A)。(单选题) A.填隙碎石 B.级配碎石 C.级配砾石 D.天然砂砾
2.适用于各级公路的基层和底基层的粒料是(D )。(单选题) A.填隙碎石 B.泥结碎石 C.天然砂砾 D.级配碎石
3.用于高速公路的无机结合料稳定基层可以选择(C )。(单选题) A.水泥稳定细粒土 B.二灰砂
C.水泥稳定未筛分碎石 D.石灰稳定级配碎石
4.热拌沥青碎石的配合比设计包括( B D E )。(单选题) A.理论油石比计算设计阶段 B.目标配合比设计阶段 C.目标配合比验证阶段 D.生产配合比设计阶段 E.生产配合比验证阶段 5.半刚性基层包括(B C E )。(单选题) A.级配碎石 B.水泥稳定土
C.石灰工业废渣稳定土 D.石灰稳定土 E.沥青碎石
正确答案:1.A 2 D 3.C 4. B D E 5. B C E
第三讲 道路工程
(第1章 道路工程的1.4 1.5)
重点内容:
1.掌握沥青混合料路面施工工艺要求
2.了解沥青混凝土(混合料)组成和对材料的要求 3.了解沥青灌入式和沥青表面处治面层的施工技术
具体内容: 一、基本要求
1、旧沥青路面作基层加铺沥青混合料面层
(1)符合设计强度、基本无损坏的旧沥青路面经整平后可作基层使用。
(2)旧路面有明显损坏,但强度能达到设计要求的,应对损坏部分进行处理。 (3)填补旧沥青路面,凹坑应按高程控制、分层铺筑,每层最大厚度不宜超过10cm。
2、原材料
(1)沥青应优先采用A级沥青作为道路面层使用,B级沥青可作为次干路及其以下道路面层使用。乳化沥青在高温条件下宜采用粘度较大的乳化沥青,寒冷条件下宜使用粘度较小的乳化沥青。
(2)粗集料应符合下列要求:
粗集料应符合工程设计规定的级配范围。
骨料对沥青的粘附性,城市快速路、主干路应大于或等于4级;次干路及以下道路应大于或等于3级。集料具有一定的破碎面颗粒含量,具有1个破碎面宜大于90%,2个及以上的宜大于80%。
(3)细集料应符合下列要求:
含泥量,对城市快速路、主干路不得大于3%;对次干路及其以下道路不得大于5%。 (4)矿粉应用石灰岩等憎水性石料磨制。当用粉煤灰作填料时,其用量不得超过填料总量50%。与沥青的粘附性小于4级的砂,不得用于城市快速路和主干路。
(5)纤维稳定剂应在250°C条件下不变质。不宜使用石棉纤维。
二、热拌沥青混合料面层
1、热拌沥青混合料(HMA) (1)适用于各种等级道路的面层。
(2)沥青混合料面层集料的最大粒径应与分层压实层厚度相匹配。密级配沥青混合料,每层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.5~3倍;对SMA和OGFC等嵌挤型混合料不宜小于公称最大粒径的2~2.5倍。
2、热拌沥青混合料搅拌及施工温度
(1)沥青混合料搅拌及施工温度应根据沥青标号及粘度、气候条件、铺装层的厚度、下
卧层温度确定。
(2)普通沥青混合料搅拌及压实温度宜通过在135℃~175℃条件下测定的粘度—温度曲线,结合实际情况确定混合料的搅拌及施工温度。
(3)聚合物改性沥青混合料搅拌及施工温度应根据实践经验经试验确定。通常宜较普通沥青混合料温度提高10℃~20℃。
(4)SMA混合料的施工温度应经试验确定。
(5)热拌沥青混合料宜由有资质的沥青混合料集中搅拌站供应。 3、自行设置集中搅拌站
(1)搅拌站的设置必须符合国家有关环境保护、消防、安全等规定。
(2)搅拌站与工地现场距离应满足混合料运抵现场时,施工对温度的要求,且混合料不离析。
(3)搅拌站贮料场及场内道路应做硬化处理,具有完备的排水设施。
(4)各种集料(含外掺剂、混合料成品)必须分仓贮存,并有防雨设施。 (5)搅拌机必须设二级除尘装置。矿粉料仓应配置振动卸料装置。
(6)采用连续式搅拌机搅拌时,使用的集料料源应稳定不变。
(7)采用间歇式搅拌机搅拌时,搅拌能力应满足施工进度要求。冷料仓的数量应满足配合比需要,通常不宜少于5~6个。
(8)沥青混合料搅拌设备的各种传感器必须按规定周期检定。 (9)集料与沥青混合料取样应符合现行试验规程的要求。
4、沥青生产、拌制、出厂
(1)搅拌机应配备计算机控制系统。生产过程中应逐盘采集材料用量和沥青混合料搅拌量、搅拌温度等各种参数指导生产。
(2)沥青混合料搅拌时间应经试拌确定,以沥青均匀裹覆集料为度。间歇式搅拌机每盘的搅拌周期不宜少于45s,其中干拌时间不宜少于5~10s。改性沥青和SMA混合料的搅拌时间应适当延长。
(3)用成品仓贮存沥青混合料,贮存期混合料降温不得大于10℃。贮存时间普通沥青混合料不得超过72h;改性沥青混合料不得超过24h;SMA混合料限当日使用;OGFC应随拌随用。
(4)生产添加纤维的沥青混合料时,搅拌机应配备同步添加投料装置,搅拌时间宜延长5s以上。
(5)沥青混合料出厂时,应逐车检测沥青混合料的质量和温度,并附带载有出厂时间的运料单。不合格品不得出厂。
5、热拌沥青混合料的运输 6、热拌沥青混合料的摊铺
7、热拌沥青混合料的压实,SMA混合料的压实
(1)SMA混合料宜采用振动压路机或钢筒式压路机碾压。 (2)SMA混合料不宜采用轮胎压路机碾压。
(3)OGFC混合料宜用12t以上的钢筒式压路机碾压。
(4)碾压过程中碾压轮应保持清洁,可对钢轮涂刷隔离剂或防粘剂,严禁刷柴油。当采用向碾压轮喷水(可添加少量表面活性剂)的方式时,必须严格控制喷水量应成雾状,不得漫流。
(5)压路机不得在未碾压成形路段上转向、调头、加水或停留。在当天成形的路面上,不得停放各种机械设备或车辆,不得散落矿料、油料等杂物。
三、冷拌沥青混合料面层
冷拌沥青混合料适用于支路及其以下道路的面层、支路的表面层,以及各级道路沥青路面的基层、连接层或整平层。冷拌改性沥青混合料可用于沥青路面的坑槽冷补。
四、沥青贯入式和沥青表面处治面层
1、基本要求
(1)施工前应将基层清扫干净,并对路缘石、检查井等采取防止喷洒沥青污染的措施。 (2)各工序应紧密衔接,当日的作业段宜当日完成。
(3)沥青贯入式与沥青表面处置面层,宜在干燥和较热的季节施工,并宜在日最高温度低于15℃到来以前半个月结束。
(4)各层集料必须保持干燥、洁净,喷洒沥青宜在3级(含)风以下进行。
(5)沥青贯入式面层与表面处置面层碾压定形后,应通过有序开放交通,并控制车速碾压成型。开放交通后发现泛油时,应撒嵌缝料处理。
2、沥青贯入式面层
(1)沥青贯入式面层宜作城市次干路以下道路面层使用。其主石料层厚应根据碎石的粒径确定,厚度不宜超过10cm。
(2)沥青贯入式面层应按贯入深度并根据实践经验与试验,选择主层及其它各层的集料粒径与沥青 用量。主层集料中大于颗粒范围中值的不得小于50%。
3、沥青表面处治面层
(1)沥青表面处治面层使用的道路石油沥青、乳化沥青的种类、标号和集料的质量规格应符合设计规定,适应当地环境条件。
(2)沥青表面处治的集料最大粒径应与处治层的厚度相等。
练习题:
1.沥青路面面层的主要作用是(A )。(单选题) A.承受行车荷载 B.防冻、防湿
C.排水、隔水 D.防污、防渗
2.垫层是设置在(B )之间的结构层。(单选题) A.底基层和基层 B.底基层与上基
C.上底基层与下底基层 D.面层与基层
3.属于间断级配沥青混合料的是(A)。(单选题) A.SMA B.SAC
C.ATB D.OGFC
4.垫层的作用有(A B D E )。(多选题) A.排水 B.隔水
C.防滑 D.防冻
E.防污
5.沥青混合料按组成结构分类原则可分为(A B C )。(单选题) A.密实悬浮结构 B.骨架空隙结构
C.密实骨架结构 D.嵌挤级配结构
E.连续级配结构
正确答案:1.A 2 B 3.A 4. A B D E 5. A B C
第四讲 道路工程
(第1章 道路工程的1.6)
重点内容:
1.掌握水泥混凝土路面的施工技术要求 2.掌握水泥混凝土路面的构造
具体内容: 一、原材料
1、水泥
(1) 重交通以上等级道路、城市快速路、主干路应采用42.5级以上的道路硅酸盐水泥或硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥;中轻交通等级的道路可采用矿渣水泥,其强度等级宜不低于32.5级。
(2) 不同等级、厂牌、品种、出厂日期的水泥不得混存、混用。出厂期超过三个月或受潮的水泥,必须经过试验,合格后方可使用。 2、粗集料
(1) 城市快速路、主干路、次干路及有抗(盐)冻要求的次干路、支路混凝土路面使用的粗集料级别应不低于Ⅰ级。 Ⅰ级集料吸水率不应大于1.0%,Ⅱ级集料吸水率不应大于2.0%。。
(2) 粗集料宜采用人工级配。 3、细集料
(1) 宜采用质地坚硬、细度模数在2.5以上、符合级配规定的洁净粗砂、中砂。 (2) 城市快速路、主干路宜采用一级砂和二级砂。
(3) 海砂不得直接用于混凝土面层。淡化海砂不得用于城市快速路、主干路、次干路,可用于支路。
4、外加剂
(1) 宜采用质地坚硬、细度模数在2.5以上、符合级配规定的洁净粗砂、中砂。 (2) 城市快速路、主干路宜采用一级砂和二级砂。
(3) 海砂不得直接用于混凝土面层。淡化海砂不得用于城市快速路、主干路、次干路,可用于支路。
5、钢筋、钢纤维
二、混凝土配合比确定与调整
(1)计算的普通混凝土、钢纤维混凝土配合比,应在实验室内经试配检验抗弯强度、坍落度、含气量等配合比设计的各项指标,并根据结果进行配合比调整。
(2)实验室的基准配合比应通过搅拌机实际搅拌检验,并经试验段的验证。
(3)配合比调整时,水灰比不得增大,单位水泥用量、钢纤维体积率不得减小。
(4)施工期间应根据气温和运距等的变化,微调外加剂掺量,微调加水量与砂石料称量。
三、模板与钢筋
1、模板
(1)模板应与混凝土的摊铺机械相匹配。模板高度应为混凝土板设计厚度。 (2)钢模板应直顺、平整,每1m设置1处支撑装置。
(3)木模板直线部分板厚不宜小于5cm,每0.8~1m设1处支撑装置;弯道部分板厚宜为1.5~3cm,每0.5~0.8m设1处支撑装置,模板与混凝土接触面及模板顶面应刨光。
2、钢筋
(1)钢筋安装前应检查其原材料品种、规格与加工质量,确认符合设计规定。
(2)钢筋网、角隅钢筋等安装应牢固、位置准确。钢筋安装后应进行检查,合格后方可使用。
(3)传力杆安装应牢固、位置准确。胀缝传力杆应与胀缝板、提缝板一起安装。 (4)钢筋加工允许偏差应
四、混凝土搅拌与运输
1、混凝土搅拌
(1) 混凝土的搅拌时间应按配合比要求与施工对其工作性要求经试拌、确定最佳搅拌时间。每盘最长总搅拌时间宜为80~120s。
(2) 外加剂宜稀释成溶液,均匀加入进行搅拌。当同时掺用引气剂时,宜通过试验适当
增大引气剂掺量,以达到规定含气量。
(3) 混凝土应搅拌均匀,出仓温度应符合施工要求。
五、混凝土的铺筑
基层或砂垫层表面、模板位置、高程等符合设计要求。模板支撑接缝严密、模内洁净、隔离剂涂刷均匀。钢筋、预埋胀缝板的位置正确,传力杆等安装符合要求。混凝土搅拌、运输与摊铺设备,状况良好。
六、面层养护与填缝
1、养护
(1)水泥混凝土面层成活后,应及时养护。可选用保湿法和塑料薄膜覆盖等方法养护。气温较高时,养护不宜少于14d;低温时,养护期不宜少于21d。
(2)昼夜温差大的地区,应采取保温、保湿的养护措施。
(3)养护期间应封闭交通、不得堆放重物;养护终结,应及时清除面层养护材料。 (4)混凝土板在达到设计强度的40%以后,方可允许行人通行。 (5)面层混凝土弯拉强度达到设计强度,且填缝完成后,方可开放交通。 2、填缝
(1)混凝土板养护期满后应及时填缝,缝内遗留的砂石、灰浆等杂物,应剔除干净。 (2)应按设计要求选择填缝料,并根据填料品种制定工艺技术措施。
(3)浇注填缝料必须在缝槽干燥状态下进行,填缝料应与混凝土缝壁粘附紧密,不渗水。 (4)填缝料的充满度应根据施工季节而定,常温施工应与路面平,冬期施工,宜略低于板面。
练习题:
1.各交通等级路面用水泥的初凝时间不早于(B )h。(单选题) A.1.5 B.2
C.5 D.8
2.高速公路、一级公路、二级公路及有抗(盐)冻要求的三四级公路混凝土路面使用的砂应(B )。(单选题) A.不低于Ⅰ级 B.不低于Ⅱ级
C.不高于Ⅱ级 D.不高于Ⅲ级
3.水泥混凝土细集料的级配应符合规范规定,水泥混凝土路面最宜使用(C)。(单选题) A.粗砂 B.细砂
C.中砂 D.特细砂
4.高速公路、一级公路的水泥混凝土路面的接缝材料宜采用(B C D E )。(多选题) A.塑胶
B.橡胶泡沫板
C.沥青灌入 D.沥青纤维板
E.胀缝板
5.加热施工时水泥混凝土路面的填缝材料主要有(A D )。(多选题) A.氯丁橡胶泥类 B.改性沥青类
C.聚(氨)酯、硅树脂类 D.聚氯乙烯胶泥类
E.沥青玛珶脂类
正确答案:1.B 2 B 3.C 4. B C D E 5. A D
第五讲 桥梁工程
(第2章 桥梁工程的2.1 2.2 2.3)
重点内容:
1.桥梁施工测量的技术要求
2.模板、拱架和支架的施工技术要求
具体内容:
一、施工准备与施工测量
l.施工测量
(1)根据桥梁的形式、跨径及设计要求的施工精度,确定利用原设计网点加密或重新布设控制网点。
(2)补充施工需要的水准点、桥涵轴线、墩台控制桩。 (3)桥涵放样测量及要求:
(4)桥梁施工过程中的测量和竣工测量
(5)为防止差错,施工测量必须由两个人相互检查校对并作出测量和检查核对记录。 二、模板、支架和拱架
1、模板、支架和拱架设计
(1) 模板、支架和拱架应结构简单、制造与装拆方便,应具有足够的强度、刚度和稳定性,根据具体条件及有关标准进行施工设计。
(2)横板、支架和拱架的荷载组合按照相应要求进行。
(3) 验算模板、支架和拱架的抗倾覆稳定时,各施工阶段的稳定系数均不得
小于1.3。
(4)模扳、支架和拱架的设计中应设施工预拱度。
(5)设计预应力混凝土结构模板时,应考虑施加预应力后构件的弹性压缩、上拱及支座螺栓或预埋什的位移等。
(6)模板宜采用标准化的组合钢摸板。设计组台模板时,除应计算本节规定的荷载外,尚应验算吊装时刚度。支架、拱架宜采用标准化、系列化的构件。
(7)支架立柱在排架平面内应设水平横撑。碗扣支架立柱高度在5m 以内时,水平撑不得少于两道,直柱高于5m 时,水平撑阅距不得大于2m,并应在两横撑之间加双向剪刀撑,在排架平面外应设斜撑,斜撑与水平交角宜为45°。 2、模板、支架和拱架制作与安装
(1) 包括钢模板、木模版和其它材料模板的制作要求,支架、拱架的制作及安装。 3、模架、支架和拱架的拆除
(1) 模板、支架和拱架的拆除期限应根据结构物特点、模板部位和混凝土所达到的强度来决定。
(2) 石拱桥的拱架卸落时间应符合下列要求。
练习题:
1.在确定拱架施工预拱度时,不应考虑的因素是(D )。(单选题) A.拱架承受的施工荷载而产生的弹性变形
B.受载后因拱架杆件接头的挤压和卸洛设备压缩而产生的非弹性变形
C.主拱圈因混凝土收缩、徐变及温度变化引起的挠度 D.由结构重力以及汽车荷载引起的拱圈弹性挠度 2.常用模板设计中(B )使用胶合板和钢模板。(单选题) A.优先 B.宜优先
C.不宜 D.不得
3.计算设于水中的支架的强度和稳定时,应考虑的荷载有(B C D )。(多选题) A.风力 B.水流压力
C.流冰压力
D.船只漂流物的冲击力
E.土压力
4.在选用模板时,宜优先选用(B D )。(多选题) A.组合模板 B.钢模板
C.木模板 D.胶合板
E.自制模板
正确答案:1.D 2 B 3.B C D 4. B D
第六讲 桥梁工程
(第2章 桥梁工程的2.4 2.6)
重点内容:
1.钢筋加工、连接和钢筋骨架安装的施工技术要求 2.预应力筋施工技术要求
具体内容: 一、钢筋
l.钢筋连接
(1)钢筋的焊接与绑扎接头。
(2) 钢筋的机械连接。
2.钢筋骨架和钢筋网的组成与安装
(1) 对于预制钢筋骨架或钢筋网必须具有足够的刚度和稳定性。 (2) 骨架的焊接拼装应在坚固的工作台上进行。
(3) 钢筋网焊点应符合设计规定。钢筋网焊点应符合设计规定。
二、预应力筋 1、预应力筋
(1) 钢丝
应分批检验,每批重量不大于60t。先从每批中抽查5%,但不少于5盘,进行形状尺寸和表面检查,如检查不合格,则将该批钢丝逐盘检查。在上述检查合格的钢丝中抽取5%,但不少于3盘,在每盘钢丝的两端取样进行抗拉强度、弯曲和伸长率的试验。
(2)钢绞线
从每批钢绞线中任取3盘,并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根试样进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。如每批少于3盘,则应逐盘取样进行上述试验。
每批钢绞线的重量应不大干60t。 (3)热处理钢筋
(4) 冷拉钢筋
(5) 冷拔低碳钢丝。 (6) 精轧螺纹钢筋 2、预应力器具
(1)锚具、夹具和连接器 锚具、夹具和连接器进场时,应按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量。
预应力筋锚具、夹具和连接器验收批的划分:在同种材料和同一生产工艺条件下,锚具、夹具应以不超过1000套组为一个验收批;连接器以不超过500套组为一个验收批。
(2)管道 模板、支架和拱架的拆除期限应根据结构物特点、模板部位和混凝土所达到的强度来决定。
石拱桥的拱架卸落时间应符合下列要求。 2、预应力筋制作
高强钢丝采用镦头锚具时,宜采用液压冷镦。 预应力筋由多根钢丝或钢绞线组成时,在同束预应力筋内,应采用强度相等的预应力钢材。编束时,应逐根梳理顺直,不扭转,绑扎牢固,每隔1m一道,不得互相缠绕,编束后的钢丝和钢绞线应按编号分类存放。钢丝和钢铰线束移运时支点距离不得大于3m,端部悬出长度不得大于1.5m。
练习题:
1.下列不属于钢筋混凝土结构构造裂缝的防治措施的是(C )。(单选题) A.选用优质的水泥及优质骨料 B.合理设计混凝土的配合比
C.混凝土要搅拌长时间后使用,加强养生 D.加强模板的施工质量,避免支架下沉
2.下列( B )项措施不能防治钢筋混凝土结构构造裂缝。(单选题) A.严格控制水灰比 B.及时调整坍落度 C.加强混凝土养生 D.避免出现支架沉降
3.关于预应力下面说法正确的是(C )。(单选题) A.先张法是先张拉预应力筋,后浇筑混凝土 B.后张法需要锚具
C.先张法预应力损失大,而后张法损失小 D.先张法需要台座等相应辅助结构 正确答案:1.C 2 B 3.C
第七讲 桥梁工程
(第2章 桥梁工程的2.5 2.6)
重点内容:
1.混凝土设计、施工技术要求
2.预应力混凝土施工方法和施工技术要求
具体内容: 一、混凝土
l.配置混凝土的材料 (1)水泥 水泥时,应以能使所配制的混凝土强度达到要求、收缩小、和易性好和节约水泥为原则。 水泥如受潮或存放时间超过3个月,应重新取样检验,并按其复验结果使用。 (2) 细骨料
桥涵混凝土的细骨料,应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5 mm的河砂,河砂不易得到时,也可用山砂或用硬质岩石加工的机制砂。细骨料不宜采用海砂。
(3) 粗骨料
桥涵混凝土的粗骨料,应采用坚硬的卵石或碎石,应按产地、类别、加工方法和规格等不同情况,分批进行检验。
施工前应对所用的碎石或卵石进行碱活性检验,在条件许可时尽量避免采用有碱活性反应的骨料,或采取必要的措施。
骨料在生产、采集、运输与储存过程中,严禁混入影响混凝土性能的有害物质。 (4) 外加剂 (5) 混合材料
2.混凝土配合比
混凝土的配合比,应以质量比计,并应通过设计和试配选定。
混凝土的最大水泥用量(包括代替部分水泥的混合材料)不宜超过500 kg/m3,大体积混凝土不宜超过350 kg/m3。
通过设计和试配确定配合比后,应填写试配报告单,提交施工监理或有关方面批准。混凝土配合比使用过程中,应根据混凝土质量的动态信息,及时进行调整、报批。
3.混凝土拌制和运输 (1) 拌制 (2) 运输
泵送混凝土应符合下列规定:
(a)混凝土的供应必须保证输送混凝土的泵能连续工作。
(b)输送管线宜直,转弯宜缓,接头应严密,如管道向下倾斜,应防止混入空气,产生阻塞。
(c)泵送前应先用适量的、与混凝土内成分相同的水泥浆润滑输送管内壁。混凝土出现离析现象时,应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土,泵送间歇时间不宜超过15 min。
(d)在泵送过程中,受料斗内应具有足够的混凝土,以防止吸人空气产生阻塞。 4.混凝土的浇筑和养护
(1) 浇筑混凝土前,应检查混凝土的均匀性和坍落度。
(2) 自高处向模板内倾卸混凝土时,为防止混凝土离析应采取相应的措施。
(3) 混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑,应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。
(4) 浇筑混凝土时,除少量塑性混凝土可用人工捣实外,宜采用振动器振实。
(5)混凝土的浇筑应连续进行,如困故必须间断时,其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。
(6)施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定,宜留置在结构受剪力和弯矩较小且便于施工的部位
(7) 在浇筑过程中或浇筑完成时,如混凝土表面泌水较多,须在不扰动已浇筑混凝土的条件下,采取措施将水排除。继续浇筑混凝土时,应查明原因,采取措施,减少泌水。
(8) 结构混凝土浇筑完成后,对混凝土裸露面应及时进行修整、抹平,待定浆后再抹第二遍并压光或拉毛。当裸露面面积较大或气候不良时,应加盖防护,但在开始养生前,覆盖物不得接触混凝土面。
二、预应力混凝土
1、先张法预应力施工
(1) 张拉台座应具有足够的强度和刚度,其抗烦覆安全系数不得小于1.5,抗滑移安全系数不得小于1.3。张拉横梁应有足够的刚度,受力后的最大挠度不得大于2mm。锚板受力
中心应与预应力筋合力中心一致。
(2) 预应力筋连同隔离套管应在钢筋骨架完成后一并穿入就位。就位后,严禁使用电弧焊对梁体钢筋及摸板进行切割或焊接。隔离套管内端应堵严。
(3) 放张顶应力筋时混凝土强度必须符合设计要求。设计未规定时,不得低下设计强度的75%。放张顺序应符合设计要求。设计未规定时,应分阶段、对称、交错地放张。放张前,应将限制位移的模板拆徐。
2、后张法预应力施工
后张法施工技术包括预应力管道安装,预应力筋安装,预应力筋张拉,锚固,孔道压浆。
练习题:
1.预应力筋切断时,不得采用(C )。(单选题) A切断机 B砂轮锯 C电弧切割 D手工锯
2.对于钢筋混凝土立柱局部出现的麻面现象,一般应进行(B )。(单选题) A.装饰 B.整修 C.返工
D.综合处理
3.箱梁混凝土浇筑时应采取(B C E )。(多选题) A、视箱梁高度分1~2次浇筑
B、浇筑肋板混凝土时两侧肋板应同时分层进行
C、浇筑顶板及翼板混凝土时,应从外侧向内侧一次完成 D、浇筑顶板及翼板混凝土时,应从内侧向外侧一次完成
E、节段混凝土较多时,每个节段可分两次浇筑,先浇筑底板到肋板的倒角以上
正确答案:1.C 2 B 3.B C E
第八讲 桥梁工程
(第2章 桥梁工程的2.7 2.8)
重点内容:
1.砌体结构的施工技术要求
2.基础工程的种类和施工技术要求
具体内容: 一、砌体
l.材料
主要包括石料和水泥。 2.砂浆
砂浆的强度应符合设计要求。设计无规定时,主体工程用砂浆强度不得低于M10,一般工程用砂浆强度不得低于M5。设计有明确冻融循环次数要求的砂浆,经冻融试验后,质量损失率不得大于5%,强度损失率不得大于25%。
3.浆砌石
主要包括小石子混凝土,浆砌片石,浆砌块石的施工技术要求。 4.勾缝和养护
(1) 砌体勾缝,陈设计有规定者外,一般可采凹缝。
(2) 勾缝砂浆强度不应低于砌体砂浆强度,一般主体工程不低于M10,附属工程不低于M5。流冰和严重冲刷部位应采用高强度水泥砂浆。
(3) 石砌体勾缝应嵌入砌缝内约20 mm深。缝槽深度不足时,应凿够深度后再勾缝。片石勾缝时,应嵌入砌缝20 mm以上。
(4) 干砌片石护坡、锥坡的勾缝,宜待坡体土方稳定后进行,除设计有规定外,一般可
做浆砌砌体,应在砂浆初凝后,洒水覆盖养生7~14 d。养护期间应避免碰撞、振动或承重。
二、基础
1.明挖地基
主要包括挖基和排水,地基处理和地基检验。 2.扩大基础 3.沉入桩
(1) 试桩与基桩承栽力
特大桥和地质复杂的大、中桥,应采用静压试验方法确定单桩容许承载力。一般的大、中桥的试桩,可采用静载试验法,在条件适宜时,亦可采用可靠的动力检测法或静力触探法。锤击沉入的中、小桥试桩,
(2) 桩的制作要求 4.灌注桩
(1) 钻孔灌注桩
主要包括钻进、清空、钢筋笼加工,灌注水下混凝土等。 (2) 挖孔灌注桩 挖孔时的技术要求
(a)挖孔施工应根据地质和水文地质情况,因地制宜选择孔壁支护方案报批,并应经过计算,确保施工安全并满足设计要求。
(b)孔内遇到岩层须爆破时,应专门设计,宜采用浅眼松动爆破法,严格控制炸药用量并在炮眼附近加强支护。孔深大于5 m时,必须采用电雷管引爆。
孔内爆破后应先通风排烟15min并经检查无有害气体后,施工人员方可下井继续作业。 (c)挖孔达到设计深度后,应进行孔底处理。必须做到孔底表面无松渣、泥、沉淀土。如地质复杂,应钎探了解孔底以下地质情况足否能满足设计要求,否则应与监理、设计单位研究处理。
5.沉井
主要包括基底检验,沉井封底,井孔填充和顶板浇筑
练习题:
1.灌注桩常用的成孔方法有(A B D ) 。(多选题) A正循环回转钻 B反循环回转钻 C挤密钻孔 D人工挖孔 E冲击成孔
2.桥梁桩基钻孔时,钻渣从钻杆下口吸进,通过钻杆中心排出至沉淀池内,这种钻孔方法称为(C )。(单选题) A.冲击钻孔法
B.正循环回转钻孔法 C.反循环回转钻孔法 D.旋挖钻机钻孔法
3.钻孔灌注桩施工步骤包括( A B C D )。(多选题) A.桩位测量放线 B.埋设护筒 C.成孔
D.孔内通风 E.混凝土灌注
正确答案:1.A B D 2 C 3. A B C D
第九讲 桥梁工程
(第2章 桥梁工程的2.9 2.10)
重点内容:
1.混凝土梁(板)的施工技术要求 2.桥面系的施工技术要求
具体内容:
一、混凝土梁(板)
l.支架上浇筑
固定支架上浇筑施工应符合下列规定:
支架的地基承载力应符合要求,必要时,应采取加强处理或其他措施。 应有简便可行的落架拆模措施。
各种支架和模板安装后,宜采取预压方法消除拼装间隙和地基沉降等非弹性变形。 安装支架时,应根据梁体和支架的弹性、非弹性变形,设置预拱度。 支架底部应有良好的排水措施,不得被水浸泡。 浇筑混凝土时应采取防止支架不均匀下沉的措施。 2.悬臂浇筑
主要包括挂篮的设计参数,悬臂浇筑(挂蓝)施工要求。 3.装配式粱(板)施工
主要包括构件预制,构件移运及堆放,简支梁的架设和其它方面的施工技术要求。 4.悬臂拼装施工
(1) 悬拼吊架走行及悬拼施工时的抗倾覆系数不得小于1.5。
(2) 吊装前应对吊装设备进行全面检查,并按设计荷载的130%进行试吊。 (3) 悬拼施工前应绘制主梁安装挠度变化曲线,以控制各梁段安装高程。
(4) 悬拼施工应按锚固设计要求将墩顶梁段与桥墩临时锚固,或在桥墩两侧设立临时支撑。
(5)墩顶梁段与悬拼第1段之间应设10~15cm宽的湿接缝砌体勾缝,陈设计有规定者外,一般可采凹缝。
5.顶推施工
二、桥面系
1.支座安装 2.伸缩装置
主要包括梳形钢板伸缩装置,橡胶伸缩装置,模数式伸缩装置,弹塑体材料填充式伸缩装置和复合改性沥青填充式伸缩装置。
3.沉降缝 4.桥面防水
5.泄水管 6.桥面铺装
7.桥面防护设施
练习题:
1.下列属于伸缩缝病害防治措施的是(A )。(单选题) A.加强锚固件焊接质量 B.重视桥头地基处理 C.提高桥头路基压实度 D.做好桥头路堤防水工程
2.对混凝土连续梁桥,当采用支架法施工时,一般为防止桥墩与支架发生沉降差而导致
墩顶处梁体混凝土产生裂缝,应(A )。(单选题)
A.自跨中向两边墩台连续浇筑 B.自一端向另一端连续浇筑 C.自两边墩台向跨中连续浇筑 D.自一端向另一端跳跃浇筑
3.下列不属于简支梁桥施工常见质量控制点的是( C )。(单选题) A.简支梁混凝土的强度控制 B.预拱度的控制
C.梁体几何尺寸的控制 D.支座预埋件的位置控制
4.桥梁支架施工时需对支架进行设计计算,其计算荷载应主要考虑(A B C D )。(多选题)
A.梁体混凝土重量 B.支架、模板重量
C.人、料、机及风荷载 D.保证设施荷载 E.预压试验荷载
正确答案:1.A 2 A 3.C 4.A B C D
第十讲 桥梁工程
(第2章 桥梁工程的 2.11)
重点内容:
1.桥梁墩台的施工技术要求 2.掌握桥梁墩台的分类
具体内容:
一、现浇混凝土墩台、盖粱
1.重力式混凝土墩台
浇筑混凝土时应采取防止支架不均匀下沉的措施。
(1.墩台混凝土浇筑前应对基础混凝土顶面做凿毛处理,清除钢筋污锈。 (2.墩台混凝土宜水平分层浇筑,每次浇筑高度宜为1.5~2m。
(3.墩台混凝土分块浇筑时,接缝应与墩台截面尺寸较小的一边平行,邻层分块接缝应错开,接缝宜做成企口形。分块数量,墩台水平截面积在200m2内不得超过2块;在300m2以内不得超过3块。每块面积不得小于50m2。
2.柱式墩台
二、预制钢筋混凝土柱和盖粱安装
主要包括预制柱安装,预制钢筋混凝土盖梁安装,预制柱安装,预制钢筋混凝土盖梁安装。
三、重力式砌体墩台 四、台背填土
练习题:
1.下列桥台中属于拱桥轻型桥墩的是(D )。(单选题) A、混凝土薄壁桥墩 B、柱式桥墩
C、钻孔桩柱式桥墩
D、带三角杆件的单向推力墩
2.下列桥台中属于拱桥轻型桥台的是(A )。(单选题) A、埋置式桥台 B、靠背式框架桥台
C、背撑式桥台 D、空腹式桥台
3.重力式桥台由(A B C D E )等组成。(多选题) A台帽 B背墙 C台身 D基础 E锚啶板
正确答案:1.D 2 A 3. A B C D E
第十一讲 排水管渠及沟槽开挖
(第3章 排水管渠工程的3.1、3.2)
重点内容:
1.排水管渠的种类及辅助构筑物 2.排水管道的基础形式
3.市政排水管道沟槽开挖与支护
具体内容:
一、排水管渠及辅助构筑物
(一)排水管渠的分类及组成
1.市政排水管渠的分类
市政排水管渠是市政排水管道及市政排水沟渠的统称。
按管渠排水性质的不同,可分为污水管渠、雨水管渠和雨、污合流管渠三种类型。 排水管渠按所用的材料,可分为钢筋混凝土管渠、砖石圬土沟渠、土石渠等。 2.市政排水管渠的组成
市政排水管渠有管道(渠)和管渠系统上的附属构筑物组成。排水管渠包括居住小区管渠和街道管渠,附属构筑物主要有检查井、跌水井、倒虹管、雨水口、出水口等等。 (二)排水管渠的断面形式
排水管渠的断面形式除必须满足静力学、水力学方面的要求外,还应经济和便于养护。 最常用的管渠断面形式是圆形。半椭圆形、马蹄形、矩形、梯形和蛋形等也常见,见教材图3-1。
圆形断面有较好的水力性能,是最常用的一种断面形式。
半椭圆形断面,在污水流量无大变化及管渠直径大于2m时,采用此种形式的断面较为合适。
马蹄形断面,在地质条件较差或地形平坦,受受纳水体水位限制时,需要尽量减少管道埋深以降低造价,可采用此种形式的断面。
蛋形断面,适用于污水流量变化较大的情况。
矩形断面可以就地浇制或砌筑,并按需要将深度增加,以增大排水量。某些工业企业的污水管道、路面狭窄地区的排水管道以及排洪沟道常采用这种断面形式。 梯形断面适用于明渠,它的边坡决定于土壤性质和铺砌材料。
(三)排水管渠的种类
1.非金属管道
(1)混凝土管 混凝土管适用于排除雨水、污水。管口通常有承插式、企口式和平口式,见教材图3-2。
(2)钢筋混凝土管 钢筋混凝土管的管口有三种做法:承插、企口和平口。 (3)陶土管 特别适用于排除酸性废水。
(4)塑料排水管 塑料排水管主要有聚烯管 (PE),高密度聚乙烯(HDPE)管、玻璃钢夹砂管(FRP)管、硬聚氯乙烯(UPVC),以及钢塑复合缠绕管、中空壁缠绕排水管等。 2.金属管
通用的金属管是铸铁管和钢管,在排水管网中一般较少采用,只有在特殊场合下才采用。
铸铁管相对钢管使用较多。采用钢管时必须涂刷防腐涂料,并注意绝缘。 3.沟渠
当管道设计断面大于2m时,通常就在现场建造大型排水渠道。常用的建筑材料有砖、石、陶土块、混凝土块、钢筋混凝土块和钢筋混凝土等。
(四)排水系统附属构筑物的构造及材料
为了排除污水,除管渠本身外,还需在管渠系统上设置某些附属构筑物,这些构筑物包括雨水口、连接暗井、溢流井、检查井、跌水井、水封井、倒虹管、冲洗井、防潮门、出水口等。
1.雨水口、连接暗井
雨水口是在雨水管渠或合流管渠上收集雨水的构筑物。 雨水口的构造包括进水算、井筒和连接管3部分。
雨水口以连接管与街道排水管渠的检查井相连。当排水管直径大于800mm时,也可在连接管与排水管连接处不另设检查井,而设连接暗井。 2.检查井
为便于对管渠系统作定期检查和清通,必须设置检查井。检查井通常设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及相隔一定距离的直线管渠段上。
检查井一般采用圆形,由井底(包括基础)、井身和井盖(包括盖底)3部分组成。
为使水流流过检查井时阻力较小,井底宜设半圆形或弧形流槽。流槽直壁向上升展。污水管道的检查井流槽顶与上、下游管道的管顶相平,或与O.85倍大管管径处相平,雨水管渠和合流管渠的检查井流槽顶可与0.5倍大管管径处相平。流槽两侧至检查井壁间的底板(称沟肩)应有一定宽度,一般应不小于20cm,以便养护人员下井时立足,并应有0.02~0.05的坡度坡向流槽,以防检查井积水时淤泥沉积。
在管渠转弯或几条管渠交汇处,为使水流通顺,流槽中心线的弯曲半径应按转角大小和管径大小确定,但不得小于大管的管径。 检查井有预制和现场砌筑两种。
检查井井身的材料可采用砖、石、混凝土或钢筋混凝土。
井身的平面形状一般为圆形,但在大直径管道的连接处或交汇处,可做成方形、矩形或其他各种不同的形状。
井身的构造与是否需要工人下井有密切关系。不需要下人的浅井,构造很简单,一般为直壁圆筒形:需要下人的井在构造上可分为工作室、渐缩部和井筒3部分。 3.跌水井
跌水井是设有消能设施的检查井。当检查井内衔接的上下游管渠的管底标高跌落差大于1m时,应在检查井内应有消能措施,这种检查井称跌水井。
目前常用的跌水井有竖管式和溢流堰式两种型式。前者适用于直径等于或小于400mm的管道,后者适用于400mm以上的管道。当上、下游管底标高落差小于lm时,一般只将检查井底部做成斜坡,不采取专门的跌水措施。 4.水封井
当检查井内具有水封设施,以便隔绝易爆、易燃气体进入排水管渠,使排水管渠在进入可能遇火的场地时不致引起爆炸或火灾,这样的检查井称为水封井。
当生产污水能产生引起爆炸或火灾的气体时,其废水管道系统中必须设水封井。 5.换气井
为了防止管渠中的有毒有害气体引发事故,有时在街道排水管的检查井上设置通风管,使此类有害气体在住宅竖管的抽风作用下,随同空气沿庭院管道、出户管及竖管排人大气中。这种设有通风管的检查井称换气井。
(五)排水管道的基础
排水管道的基础一般由地基、基础和管座3个部分组成,见教材图3-12。
目前常用的管道基础有3种:
(1)砂土基础 砂土基础包括弧形素土基础及砂垫层基础,见教材图3-13。 弧形素土基础适用于无地下水、原土能挖成弧形的干燥土壤;管道直径小于600mm的混凝土管,钢筋混凝土管、陶土管;管顶覆土厚度在O.7~2.Om之间的街坊污水管道,不在车
行道下的次要管道及临时性管道。
砂垫层基础适用于无地下水,岩石或多石土壤,管道直径小于600mm的混凝土管、钢筋混凝土管及陶土管,管顶覆土厚度0.7~2m的排水管道。
(2)混凝土枕基 混凝土枕基是只在管道接口处才设置的管道局部基础,见教材图3-14。通常在管道接口下用C8混凝土做成枕状垫块。此种基础适用于干燥土壤中的雨水管道及不太重要的污水支管。常与素土基础或砂填层基础同时使用。
(3)混凝土带形基础 混凝土带形基础是沿管道全长铺设的基础。按管座的形式不同可分为90º、135º、180º三种管座基础,见教材图3-15所示。这种基础适用于各种潮湿土壤,以及地基软硬不均匀的排水管道,管径为200~2000mm。无地下水时在槽底老土上直接浇混凝土基础。有地下水时常在槽底铺10~15cm厚的卵石或碎石垫层,然后才在上面浇混凝土基础,一般采用强度等级为C8的混凝土。当管顶覆土厚度在0.7~2.5m时采用90º管座基础。管顶覆土厚度为2.6~4m时用135º基础。覆土厚度在4.1~6m时采用180º基础。在地震区,土质特别松软,不均匀沉陷严重地段,最好采用钢筋混凝土带形基础。
二、市政排水管道沟槽开挖与支护
(一)测量
1.测定管道中线
按设计给定的中线控制点,在现场测设出中线的起点、终点、平面折点、纵向折点及直线段控制中心桩(用木桩顶钉中心钉设定),并在起点、终点及平面折点的沟槽外适当位置,设置方向控制桩,并确定桩号。 2. 建立临时水准点
管渠工程往往需增设临时水准点,应在稳固且不易被碰撞处设置,其间距为不大于100 m为宜。临时水准点闭合差应符合士12L mm(L为水准点之间的水平距离,km)的规定标准。
3.设管道坡度板
(1)坡度板的埋设间距一般为10 m,管道平面折点、纵向变坡点、附属构筑物处,都应增设坡度板。
(2)坡度板距槽底高度不应大于3 m。人工挖槽,一层槽在开槽前埋设;多层槽在开挖底层槽前埋设;机械挖槽在人工清槽底前埋设。
(3)坡度板应埋设牢固,不应高出地面,伸出槽帮长度不小于30cm。坡度板截面不应小于5 cm³ 15 cm。
(4)坡度板上的管线中心钉和高程板、高程钉,一般做法如下。 1)管线中心钉要钉在坡度板的顶面。
2)高程板要钉在坡度板中心钉同一侧的板面上,应保持垂直,见下图。
坡度板埋设示意图
3)高程钉要钉在高程板靠中心线一侧。
4)坡度板上应标明桩号(检查井处应标明井号),高程钉至各部位(如槽底、平基面、管内底)的下返常数。有跌落差的,应在坡度板两侧分别标明,且分别标明其所用高程钉。 如受条件限制,不宜埋设坡度板的,可在沟槽两侧边坡或槽底两侧对称设置高程桩,在其上钉等高的高程钉。挖槽到底及管道铺设前,或方沟沟墙砌筑前,均需测定管渠中心线位置。 4.复测
无论是使用坡度板,还是使用高程桩,在挖槽到底、浇筑混凝土底板、管道铺设或方沟砌筑前,均应复测管渠中心线及高程板、桩的高程。
(二)沟槽开挖与支护
(1)沟槽施工平面布置及开挖断面确定。按照设计图纸确定沟槽施工平面布置;按施
工规范或技术规程要求,计算出最小的槽底宽度(管道结构宽与两侧工作空间宽之和),结合槽深和土质情况,根据沟槽边坡坡度要求计算确定沟槽上口开挖边线。
(2)地质条件良好、土质均匀、地下水位低于沟槽底面高程,且开挖深度在5m以内、沟槽不设支撑时,沟槽边坡最陡坡度应符合规范的规定。
(3)当地质条件不佳,地下水位高于槽底且降水不好,以及现场没有适宜宽度的工作空间时,采用沟槽支撑。沟槽支撑有撑板支撑和钢板桩支撑两种形式。支撑采用的形式、构造均应根据现场条件,按有关规范、标准执行。无论哪种支撑都要进行支撑设计,以保障槽壁稳定。
(4)沟槽的开挖断面应符合施工组织设计(方案)的要求,槽底原状地基土不得扰动,机械开挖时槽底预留200—300mm土层,由人工开挖至设计高程,整平;槽底不得受水浸泡或受冻,槽底局部扰动或受水浸泡时,宜采用天然级配砂砾石或石灰土回填;槽底扰动土层为湿陷性黄土时,应按设计要求进行地基处理;槽底土层为杂填土、腐蚀性土时,应全部挖除并按设计要求进行地基处理。
(5)沟槽每侧临时堆土或施加其他荷载时, 不得影响建(构)筑物、各种管线和其他设施的安全;不得掩埋消火栓、管道闸阀、雨水口、测量标志以及各种地下管道的井盖,且不得妨碍其正常使用; 堆土距沟槽边缘不小于0.8m,且高度不应超过1.5m;沟槽边堆置上方不得超过设计堆置高度。
(6)人工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;人工开挖多层沟槽的层间留台宽度,放坡开槽时不应小于0.8m,直槽时不应小于0.5m,安装井点设备时不应小于1.5m; 采用机械挖槽时,沟槽分层的深度按机械性能确定。
(7)采用撑板支撑应计算确定撑板构件的规格尺寸。木撑板厚度不宜小于50mm,长度不宜小于4m,横梁或纵梁宜为方木,其断面不宜小于150mm³150mm;横撑宜为圆木,其梢径不宜小于100mm;沟槽支撑支撑应经常检查,发现支撑构件有弯曲、松动、移位或劈裂等迹象时,应及时处理;雨期及春季解冻时期应加强检查;拆除支撑前,应对沟槽两侧的建筑物、构筑物和槽壁进行安全检查,并应制定拆除支撑的作业要求和安全措施。在软土或其他不稳定土层中采用横排板支撑时,开始支撑的沟槽开挖深度不得超过1.Om,开挖与支撑交替进行,每次交替的深度宜为0.4~0.8m。
(8)拆除撑板应符合下列规定:
1)支撑的拆除应与回填土的填筑高度配合进行,且在拆除后应及时回填; 2)对于设置排水沟的沟槽,应从两座相邻排水井的分水线向两端延伸拆除; 3)对于多层支撑沟槽,应待下层回填完成后再拆除其上层槽的支撑;
4)拆除单层密排撑板支撑时,应先回填至下层横撑底面,再拆除下层横撑,待回填至半槽以上,再拆除上层横撑;一次拆除有危险时,宜采取替换拆撑法拆除支撑。 (9)拆除钢板桩应符合下列规定:
1)在回填达到规定要求高度后,方可拔除钢板桩; 2)钢板桩拔除后应及时回填桩孔;
3)回填桩孔时应采取措施填实;采用砂灌回填时,非湿陷性黄土地区可冲水助沉;有地面沉降控制要求时,宜采取边拔桩边注浆等措施。
4)槽底土层,要保证其强度和稳定,不能超挖,也不能扰动。要有切实可行的降水措施。如发生超挖或扰动,必须按规范要求进行地基处理后,方可进行管道平基或底板浇筑。
(三)地基处理
(1)管道地基应符合设计要求,管道天然地基的强度不能满足设计要求时应按设计要
求加固。
(2)槽底局部超挖或发生扰动时,应进行适当处理。超挖深度不超过150mm时,可用挖槽原土回填夯实,其压实度不应低于原地基土的密实度;如果槽底地基土壤含水量较大,不适于压实时,应采取换填等有效措施。
(3)排水不良造成地基土扰动时,若扰动深度在lOOmm以内,宜填天然级配砂石或砂砾处理;若扰动深度在300mm以内,但下部坚硬时,宜填卵石或块石.再用砾石填充空隙并找平表面。
(4)柔性管道处理宜采用砂桩、搅拌桩等复合地基。
(四)施工降水与排水
施工降排水方案应包括降排水量计算、降排水方法的选定、排水系统的平面和竖向布置、观测系统的平面布置以及抽水机械的选型和数量、降水井的构造,井点系统的组合与构造,排放管渠的构造、断面和坡度、沿线地下和地上管线、周边构(建)筑物的保护和施工安全措施等。
(1)设计降水深度在基坑(槽)范围内不应小于基坑(槽)底面以下0.5m。
(2)应根据计算确定在沟槽两侧采用单排或双排降水井;在沟槽端部,降水井外延长度应为沟槽宽度的l~2倍;在地下水补给方向井的布置可加密,在地下水排泄方向井的布置可减少。
(3)采取明沟排水施工时,排水井宜布置在沟槽范围以外,其间距不宜大于150m。如果要采用槽底两侧挖排水沟进行排水,其槽底宽度还应适当加宽,不应侵占工作宽度。
练习题:
1.当检查井内衔接的上下游管渠的管底标高跌落差大于( C )时,应设跌水井。(单选题)
A . 0.5m B .1m C. 1.5m D.2m
2.施工降水时,设计降水深度在基坑(槽)范围内不应小于基坑(槽)底面以下(A )。(单选题)
A . 0.5m B .08m C. 1.0m D.1.2m
3.目前常用的管道基础有(A B C )。(多选题)
A.砂土基础 B.混凝土枕基 C.混凝土带形基础 D.钢筋混凝土枕基
4. 检查井通常设在( A B C D )等处以及相隔一定距离的直线管渠段上。(多选题) A. 管渠交汇 B. 转弯
C. 管渠尺寸或坡度改变 D. 跌水
正确答案:1. C 2. A 3. A B C 4. A B C D
第十二讲 市政排水管安装及土方回填 (第3章 排水管渠工程的3.3、3.4)
重点内容:
1.钢筋混凝土管在混凝土平基上的安装施工方法 2.钢筋混凝土管道接口安装要点 3.沟槽回填土应遵守的原则。
具体内容:
一、市政排水管安装
(一)下管与稳管
1.下管
下管的方法一般分为机械下管和人工下管两种形式。机械下管使用的机械有起重机、下管机或其他起重机械。在缺乏机械或现场狭窄时,可采用人工下管法或半机械下管法。 2.稳管
控制中心和高程是稳管检查验收的主要项目。
施工前,沿管线每100~150m埋设一坡度板,板上有中心钉和高程钉,便于在挖槽、浇筑混凝土基础及稳管时使用。
(1)位置控制 位置控制即为管中心控制,有中心线法和边线法。
中心线法:在连接两块坡度板的中心钉之间的中线上挂一垂球,当垂球线通过水平尺的
中心线时,则管道即处于中心位置。 边线法:即把坡度板上的中心钉移至一侧的相等距离,以控制管子水平直径处外皮与边线间的距离为一常数,则管道即处于中心位置。
(2)高程控制 管道的高程控制是利用坡度板上的高程钉。两高程钉之间的连线即为擎底坡度的平行线。该高程线任何一点到下部的垂直距离称下反数。利用高程尺上的不同下反数,控制其各步高程。
(二)钢筋混凝土管在混凝土平基上的安装施工方法
钢筋混凝土管及预(自)应力混凝土管混凝土平基的管道安装,一般有平基安管法、“四合一”安管法和垫块安管法三种方法。 1.平基安管法
(1)用坡度板中线法控制安管的中心位置和管内底高程,具体操作要求见教材。
(2)用边线法控制安管中心位置,用坡度板法或高程桩法控制管内底高程,具体操作要求见教材。
2.“四合一”安管法
将平基、安管、管座、抹带四道工序合在一起,一气呵成的方法称为“四合一”安管法。一般适用于小管径管道。 (1)安装模板 (2)下管
(3)浇筑平基 (4)安管 (5)浇注管座 (6)接口抹带 2.垫块安管法
首先在垫块上把管安好,然后浇注混凝土基础,这种方法称为垫块安管法。适用于大管径的污水管道,可使平基管座形成一体。 (1)预制混凝土垫块。
(2)在垫块上将管道稳好后,应用干净石子或碎石卡牢,并在管两侧设立支撑,防止管道从垫块上滚下伤人。
(3)安管的对口间隙同平基安管法,垫块安管也应派人进入管内检查对口情况,保证接口质量。
(4)管道安好后,应及时支设模板,浇注混凝土基础和管座。 (5)如果是钢丝网水泥砂浆抹带接口,也应同“四合一”安管一样,在管口处填补砂浆,振捣密实,注意钢丝网的正确位置。同时,应配合进行浇注,勾好内缝。
(三)钢筋混凝土管道接口安装要点
1.水泥砂浆抹带接口操作要点
刚性接口水泥砂浆应选用粒径0.5~1.5mm,含泥量不大于3%的洁净砂,水泥砂浆配比为:水泥:砂=1:2.5。
水泥砂浆抹带接口见下图,具体操作要求如下:
水泥砂浆抹带接口示意图
(1)将管口凿毛洗刷干净,刷水泥浆一道。
(2)抹第一层砂浆,注意管带与管缝对中,厚度为带厚的1/3,压实与管壁粘牢,表
面要“划毛”,管径400 mm以内者,管带可一次抹成。
(3)待第一层砂浆初凝后,抹第二层时,用弧形抹子抹压成型。初凝后,再用抹子抹光压实。
(4)抹带完成后应立即用吸水性强的材料覆盖,3~4h后洒水养护。 2.钢丝网水泥砂浆抹带操作要点
钢丝网水泥砂浆抹带接口选用网格10mm×l0mm、丝径为20号的钢丝网。钢丝网水泥砂浆抹带接口见下图,具体操作要求如下:
钢丝网水泥砂浆抹带接口示意图
(1)抹带前应将管口的外壁凿毛、洗净;
(2)钢丝网端头应在浇筑混凝土管座时插入混凝土内,在混凝土初凝前,分层抹压钢丝网水泥砂浆抹带;
(3)抹带完成后应立即用吸水性强的材料覆盖,3~4h后洒水养护;
(4)水泥砂浆填缝及抹带接口作业时落入管道内的接口材料应清除;管径大于或等于700mm时,应采用水泥砂浆将管道内接口部位抹平、压光;管径小于700mm时,填缝后应立即拖平。
3.胶圈接口操作要点
(1)承口内工作面、插口外工作面应清洗干净;
(2)套在插口上的橡胶圈应平直、无扭曲,应正确就位; (3)橡胶圈表面和承口工作面应涂刷无腐蚀性的润滑剂;
(4)安装后放松外力:管节回弹不得大于l0mm,且橡胶圈应在承、插口工作面上; (5)冬期施工不得使用冻硬的橡胶圈;
(6)纵坡大于18%时,应采取防止管道下滑的措施。 4.抹带的养生及冬、雨季施工要求
(1)各种水泥砂浆接口,均应用草袋或草帘覆盖、洒水养护。也可用塑料薄膜封闭养护。要求接口不得产生裂缝、空鼓现象。
(2)刚性接口雨天不宜进行接口抹带施工。如必须施工时,要采取防雨措施。 (3)冬季在北方进行水泥砂浆接口抹带时,水泥砂浆应该用水温度不超过80℃的热水拌和。对水泥砂浆有防冻要求时。拌和时应掺氯盐。冬季养护,不仅需加厚覆盖(1~3层草帘)层,而且需将管体全部覆盖,管口封堵,防止管体受冻收缩,拉裂管带。 5.各种不同类型管道抹带要求
1)直径大于等于700 mm的管道的内缝,应用水泥砂浆填实、抹平,不得高出管内壁。管座部分的内缝,应配合浇筑混凝土时勾抹。也可在抹带之前将管缝支上内托,从外部将砂浆填实,然后拆去内托,勾抹平整。 2)直径小于等于600 mm的管道,采用在浇注混凝土管座的同时,在管内来回拖动麻袋球的方法,将流入管内的灰浆拉平。
3)承插口管的接口,在管道铺设前,应将承口内和插口外洗刷干净。铺设时应将承口朝着铺设前进方向。第一节管道稳好后,应在承口下部满铺灰浆,随即将第二节管的插口挤入,注意保持接口缝隙均匀,然后将砂浆填满接口,填捣密实,接口部抹成斜面。挤入管内的砂浆应及时抹光或清除。
二、土方回填
沟槽回填土应遵守的一般原则:
(1)压力管道水压实验前,除接口外,管道两侧及管顶以上回填高度不应小于0.5m;水压实验合格后,应及时回填沟槽的其余部分。
(2)无压管道在闭水或闭气试验合格后应及时进行回填。防止凉槽过久,造成塌方,挤坏管道,或管道接口抹带空鼓开裂;雨季易产生水泡槽,漂管或造成回填作业困难。
(3)回填前,应将沟槽内砖、石、木块等杂物清除干净;沟槽内不得有积水;保持降排水系统正常运行,不得带水回填;冬季、雨季回填应当天进行,当天夯实。
(4)采用土回填时,槽底至管顶以上500mm范围内,土中不得含有机物、冻土以及大于50mm的砖、石等硬块;在抹带接口处、防腐绝缘层或电缆周围,应采用细粒土回填;冬期回填时管顶以上500mm范围以外可均匀掺入冻土,其数量不得超过填土总体积的15%,且冻块尺寸不得超过100mm;回填土的含水量,宜按土类和采用的压实工具控制在最佳含水率±2%范围内;
(5)采用石灰土、砂、砂砾等材料回填时,其质量应符合设计要求或有关标准规定。 (6)刚性管道沟槽回填的压实作业应符合下列规定: 1)回填压实应逐层进行,且不得损伤管道;
2)管道两侧和管顶以上500mm范围内胸腔夯实,应采用轻型压实机具,管道两侧压实面的高差不应超过300mm;
3)管道基础为土弧基础时,应填实管道支撑角范围内腋角部位;压实时,管道两侧应对称进行,且不得使管道位移或损伤;
4)同一沟槽中有双排或多排管道的基础底面位于同一高程时,管道之间的回填压实应与管道与槽壁之间的回填压实对称进行;
5)同一沟槽中有双排或多排管道但基础底面的高程不同时,应先回填基础较低的沟槽;回填至较高基础底面高程后,再按上一款规定回填;
6)分段回填压实时,相邻段的接茬应呈台阶形,且不得漏夯;
7)采用轻型压实设备时,应夯夯相连;采用压路机时,碾压的重叠宽度不得小于200mm;
8)采用压路机、振动压路机等压实机械压实时,其行驶速度不得超过2km/h; 9)接口工作坑回填时底部凹坑应先回填压实至管底,然后与沟槽同步回填。 (7)柔性管道的沟槽回填作业应符合下列规定:
1)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; 2)管内径大于800mm的柔性管道,回填施工时应在管内设有竖向支撑;
3)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;
4)管道半径以下回填时应采取防止管道上浮、位移的措施;
5)管道回填时间宜在一昼夜中气温最低时段,从管道两侧同时回填,同时夯实; 6)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;
7)管道位于车行道下,铺设后即修筑路面或管道位于软土地层以及低洼、沼泽、地下水位高地段时,沟槽回填宜先用中、粗砂将管底腋角部位填充密实后,再用中、粗砂分层回填到管顶以上500mm;
8)回填作业的现场试验段长度应为一个井段或不少于50m,因工程因素变化改变回填方式时,应重新进行现场试验。
(8)每层回填土的虚铺厚度,应根据所采用的压实机具按如下规定选取:木夯≤200mm,轻型压实设备200~250mm,压路机200~300mm,振动压路机≤400mm。
(9)开挖周围的回填,应与管道沟槽回填同时进行,不变同时进行时,应留台形的接茬;并且回填时应沿井室中心对称进行,不得漏夯,回填材料压实后应与井壁紧贴,路面范围没的井室周围,应采用石灰石、砂、沙砾等材料回填其回填宽度不宜小于400mm。
练习题:
1.冬季在北方进行水泥砂浆接口抹带时,水泥砂浆应该用水温度不超过(C )的热水拌和。(单选题)
A . 50℃ B . 70℃ C. 80℃ D. 90℃
2.压力管道水压实验前,除接口外,管道两侧及管顶以上回填高度不应小于(C );水压实验合格后,应及时回填沟槽的其余部分。(单选题) A .0.3m B . 0.4m C. 05m D. 0.6m
3.沟槽回填时,每层回填土的虚铺厚度,应根据所采用的压实机具按有关规定选取,下面正确的是( A C D )。(多选题)
A.木夯≤200mm B.轻型压实设备≤200mm C. 压路机200~300mm D. 振动压路机≤400mm
4.沟槽回填应符合( A B C )规定?(多选题)
A.无压管道在闭水或闭气试验合格后应及时进行回填。
B.采用土回填时,槽底至管顶以上500mm范围内,土中不得含有机物、冻土以及大于50mm的砖、石等硬块。
C.刚性管道沟槽回填压实应逐层进行,且不得损伤管道。 D.柔性管道,回填施工时应在管内设有竖向支撑;
正确答案:1. C 2. C 3. A C D 4. A B C
第十三讲 顶管施工
(第3章 排水管渠工程的3.5)
重点内容:
1.顶管施工的内容及要求 2.顶管工作坑设备安装 3.管道顶进的工序及要求
具体内容:
一、排水管道的顶管施工的内容及要求
顶管的施工组织应包括以下主要内容:施工现场平面布置图;顶进方法的选用和顶管段单元长度的确定;工作坑位置的选择及其结构类型的设计;顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量;顶力计算和后背设计;洞口的封门设计;测量、纠偏的方法;垂直运输和水平运输布置;下管、挖土、运土或泥水排除的方法;减阻措施;控制地面隆起、沉降措施;地下水排除方法;注浆加固措施;安全技术措施等。
排水管道的顶管施工工艺流程:施工准备→工作坑制作→导轨安装→后背及千斤顶安装→下管→顶进。
顶前准备工作包括:
(1)全部设备进过检查、试运转;
(2)项管机在导轨上的中心线、坡度和高程应符合要求; (3)防止流动性土或地下水有洞口进入工作井的技术措施;
(4)拆除洞口封门的准备措施。
二、工作井
1.顶管工作井位置的选定
顶管工作井位置宜选择在管道井室位置;便于排水、排泥、出土和运输; 尽量避开现有构(建)筑物,减小施工扰动对周围环境的影响;顶管单向顶进时宜设在下游一侧。 2.顶管工作井开挖断面
根据现场环境、管径、管长、顶管机具尺寸、下管及出土方法、挖深、土质、地下水位、支撑等条件,合理确定开挖断面。工作坑应有足够的工作面,具体计算见教材(公式3-1和公式3-2)。三、顶管工作坑设备安装 1.导轨
顶管均应安装导轨,控制导轨的中心位置和高程,可确保顶人管节中心及高程符合设计要求。
(1)导轨要安装在枕木上,且要保证枕木下地基稳定。
(2)要严格控制导轨顶面的高程,一般宜较管外底部高1~2 cm。其纵坡应与管道纵坡一致。
(3)枕木埋设要稳定、牢固。如地基不好,可浇筑混凝土予以固定。枕木长度一般采用2~5 m,间距可根据土质、顶力和管重选定,一般在40~80 cm。 (4)导轨必须直顺。要严格控制导轨的高程和中心。 2.后背墙
一般多采用原土后背,如无原土可用,可选用夯土后背、埋管后背、砌筑后背、畦基后背、浇筑混凝土后背等。
(1)后背墙结构强度与刚度必须满足顶管、盾构最大允许顶力和设计要求;
(2)后背墙平面与掘进轴线应保持垂直,表面应坚实平整,能有效地传递作用力; (3)装配式后背墙宜采用方木、型钢或钢板等组装,底端宜在工作坑底以下且不小于500mm;
3.千斤顶与油泵
千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上;千斤顶合力作用点除与管道中心的垂线对称外,其高提的位置,一般位于管子总高1/4~1/5处。若高提值过大则促使管节愈顶愈低。当千斤顶多于一台时,宜取偶数,且其规格宜相同;当规格不同时,其行程应同步,并应将同规格的千斤顶对称布置;千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。
油泵宜设置在千斤顶附近,油管应顺直、转角少;油泵应与千斤顶相匹配,并应有备用油泵。油泵安装完毕,应进行试运转;顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进;顶进中若发现油压突然增高,应立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进;千斤顶活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快。 4.顶铁
顶铁是顶进管道时,千斤顶与管道端部之间临时设置的传力构件。顶铁有横铁、顺铁、弧形铁或环形顶铁等。
(1)顶铁的强度、刚度应满足最大允许顶力要求;安装轴线应与管道轴线平行、对称,顶铁在导轨上滑动平稳、且无阻滞现象,以使传力均匀和受力稳定;
(2)顶铁与管端面之间应采用缓冲材料衬垫,并宜采用与管端面吻合的U形或环形顶铁;
(3)顶进作业时,作业人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常现象。
四、下管
(1)下管前,要严格检查管材,不合格的不能使用。 (2)电葫芦作垂直吊运时,最大斜拉角度不得超过10°。
(3)第一节管下到导轨上时,应测量管的中线及前后端管底高程,以校核导轨安装的准角性。
(4)要安装护口铁或弧形顶铁保护管口。
五、顶进
管道顶进的过程包括挖土、顶进、运土、测量、纠偏等工序。从管节位于导轨上开始顶进起至完成这一顶管段止,始终控制这些工序,就可保证管道的轴线和高程的施工质量。 1.顶进与开挖
手工掘进顶管法的操作要点。
(1)挖土顺序
工具管接触或切入土层后,应能自上而下分层开挖。 (2)前方超挖量
工具管迎面的超空挖量一般为30~60cm,土质好时可达lm左右。如开挖纵深过大,开挖形状就不易控制,并引起管子位置偏差。
长顶程千斤顶用于管前方人工挖土情况下,全顶程可分若干次顶进。 地面有振动荷载时,要严格限制每次开挖纵深。
(3)管侧及管顶超挖量
采用手工挖土时如允许超挖,可减小顶力。为了纠偏,也常需要超挖。在允许超挖的稳定土层中正常顶进时,管下部135°范围内不得超挖;管顶以上超挖量不得大于15mm。在铁路和重要构筑物下,不得超越管端以外100 mm,管周不得超挖,并随挖随顶。 2.测量
(1)测量次数
1)在顶进第一节管时,每顶进300mm,测量不应少于一次;正常顶进时,每顶进1000mm,测量不应少于一次;
2)进入接收工作井前30m应增加测量,每顶进300mm,测量不应少于一次;
3)全段顶完后,应在每个管节接口处测量其水平轴线和高程;有错口时,应测出相对高差;
4)纠偏量较大、或频繁纠偏时应增加测量次数; (2)中心测量
根据工作坑内测设的中心桩,挂中心线,利用中心尺,测量第一节管前端的轴线中心偏差。
(3)高程测量
使用水准仪和高程尺,测首节管前端内底高程,以控制顶进高程;同时,测首节管后端内底高程,以控制坡度;顶工作坑内应设置两个水准点,以便闭合时用。
(4)距离较长的顶管,宜采用计算机辅助的导线法(自动测量导向系统)进行测量;在管道内增设中间测站进行常规人工测量时,宜采用少设测站的长导线法.每次测量均应对中间测站进行复核。
(5)测量记录应完整清晰。 3.纠偏
(1)挖土校正法
这是采用在不同部位增减挖土量的办法,以达到校正的目的。校正误差范围一般不要大于10~20mm。该法多用于黏土或地下水位以上的砂土中。具体纠偏方法如下:
管内挖土纠偏:开挖面的一侧保留土体,另一侧被开挖,顶进时土体的正面阻力移向保留土体的一侧。管道向该侧纠偏。
管外挖土纠偏:管内的土被挖净,并挖出刃口,管外形成洞穴。洞穴的边缘,一边在刃口内侧,一边在刃口外侧,顶进时管道顺着洞穴方向移动。
(2)工具管纠偏
有纠偏装置的工具管,可以依靠纠偏千斤顶改变刃口的方向,实现纠偏。 (3)强制纠偏法
当偏差大于20mm时,用挖土法已不易校正,可用圆木或方木顶在管子偏离中心的一侧管壁上,另一端装在垫有钢板或木板的管前土壤上,支架稳固后,利用千斤顶给管子施力,使管子得到校正。
测量发现偏差大于10 mm时,宜按下列方法纠偏。 4.接口
顶管时,两管接口处应垫一缕麻辫或3~4层油毡,企口管垫于外榫处,平口管垫于管缝偏外侧,使管里缝有10~20 mm的空隙,以便接口塞缝。最好采用带钢口的承插管,接口处加橡胶圈。接口有两种方法。
(1)石棉水泥接口
配合比(重量比)为水泥(425标号以上):石棉(软~4.5级)=7:3的石棉和水泥干拌存于干燥处,当天拌,当天用完,用时加水,在1.5 h内用完。接口填塞石棉水泥前,应先湿润接口,然后用铁錾子向缝内填打密实,用水泥砂浆勾抹平整,保持潮湿状态下养护一周。
(2)膨胀水泥砂浆接口
选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂,配合比(重量比)为:膨胀水泥:砂:水=l:1:0.3,随拌随用,一次拌和量应在半小时内用完。填抹前,将接口湿润,再分层填人,填抹平整后,在潮湿状态下养护。 5.长距离顶进的措施 (1)中继间顶进
(2)泥浆套顶进 (3)蜡覆顶进
此外,为了减少工作坑数目,可同时采用对向顶和双向顶。
六、工作坑中管道施工
顶管完成及验收合格后,拆除导轨、后背和顶进设备,按明挖施工管道方法,进行工作坑内浇筑平基、安管、浇筑管座、抹带、砌筑检查井、带井闭水(除雨水管渠外)、回填等工序操作,由于顶管工作坑操作空间不大,往往有回填夯实的死角存在。因此,在回填中,注意减小层厚,夯实注意坑边、角隅处的操作,一般采用石灰土或石肖、石粉加5%水泥作回填材料,确保不发生沉陷。
练习题:
1.采用顶管法施工中的手工掘进时,在顶进第一节管时,每顶进( B ),测量不应少于一次。(单选题)
A . 0.5m B . 0.3m C. 1.0m D. 1.5m
2. 顶管施工下管时,下面(C )要求是不正确的?(单选题) A.下管前,要严格检查管材,不合格的不能使用。 B.电葫芦作垂直吊运时,最大斜拉角度不得超过10°。 C.每节管下到导轨上时,都应测量管的中线及前后端管底高程,以校核导轨安装的准角性。 D.要安装护口铁或弧形顶铁保护管口。 3.顶管施工的纠偏方法有( A C )。(多选题)
A.挖土校正法 B.机械纠偏法 C.强制纠偏法 D.人工纠偏法 4.顶管施工时管侧及管顶的超挖量应符合(A B C )规定?(多选题) A.在允许超挖的稳定土层中正常顶进时,管下部135°范围内不得超挖; B.管顶以上超挖量不得大于15mm。
C.在铁路和重要构筑物下,不得超越管端以外100 mm,管周不得超挖,并随挖随顶。 D.在允许超挖的稳定土层中正常顶进时,管下部超挖量无要求,视土层情况而定
正确答案:1. B 2. C 3. A C 4. A B C
第十四讲 排水沟渠及检查井的施工 (第3章 排水管渠工程的3.6、3.7)
重点内容:
1.砌筑排水沟渠的施工要点 2.检查井施工要求
具体内容:
一、排水沟渠的施工
排水沟渠有明渠和暗渠两类,明渠有土渠和砖、石、混凝土砌块护砌渠道;暗渠有方渠和拱渠。按结构形式又有砖、石砌筑的和钢筋混凝土现浇或预制安装组合的沟渠,以及砖、石砌筑和钢筋混凝土混合结构的沟渠。这里主要介绍使用较多的毛石砌筑方渠、砖砌方渠和现浇钢筋混凝土方渠三种结构。
1.毛石砌筑排水沟渠施工要点
(1)在混凝土或钢筋混凝土基础或底板强度达到1.2 N/mm后,按照渠道中心位置,在底板上采用弹线划出中心线,量出中线每侧宽度,再弹线划出沟墙基线,开始砌墙。 (2)石砌体所用的石材应质地坚实,无风化剥落和裂纹。 (3)石材表面的泥垢、水锈等杂质,砌筑前应清除干净。
(4)石砌体应采用铺浆法砌筑。砂浆必须饱满,叠砌面的粘灰面积(即砂浆饱满度)应大于80%。
(5)石砌体的转角处和交接处应同时砌筑。对不能同时砌筑而又必须留置的临时间段
2
处,应砌成踏步槎。
(6)砂浆初凝后,不得再移动或碰撞已砌筑的石块.如必须移动,再砌筑时,须将原砂浆清理干净,重新铺浆。
(7)毛石砌体所用的毛石应呈块状,其中部厚度不宜小于150 mm。
(8)毛石砌体宜分皮卧砌.各皮石块间应利用自然形状经敲打修整使能与先砌石块基本吻合、搭砌紧密;应上下错缝。内外搭砌,不得采用外面侧立石块中间填心的砌筑方法;中间不得有铲口石(尖石倾斜向外的石块)、斧刃石和过桥石(仅在两端搭砌的石块)。 (9)毛石砌体的灰缝厚度宜为20~30 mm,石块间不得有相互接触现象,石块间较大的空隙应先填塞砂浆后用碎石块嵌实,不得采用先摆碎石块后塞砂浆或干填碎石块的方法。 (10)砌筑毛石基础的第一皮石块应座浆,上级阶梯的石块应至少压砌下级阶梯的1/2,相邻阶梯的毛石应相互错缝搭砌。
(11)毛石砌体的第一皮及转角处、交接处和洞口处,应用较大的平毛石砌筑。
(12)毛石砌体必须设置拉结石。拉结石应均匀分布,相互错开,毛石基础同皮内每隔2 m左右设置一块;毛石墙一般每O.7 m。墙面至少应设置一块,且同皮内的中距不应大于2 m。
拉结石的长度,如基础宽度或墙厚等于或小于400 mm,应与宽度或厚度相等;如基础宽度或墙厚大于400 mm,可用两块拉结石内外搭接,搭接长度不应小于150 mm,且其中一块长度不应小于基础宽度或墙厚的2/3。
(13)毛石砌体每日的砌筑高度,不应超过1.2 m。
2.砖砌方渠施工要点
(1)在混凝土或钢筋混凝土基础或底板强度达到1.2 N/mm后,按照渠道中心位置,在底板上采用弹线划出中心线.量出中线每侧宽度,再弹线划出沟墙基线,开始砌砖墙(预留出抹面厚度尺寸)。
(2)拌制水泥砂浆的水泥和砂,都应是按规范规定经过试验合格的材料,并按要求配合比进行拌合。砖的强度不得低于MU7.5。
(3)砖砌体砌筑时应上下错缝,内外搭接。一般宜采用一顺一丁或三顺一丁的砌法。砂浆必须满铺满挤,层层灌浆。防水沟墙宜采用五顺一丁砌法。但底皮与最上一皮,应该用丁砖砌筑。
(4)常温季节,砌筑前要将砖块用水泅透。墙体有抹面要求的,应随砌随将挤出的砂浆刮平;墙体变形缝应与底板变形缝对齐、对正。
(5)墙体抹面前,应将墙面上的灰浆杂物清理干净,并洒水湿润后抹面。抹面造成的落地灰应及时清除干净。抹面砂浆终凝后,对于通风处,应做好洒水养护工作,防止抹面空鼓裂缝。
(6)沟盖板施工要求
沟盖板有预制吊装和现场浇筑两种。
1)预制吊装沟盖板,要注意板底面钢筋保护层的厚度,要防止保护层过薄或露筋,避免潮气侵蚀钢筋,引起钢筋锈蚀。要确保板的混凝土强度,外形尺寸和底面平整度,板边直顺度,防止相邻两板间出现大于10 mm的错台。
2)预制盖板吊装前,应在墙顶盖板压墙部分满铺砂浆,使盖板压墙部分全部压实,以保证均匀受力。且注意抹好、抹实板两端处的三角灰。板缝处勾缝要填满压实。
3)现浇钢筋混凝土沟盖板,要做好模板支架的设计计算,要保证有足够的支撑力,不使模板下垂。同样,要控制好配筋、混凝土配合比、强度,浇注与振捣密实,板底面平整度等。
2
3.钢筋混土方渠施工要点
多用于流量较大的污水排水工程。
(1)钢筋混凝土方渠两侧墙的模板和支撑设计,除保证不跑模、胀模外,还应注意沟墙两侧支撑力的平衡,不使侧墙倾斜,要保证侧墙垂直度以及沟内净高、净宽的尺寸符合标准。
(2)对沟壁侧模间的混凝土,要加强振捣,提高混凝土密实度,防止因混凝土存在蜂麻、露筋及施工缝混凝土接茬不密实,造成沟壁渗漏水。
(3)沟顶板的浇注与前述砖沟现浇沟盖板的施工要求相同。在浇注变形缝混凝土时,
应细致操作,确保止水带位置正确和与止水带相接的混凝土密实,并保证变形缝竖直,底板变形缝与侧墙变形缝相互对正。
二、检查井施工
1.井室砌筑
(1)井室一般用红砖砌筑在水泥混凝土基础上,不应利用管道平基帮宽的方法做检查井基础,应在挖槽时,就计算好检查井的准确位置,浇筑管道混凝土平基时,应将检查井井基宽度一次浇筑完成。
(2)井室内的流槽砌砖,应交错插入井墙,使流槽与井墙形成整体。不应先砌井墙,然后砌流槽,造成两者分离。
(3)流槽应砌(砖)、抹(面)成与上下游管径相同的半圆弧形,不应无流槽,也不应砌成梯形或矩形。同时,流槽过水断面不应小于上游和下游管径的过水断面。井底坡度和高程应符合设计要求。
(4)圆井的砌筑,应掌握井墙竖直度和圆顺度;方井要掌握井墙竖直、平整、井室方正,掌握井室几何尺寸符合质量标准;砌筑砂浆应饱满(包括竖缝),特别是污水管道的检查井(包括雨、污合流检查井),更应使砌缝饱满,防止井壁渗水,保证带井闭水试验成功。 (5)水泥砂浆抹面要掌握厚度均匀、平整密实。抹完后要封闭井口,以保持井室湿润养护,不使抹面造成裂缝、空鼓。 2.井室收口砌筑或井盖安装
(1)D=200~600管径采用1000检查井,D=600~800管径采用1250检查井。井筒直径700 mm,总收口高度≥840mm,每层收进量见表3-1。
表3-1每层收进量计算结果 井筒直径(mm) 700 700 总收进量(mm) l000—700—300 1250—700—550 每层收进量(mm) 收口层数(层) 21 39 14 14 每层砖加灰缝厚总收口高度 (mm) 60 60 (m) ≥840 ≥840 (2)如果管道覆土较浅,检查井必然也浅.当井深尺寸不能满足收口高度,或满足了收口高度以后,井室缩小到难以使用时,可采用四面收口,减少一半收口高度,来加大井室的办法。至于浅到什么程度可采用四面收口,根据现场情况掌握。井身不足一半采用井室加盖板的井型。
(3)砌收口时,每收进一层,变化一个直径,为了保证每层直径准确,每一块砖收进尺寸要均匀,每层减小后的直经圆都要保持圆顺。
(4)收口部分容易出现竖向通缝或鱼鳞缝(错缝尺寸小于l/4块方砖),应打制六分砖块,以满足错缝要求,不使出现通缝或鱼鳞缝。收口收进部分的竖缝,为防止形成空缝,应在砌砖时,在砖的接砌一侧面挑上砂浆,将竖缝推挤严密。勾缝时再进一步填实抹平,保证收口部分的砖能结合成整体受力。
(5)盖板的预制加工或采购,要控制配筋量和配筋的合理性(应符合设计要求),要控制钢筋网垫块或支架高度和密度,以保证各层厚度,不露筋;控制底模平整度,以保证板底光洁、平整、直顺、无安装板差;控制井室盖板的人孔圆润、尺寸准确,以保证井筒砌砖易接顺、圆润美观。 3.井筒砌筑
井筒的功能是管理、维护者上下井的通道,是埋在道路路面结构层里的构筑物,是检查排水管渠工程质量时首先看到的部分。所以检查井井筒砌筑质量应该要求更好一些。
检查井筒多为清水墙,因此应该要求所砌筑的砖墙外露面完整、无缺损、色泽一致、无花斑;砂浆应饱满,无空缝;砖体牢固,无松动;砌筑圆顺,无折线;墙面平整,无凹凸。注意随砌随搂缝,勾缝时深浅要一致(凹入墙面3~4 mm)平整、密实、光洁。污水检查井如处在经常浇灌的绿化带或有丰富地表水的地带,应加做外抹面,抹面平整、密实、光洁、无空鼓,防止大量地表水水流入污水管道。从而加大污水处理厂的处理量。 4.踏步和井圈(盖)的安装
踏步也称爬梯,是安装在检查井墙上供上、下井用的铸铁配件,其材料质量和安装质量关系到上下井的安全和配件的耐久性。
(1)排水管渠的踏步材料,应使用HT200灰口铸铁踏步或QT500—7球墨铸铁踏步,几何尺寸和截面尺寸应符合设计或标准图要求。使用前并应涂刷两层防腐漆。不应使用钢筋弯制成的踏步。
(2)踏步应随砌砖、随安装,不得先砌砖后凿洞孔安装。安装的外露长度,水平间距,垂直间距应符合设计或标准图要求。安装后砂浆凝固前不能踩踏,以免造成踏步活动。 (3)安装井圈(盖)前,应将井墙顶面用水冲刷干净,铺砂浆使井圈与路面找平。路面有明显纵、横坡的,应与纵、横坡找平。如属农田或绿地,应较原地面高出20~30 cm,以防掩埋。
(4)在车行道上的井盖,应安装符合当地市政设施主管部门规定的重型井盖。
练习题:
1. 连接管径D=600~800排水管道,应采用(C)检查井。(单选题) A . 800 B 1000. C. 1250 D. 1500
2.采用毛石砌筑排水沟渠时,毛石砌体每日的砌筑高度,不应超过( B )。(单选题) A.1.0m B.1.2m C. 1.4m D.1.5m 3. 砌筑检查井井室,下列哪些规定是正确的。(A B C )(多选题)
A.井室一般用红砖砌筑在水泥混凝土基础上,不应利用管道平基帮宽的方法做检查井基础。
B.井室内的流槽砌砖,应交错插入井墙,使流槽与井墙形成整体。
C.流槽应砌(砖)、抹(面)成与上下游管径相同的半圆弧形,不应无流槽,也不应砌成梯形或矩形。
D. 砌筑顺序应先砌井墙,然后砌流槽。 4. 在农田或绿地中的检查井,其井墙顶面应较原地面高出( C ),以防掩埋。(单选题) A. 5~10 cm B. 10~20 cm C.20~30 cm D. 30~40 cm
正确答案:1. C 2. B 3. A B C 4. C
第十五讲 排水管渠工程质量验收标准及检验方法
(第3章 排水管渠工程的3.8)
重点内容:
1.管道安装、接口工程质量验收标准及检验方法 2.顶管、检查井质量验收标准及检验方法 3.闭水试验、闭气试验
具体内容: 一、管道工程
1.沟槽检验
沟槽开挖的质量标准及方法见教材表3-2。 2. 沟槽支护检验
沟槽支护应符合现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202的相关规定。支撑方式、支撑材料符合设计要求;支护结构强度、刚度、稳定性符合设计要求;横撑不得妨碍下管和稳管;支撑构件安装应牢固、安全可靠,位置正确,支撑后,沟槽中心线每侧的净宽不应小于施工方案设计要求;钢板桩的轴线位移不得大于50mm,垂直度不得大于1.5%;
3.管道基础、管座检验
检查的内容主要包括原状地基的承载力、混凝土基础的强度、砂石基础的压实度,另外还有原状地基、砂石基础与管道外壁间接触情况、混凝土基础是否外光内实,无严重缺陷、混凝土基础的钢筋数量、位置正确与否。
4.管道安装检验
管道安装质量标准及检验方法见表3-4。 排水管道相邻管内底错口是降低水力条件,造成淤积和影响疏通的主要原因。因此安管施工中避免错口,是很重要的。
检验频率视工程的使用功能和要求以及施工质量目标确定: 1)一般情况:两井之间检验三点,点位应取最大超差点。
2)划分检验段:以井距不同长度,来划定检验范围(段),即两井间距50 m以下者为一检验段,若井距大于50 m小于100 m者,建议分为两个检验段;井距在100 m以上者,建议分为三个检验段。每段仍检验3点。
3)每个接口均作检验:在开槽施工中,每个相邻口均须检验。在实测过程中,凡有一定经验的检查人员,均能以直观确定合格点。 检验方法和步骤如下: 1)直尺(靠尺)量测方法:先去出管口上毛刺清净内底。将直尺(靠尺)的一端置于错口处较高的零度点(流水面)上,端部伸出错口适当长度,再用钢尺的零点置于相邻管错口下沿最低点(管径的零度点),使钢尺正面贴紧直尺(靠尺),这时直尺下沿与钢尺间的读数,为该错口值。见教材图3-3。
2)塞尺量测方法:将直尺(靠尺)的一端,置于错口处较高管口上的零度点(流水面),端头伸出错口点适当长度,将塞尺垂直于靠尺,向错口缝隙推进,塞尺上沿斜坡面与靠尺底面相接触处所显示的数值,就是管口错口数值。取值以mm计。
上述方法不适用于管径小于700mm以下相邻管错口的检验。必要时对小管径管错口可进行外径检验,即安管后,抹带前,用上述方法检测管外口。抹带后,可利用“反光镜”进行管内错口光照检验,“反光镜”使用方法:如阳光较充足时,用两面镜子(直径20 cm为宜),一面在上(槽底、槽上、井上均可)聚集阳光。一面在下,置于在被检段的管口以外,镜面面向管内。上镜将阳光反射到下镜镜面上,下镜再将阳光反射到管子内部。两镜位置角度调整适当,管内的亮度和照距足可将一般井距的管口衔接情况显示清晰。 5. 管道接口检验
(1)钢筋混凝土管、预(自)应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管刚性接口的强度符合设计要求,不得有开裂、空鼓、脱落现象。抹带接口宽度和厚度的检验方法及管道接口质量标准见表3-5。
管带宽度和厚度的检验,必须在不空鼓、不裂缝而又在管带居中情况下,予以实施。如果在接口部位,小管径不去浆皮,大管径不凿毛,或因养护不好,砂浆配比不当,工艺粗糙等,而造成管带空鼓裂缝,甚至管带中心有较大位移,在此种情况下去量测管带的宽度与厚度是无意义的。
另外,时常发现钢丝网型号和孔径不符合规格,放置位置也常出现疏漏。特别是有的竞将钢丝网直接敷在管壁上。这些都大大影响管带的质量。
(2)柔性接口的橡胶圈位置要正确,无扭曲、外露现象;承口、插口无破损、开裂;双道橡胶圈的单口水压试验要合格。
(3)化学建材管采用承插、套筒式连接时,应逐个接口检查,要求承口、插口部位及套筒连接紧密,无破损、变形、开裂等现象;插入后胶圈应位置正确,无扭曲等现象;双道橡胶圈的单口水压试验合格。
(4)聚乙烯管、聚丙烯管接口熔焊连接连接时外观质量全数检查,要求焊缝应完整,无缺损和变形现象;焊缝连接应紧密,无气孔、鼓泡和裂缝;电熔连接的电阻丝不裸露。热熔对接连接后应形成凸缘,且凸缘形状大小均匀一致,无气孔、鼓泡和裂缝;接头处有沿管节圆周平滑对称的外翻边,外翻边最低处的深度不低于管节外表面;管壁内翻边应铲平;对接错边量不大于管材壁厚的10%,且不大于3mm。
(5)化学建材管采用卡箍连接、法兰连接、钢塑过渡接头连接时,应逐个检查,要求连接件齐全、位置正确、安装牢固,连接部位无扭曲、变形。 6.顶管检验
顶管施工要求无压管道的管底坡度无明显反坡现象,曲线顶管的实际曲率半径符合设计要求。逐节观察管道接口端部是否有破损、顶裂现象。
管道内应线形平顺、无突变、变形现象;一般缺陷部位,应修补密实、表面光洁;管道无明显渗水和水珠现象。
顶管施工贯通后管道的允许偏差应符合教材表3-6的规定。 挂中线检验法:
此法在短距离顶进且使用经纬仪的条件受到一定限制时方采用。具体方法如下。 (1)工作坑中心线:在工作坑的上部,最好是在二层槽口平台上(不得受扰动),前后各设一点,此两点的连线,即为管子顶进方向的中心线的平行线。见教材图3-5。
(2)管内中心尺:尺长应小于管径(180º)大于135º的弦长,尺面中心刻度为零,两侧各有刻度。
(3)木工铁水平(旱平)一只:旱平最好镶在中心尺上,使用时方便。
(4)施测方法:将工作坑上部的两中心点连线绷紧,在该线上向坑底挂两条垂线,将管中心检测线引入顶进的第一节管,并将中心尺置于第一节管管头居中定平,测线置于中心尺尺面上,见下图。坑外操线人员和管内操尺人员,共同将线绷紧并移动测线,待测线同两条垂线的垂球顶尖相吻合时,将测线固定在中心尺面上。此时,测线如与中心尺零度相重合,则顶进偏差为零。否则,便可读出左右偏差值。其值以毫米计。
首节管中心尺放置示意图
7. 检查井检验
检查井砌筑的质量标准及检验方法见表3-7。 具体检验方法及步骤:
(1)圆形井室(筒)尺寸检验:采用2 m长,刻度为mm的钢尺。量测人员以二人为宜,一人施尺。一人检查钢尺是否放在直径的水平位置上。一般选择偏差较大处量测。 (2)方形井室检验:方形井室尺寸的检验,用钢尺检验。
(3)踏步安装尺寸检验:按设计规定检查踏步安装尺寸,并检查踏步安装的牢固性。 1)水平距离检验:两踏步之间水平距离的检验方法常常是先借用相邻踏步的内侧边缘,用直尺垂直向下做一辅助线至另一相邻踏步以下,将钢尺平放在拟量踏步表面,将零点延伸到辅助线上,量出相邻踏步的水平间距,取值精确到mm。
2)垂直距离检验:按规定相邻踏步的位置是交错的。量测其垂直距离仍需作辅助线,有时为了省略辅助线,通常采用量取垂直方向相邻的两踏步的间距。具体量法是:将钢尺零点处勾住踏步的下缘,再将钢尺上引至上一踏步的对应下缘,便可准确地测出两踏步的垂直距离,取值精确至mm。
3)外露尺寸的检验:踏步安装检验外露尺寸,可将钢尺放在踏步中心向井壁延伸,直接取值。在圆形检查井内,有时中心部位外露尺寸符合质量要求,但踏步两个边距离井壁不相等,这便是踏步安装不向心(井筒中心)。为了测定踏步是否向心,需校测踏步两个边的外露长度是否相等,相等者为向心,不相等者为不向心。 其他有关尺寸的检验,如流槽的宽度、高度,脚窝尺寸和间距等,与一般测量方法相同。 8.闭水试验
用闭水试验检验管体和附属构筑物严实程度的方法。适用于污水管道、雨污水合流管道、倒虹管道以及设计要求闭水的其他排水管道。
凡是要求做闭水试验的排水管道,管径小于700 mm的每个井段均须做闭水试验;管道内径大于700mm时,可按管道井段数量抽样选取l/3进行试验;试验不合格时,抽样井段数量应在原抽样基础上加倍进行试验。 闭水试验具体试验步骤如下:
(1)外观检查。在试验段灌满水经24 h以后,闭水试验以前,先对管体、接口、检查井井墙等做外观检查。以不漏水和不严重洇水为合格。外观合格后方能进行闭水试验。
(2)划定水位标记。当闭水试验开始时,先检查试验段检查井水位高度(水头)是否符合规定。确认符合规定后,将该水面位置固定。试验水头规定如下:
1)试验段上游设计水头不超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计;
2)试验段上游设计水头超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游设计水头加2m计; 3)计算出的试验水头小于10m,但已超过上游检查井井口时,试验水头应以上游检查井的井口高度为准;
(3)渗水量的观测。时间不得小于30 min,观测时间段内分三次加水,每次补水用量筒加至划定的水位标记,记录下加水量。计算三次渗水量的平均值,与标准比较,以判定合格与否。钢筋混凝土管允许渗水量见教材表3-8。 闭水试验记录表格宜符合教材表3-9的规定。
实测渗水量应按下式计算: qWTL
式中 q——实测渗水量(L/min²m); W——补水量(L);
T——实测渗水量观测时间(min);
L一一试验管段长度(m)。 9.闭气试验
闭气试验适用于混凝土类的无压管道在回填土前进行的严密性试验。
闭气试验时,地下水位应低于管外底150mm,环境温度为-15—50℃。下雨时不得进行闭气试验。
闭气试验时间应符合教材表3-10的规定,管内实测气体压力P≥1500Pa则管道闭气试验合格。被检测管道内径大于或等于1600mm时,应记录测试时管内气体温度(℃)的起始值T1及终止值T2,并将达到标准闭气时间时膜盒表显示的管内压力值P记录,然后用进行修正计算。
闭气试验的检验步骤如下:
(1)对闭气试验的排水管道两端管口与管堵接触部分的内壁应进行处理,使其洁净磨光。
(2)调整管堵支撑脚,分别将管堵安装在管道内部两端,每端接上压力表和充气罐。 (3)用打气筒向管堵密封胶圈内充气加压,观察压力表显示至0.05~0.20MPa,且不宜超过0.20MPa,将管道密封;锁紧管堵支撑脚;将其固定。
(4)用空气压缩机向管道内充气,膜盒表显示管道内气体压力至3000Pa,关闭气阀,使气体趋于稳定,记录膜盒表渎数从3000Pa降至2000Pa历时不应少于5min;气压下降较快,可适当补气;下降太慢,可适当放气;
(5)膜盒表显示管道内气体压力达到2000Pa时开始计时,在满足该管径的标准闭气时间规定(见教材表3-10),计时结束,记录此时管内实测气体压力P,如P≥1500Pa则管道闭气试验合格,反之为不合格;管道闭气试验记录表见表3-11。
二、沟渠
1.土渠检验
一般排水明渠及管道、沟渠下游出口相接的明渠检验与管道及有结构的沟渠挖槽边坡检验方法基本相同。一般定为40 m每侧计一点。边坡以不陡于设计规定为合格。土渠质量标准及检查方法见教材表3-12。 2.水泥混凝土及钢筋混凝土渠检验
水泥混凝土及钢筋混凝土渠质量标准及检查方法见教材表3-13。 3.石渠检验
石渠质量标准及检查方法见教材表3-14。 4.砖渠检验
砖渠质量标准及检查方法见教材表3-15。 5.块石护坡、挡土墙检验
挡土墙断面尺寸所含的长、宽、高用直尺量测,其中高度的量测,可将靠尺平放于墙体顶面,靠尺一端向坡脚方向探出,钢尺零点置于坡脚,将尺垂直向上与靠尺相交,相交点的读数,即为墙高,以mm计。护坡及挡土墙坡度,用坡度尺检验。
检验时以每座建筑物为一个检验单位,挡土墙的长、宽、高各计1点(单位mm_),墙面坡度计2点。
块石护坡、挡土墙(重力式)墙面坡度的质量标准及检查方法见教材表3-16。
练习题:
1. 管道安装检验时,以井距不同长度,来划定检验范围(段),若井距在100 m以上,建议分为(B )个检验段。(单选题) A . 2 B . 3 C. 4 D. 5
2. 聚乙烯管、聚丙烯管接口对接错边量不大于管材壁厚的( )10%,且不大于( C )3mm。(单选题)
A.10% 5 B.5% 5 C.10% 3 D. 5% 3
3.凡是要求做闭水试验的排水管道,管道内径大于700mm时,可按管道井段数量抽样选取( B )进行试验;(单选题)
A.1/4 B.1/3 C.1/2 D.1/5
4.无压管道做闭水实验时,试验水头应满足( B C )的规定。(多选题)
A.试验段上游设计水头不超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游管顶内壁加5m计; B.试验段上游设计水头不超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计; C.试验段上游设计水头超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游设计水头加2m计; D.计算出的试验水头小于5m,但已超过上游检查井井口时,试验水头应以上游检查井的井口高度为准;
正确答案:1.B 2. C 3.B 4. B C
第十六讲 排水管道工程质量问题及预防措施
(第3章 排水管渠工程的3.9)
重点内容:
1.产生排水管道工程质量问题的原因 2.解决质量问题的措施
具体内容:
一、轻型井点质量通病及防治
1. 真空度很小、真空表指针剧烈抖动,抽出水量很少 (1)原因分析
井点设备安装不严密,管路系统大量漏气。 (2)预防措施
井点管路安装必须严密。 (3)治理方法
真空度失常而又一时不易辨别故障的具体部位时,可先将集水总管和水泵之间的阀门关闭。如果真空度仍然很小,属于水泵故障;如果真空度由小突然变大,属于水泵以外的管路漏气。
2. 抽出的地下水始终不清,水中含砂量较多 (1)原因分析
1)井点滤网破损。
2)井点滤网和砂滤料规格太粗,失去过滤作用,土层中的大量泥砂随地下水被抽出。 (2)预防措施
1)下井点管前必须严格检查滤网.发现破损或包扎不严密应及时修补。
2)井点滤网和砂滤料应根据土质条件选用,当土层为亚砂土或粉砂时,根据经验一般可选用60~80目的滤网,砂滤料可选中粗砂。
二、深井井点质量通病及防治
1.地下水位降不下去 (1)原因分析
1)洗井质量不良。
2)滤网和砂滤料规格未按照土层实际情况选用,渗透能力差。
3)水文地质资料与实际情况不符,井点滤管实际埋设位置不在透水性较好的含水层中。 (2)预防措施
1)在井点管四周灌砂滤料后应立即洗井。使附近土层内未吸净的泥浆依靠地下水不断向井内流动而清洗出来,以达到地下水渗流畅通。抽出的地下水应排放到深井抽水影响范围以外。
2)滤网和砂滤料规格应根据含水层土质颗粒分析选定。 3)在土层复杂或缺乏确切水文地质资料时,应按照降水要求进行专门钻探,对重大降水工程应做现场抽水试验。在钻孔过程中,应对每一个井孔取样,核对原有水文地质资料。在下井点管前,应复测井孔实际深度,结合设计要求和实际水文地质情况配井管和滤管,并按照沉放先后顺序把各段井管、滤管和沉淀管依次编号,堆放在孔口附近,避免错放或漏放滤管。
(3)治理方法
1)重新洗井要求达到水清砂净,出水量正常。 2)在适当位置补打井点。 2.地下水位降深不足 (1)原因分析
1)基坑局部地段的井点根数不足。
2)深井泵(或深井潜水泵)型号选用不当,井点排水能力太低。 3)单井排水能力未充分发挥。
4)水文地质资料不确切,基坑实际涌水量超过计算涌水量。 (2)预防措施
1)先按照实际水文地质资料计算降水范围总涌水量、深井单位进水能力、抽水时所需过滤部分总长度、井点根数/间距及单井出水量。复核井点过滤部分长度、井点进出水量及井点降深要求,以达到规定要求为止。
2)选择深井泵(或深井潜水泵)时应考虑到满足不同降水阶段的涌水量和降深要求。 3)改善和提高单井排水能力。 (3)治理方法
1)在降水深度不够的部位,增加井点根数。
2)在单井最大集水能力的许可范围内,可更换排水能力较大的深井泵(或深井潜水泵)。 3)洗井不合格时应重新洗,以提高单井滤管的集水能力。 三、沟槽开挖的质量通病及防治 1.沟槽积水
(1)原因分析
1)对基坑排水(降水)的重要性认识不足,施工排水措施选择不当。 2)对上游地区和原有排水系统的来水、施工区域汇集的地表水及下游去水情况掌握不准确。
3)未设排水设施,或降水方法不当。 (2)预防措施
1)根据施工区域地形条件和原有排水设施的现状进行施工排水设计,尽量使上游。 地区和原有排水系统的来水改道而不进入施工地段。
2)确定施工排水方法,并保证排水或降水设施有效工作。
3)采用沟槽内明沟排水时,排水沟应设置在构筑物基础范围之外,并应设集水井。明沟和集水井宜随沟槽挖深而逐步加深。
4)雨期施工时,沟槽顶上四周应设置截水沟,若不能及时浇灌垫层基础混凝土时,沟槽宜预留20 cm左右一层暂不开挖,待后续工序动工前挖除。 2.基坑超挖
(1)原因分析
标高测量错误或机械挖土时标高控制不准确。 (2)预防措施
1)基坑预留20 cm左右人工清底。 2)若基底超挖或被扰动.应清除被扰动部分,并将超挖部位和已清除受扰动土的位置回填石屑、碎石或砂并夯实。超挖不大于15 cm且无地下水时,可用原土回填夯实。 3)基底土质松软时,可夯实或换填石屑、砂等处理。
4)基坑开挖至设计标高并验收合格后,应迅速浇灌垫层混凝土。
四、平基、管座质量通病及防治
1. 管道轴线偏差大
(1)原因分析
1)管道支承砖石的砌筑质量差,无法使管道固定。
2)管座包角较大时,管底部分混凝土浇筑和振动较为困难。 3)管径大于或等于600mm时,仍采用“四合一”施工。 (2)预防措施
1)砖石支承墩砌筑前后均须进行测量,及时调整施工中出现的偏差,消除产生累积误差的直接和间接原因。
2)浇筑平基混凝土时,混凝土坍落度宜为2~4 cm,可使混凝土面高于设计平基面2~4 cm,以备安管后管道下沉。并在靠近管口部分铺与混凝土同配合比的水泥砂浆。
3)浇捣混凝土后用揉挤法施工,即慢慢揉动管子,边揉边对线,揉至比设计标高高1~2 mm且校核边线无误,即可将管子就位。当揉管下沉超过规定要求时,应将管道撬起,在管槽中补填少许混凝土或砂浆,然后重新放管并揉至符合要求为止。
4)管座包角等于或大于180。时,模板宜分段安装。先装平基混凝土部分的模板,浇注完平基混凝土后再装管座模板。混凝土应连续浇筑,在下层混凝土初凝前覆盖上层混凝土,否则要留施工缝。
5)稳管过程不得提前,抹带在管座混凝土浇捣完毕后立即进行。 6)注意管底混凝土振捣质量,加强模板包角外形尺寸的复核。 2.检查井与管道的基础未连成整体 (1)原因分析
1)检查井未作扩大基础或没有与管道基础有效连接,严重者会导致井身下沉。 2)开槽宽度不足,模板支撑不牢。 (2)预防措施
1)检查井设扩大基础,基坑开挖时与管道开槽一次成型。
2)检查井基础混凝土与管道基础混凝土一起浇灌。 ’
五、管道安装质量通病及防治
1. 管内流水面不平、管内底标高偏差过大 (1)原因分析
1)管道外径一致内径不一,施工前未作认真检验,致使安装位置不合理。 2)管道流水面的标高控制不严,或安管前未认真复测基础的标高。 (2)预防措施
1)若遇内径不一的管道,则将内径相等者安装在同一井段内。
2)安管前认真复测管道基础实际标高,并安装坡架,逐节检查管内底高程,稳管后必须再次校核流水位标高,绝对禁止上游低于下游的现象。
3)若个别内径不等的两种规格管道只能安在同一井段内时,应保证流水面相平错口不得超过规定的要求。
4)稳大口径管道时,必须入管逐一检查接口处有无错口。一旦发现,应及时调整。 5)承插管安装时,要用混凝土垫块垫高管身。垫块厚度为承口外径减去管身外径之差的
一半。在承口下部铺接口砂浆后再套入插口,通线校正后再垫稳管身。 6)支管与主管相接处,应确保流水面标高偏差不超过要求。 2.中心线偏折 (1)原因分析
1)测量放样误差。受房屋及其他建筑物拆迁影响不能通视的井段测量辅助线的施测误差过大或计算错误。测量基点桩或放样桩被施工机械或人为扰动未能及时发现。 2)安管过程没有通线检查就稳管。 (2)预防措施
1)加强施工过程中的测量监控。已通视的井段,必须通线测量以控制管道中心线和标高。分段施工的管道,必须弄清测量辅助线与设计管轴线间的相互关系。 2)安管后用对角线法逐节校正管位。分段安装的管道续装时必须校测中线和标高,并与已装管道取直接顺。
六、顶管质量通病及防治
1. 顶进方向或标高偏差 (1)原因分析
1)前方挖土一边宽一边窄,使管周围阻力不等。
2)千斤顶位置不对称,或顶进速度不一致;顶铁着力点偏低或偏高。 3)后背土质软硬不一致,后背变形,导致顶管偏侧。
4)管前土壤过软或是松回填土;前方出现流砂,而致使管愈顶愈低。 5)管底多挖而出现“低头”,或管底土壤坚实少挖而引起“抬头”。 (2)治理方法
1)挖土校正法。偏左挖右,偏右挖左。“低头”挖顶且底部清淤垫石,“抬头”挖底。 2)木柱支顶法。挖土校正法无效时,用直径10 cm的圆木或方木,一端顶在管子偏差的一侧内壁,另一端支在垫有钢板或木板的管前方,开动千斤顶,使管子被木柱徐徐顶起逐渐复位。
3)千斤顶支托法。如木柱支顶法用圆木或方木支顶,但顶脚用小千斤顶支托,小千斤顷用钢板或木板支在管前,启动小千斤顶,使管子徐徐复位。如“低头”较严重,可在管前土面及第二节管内底垫工字钢,再在工字钢面上设上千斤顶把第一节管顶高复位。 2.长距离顶进困难
(1)原因分析
顶程较长,中间又不能设立工作坑,因顶进摩阻力过大,使顶进困难。 (2)预防措施
1)注入触变泥浆减小管道顶进的摩阻力。触变泥浆主要由膨润土组成,由管前端的工具管与水泥管的套接处设置的注浆口,用0.1 Mpa左右的压力压入管外壁周围。随管子不断顶进而注入,使全段管外壁周围都满布。
2)润滑剂涂管外壁,可涂蜡覆盖管外壁,也可用沥青配成润滑剂。
3)双向顶进。在两端各开工作坑,两端同时向内顶进。顶进时必须认真控制顶进方向,以免会合处偏差过大而难以处理。 4)设中继间增加顶进长度。
七、管道接口质量通病及防治
1. 内缝处理不良 (1)原因分析
1)内缝没有与管带一次性同步处理。
2)内缝根本没有勾抹,或勾内缝马虎,造成露管口或露筋。 (3)预防措施
1)内缝必须与管带同步处理,勾内缝要严实平滑。
2)内缝处理完毕后,逐一检查并清理残留的水泥砂浆.保持管内整洁以利排水畅顺。 2.内缝不平整
(1)原因分析
操作不细,措施不力.
(2)预防措施
1)舌灰在浇灌混凝土时同时清除. 2)及时检查,修补缺陷。
八、排水沟渠工程质量通病及防治
1.钢筋位置发生位移 (1)原因分析
钢筋网片下无支撑,浇筑混凝土时,违反操作规程,人、车任意踩踏和滚压钢筋网片,加上振捣时的沉落,致使钢筋下沉。 (2)预防措施
1)要根据钢筋直径的大小,能支撑不可避免的外力影响,按适当间距支撑马凳,使钢筋保持设计所要求的保护层厚度。如设计无要求时,应符合《钢筋混凝土结构施工及验收规范》的要求,即有垫层的保护层35 mm,无垫层的70 mm。 。
2)在浇注混凝土时,应支搭跳板,人、车应站在跳板上操作和通过跳板供料,不能踩踏和滚压钢筋。
2. 基础板面出现发裂或裂缝 (1)原因分析
1)对沟渠基础混凝土养护不重视,在覆盖养护期间无专人负责,或有专人而不负责任,如不按时洒水,覆盖物被风吹掀,不能及时覆盖,造成长时间的曝晒和风干。
2)施工单位未采取有效经济技术措施,只强调水源困难,不按规定进行养护。 (2)防治措施
1)混凝土浇注后12 h内,应覆盖和浇水。如在炎热有风的天气,浇注完后,应立即覆盖,并在2~3 h后进行浇水养护。 2)养护工作应有专人负责,养护期间应经常保持混凝土湿润。对被风吹掀或遗失的覆盖物要及时补充盖严。
九、检查井的质量通病及防治
1.井身砌筑不规范 (1)原因分析
1)对标准图集了解不足不细。 2)计算错误致使收口高度不够。 3)操作马虎,使上下层砖缝贯通。 (2)预防措施
1)施工前根据标准图集准确计算砖的层数。
2)砌筑时认真检查井身圆度及内径,收口段应每皮检查。砌砖应做到墙面平直、边角整齐、宽度一致,夹角对齐,上下错缝内外搭接,保证井体不走样。
3)收口高度事先计算好。按标准图集要求砌筑。
4)有管道进出口部分的井身及收口段的井身每层的砌筑形状或周长不同,容易出现对缝。为避免对缝,必要时每层要凿砖砌筑。
5)沟管上半圈的检查井墙体宜砌砖拱圈。砌砖时由两侧向顶部合拢,并保证砖位正确,管口干净。
2.跌差及流槽高度不当 (1)原因分析
对维护要求不够了解,施工不精细。 (2)预防措施
1)常规跌差应做成直跌不得做成斜坡。
2)流槽高度以下游管径为准。如设计无特殊要求,污水管流槽应与管道内径齐平。雨水管或雨污合流管流槽高度为管道外径之半。流槽两肩略向中间落水,且用1:2水泥砂浆抹面。
3. 井、管流水面正负差 (1)原因分析
施工粗糙、检查不勤不严。井室或管底有施工残留物。
(2)预防措施
1)挂线施工及时校核,特别是管道流水面及井底标高要用水准仪测量。
2)井室、管口的落地砂浆必须在凝固前清理平净,使井底标高与管底标高的测量值能如实反映实际值。流水面应光洁直顺.坡度符合设计要求。
十、雨水口质量通病及防治
1.位置偏离 (1)现象
雨水口、进水井与侧石斜交或偏离设计位置,弯道处尤为容易发生此类缺陷。 (2)原因分析
1)测量放线误差过大。 2)安装预制件不够平稳。砌筑砂浆(或混凝土)未达到足够强度,隔栅就受行车碰撞或碾压。
(3)预防措施
1)认真按设计图纸放样。特别是道路施工和排水施工之间交接的部位,必须核对清楚且准确无误后,方进行施工。 2)竖隔栅安装垂直稳固,其压顶面与侧石顶面齐平,竖隔栅前进水位置应比两侧的平石低3 cm。平隔栅(平入式)井座安装平稳,井座顶面应与路面或平石平顺。
3)侧入式与平入式联合进水井施工时,应注意竖隔栅与卧隔栅安装的相对位置。 2.支管位置不妥 (1)现象
进水井支管位置不妥,造成日后清疏困难。 (2)原因分析
操作不够认真或支管长度计算错误。 (3)预防措施
1)接入进水井的支管长度要计算准确,随砌井随装管,管口与井内壁齐平。 2)双隔栅进水井的支管不要置于过梁之下。
3)多个平人式平隔栅组成的进水口,更要注意支管安装位置,避免相互交叉碰撞。
十一、回填
1. 胸腔填土压实度不满足要求 (1)原因分析 施工方法不当,且对回填土工艺控制的作用认识不清,人为导致管道受不平衡的土压力作用。
(2)预防措施
1)回填土应避免单侧速度过快,控制两侧回填土的高度大致相同,以使管道所受的土压力基本平衡。
2)保证胸腔回填密实度。由于胸腔窄而深,难以使用机械压实。可用石屑或黄砂回填,并充水振捣使之密实。 2.回填施工不规范 (1)现象
带水回填土,回填料含粒径较大的石子,使管道受碰撞或不分层回填夯(压)实。 (2)原因分析
不按施工规范施工。 (3)预防措施
1)回填土前必须排干槽内积水。控制回填料中石子、碎砖、建筑垃圾等杂物的粒径。 2)采用井点降水措施施工时,回填至地下水位以上50 cm后再撤除降水措施。 3.上机碾压过早 (1)现象
管顶回填厚度较小就过早上机碾压,严重时将管道压裂。 (2)原因分析
不按施工规程或施工方案要求而轻率决定在管顶上机碾压。
(3)预防措施
根据复土厚度、土质和压路机的型号、压实功能合理决定管顶行驶各种类型碾压机械或机具所必须的最小复土高度。当管顶回填未达到压路机要求的最小复土高度时,只能用人工夯实或小型夯实机具夯实。
练习题:
1.顶管施工时,顶进方向或标高偏差的校正措施有( A B C )。(多选题)。 A.挖土校正法 B.木柱支顶法 C.千斤顶支托法 D.双向顶进校正法
2.长距离顶进困难时可以采取的预防措施有( A B C D )。(多选题)
A.注入触变泥浆减小管道顶进的摩阻力。触变泥浆主要由膨润土组成,由管前端的工具管与水泥管的套接处设置的注浆口,用0.1 Mpa左右的压力压入管外壁周围。随管子不断顶进而注入,使全段管外壁周围都满布。
B.润滑剂涂管外壁,可涂蜡覆盖管外壁,也可用沥青配成润滑剂。
C.双向顶进。在两端各开工作坑,两端同时向内顶进。顶进时必须认真控制顶进方向,以免会合处偏差过大而难以处理。 D.设中继间增加顶进长度。
3.顶管施工时,顶进方向或标高偏差原因可能是(A B C D )。(多选题) A.前方挖土一边宽一边窄,使管周围阻力不等。
B.千斤顶位置不对称,或顶进速度不一致;顶铁着力点偏低或偏高。 C.后背土质软硬不一致,后背变形,导致顶管偏侧。
D.管前土壤过软或是松回填土;前方出现流砂,而致使管愈顶愈低。
4.采用深井井点降低地下水水位时,地下水位降不下去原因可能是(A B C )。(多选题) A.洗井质量不良。
B.滤网和砂滤料规格未按照土层实际情况选用,渗透能力差。
C.水文地质资料与实际情况不符,井点滤管实际埋设位置不在透水性较好的含水层中。 D.深井泵(或深井潜水泵)型号选用不当,井点排水能力太低。
正确答案:1.A B C 2. A B C D 3. A B C D 4. A B C
第十七讲 给水管道施工(第4章给水管道工程的4.1、4.2、4.3) 重点内容:
1.下管与排管
2.给水管道安装与防腐
具体内容:
一、给水管道材料及敷设基础
1.给水管道材料及性能
(1)铸铁管
主要有灰口铸铁管和球墨铸铁管,管长一般为4~6 m。 (2)钢管
钢管分为普通钢管、镀锌钢管及无缝钢管等。普通钢管用于非生活饮用水管道或一般工业给水管道;镀锌钢管适用于生活饮用水水管或某些对水质要求较高的工业用水水管,以免影响水质;无缝钢管用于高压管网,其工作压力在1.6 MPa以上。 (3)预应力和自应力钢筋混凝土管
预应力钢筋混凝土管分普通和加钢套筒两种。预应力钢筒混凝土管是在预应力钢筋混凝土管内放入钢筒,其用钢量比钢管省,价格比铜管便宜。
自应力管是用自应力混凝土并配置一定数量的钢筋制成的。 (4)玻璃钢管
玻璃钢管是一种新型的非金属材料,以玻璃纤维和环氧树脂为基本原料预制而成,耐腐蚀,内壁光滑,重量轻。
玻璃纤维增强塑料夹砂管(简称玻璃钢夹砂管或RPM管),增加了玻璃钢管的刚性和强度。
(5)塑料管
塑料管有多种,如聚丙烯腈一丁二烯一苯乙烯塑料管(ABS)、聚乙烯管(PE)和聚丙烯塑料管(PP)、硬聚氯乙烯塑料管(UPVC)等。
2.给水管道的基础
一般情况下,铸铁管、钢管、承插式钢筋混凝土管可以不设基础。在岩石或半岩石地基处,管底应垫砂铺平夯实,砂垫层厚度,金属管和塑料管至少为100mm,非金属管道不小于150~200mm。如遇流砂或通过沼泽地带,承载能力达不到设计要求时,需进行基础处理,根据一些地区的施工经验,可采用各种桩基础。
二、市政给水管道施工
(一)下管
1.人工下管
(1)压绳下管
此法适用于管径为400~800mm的管道。下管时,可在管子的两端各套一根大绳,把管子下面的半段绳用脚踩住,上半段用手拉住,两组大绳用力一致,将管子徐徐下入沟槽。 (2)后蹬施力下管法
下管时,于沟岸顺沟方向横卧一节管子,管与地面应接牢靠,而后将穿杠插入管内,用两根粗棕绳将待下管子绕管半圈,在将绕在管上面的两根绳头打成活节系在穿杠上,而在管下端的两根绳头则固定不动。下管时,将绳慢慢放松,将管子徐徐下至沟内。适用条件同(1)法。
(3)木架下管法
此法适用于直径900mm以内,长3m以下的管子。下管前预制一个木架,下管时沿槽岸跨沟方向放置木架,将绳绕于木架上,管子通过木架缓缓下入沟内。
2.起重机下管
采用起重机下管时,根据沟深、土质等定出吊车距边沟的距离、管材堆放位置、起重机往返线路等。一般情况下多采用汽车吊车下管;土质松软地段宜采用履带式起重机下管。 (二)排管 1.排管方向
对承插接口的管道,一般情况下宜使承口迎着水流方向排列;在斜坡地区铺管,以承口朝上坡为宜。
但在实际工程中,考虑到施工的方便,在局部地段,有时为了施工方便,亦可采用承口背着水流方向排列,具体见教材图4-1。 2.对口间隙与环向间隙要求
承插接口的管道排管组合直线上环向间隙与对口间隙应满足教材表4-1的要求。 3.管道自弯借转
一般情况下,可采用90°弯头,45°弯头,2212°弯头,1114°弯头进行管道转弯,
如果弯曲角度小于11°时,则可采用管道自弯借转作业。 管道允许转角和借距如教材表4-2所示。
管道自弯借转作业分水平自弯借转、垂直自弯借转以及任意方向的自弯借转。
排管时,当遇到地形起伏变化较大,新旧管道接通或跨跃其他地下设施等情况时,可采用管道反弯借高找正作业。施工中,管道反弯借高主要是在已知借高高度日值的条件下,求出弯头中心斜边长L值,并以L值作为控制尺寸进行管道反弯借高作业。 三、管道安装
1.球墨铸铁管的安装要点
(1)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。
(2)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。
(3)采用滑入式或机械式柔性接口时,橡胶圈的质量、性能、细部尺寸,应符合国家有关球墨铸铁管及管件标准的规定。
(4)橡胶圈安装经检验合格后,方可进行管道安装。
(5)安装滑入式橡胶圈接口时,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。
(6)安装机械式柔性接口时,应使插口与承口法兰压盖的轴线相重合;螺栓安装方向应一致,用扭矩扳手均匀、对称地紧固。 2.钢管的安装与防腐
(1)钢管的安装
1)现场加工应确保管节表面应无斑疤、裂纹、严重锈蚀等缺陷,焊缝外观质量应符合“给水排水管道工程施工及验收规范”的有关规定。
2)同一管节允许有两条纵缝,管径大于或等于600mm时,纵向焊缝的间距应大于300mm;管径小于600mm时,其间距应大于100mm。
3)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。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。
4)管节组对焊接时应先修口、清根,管端端面的坡口角度、钝边、间隙,应符合设计要求,设计无要求时应符合相关规定;不得在对口间隙夹焊帮条或用加热法缩小间隙施焊。
5)对口时应使内壁齐平,错口的允许偏差应为壁厚的20%,且不得大于2mm。 6)对口时纵向焊缝应放在管道中心垂线上半圆的45°左右处, 纵向焊缝应错开;管径小于600mm时.错开的间距不得小于lOOmm;管径大于或等于600mm时,错开的间距不得小于300mm;有加固环的钢管,加固环的对焊焊缝应与管节纵向焊缝错开,其间距不应小于100mm;加固环距管节的环向焊缝不应小于50mm;环向焊缝距支架净距离不应小于100mm;直管管段两相邻环向焊缝的间距不应小于200mm,并不应小于管节的外径;管道任何位置不得有十字形焊缝。
7)不同壁厚的管节对口时,管壁厚度相差不宜大于3mm。不同管径的管节相连时,两管径相差大于小管管径的15%时,可用渐缩管连接。渐缩管的长度不应小于两管径差值的2倍,且不应小于200mm。
8)不得在干管的纵向、环向焊缝处开孔;管道上任何位置不得开方孔;不得在短节上或管件上开孔;开孔处的加固补强应符合设计要求。
9)直线管段不宜采用长度小于800mm的短节拼接。
10)组合钢管固定口焊接及两管段间的闭合焊接,应在无阳光直照和气温较低时施焊;采用柔性接口代替闭合焊接时,应与设计协商确定。
11)在寒冷或恶劣环境下焊接应清除管道上的冰、雪、霜等;当工作环境的风力大于5级、雪天或相对湿度大于90%时,应采取保护措施;焊接时,应使焊缝可自由伸缩,并应使焊口缓慢降温;冬期焊接时,应根据环境温度进行预热处理。
12)管径大于800mm时,应采用双面焊。
13)管道对接时,环向焊缝的检验应符合有关规定。
14)钢管采用螺纹连接时,管节的切口断面应平整,偏差不得超过一扣;丝扣应光洁,不得有毛刺、乱扣、断扣,缺扣总长不得超过丝扣全长的10%:接口紧固后宜露出2~3扣螺纹。
15)管道采用法兰连接时,法兰应与管道保持同心,两法兰间应平行;螺栓应使用相同规格,且安装方向应一致;螺栓应对称紧固,紧固好的螺栓应露出螺母之外;与法兰接口两侧相邻的第一至第二个刚性接口或焊接接口,待法兰螺栓紧固后方可施工;法兰接口埋入土中时,应采取防腐措施。 (2)钢管的内防腐
钢管的内防腐主要有水泥砂浆内防腐层保护法和液体环氧涂料内防腐层保护法。
1)水泥砂浆内防腐层保护法
水泥砂浆内防腐层应在管道试验、土方回填验收合格,且管道变形基本稳定后进行。在做水泥砂浆内防腐层前,应彻底清除干净管道内壁的浮锈、氧化皮、焊渣、油污等,焊缝突起高度也不得大于防腐层设计厚度的1/3;
水泥砂浆内防腐层可采用机械喷涂、人工抹压、拖筒或离心预制法施工;工厂预制时,在运输、安装、回填土过程中,不得损坏水泥砂浆内防腐层;管道端点或施工中断时,应预留搭茬;水泥砂浆抗压强度符合设计要求,且不应低于30MPa;采用人工抹压法施工时,应分层抹压;水泥砂浆内防腐层成形后,应立即将管道封堵,终凝后进行潮湿养护,普通硅酸盐水泥砂浆养护时间不应少于7d,矿渣硅酸盐水泥砂浆不应少于14d;通水前应继续封堵,保持湿润。
水泥砂浆内防腐层厚度应符合教材表4-3的规定。 2)液体环氧涂料内防腐层保护法
在喷涂液体环氧涂料内防腐层之前应用清洁、干燥、无油的压缩空气将管道内部的砂粒、尘埃、锈粉等微尘清除干净,并应在管道内表面处理后,在钢管两端60~100mm范围内涂刷硅酸锌或其他可焊性防锈涂料,干膜厚度为20~40μm。
液体环氧涂料内防腐层宜采用高压无气喷涂工艺,在工艺条件受限时,可采用空气喷涂或挤涂工艺;防腐层应平整、光滑,无流挂、无划痕等,涂敷过程中应随时监测湿膜厚度;环境相对湿度大于85%时,应对钢管除湿后方可作业;严禁在雨、雪、雾及风沙等气候条件下露天作业。
(3)钢管的外防腐
钢管的外防腐方法主要有石油沥青涂料外防腐层保护法、环氧煤沥青外防腐层保护法、环氧树脂玻璃钢外防腐层、牺牲阳极保护法和外加电流阴极保护法等。 1)石油沥青涂料外防腐层保护法
在做石油沥青涂料外防腐层前,应清除管体表面油垢、灰渣、铁锈;人工除氧化皮、铁锈等。基面除锈后与涂底料的间隔时间不得超过8h,涂底料时基面应干燥,涂刷应均匀、饱满,涂层不得有凝块、起泡现象,底料厚度宜为0.1~0.2mm,管两端150~250mm范围内不得 涂刷;沥青涂料熬制温度宜在230℃左右,最高温度不得超过250℃,熬制时间宜控制在4~5h。
沥青涂料应涂刷在洁净、干燥的底料上,常温下刷沥青涂料时,应在涂底料后24h之内实施;沥青涂料涂刷温度以200~230℃为宜;涂沥青后应立即缠绕玻璃布,玻璃布的压边宽度应为20~30mm,接头搭接长度应为100~150mm,各层搭接接头应相互错开,玻璃布的油浸透率应达到95%以上,不得出现大于50mm³ 50mm的空白;管端或施工中断处应留出长150~250mm的缓坡型搭茬;包扎聚氯乙烯膜保护层作业时,不得有摺皱、脱壳现象;压边宽度应为20~30mm,搭接长度应为100~150mm;沟槽内管道接口处施工,应在焊接、试压合格后进行,接茬处应粘结牢固、严密。
2)环氧煤沥青外防腐层保护法
做环氧煤沥青外防腐层时,底料应在表面除锈合格后尽快涂刷。空气湿度过大时,应立即涂刷,涂刷应均匀,不得漏涂;管两端100~150mm范围内不涂刷,或在涂底料之前,在该部位涂刷可焊涂料或硅酸锌涂料,干膜厚度不应小于25μm;面料涂刷和包扎玻璃布,应在底料表干后、固化前进行,底料与第一道面料涂刷的间隔时间不得超过24h。
环境温度低于5℃时,不宜采用环氧煤沥青涂料;采用石油沥青涂料时,应采取冬期施工措施;环境温度低于-15℃或相对湿度大于85%时,未采取措施不得进行施工;不得在雨、雾、雪或5级以上大风环境露天进行石油沥青及环氧煤沥青涂料外防腐层施工; 已涂刷石油沥青防腐层的管道,炎热天气下不宜直接受阳光照射;冬期气温等于或低于沥青涂料脆化温度时,不得起吊、运输和铺设。
3)环氧树脂玻璃钢外防腐层
环氧树脂玻璃钢外防腐层现场施工可采用手糊法,具体可分为间断法或连续法;间断法每次铺衬间断时应检查玻璃布衬层的质量,合格后再涂刷下一层;连续法作业,连续铺衬到设计要求的层数或厚度,并应自然养护24h,然后进行面层树脂的施工:玻璃布除刷涂树脂外,可采用玻璃布的树脂浸揉法;环氧树脂玻璃钢的养护期不应少于7d。
4)牺牲阳极保护法
阳极保护施工应与管道施工同步进行。牺牲阳极保护法应根据工程条件确定阳极施工方式,立式阳极宜采用钻孔法施工,卧式阳极宜采用开槽法施工;
牺牲阳极使用之前,应对表面进行处理,清除表面的氧化膜及油污;阳极连接电缆的埋设深度不应小于0.7m,四周应垫有50~lOOmm厚的细砂,砂的顶部应覆盖水泥护板或砖,敷设电缆要留有一定富裕量。
阳极电缆可以直接焊接到被保护管道上,也可通过测试桩中的连接片相连。与钢质管道相连接的电缆应采用铝热焊接技术,焊点应重新进行防腐绝缘处理,防腐材料、等级应与原有覆盖层一致;电缆和阳极钢芯宜采用焊接连接,双边焊缝长度不得小于50mm;电缆与阳极钢芯焊接后,应采取防止连接部位断裂的保护措施;阳极端面、电缆连接部位及钢芯均要防腐、绝缘;阳极埋设位置一般距管道外壁3~5m,不宜小于0.3m,埋设深度(阳极顶部距地面)不应小于lm。
5)外加电流阴极保护法
外加电流阴极保护法的施工应符合下列规定: ①联合保护的平行管道可同沟敷设;均压线间距和规格应根据管道电压降、管道间距离及管道防腐层质量等因素综合考虑;
②非联合保护的平行管道间距,不宜小于10m;间距小于10m时,后施工的管道及其两端各延伸10m的管段做加强级防腐层;
③被保护管道与其他地下管道交叉时,两者间垂直净距不应小于0.3m;小于0.3m时,应设有坚固的绝缘隔离物,并应在交叉点两侧各延伸10m以上的管段上做加强级防腐层;
④被保护管道与埋地通信电缆平行敷设时,两者间距离不宜小于lOm;小于10m时,后施工的管道或电缆按本条第2款的规定执行;
⑤被保护管道与供电电缆交叉时,两者间垂直净距不应小于0.5m;同时应在交叉点两侧各延伸10m以上的管道和电缆段上做加强级防腐层。 3.塑料管的安装要点
(1)采用承插式(或套筒式)接口时,宜人工布管且在沟槽内连接;槽深大于3m或管外径大于400mm的管道,宜用非金属绳索兜住管节下管;严禁将管节翻滚抛入槽中;采用电熔、热熔接口时,宜在沟槽边上将管道分段连接后以弹性铺管法移入沟槽;移入沟槽时,管道表面不得有明显的划痕。
(2)管道连接时必须对连接部位、密封件、套筒等配件清理干净,套筒(带或套)连接、法兰连接、卡箍连接用的钢制套筒、法兰、卡箍、螺栓等金属制品应根据现场土质并参照相关标准采取防腐措施。
(3)承插式柔性接口连接宜在当日温度较高时进行,插口端不宜插到承口底部,应留出不小于10mm的伸缩空隙,插入前应在插口端外壁做出插入深度标记;插入完毕后,承插口周围空隙均匀,连接的管道平直。
(4)电熔连接、热熔连接、套筒(带或套)连接、法兰连接、卡箍连接应在当日温度较低或接近最低时进行;电熔连接、热熔连接时电热设备的温度控制、时间控制,挤出焊接时对焊接设备的操作等,必须严格按接头的技术指标和设备的操作程序进行;接头处应有沿管节圆周平滑对称的外翻边,内翻边应铲平。
(5)管道系统设置的弯头、三通、变径处应采用混凝土支墩或金属卡箍拉杆等技术措施;在消火栓及闸阀的底部应加垫混凝土支墩;非锁紧型承插连接管道,每根管节应有3点以上的固定措施。
(6)安装完的管道中心线及高程调整合格后,即将管底有效支撑角范围用中粗砂回填密实,不得用土或其他材料回填。 4.玻璃钢管安装要点
(1)采用承插式橡胶圈柔性接口连接时,其要求与预应力钢筒混凝土管的要求相同。采用套筒式连接的,应清除套筒内侧和插口外侧的污渍和附着物。
(2)管道安装就位后.套筒式或承插式接口周围不应有明显变形和胀破;施工过程中应防止管节受损伤,避免内表层和外保护层剥落;检查并、透气井、阀门并等附属构筑物或水平折角处的管节,应采取避免不均匀沉降造成接口转角过大的措施;混凝土或砌筑结构等
构筑物墙休内的管节,可采取设置橡胶圈或中介层法等措施,管外壁与构筑物墙体的交界面密实、不渗漏。
练习题:
1. 钢管焊接时,管径大于(C )时,应采用双面焊。(单选题) A . 500mm B . 600mm C. 800mm D. 1000mm 2.塑料管采用承插式柔性接口连接时,宜在当日温度较高时进行,插口端不宜插到承口底部,应留出不小于( B )的伸缩空隙,插入前应在插口端外壁做出插入深度标记。(单选题) A . 5mm B .10mm C. 15mm D. 20mm
3.外加电流阴极保护法的施工应符合( A B C )的规定。(多选题)
A.联合保护的平行管道可同沟敷设;均压线间距和规格应根据管道电压降、管道间距离及管道防腐层质量等因素综合考虑;
B.非联合保护的平行管道间距,不宜小于10m;间距小于10m时,后施工的管道及其两端各延伸10m的管段做加强级防腐层;
C.被保护管道与其他地下管道交叉时,两者间垂直净距不应小于0.3m;小于0.3m时,应设有坚固的绝缘隔离物,并应在交叉点两侧各延伸10m以上的管段上做加强级防腐层;
D.被保护管道与供电电缆交叉时,两者间垂直净距不应小于1.0m;同时应在交叉点两侧各延伸10m以上的管道和电缆段上做加强级防腐层。 4.可以用作钢管外防腐的方法有( A B C D )。(多选题) A.石油沥青涂料外防腐层保护法 B.环氧煤沥青外防腐层保护法 C.环氧树脂玻璃钢外防腐层
D.牺牲阳极保护法和外加电流阴极保护
正确答案:1. C 2. B 3. A B C 4. A B C D
第十八讲 给水管道工程质量验收及常见质量问题
(第4章 给水管道工程的4.4、4.5)
重点内容:
1.管道安装质量检验 2.水压及渗水量试验
具体内容:
给水管道安装的质量检验,是在沟槽各部尺寸合格,基底为原状土质,未扰动也不得超挖。局部超挖已按规定处理,并在无不均匀沉陷隐患的条件下进行。检验的重点是各种接口及接口材料,管件、闸门支墩、功能性指标及防腐质量。
一、铸铁管及球墨铸铁管安装质量检验
1.中心线位移检验
在管道安装过程中,采用挂中线的挂边线的方式或经纬仪测中线和测边线的方式检测管道中心线的位置。两井之间为一检验段,检测6点,计2点。 2.接口连接质量检验
(1)逐个检查承插接口连接的两管节中轴线是否保持同心,承口、插口部位有无破损、变形、开裂,插口推入深度是否符合要求
(2)对于法兰接口连接的管道,要逐个接口检查插口与承口法兰压盖的纵向轴线是否一致,连接螺栓终拧扭矩是否符合设计或产品使用说明要求;检查连接部位及连接件有无变形、破损。
(3)用探尺检查橡胶圈安装位置是否准确,不得扭曲、外露;橡胶圈沿圆周各点应与承口端面等距,其允许偏差应为±3mm
(4)用塞尺、钢尺检查接口的环向间隙是否均匀,承插口间的纵向间隙不应小于3mm。
二、钢管安装质量检验
1.钢管管道安装和接口质量检验
(1)沿管道每10m用水准仪检查管道高程和坡度,用尺量检查中线的偏离程度。钢管安装允许偏差应符合下表的规定。
钢管安装允许偏差(mm)表 允许偏差 项目 无压力管道 轴线位置 高程 15 ±10 压力管道 30 ±20 (2)逐口检查,用量规量测接口焊缝坡口应符合相关的规定;逐口观察焊口焊接质量是否符合相关规定和设计要求。
(3) 逐个接口检查法兰中轴线与管道中轴线的允许偏差是否符合:D1小于或等于300mm时,允许偏差小于或等于lmm;D1大于300mm时,允许偏差小于或等于2mm; 连接的法兰之间应保持平行,其允许偏差不大于法兰外径的1.5‰,且不大于2mm;螺孔中心允许偏差应为孔径的5%。
(4)钢管采用螺纹连接时,管节的切口断面应平整,偏差不得超过一扣,丝扣应光洁,不得有毛刺、乱丝、断丝,缺丝总长不得超过丝扣全长的10%。接口紧固后宜露出2~3扣螺纹。
(5)法兰接口埋入土中时,应采取防腐措施。 2.钢管内防腐层质量检验
钢管内防腐层材料应符合国家相关标准的规定和设计要求;水泥砂浆防腐层的厚度及表面缺陷的允许偏差应符合教材表4-6的规定,通过检查砂浆配合比,确定水泥砂浆抗压强度是否符合设计要求.且不低于30MPa。
通过观察,检查液体环氧涂料内防腐层表面是否平整、光滑,无气泡、无划痕等,湿膜应无流淌现象。
三、塑料管安装质量检验
1.阀门安装检验
阀门安装的主要检验项目是阀门位置、方向、连接和操作机构等。
(1)逐个阀门检查阀门安装的位置及阀杆方向是否便于检修和操作,在水平管道上,阀门的阀杆应垂直向上或装于上半圆之内。
(2)检查阀门安装是否平稳,介质流动方向与阀体箭头指向是否一致。另外,升降式止回阀应安装在水平管道上,立式止回阀应安装在垂直管道上。
(3)用搬手拧试和做启闭检查,有特殊要求加做阀门水压、气压严密性试验。 2.管件安装检验
采用外观检查和仪具量测相结合的方法,逐个检查管件安装的位置方向、数量、间距和标高是否满足要求。
四、水压及渗水量试验
1.水压试验前准备工作
(1)试验管段所有敞口应封闭,不得有渗漏水现象:
(2)试验管段不得用闸阀做堵板,不得含有消火栓、水锤消除器、安全阀等附件; (3)水压试验前应清除管道内的杂物。 2.水压试验标准
(1)给水管道一次试压管段长度一般不超过1000m。如因特殊情况,需要超过1000m时,应与设计单位、管理单位共同研究确定。
(2)试验压力应按教材表4-7选择确定。
(3)试验管段注满水后,宜在不大于工作压力条件下充分浸泡后再进行水压试验,浸泡时间应符合教材表4-8的规定。 3.水压试验
(1)顶试验阶段
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。
(2)主试验阶段
1)停止注水补压,稳定15min;当15min后压力下降不超过教材表4-9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。
2)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。
3)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。
4)水压试验过程中,后背顶撑、管道两端严禁站人。
5)水压试验时,严禁修补缺陷;遇有缺陷时,应做出标记,卸压后修补。
(3)压力管道采用允许渗水量进行最终合格判定依据时,实测渗水量应小于或等于教材表4-10的规定及按相关公式计算出的的允许渗水量。
4.聚乙烯管、聚丙烯管及其复合管的水压试验
聚乙烯管、聚丙烯管及其复合管的水压试验除应符合3中的要求外,其预试验、主试验阶段应按下列规定执行:
(1)预试验阶段
按3(1)的规定完成后,应停止注水补压并稳定30min;当30min后压力下降不超过试验压力的70%,则预试验结束;否则重新注水补压并稳定30min再进行观测,直至30min后压力下降不超过试验压力的70%。
(2)主试验阶段
1)在预试验阶段结束后,迅速将管道泄水降压,降压量为试验压力的10%~15%;期间应准确计量降压所泄出的水量(△V),并按规范下试计算允许泄出的最大水量△Vmax:
△V大于△Vmax时应停止试压,排除管内过量空气再从预试验阶段开始重新试验;△V小于△Vmax时,则按下面步骤继续作业。
2)每隔3min记录一次管道剩余压力,应记录30min:30min内管道剩余压力有上升趋势时,则水压试验结果合格。
3)30min内管道剩余压力无上升趋势时,则应持续观察60min;整个90min内压力下降不超过0.02MPa,则水压试验结果合格。
4)主试验阶段上述两条均不能满足时,则水压试验结果不合格,应查明原因并采取相应措施后再重新组织试压。
5.大口径球墨铸铁管、玻璃钢管及预应力钢筒混凝土管道的接口单口水压试验
大口径球墨铸铁管、玻璃钢管及预应力钢筒混凝土管道的接口单口水压试验应符合下列规定:
1)安装时应注意将单口水压试验用的进水口(管材出厂时已加工)置于管道顶部; 2)管道接口连接完毕后进行单口水压试验,试验压力为管道设计压力的2倍,且不得小于0.2MPa;
3)试压采用手提式打压泵,管道连接后将试压嘴固定在管道承口的试压孔上,连接试压泵,将压力升至试验压力,恒压2min,无压力降为合格:
4)试压合格后,取下试压嘴,在试压孔上拧上M10³20mm不锈钢螺栓并拧紧; 5)水压试验时应先排净水压腔内的空气;
6)单口试压不合格且确认是接口漏水时,应马上拔出管节,找出原因,重新安装,直至符合要求为止。
五、给水管道冲洗
给水管道在投入使用前,必须进行清洗,以清除管道内的杂物。清洗一般在压力试验合格后进行。
(1)给水管道严禁取用污染水源进行水压试验、冲洗,施工管段处于污染水水域较近时,必须严格控制污染水进入管道;如不慎污染管道,应由水质检测部门对管道污染水进行化验,并按其要求在管道并网运行前进行冲洗与消毒。
(2)给水管道放水冲洗前应确定放水时间,取水样化验时间,用水量及如何计算用水量等事宜。
(3)冲洗时,应避开用水高峰,冲洗流速不小于l.0m/s,连续冲洗。 (4)管道第一次冲洗应用清洁水冲洗至出水口水样浊度小于3NTU为止,冲洗流速应大于1.0m/s。管道第二次冲洗应在第一次冲洗后,用有效氯离子含量不低于20mg/L的清洁水浸泡24h后,再用清洁水进行第二次冲洗直至水质检测、管理部门取样化验合格为止。
六、给水管道工程质量问题及预防措施
1.槽底隆起或管涌 (1)原因分析
1)粉砂土或轻质亚粘土层在地下水位高的情况下,因施工挖土和抽水,造成地下水流动和随之而来的流沙现象。
2)沟槽开挖深度较大,沟槽边堆载过多;采用钢板桩支护时插入深度不足;基坑内外土体受力不平衡。 (2)预防措施
1)施工前,对地下水位、底层情况、滞水层及承压层的水头情况作详细的调查。并制定相应的防范技术措施。
2)采用井点法人工降低地下水位,使软弱土得到固结,形成抵御管涌和隆起的强度。 3)减少地面超载或交通动载的影响。
4)经过计算的钢板桩插入深度和结构刚度,应超过槽外土体滑裂面的深度和侧向压力,并达到切断渗流层的作用。
5)开挖过程中支护作业都要严格按施工技术规范进行。
6)掌握气候条件,减少沟槽底部暴露时间,尽量缩短施工作业面。 7)采取措施防止因临近管道的渗漏而引起的支护坍塌。 (3)治理方法
1)当发生管涌时应停止继续挖土,尽快回填土或砂,待落实降低地下水、沟槽下部土体的加固等技术措施后再进行挖土。必要时可以加水压底,但应解决抽水带来的不利影响。 2)一旦发生隆起,必然产生滑坡、支护破坏、甚至已铺设管道不同程度的损坏。因此,必须确定补救方案,原则上进行卸载、整理和恢复支护、重建降水系统,并对槽底加固处理,而后继续挖土;对受损结构,视程度另行处理。 2.横列板、钢板桩支护失稳 (1)原因分析
1)支撑不及时,支撑位置不妥造成支撑受力不均,以及支护入土深度不足,导致支护结构失稳破坏;
2)未采取降水措施或井点降水措施失效,引起流沙或管涌,致使支护结构失稳破坏;
3)支撑结构刚度不够,槽壁侧向压力过大。 (2)预防措施
1)根据沟槽土层的特性,确定钢板桩、支护竖板的插入深度和支护结构的刚度。深度应超过槽外土体滑裂造成的侧向压力面,并达到切断渗流层的作用。 2)在临近建筑物或河道等地区开挖沟槽,除加深钢板桩入土深度外,还需在沟槽外侧进行加固支护措施。
3)选用合适的支护设备保证支护结构的刚度。
4)横列板应水平放置,板缝严密,板头齐整,深度直到沟槽碎石基础面,制成完毕后,操作人员应经常核对沟槽中心线和现有净宽。
5)开挖过程中支护的作业都要严格按施工技术规程进行。 (3)治理方法
1)沟槽支撑轻度变形引起沟槽壁厚土体沉陷≤50 mm,地表尚未裂缝和明显塌陷范 围
时,一般用加高头道支撑,并继续绞紧各道支撑即可。
2)沟槽支撑中等变形引起沟槽壁后土体沉陷50~100 mm,地表出现裂缝,地面沉陷明显时,应加密支撑,并检查横列板或钢板桩之问裂缝有无渗泥现象,发生渗泥现象可用草包填塞堵漏。
3)沟槽支撑严重变形,沟槽两侧地面沉降>100 mm,地表裂缝>30 mm,地面沉陷范围扩大,导致支护结构内倾,支撑断裂,造成塌方时,应立即采取沟槽回灌水,防止事态扩大。沟槽倾覆必须进行回填土,拔除变形板桩,然后重新施打钢板桩,采取井点降水或修复井点系统后再按开挖支撑程序施工。
4)沟槽支撑破坏已造成临近建筑物深陷开裂或地下管线破坏等情况时,应及时对沟槽进行回灌水和回填土,然后在沟槽外侧2~5 m处采用树根桩或深层搅拌桩、地层注浆等加固措施,形成隔水帷幕,再按上述第(3)点返工修复沟槽。 3.沟槽土基超挖、扰动 (1)原因分析
高程控制有误或机械开挖控制不当,超挖。 (2)预防措施
1)干槽超挖15 cm以内,可用原土回填压实,压实度不低于原天然地基。
2)干槽超挖大于15 cm,小于100 cm可用石灰土分层压实,其相对密度不应低于95%; 3)槽底有地下水或地基含水量大,扰动深度小于80 cm时,可满槽挤人大块石,块石间用级配砂砾填严,块石挤入深度不应小于扰动深度的80%;
4)槽底无地下水的松软地基,局部回填的坑、穴、井或挖掉的局部坚硬地基(老房基、桥基等)可先将其挖除,然后用天然级配砂石、白灰土或可压实的粘砂、砂粘类土分层压实回填,压实度不应小于95%,处理深度不宜大于100 cm。
5)沟槽开挖局部遇有粉砂、细砂、亚砂及薄层砂质粘土,由于排水不利,发生地基扰动,深度在80~200 cm时,可采用群桩处理。群桩可由砂桩、木桩、钢筋混凝土桩构成,桩长应比扰动深度长80~100 cm。当地基扰动深度大于200 cm,可采用长桩处理,桩可用木桩、混凝土灌注桩或钢筋混凝土预制桩等构成承台基础处理。 4.接口转角超标
(1)原因分析 安装控制不当。 (2)预防措施
安装时承插口问留有纵向间隙时供管道安装时温度变化产生变形的调节量。刚性接口的管材承口内径及插口端外径都有公差,排管时应注意组合,尽量使环向间隙均匀一致。当内填料采用橡胶圈时,橡胶圈的最低压缩率为34%,最高压缩率为50%,前者是保证橡胶圈止水效果的最低条件,后者是保证人工打入橡胶圈的施工上限值,组装时可根据上述压缩率范围调节环向间隙。
刚性接口的允许转角是以发生转角后,接口的环向问隙尚能保证最薄的(7mm)打口工具进入间隙内正常操作的原则确定的。
练习题:
1. 在铸铁管管道安装过程中,采用挂中线的挂边线的方式或经纬仪测中线和测边线的方式检测管道中心线的位置。两井之间为一检验段,检测6点,计(A )点。(单选题) A . 2 B . 3 C.4 D. 5
2. 给水管道冲洗时,第一次冲洗应用清洁水冲洗至出水口水样浊度小于( B )为止,冲洗流速应大于1.0m/s。(单选题)
A . 2NTU B . 3NTU C. 4NTU D. 5NTU
3. 大口径球墨铸铁管、玻璃钢管及预应力钢筒混凝土管道接口连接完毕后进行单口水压试验,试验压力为管道设计压力的(C )倍,且不得小于0.2MPa(单选题) A.1.2 B.1.5 C.2 D.3
4.在进行管道水压实验时,下列哪些做法是正确的?(A B C D )(多选题)
A.管道升压时,管道的气体应排除。
B.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。
C.水压试验过程中,后背顶撑、管道两端严禁站人。
D.水压试验时,严禁修补缺陷;遇有缺陷时,应做出标记,卸压后修补。
正确答案:1.A 2. B 3. C 4. A B C D
第十九讲 水池(第5章 水池、泵站 5.1)
重点内容:
1.各类水池的施工要点 2.水池的满水试验
具体内容:
一、现浇钢筋混凝土水池
1.支模板施工
(1)池壁与顶板连续施工时,池壁内模立柱不得同时作为顶板模板立柱。顶板支架的斜杆或横向连杆不得与池壁模板的杆件相连接。
(2)池壁模板可先安装一侧,绑完钢筋后,分层安装另一侧模板,或采用一次安装到顶面分层预留操作窗口的施工方法,其安装要求见教材表5-1。
(3)在安装池壁最下一层模板时,应在适当的位置预留清扫杂物用的窗口。在浇筑混凝土前,应将模板内部清扫干净,经检验合格后,再将窗口封闭。
(4)池壁整体式内模施工,当木模板为竖向木纹使用时,除应在浇筑前将模板充分湿润外,尚应在模板适当的位置设置八字缝板,拆模时,先拆内模。
(5)模板应平整,且拼缝严密不漏浆,固定模板的螺栓(或铁丝)不宜穿过水池混凝土结构,以避免沿穿孔缝隙渗水的后患。
(6)当必须采用对拉螺栓固定模板时,应在螺栓上加焊止水环,止水环直径一般为8~lOcm。
整体现浇混凝土模板安装的允许偏差应符合规定(见教材表5-2)。 2.钢筋绑扎
(1)钢筋绑扎牢固,以防浇捣混凝土时绑扣松散、钢筋移位,造成露筋。
(2)留设保护层,应以相同配比的细石混凝土或水泥砂浆制成垫块垫起钢筋,严禁以钢筋垫钢筋或将钢筋用铁钉、铁丝直接固定在模板上。
(3)若采用铁马凳架设钢筋时,在不能取掉的情况下,应在铁马凳上加焊止水环,防止水沿铁马凳渗入混凝土结构。
(4)当钢筋排列稠密,以致影响混凝土正常浇筑时,应与设计人员商量采用适当措施保证浇筑质量。
3.混凝土浇注及养护
(1)混凝土的自落高度不得超过1.5 m,否则应使用串筒、溜槽等机具浇筑。
(2)应连续浇筑,分层浇筑每层厚度不宜超过30~40cm。相邻两层浇筑时间不得超过2.5h(掺缓凝性外加剂的间歇时间由配合比实验确定)。超过规定的间歇时间,应留置施工缝。
(3)混凝土底板和顶板不得留施工缝。当设计有变形缝时,宜按变形缝分仓浇筑。 (4)浇筑倒锥体底板或拱顶混凝土时,应由低向高,分层浇圈,连续浇筑。
(5)不宜用电热法和蒸汽养护。采用池内加热养护时,池内温度不得连续低于5℃和高于15℃,并同时洒水养护,保持湿润。池壁外侧应覆盖保温。必须采用蒸汽养护时,宜用低压饱和蒸汽均匀加热,最高汽温不宜大于30℃,升温速度不宜大于lO℃/h,降温速度不宜大于5℃/h。
(6)冬期施工注意防止结冰,特别是预留孔洞处及容易受冻部位应加强保温措施。
二、装配式混凝土水池
1.施工要点
(1)池底板施工
在垫层混凝土强度达到1.2MPa后,先核对圆形水池中心位置,弹出十字线,校对集水坑、排污管、槽杯口的里外弧线,控制杯口吊斗位置,杯口里侧吊绑弧线及加筋区域弧线。
对方形水池要在池底垫层上弹出池底板与L形壁板接头位置线。并按线支企口形的边模,预留好连接用的钢筋。
(2)钢筋绑扎
按加筋区域弹线布筋,先布弧形筋,再布放射筋,然后再布弧线筋,绑扎成整体。分别垫起保护层(35mm)高度,布好铁马凳。
(3)模板安置
模板采用木模,以保证拼装接头的严密,注意吊模的支设,除上、下部位靠铁马凳固定外,左、右位置均靠在池底预埋角钢作支撑固定连接。角钢根部的混凝土欠缺处,以砂浆加厚做防漏处理,安装杯槽、杯口模板前应复测验证,杯槽、杯口模板必须安装牢固。
(4)浇筑混凝土
浇筑混凝土由中心向四周扩张采用连续作业,接茬时间控制在2h之内,池壁杯槽、杯口部分,可交替两个槎口施工,由两个作业组相背连续操作,一次完成,不留施工缝。
(5)L形壁板吊装
一般采用15t履带吊将壁板就位,用钢管扣件固定,经校正后楔平底面,并支撑牢固。
(6)壁板与底板接头处理
先将壁板伸出的钢筋与底板预留出的钢筋焊牢,冲洗干净后用微膨胀混凝土灌筑并振捣密实。在混凝士初凝后,终凝前再仔细抹压一次,湿养14d。在壁板外侧与C10混凝土垫层交角处,每块板应设置两个圆锥形木楔,用C20细石混凝土包封。混凝土缝初凝后拔出木楔,待强度达到70%以上时,用小型隔膜泵压浆灌满壁板底部与池底垫层间的空隙。压力灌浆的配合比为:水泥:水:铝粉=100:45:0.05。
(7)壁板侧面板缝处理
先焊接或绑扎壁板侧面的锚固筋。内外模板用M10双头螺栓固定,螺栓中间焊50mm³50mm³5mm的钢板止水片浇筑接头亦用微膨胀混凝土。拆模后割去螺栓外露部分,并用水泥砂浆嵌补严密。
(8)杯槽、杯口处理
杯槽、杯口应与底板的混凝土同时浇筑,不应留置施工缝,杯槽、杯口外壁宜后浇。杯槽高度宜尽量降低,杯槽内安装壁板后,壁板里、外侧的填料应在施加预应力后进行。 2.构件安装
(1)准备工作。环槽杯口及每块壁板两侧凿毛、清理干净。吊装设备及构件检查。环槽及构件弹线。
(2)吊装顺序及安装注意事项
1)池内。柱子吊装校正后浇注杯口混凝土,吊装曲梁焊接连接件后吊装扇形板。 2)池壁。壁板吊装校正固定后浇注杯槽杯口混凝土,吊装扇形板。
3)构件安装就位后,采取临时固定措施。曲梁应在梁的跨中临时支撑。 4)在轴线位置及标高校正后,焊接连接件或浇筑混凝土湿接头。
5)临时支撑应待上部后期混凝土达到设计强度的70%以上方能拆除。 3.接缝施工
装配式水池的壁板与底板及壁板之间的连接属于接缝施工。壁板与池底间的连接多采用杯槽、杯口浇捣混凝土的形式连接。壁板间接缝形式主要有无搭接钢筋接缝和有搭接钢筋
接缝两种。
接缝施工要求:
(1)池壁杯槽、杯口的灌缝。先灌外杯口混凝土,后灌内杯口。在灌缝前应将槽杯清洗干净。采用细石混凝土灌填,并保持湿度养护7d以上。
(2)壁板接缝。壁板接缝的内模宜一次安装到顶;外模应分段随浇随支,分段支模高度不宜超过1.5m。接缝混凝土强度应比壁板提高一级,宜采用微膨胀混凝土,水灰比应小于O.5,混凝土如有离析现象,应进行二次拌和。混凝土分层浇筑厚度不宜超过250mm,并应采用机械振捣,配合人工捣固。接缝填浇宜选在气温较高,壁板缝稍有胀宽时进行。
三、装配式预应力混凝土水池
预应力钢筋混凝土水池的施工方法有绕丝法、电热张拉法和径向张拉法。 1.绕丝法
(1)施工前从上到下检查池体半径、壁板垂直度,容许误差在10mm以内,将外壁清理干
净,壁缝填灌混凝土,毛刺应铲平,高低不平的凸缝应凿成弧形。
(2)钢丝接头常采用前接头法,即将一根钢丝存牵制器前剩下3m左右时停止,卸去空盘换上重盘,将接头在牵制器前接好,将后钢丝盘反向转动,使钢丝仍然绷紧。接好后,使接头缓缓通过牵制器,在应力盘上绕好;同时调整应力盘上钢丝接头,以防压叠或挤出,直到钢丝接头走出应力盘,再继续开车。钢丝接头应采用18~20号钢丝密排绑扎牢固,其搭接长度不应小于250mm。
(3)绕丝施工要点
1)预应力绕丝方向应由上向下进行,第一圈距池顶的距离应按设计规定或依绕丝机设备能力确定,且不宜大于500mm。每根钢丝开始打的正卡具是越拉越紧,末端打同一种卡具,但方向相反,绕丝机前进时,末端卡具松开,钢丝绕池一周后才开始张拉打紧。
2)一般张拉应力为高强钢丝抗拉强度的65%,控制在±lkN误差范围内,并要始终保持绕丝机拉力不小于20kN;当超张拉应力在23~24kN之内时,就要不断地调整大弹簧。
3)已缠绕的钢丝,不得用尖硬物或重物撞击。
4)应力测定点从上到下宜在一条竖直线上,便于进行应力分析。可在一根槽钢旁选好位置,打卡具、测应力同时进行。
5)施加应力时,每绕一圈钢丝应测定一次钢丝应力,并做记录。
6)池壁两端不能用绕丝机缠绕的部位,应在顶端和底端附近部位加密或改用电热法张拉。
2.电热张拉法
(1)张拉顺序宜由池壁顶端,逐圈向下或先下后上再中问,即张拉池下部1—2环,再张拉池顶1环,然后从两端向中间对称进行张拉,最大环张力的预应力钢筋安排在最后张拉,以尽量减少部分预应力损失。每一环预应力钢筋应对称张拉,并不得间断。
(2)与锚固肋相交处的钢筋应有良好的绝缘处理(可用酚醛纸板),端杆螺栓接电源处应除锈并保持接触紧密。通电后,应检查机具、设备的绝缘情况。
(3)通电前钢筋应测定初应力,张拉端应刻划伸长标记。
(4)张拉过程中及断电后5min内,应用木锤连续敲打各段钢筋,使之产生弹跳,以利钢筋舒展伸长,调整应力。
(5)电热过程中必须测量1~2次导线电压、电流、预应力钢筋温度及通电时间。电热温度不应超过350℃。
(6)锚固必须随钢筋的伸长同时进行,直至伸长值达到设计要求停电为止。伸长值的允许偏差为+10%、-5%。
(7)张拉结束后,钢筋经12h左右冷却至常温,将螺帽与垫板焊牢。为防止温度偏高影响锚具质量,用分割施焊法。锚固必须牢固可靠。 3.径向张拉法
(1) 预应力钢筋按指定位置进行安装时,应尽力挤紧连套筒,再沿圆周每隔一定距离用简单的张拉器将钢筋拉离池壁约计算值的一半,并填上垫块,最后用测力张拉器逐点调整张力达到设计要求,再用可调撑垫顶住。为了使各点离壁的间隙基本一致,张拉时宜同时用多个张拉器均匀地同时张拉。
(2)逐环张拉点数由水池直径、张拉器能力和池壁局部应力等因素确定,点距一般不大于1.5 m。预制壁板以一板一点为宜。
(3)张拉时,径张系数取控制应力的10%,即粗钢筋不大于120 MPa,高强钢丝束不大于150 MPa,以提高预应力效果。
(4)张拉点应避开对焊接头,其距离不小于10倍钢筋直径,不进行超张拉。 4.水泥砂浆保护层
预应力钢筋保护层的施工应在满水试验合格后的满水条件下进行。试水结束后,应尽快进行钢丝保护层的喷浆,以免钢丝暴露在大气中发生锈蚀。
(1)枪喷水泥砂浆
枪喷水泥砂浆的配合比应符合设计要求,经试验确定。当无试验条件时,应符合相关要求(见教材表5-4。)
(2)喷浆作业
1)喷浆前,必须对受喷面进行除污、去油、清洗等处理。
2)喷浆机罐内压力宜为O.5MPa,供水压力应相适应。输料管长度不宜小于lOm,管径不宜小于25mm。
3)砂浆应拌和均匀,随拌随喷,存放时间不得超过2h。
4)喷浆应沿池壁的圆周方向自池身上端开始;喷口至受喷面的距离应以回弹物较少、喷层密实来确定;每次喷浆厚度为15~20mm,共喷三遍,总的保护层厚度不小于40mm。
5)喷枪应与喷射面保持垂直,当受障碍物影响时,其入射角不应大于15°。
6)喷浆时应连环旋射,出浆量应稳定和连续,不得滞射或扫射,并保持层厚均匀密实。 7)喷浆宜在气温高于15℃时进行,当有大风、冰冻、降雨或当日最低气温低于O℃时,不得进行喷射作业。
(3)保护层养护
喷射完的水泥砂浆保护层,凝结后应加遮盖,保持湿润并不应少于14d。如采用常流水方法养护,则应在池壁顶部外侧安装沿池周长的环状管道。管道内侧开孔,孔距3cm,并沿环形管每隔15m左右安装截门一个,以便按照喷浆的进度分段进行养护。
(4)喷浆质量要求
水泥砂浆保护层须坚实牢固,表面应厚度均匀圆滑,层厚度允许偏差为1.5cm。在进行下一工序前,应对水泥砂浆保护层进行外观和黏结情况检查,当有空鼓现象时,应凿开检查。水泥砂浆保护层施工和质量检查应做记录。
四、砖石砌体水池
1.砖砌水池(含预制混凝土砌块)
(1)砌筑前,应先将砖表面上的污物清除,并浇水湿润、浇透。 (2)砖砌池壁时,宜采用五顺一丁或三顺一丁的砌法,顺砖的搭接长度不宜少于lOcm。砌体各砖层间应上下错缝,内外搭砌,灰缝均匀一致。水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度要控制在8~12mm之间,以lOmm为宜。圆形池壁,里口灰缝宽度不应小于5mm。内外墙的灰缝必须随砌随勾。勾入墙面内5mm,但不超过1Omm。
(3)砌砖时砂浆应满铺满挤,挤出的砂浆应随时刮平,严禁用水冲浆灌缝,严禁用敲击砌体的方法纠偏。砌体砌好后,应用湿草袋覆盖养护,养护时间不少于7d。
(4)砌体中如配制构造钢筋时,宜环向均匀地放置在砖砌体上,钢筋表面应铺2~3mm砂浆层。钢筋搭接长度应不小于24cm。同一层几根钢筋的接头应互相错开。倘有竖向配筋,应置于竖向砖缝处。
(5)砖壁上不得留脚手洞,所有预埋件、预留孔均应在砌筑时一次做好。
(6)预埋管应有防渗措施,可以在预埋管周围浇捣混凝土,混凝土强度等级宜为C30,其管外浇筑厚度不应小于lOcm。
(7)砖壁砌筑过程中,必须顺着圆周和线杆一皮一皮往上砌筑,并经常用中心桩和导线板检查圆周和垂直的准确。不得采用踏步式及马牙接头砌筑方法。 (8)砖砌水池不宜在冬季施工。 2.料石砌体水池
(1)池壁砌筑应分层卧砌,上下错缝,丁顺搭砌。水平缝用坐浆法、竖向缝用灌浆法砌筑。水平砂浆缝厚宜为10 mm。竖直砂浆缝宽度:细料石、半细料石不宜大于10 mm,粗料石不宜大于20 mm。
(2)纠正料石砌筑位置偏差时,应将料石抬起,刮除砂浆后再砌,防止碰动临近已砌的料石。不得用撬移和敲击方法纠偏。
五、水池满水试验
1.试验前的准备工作
(1)将池内清理干净,修补池内外的缺欠,临时封堵预留孔洞、预埋管口及进、出水口等。并检查进水及排水阀门,不得渗漏。
(2)设置水位观测标尺,标定水池最高水位,安装水位测针。 (3)准备现场测定蒸发量的设备。
(4)充水的水源应采用清水且做好充水和放水系统设施的准备工作。 2.充水要点
(1)向水池内充水宜分三次进行:第一次充水高度为设计水深的1/3;第二次充水为
设计水深的2/3;第三次充水至设计水深。
对大、中型水池,可先充水至池壁底部的施工缝以上,检查底板的抗渗质量,当无明显渗漏时,再继续充水至上述第一次充水深度。
(2)充水水位上升速度不宜超过2m/h。相邻两次充水的间隔时间,不应小于24h。 (3)每次充水宜测读24h的水位下降值,计算渗水量,在充水过程中和充水后,应对水池做外观检查。当发现渗水量过大时,应停止充水。待做出处理后方可继续充水。 3.水位观测
(1)充水时的水位可用水位标尺测定。
(2)充水至设计水深进行渗水量测定时,应采用水位测针和千分表测定水位。水位测针的读数精度应达O.1mm。
(3)充水至设计水深后至开始进行渗水量测定的间隔时间不小于24h。 (4)测读水位的初读数与末读数之间的间隔时间应为24h。
(5)连续测定的时间可依实际情况而定,如第一天测定的渗水量符合标准,应再测定一天;如第一天测定的渗水量超过允许标准,而以后的渗水量逐渐减少,一可继续延长观测时间。
4.蒸发量测定
(1)现场测定蒸发量的设备,可采用直径约为50cm,高约30cm的敞口钢板水箱,并设有测定水位的千分表。水箱应检验,不得渗漏。
(2)水箱应固定在水池上,水箱中充水深度可在20cm左右。 (3)测定水池中水位的同时,测定水箱中的水位。
练习题:
1.现浇钢筋混凝土水池施工时,混凝土的自落高度不得超过(B ),否则应使用串筒、溜槽等机具浇筑。(单选题)
A . 0.5m B . 1.0m C. 1.5m D.2.0m
2.预应力钢筋混凝土水池水泥砂浆保护层喷浆作业时,砂浆应拌和均匀,随拌随喷,存放时间不得超过(C )。(单选题)
A.0.5h B. 1.0h C.1.5h D. 2.0h
3.装配式预应力钢筋混凝土水池的施工方法有( A B C )。(多选题) A. 绕丝法 B.电热张拉法 C.径向张拉法 D.径向绕丝法 4.水池满水试验时,下列( A C D )要求是正确。(多选题)
A.向水池内充水宜分三次进行:第一次充水高度为设计水深的1/3;第二次充水为设计水深的2/3;第三次充水至设计水深。
B.对小型水池,可先充水至池壁底部的施工缝以上,检查底板的抗渗质量,当无明显渗漏时,再继续充水至设计水深的1/3。
C.充水水位上升速度不宜超过2m/h。相邻两次充水的间隔时间,不应小于24h。
D.每次充水宜测读24h的水位下降值,计算渗水量,在充水过程中和充水后,应对水池做外观检查。当发现渗水量过大时,应停止充水。待做出处理后方可继续充水。
正确答案:1. B 2. C 3. A B C 4. A C D
第二十讲 泵站(第5章第二节)
重点内容:
1.泵站的分类 2.泵房的施工
3.水泵机组的安装
具体内容: 一、泵站分类
1.给水泵站的分类
(1)按照水泵机组设置的位置与地面的相对标高关系,可分为地面式泵站、地下式泵站与半地下式泵站;
(2)按照操作条件及方式,可分为人工手动控制、半自动化、全自动化和遥控泵站等;
(3)按泵房位置变动与否可分为固定式泵房和移动式泵房;
(4)按基础及水下结构的特点可分为分基型、块基型、干室型和湿室型等型式; (5)按水泵类型,可分为卧式泵泵房、立式泵泵房和深井泵房; (6)按泵站供水情况,可分为均匀供水泵站和分级供水泵站; (7)按泵房外形可分为矩形泵房、圆形泵房和半圆形泵房;
(8)按泵站在给水系统中的作用可分为取水泵站、送水泵站、加压泵站及循环水泵站。 2.排水泵站的分类
排水泵站通常按以下方法进行分类:
(1)按在排水系统中设置的位置和作用可分为:中途泵站、终点泵站和局部泵站; (2)按废水的性质可分为:污水泵站、雨水泵站、合流泵站、立交排水泵站和污泥泵站;
(3)按水泵启动方式可分为:自灌式泵站和非自灌式泵站;
(4)按泵房平面形状可分为:圆形泵站、矩形泵站和组合形泵站;
(5)按集水池和水泵间的组合情况可分为:合建式泵站和分建式泵站;
(6)按泵站和地面的相对位置可分为:地下式泵站、半地下式泵站和全地下式泵站; (7)按水泵的操控方式可分为:人工操控泵站、自动控制泵站和遥控泵站。
(8)按水泵的泵型可分为:离心泵站、轴流泵站、混流泵站、潜水泵站、立式泵站、卧式泵站等。
(9)按使用情况可分为:永久性泵站、半永久性泵站和临时泵站。
排水泵站的基本组成有事故溢流井及闸门、格栅、集水池、水泵间(机器间)、出水池及附属建筑物等。
二、泵房的常规施工
(1)泵房的地下和水下部分均应按防水处理施工,其内壁、隔墙及底板不得渗水。穿墙管采用预制防水套管在施工中预埋就位,但不宜立即安装管线,应待泵房沉降稳定后安装,或在套管内安装管线时在管道上侧与套管问预留较大的沉降空隙,待沉降稳定后再作防水填塞。
(2)泵房地面严格按设计做出坡度以利排水。防止出现向电缆沟、管沟流水及地面积水。 (3)水泵和电机基础与底板混凝土不同时浇筑时,其接触面按施工缝处理且在底板上预埋插筋。
(4)水泵和电机分装两个楼层时,各层楼板标高偏差允许值为±10 mm,安装电机和水泵的预留孔中心位置应在同一竖直线上,其相对偏差不得超过5 mm。水泵与电动机基础施工的允许偏差应符合有关规定。
(5)水泵及电动机安装后,进行基座二次灌浆及地脚螺栓预留孔灌浆时,应符合下列条件:
1)埋入混凝土部分的地脚螺栓应将油污清除干净。
2)地脚螺栓的弯钩底端不得接触孔底,外缘离孔壁的距离不应小于15 mm。 3)浇筑厚度不小于40 mm时,宜采用细石混凝土浇灌;厚度小于40 mm时,宜用水泥砂浆灌注。标号均应比基础混凝土设计强度提高一级。
4)混凝土或砂浆达到设计强度的75%以后,方可对称拧紧螺栓。
三、泵房的沉井施工
1.基坑开挖
基坑开挖通常采用机械和人工相结合的施工方法。基坑开挖要做好基坑底部排水工作。随时对施工进行检测,并将偏差控制在允许偏差范围之内。
如需在河岸或浅水中进行基坑开挖,可以根据水的深浅、水流速度的大小选择筑岛或围堰施工。 达到设置标高后,对基坑底做处理,根据原有地基承载力不同,铺设相应的承
垫物。
2.沉井制备
沉井井筒的制作分为两部分,即刃脚的制作和井壁的制作。 3.沉井下沉
根据沉井所通过土层的条件和地下水的情况,沉井施工可分为排水挖土下沉、不排水挖土下沉。
当沉井所穿土层比较稳定,地下水渗水量不大,或者渗水量虽大但排水不困难,且不影响沉井附近原有建筑物和管线的安全时,适合选择排水挖土下沉;
若土质结构不稳定,地下水涌水量很大或翻砂鼓水,或因降水导致原有构筑物、管线等受到影响时,应选择不排水下沉的施工方法。 4.沉井封底
沉井封底可根据地质条件结合沉井下沉的方法,选择干封底或带水封底。
四、水泵机组的安装
1.基础施工
水泵基础的要求:①坚实牢固,除能承受机组的静荷载外,还能承受机械震动荷载;②要浇制在较坚实的地基上,不宜浇制在松软地基或新填土上,以免发生基础下沉或不均匀沉陷。
(1)混凝土基础
混凝土基础的平面尺寸大小一般均按所选水泵安装尺寸所提供的数据确定。
基础施工时,要求在规定的地点先挖好机坑,下面铺一层5cm厚的石子或碎砖,用夯打实,然后浇筑混凝土。混凝土的配合比可用质量来计算。一般是1份水泥、2份黄砂、5份石子。或者是1份水泥、2份黄砂、4份石子,以及1份水泥、3份黄砂、6份石子。采用哪种配合比,可根据建筑物的重要性以及水泥的质量选用。水的质量为水泥质量40%~60%,加水少强度高。在浇筑时,要在靠近地面以及高出地面的部分放置模框,模框要根据基础尺寸钉好。
(2)底脚螺丝的固定
机组底座的地脚螺栓的固定分一次浇筑法和二次浇筑法。
一次浇筑法就是在浇注混凝土之前,将地脚螺栓固定在模型架上,在浇注混凝土时,不需预留螺栓孔,一次浇成,将地脚螺栓浇筑在混凝土基础中。该种方法通常用于带有底座的小型水泵的安装。这种方法的优点是缩短了施工期限;增强了底脚螺丝在基础内的稳固性;保证了安装质量。缺点是若地脚螺栓位置固定不正或浇筑地脚螺栓移位,将给水泵机组的安装带来困难。
小型水泵的基础一般都采用一次灌浆法。通常按照规定尺寸要求用木板或砖头立好模框,同时在各底脚螺丝的位置钉上有螺丝孔的纵横板条,以固定底脚螺丝位置(具体见教材图5-4)。然后再浇筑混凝土。
二次浇筑法是在浇铸混凝土基础时,预先预留地脚螺栓孔,水泵机组就位和上好螺栓后再向预留浇孔内浇筑混凝土。这种方法的缺点是增加了基础模板工程和浇灌工作量,而且分两次浇筑,前后凝固的混凝土有时结合得不好,影响底脚螺丝的稳固性。
在中、小型水泵机组的安装中,为避免上述方法的缺点,可采用强度较高的耐火砖垫在底座的四角,然后放置地脚螺栓,支好模板,一次浇筑成混凝土基础。
采用二次灌浆法时,须预先立好模框,并在底脚螺丝位置处立上预留孔模板。预留孔的尺寸一般比底脚螺丝直径大5cm左右。如果不用预留孔模板,也可在底脚螺丝外面套一根直径比螺栓直径大1.5~2倍粗的铁管或竹管,把底脚螺丝固定在样板架上(具体见教材图5-5)。使底脚螺丝稍能偏动,便于对准底座上的底脚螺丝孔。
大型水泵机组通常不带底座,为便于机组的安装与调平找正,常用槽钢制成整体式底座,在浇筑混凝土基础时采用一次或二次浇筑法将钢制机组底座稳好在设计位置上(具体见教材图5-6)。
(3)基础施工允许偏差
设备上定位基准的面、线或点对安装基准的平面位置和标高的允许偏差应满足要求(见教材表5-6)。
设备基础尺寸和位置的质量要求见教材表5-7。
2. 卧式离心泵的安装
(1)无底座水泵的安装
先将水泵吊放到基础上,使基础上底脚螺栓对准并插入泵体底脚螺孔,然后调整水泵使其纵横中心线及高程满足设计的要求,具体做法如下:
1)水泵的找正:水泵安装前,在基础上按照设计的要求,将水泵机组纵横中心线划在基础表面上,从水泵进出口中心及泵轴中心向下吊垂线,调整水泵使垂线与基础上的标记线重合(见教材图5-7)。
2)调平:水平找正调整水泵,使其成水平状态。常用的方法有吊垂线法或用方水平来找正。
吊垂线法就是在水泵的进出口向下吊垂线或将方水平紧靠进出口的法兰表面,调整机座下的垫铁,使水泵进出口的法兰表面至基础表面的距离相等,或使方水平的气泡居中,见教材图5-8。横向平行误差不大于0.5mm,交叉误差不大于0.1/1000。
3)轴线高程的找正:水泵轴线高程找正的目的是使实际安装的水泵轴线高程与设计的高程一致,通常采用水准仪进行测量,调整机座底部的垫铁来满足在高程上的要求。安装标高的允许误差为:单机组不大于±10mm;多机组不大于±5mm。
在进行调整时,各项安装工序之间会相互影响,所以须经过几次反复调整直至符合要求为止。最后拧紧地脚螺栓。调整铁垫片一次使用不得超过3片。泵体水平度、垂直度的允许偏差不得大于O.1/1000。
水泵的水平位置和轴中心标高调整完毕后,用水泥砂浆从缝口填塞基础与泵体底脚间的空隙。注意在灌浆时四周应用木板挡住,不让浆体流出。并保证里边不得存有空隙,待水泥砂浆凝固后,拧紧底脚螺母。
(2)有底座水泵的安装
小型离心泵一般都与电机用共同底座。带底座的水泵必须先安装好底座后,再将水泵装上。
如用二次灌浆法安装底座时,底座与基础面之间必须加垫楔形垫铁或薄铁片。垫铁的垫起高度最好在30~60mm范围内,见教材图5-9所示。过低了会影响二次灌浆,过高了使水泵在基础上不容易稳定。
垫铁放在底脚螺丝的两旁,离螺丝的距离为1~2倍的底脚螺丝直径。垫铁必须很平稳,每堆垫铁的数目不超过三块。当垫铁放置的位置、高度、块数适当,接触情况以及底座的位置和水平等均符合要求后,便可拧紧底脚螺丝。再用水泥砂浆填入机座的下面,进行二次灌浆。待水泥凝固后,再安装水泵。
(3)水泵电机的安装
在水泵找正以后,将电动机吊放到基础上同水泵联轴器相连。调整电动机的位置,使水泵轴与电机轴在一条直线上(即同心),同时两轴之间应保持一定的距离,以达到水泵机组安全运行的目的。否则,开车后会发生振动。不但浪费功率,而且轴承也容易损坏。
通常在装好的联轴器上,采用百分表测量其安装精度,见教材图5-10。 轴向间隙是指两联轴器之间的间隙,是用来防止水泵轴或电动机轴窜动时互相影响。因此,这个间隙一般应大于两轴的窜动量之和,安装时轴向间隙可参考下列数据进行调整: 小型水泵(300mm以下)机组的轴向间隙为2~4mm;
中型水泵(300~500mm)机组的轴向间隙为4~6mm; 大型水泵(500mm以上)机组的轴向间隙为6~8/mm。
轴向间隙的找正,也可用直角尺初校,再用平面规和塞尺在联轴器中间分上、下、左、右四点测。四周间隙允许偏差不超过O.3mm,如超过规定数值应再进行调整。在调整联轴器间隙时应注意:①每次测量必须注意联轴器的轴向移动。②塞尺的精度要有足够的要求(最小薄片为O.03mm或O.05mm厚),塞入时不能用力过大,而且每次用力要均匀一致。 3.立式轴流泵的安装 (1)泵体部件就位
先将泵的进水喇叭口吊入进水室内,再将泵体弯管和导叶体的组合件吊到水泵梁上就位,使其底脚螺丝孔与梁上的预留螺孔对准,垫上校正垫铁,检查弯管,使其符合出水方向后,穿上底脚螺丝。螺帽不要拧紧,注意底脚螺丝应自下向上穿入。一般小型轴流泵出厂时,其导叶体连同泵体弯管总是组装在一起,上、下两轴承孔同心已基本上处理,所以可一齐起
吊。大、中型轴流泵因部件笨重,其导叶座与泵体是分开起吊的。
(2)上机座就位
将电机座吊到电机梁上,同样使机座底脚螺丝孔与梁上预留孔对准。就位后自下而上穿上底脚螺丝,垫上校正垫铁,螺帽不拧紧。
(3)初校水平
电机座以轴承座面为校准面,泵体弯管上橡皮轴承座面为校准面,它们均为精加工面。校水平时,先校电机座,后校泵体弯管。一般用方形水平仪或铁水平尺,不能用木质水平尺。一般小型轴流泵调整水平时,不用调整垫铁,而用厚薄不匀的塞铁片来改变底脚四角的相对高度。
(4)找正校平
找正就是找出机座上的传动轴孔与泵体弯管上的泵轴孔垂直同心。其步骤是:先找两轴孔中心点,后找两中心点在同一垂线上。其方法是:在轴孔内嵌一块薄木板,注意不要松动,用圆规在木板上画出轴孔中心。这步工作虽然简单,但要认真、准确,不能有丝毫的差错。中心找出后,将电机座轴孔内的木板中心钻一小孔,以能穿过吊挂测锤的钢丝为宜。将锤线穿过上木板小孔,使悬挂测锤对准下木板中心,为了找正方便,测锤距离下木板面应不超过1mm。测锤质量根据传动轴长短而定,以能将垂线绷紧即可,如教材图5-11所示。找正时,一般以电机座为准,撬动泵体弯管。如果水泵梁底脚螺丝孔活动余地有限不能撬准时,也可撬动电机座,直到测锤尖端与下木板中心重合时为止。找正的同时要找平,多次反复进行,直到水平和垂直同心完全符合要求后才能结束。
这种方法虽然简单易行,但精度不高。大中型轴流泵机组,一般弯管与导叶体需分开安装,则水泵本身上、下橡胶导轴承孔的同心垂直以及它们同上机架的轴承孔三者的垂直同心都需校正,使允许偏差在一定范围内,所以有条件时,最好用电测法。
(5)固定底脚螺丝
上机座与泵体对正找平后,就可拧紧底脚螺丝。在拧紧过程中,仍应不断地注意对中和校平。底脚螺丝也应拧得松紧一致。这一步必须坚持质量标准,切不可迁就马虎。
(6)泵轴和叶轮安装
底脚螺丝固定后,即可把泵轴吊装插入泵体内,然后装上叶轮。叶轮在安装前,应对其叶片的安装角进行校正。
叶轮安装以后,用手盘叶轮并用塞尺测量和调整叶片外缘与球形体内壁的间隙,使其四周均匀,不能有偏在一边的现象。叶轮装好后,就可将进水喇叭口装上。
(7)传动轴的安装
先把滚动轴承和轴套压装到传动轴上,同时把轴承、传动轴上的圆螺母、推力盘上的上钢圈等也都统统装上,然后装上弹性联轴器,再将推力轴承装入电机座内的轴承体内,把传动轴吊装插入机座轴孔中,传动轴下端装上刚性联轴器,拧紧螺母。把传动轴和滚动轴承一齐压入轴承体内,拧紧轴承压盖螺丝。随后检查传动轴的垂直度,用方框水平仪放在传动轴弹性联轴器平面上复查水平,要求传动轴在任何转动部位上,方框水平仪的水准泡居中。若水泡不居中,可进行适当调整使其水平,此时传动轴也处于铅垂位置。传动轴处于铅垂位置后,即可与水泵轴连接。再检查传动轴和泵轴的垂直度和刚性联轴器的同心度,待符合要求后拧紧对梢螺丝。最后调节传动轴上的圆螺母,使叶轮与导叶座的间隙符合要求。
(8)基础灌浆
待整个泵体和机座安装完毕后,用水泥砂浆将底脚螺丝孔和底座接触梁面的空隙全部填实。砂浆最好在底座四周浇高5cm左右,便于以后检查定位。
(9)吊装电机
将电动机吊装到电机座上,装好联轴器,拧紧地脚螺栓,然后待试车检验。 4.潜水泵安装
潜水泵安装步骤:先进行水泵基础施工,待水泵机组基础验收合格后,进行泵体及出水管、附件的安装。
潜水泵安装方法分成固定式安装与移动式安装两种形式。
移动式常用于小型水泵的安装,出水管通常采用软管。 固定式安装通常用于带有自动耦合装置的较大型潜水泵。其安装顺序是:浇注混凝土基础、导杆及泵座的安装、泵体的安装、出水管及附件的安装。
练习题:
1. 按泵站在给水系统中的作用,给水泵站可分为(B )。(单选题) A. 取水泵站、送水泵站、加压泵站及二级泵站; B. 取水泵站、送水泵站、加压泵站及循环水泵。 C. 一级泵站、送水泵站、二级泵站及循环水泵。 D.取水泵站、送水泵站、局部泵站及循环水泵。
2.轴向间隙是指两联轴器之间的间隙,这个间隙一般应( A )两轴的窜动量之和.(单选题)
A. 大于 B.等于 C.小于 D.小于等于 3.下列说法正确的有(A C D )。(多选题)
A. 潜水泵安装方法分成固定式安装与移动式安装两种形式。 B. 大型离心泵一般都与电机用共同底座。
C. 无底座水泵安装调整的过程包括水泵的找正、调平、轴线高程的找正。 D. 沉井施工可分为排水挖土下沉、不排水挖土下沉。 4.下列说法正确的有(A B C )。(多选题) A.小型水泵的基础一般都采用一次灌浆法;
B.机组底座的地脚螺栓的固定分一次浇筑法和二次浇筑法;
C.水泵基础施工时,要求在规定的地点先挖好机坑,下面铺一层5cm厚的石子或碎砖,用夯打实,然后浇筑混凝土;
D.大型水泵的基础必须采用二次灌浆法。
正确答案:1. B 2. A 3. A C D 4. A B C
第二十一讲 供热工程概述
(第6章 供热工程的6.1)
重点内容:
1.供热工程、集中供热的概念 2.供热系统的基本结构 3.供热系统形式及特点
4.供热管网定线的含义和原则 5.供热管道各种敷设方式的特点 6.补偿器的补偿特点 7.管道支架、阀门的作用
具体内容:
所谓供热工程是利用热媒将热能从热源输送到各个热用户的工程技术。供热系统是输送热媒的系统,由热源、热网和热用户组成。所谓集中供热是以热水或蒸汽作为热媒,由一个或多个热源通过热网向城市、镇或其中某些区域供应热能的方式,集中供热目前已成为现代化城镇的重要基础设施之一,是城镇公共事业的重要组成部分。
一、供热系统的形式
供热系统形式较多,主要有以下几种分类方式。 1.根据热源形式分类
可将供热系统分为热电厂供热系统、区域锅炉房供热系统、热泵供热系统、地热能供热系统、太阳能供暖系统、工业余热供热系统、垃圾焚化厂供热系统和核供热系统等。其中热电厂供热系统和区域锅炉房供热系统为主要形式。
热电厂供热系统以热电厂为主要热源,联合生产电能和热能的方式取决于采用供热汽轮机的型式,供热汽轮机主要有背压式汽轮机和抽汽式汽轮机两大类。
区域锅炉房供热系统以区域锅炉房为主要热源,区域锅炉房供热系统根据其制备热媒的种类不同,分为热水锅炉房供热系统和蒸汽锅炉房供热系统。
热泵供热系统是通过输入少量的高品位能源(电能),即可实现能量从低温热源向高温热源转移的供热系统。主要有空气源热泵系统、水源热泵系统和土壤源热泵系统。
地热能供热系统利用地热能为主要热源。按照地热流进入供热系统的方式可分为直接供热和间接供热,直接供热即把地热流直接引入供热系统,间接供热即地热流通过换热器将热能传递给供热系统的循环水,地热流不直接进入供热系统。
太阳能供热系统以太阳能为主要热源。按照收集太阳能的方法和采用热媒的不同,太阳能供热可分为被动式和主动式。被动式太阳能供热是直接利用从窗玻璃进来的入射太阳能或传导给墙壁的太阳能进行供热的方式。主动式太阳能供热系统由集热器、蓄热装置、泵(或风机)、管道、控制元件组成。 2.根据热源配置情况分类
可将供热系统分为单热源供热系统和多热源供热系统。多热源供热系统由于热源数目增多,个别热源出现故障,不致影响整个系统的供热能力,合理地安排热效率高的热源先投入运行,可以提高整个供热系统的热能利用率。 3.根据热网铺设位置分类
可将供热管网分为一级管网和二级管网。一级管网是由热源至热力站的供热管道系统。二级管网是由热力站至热用户的供热管道系统。一级热网与二级热网通过换热站的换热器连接。
4.根据热网形式分类
可将供热管网分为枝状管网、环状管网和辐射管网。枝状管网是热水管网最普遍采用的方式管网布置简单,基建投资小;但当供热管网某处发生故障时,在故障点以后的热用户都将停止供热。环状管网是干线构成环形的管网,当输配干线某处出现事故时,可以切除过环状管网由另一方向保证供热。辐射管网是从热源内的集配器上分别引出多根管道将热媒送往各用户的管网。可实现分片供热。 5.根据热媒种类分类
可以将热网划分为热水供热系统和蒸汽供热系统。 热水系统为目前常见系统形式。根据热水温度不同可分为高温水系统和低温水系统;根据对热水的利用情况不同可分为闭式系统和开式系统;根据管道设置情况不同可分为单管系统、双管系统和多管系统。低温水系统是指供水温度低于或等于100℃的系统,为目前民用建筑常见供热系统形式。闭式系统是指热用户仅消耗系统的热能而不直接取用热水的系统,在正常运行情况下系统补充水量只是补充从网路不严密处漏失的水量。开式系统是指热用户不仅消耗系统的热能,而且还直接从系统取用热水的系统,开式系统的网路补水应为网路的漏水量和生活用热系统的用水量之和。单管系统实际是只有供水干管,无返回热源的回水干管的开式系统。双管系统由一根供水干管和一根回水干管组成,是最广泛应用的热水供热系统。多管系统是供、回水干管的总数在两根以上的热水系统,应用于以热电厂为热源的热水管网。
蒸汽供热系统广泛应用于工业厂房或工业区域,主要承担向生产工艺热用户供热,同时也向热水供应、通风空调和供暖热用户供热。根据供汽表压力大小可分为高压蒸汽供热系统、低压蒸汽供热系统和真空供热系统;根据供汽温度高低可分为饱和蒸汽供热系统和过热蒸汽供热系统;根据管道设置情况可分为单管系统和多管系统。高压系统是指供汽表压力高于70kPa的蒸汽供热系统,常用在工业区域,向工厂车间及辅助建筑物各种不同的热用户供热。低压蒸汽供热系统是指供汽表压力等于或低于70kPa的蒸汽供热系统,系统运行较安全可靠,多用于民用建筑中。
凝结水回收系统是将用热设备中的凝结水和蒸汽管道中的沿途凝结水收集起来,并使之返回热源的系统。通常由疏水器、凝水箱、凝水泵、凝结水管道及其附属设备组成。
二、供热管网的定线
供热管线为输送供热介质的管道及其沿线的管路附件和附属构筑物的总称。供热管线的构造包括:供热管道及其附件、保温结构、补偿器、管道支座以及地上敷设的管道支架、操作平台和地下敷设的地沟、检查室等构筑物。
供热管网的定线是在供热区域选择热网的平面路线。定线应在城市建设规划的指导下,考虑热负荷分布、热源位置、与各种地上、地下管道及构筑物、园林绿地的关系和水文、地质条件等多种因素,做到技术上可靠、经济上合理、施工维修方便、对周围环境影响少而协调。
三、供热管网的敷设
供热管道敷设是将供热管道及其附件,按设计条件组成整体并使之固定就位的工作。供热管道敷设方式分为地上(架空)敷设和地下敷设。 1.地上敷设
地上(架空)敷设为管道敷设在地面上或附墙的支架上的敷设方式,适用于工厂、城市郊区、地形地质复杂区域应用。地上敷设按照管道支架的高度不同,可分为低支架、中支架和高支架三种敷设型式,低支架敷设时管道保温结构底距离地面净高大于0.3m、小于2m;中支架敷设时大于等于2m、小于4m;高支架敷设时管道保温结构底净高应在4m及4m以上。 2.地下敷设
地下敷设是将管道敷设在地面以下,是城镇集中供热管道广泛采用的敷设方式。地下敷设可分为管沟敷设、直埋敷设、套管敷设和隧道敷设。
(1) 管沟敷设
将管道敷设在管沟内的敷设方式。管沟是地下敷设时沿管线的围护构筑物,承受土压力和地面荷载,防止水侵入,保护管道和保温结构,保证管道自由热胀冷缩。按沟内人行通道的设置,管沟可分为通行管沟、半通行管沟、不通行管沟;按建造型式可分为砌筑式、装配式、整体式。
通行管沟中工作人员可以直立通行,可以在管沟内进行管道的日常维修以至大修更换管道。通行管沟用在供热管道比较大,或管道数目比较多的场合。管沟底板应有不小于0.002的纵向坡度,进入建筑物的管道宜坡向干管,管沟盖板应有0.03-0.05的横向坡度。工作人员经常进入的通行管沟应有良好的通风,可设置自然通风和机械通风,人员在沟内工作时,空气温度不得超过40℃,通行管沟应有照明设备。半通行管沟中工作人员可以弯腰通行及在内部完成一般检修用的管沟。不通行管沟的净空尺寸仅能满足保证管道施工安装的起码要求,人不能进入的管沟。
(2) 直埋敷设
管道直接埋设于土壤中的敷设方式,在国内外已得到广泛地应用。直埋敷设分为无补偿敷设方式、有补偿敷设方式。
无补偿直埋敷设是供热管道不专设补偿器的直埋敷设,管道在安装前需要预热,预热方式为敞开式、覆盖式两种。敞开式预热方式沟槽在管道预热时是敞开的,不需补偿热伸长,管道上不设固定点,预热过程中回填夯实,将整个管道嵌固。覆盖式预热方式设一次性补偿器,回填土之后预热,预热后立即将补偿器焊死,使其与管道成为一个整体。有补偿直埋敷设是供热管道专设补偿器的直埋敷设。
(3)套管敷设为管道设置于套管内的地下敷设。
(4)隧道敷设是当管道遇障碍物时,将其敷设在穿越地层内部的地下或水底通道内的地下敷设方式。
四、供热系统的主要附件
附件是构成供热管线和保证供热管线正常运行的重要部分,主要包括供热管路上的管件(三通、弯头等)、阀门、补偿器、支架(座)和器具(放气、放水、疏水、除污等装置)的总称。 1.补偿器
通常是在管道上每隔一定距离装设固定支架和补偿器,补偿器可以补偿管道的热伸长,从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。保证管道在热状态下能稳定和安全地运行。
供热管道上采用的补偿器主要有自然补偿、弯管补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器等,前三种是利用补偿器材料的变形吸收热伸长,后两种是利用管道的位移来吸收热伸长。选用补偿器时应考虑敷设条件、补偿器的维修工作量、补偿器的工作可靠性和价格等因素。
(1)自然补偿是利用供热管道自身的弯曲管段来补偿管段热伸长的,自然补偿不必特设补偿器,布置管网时当自然补偿不能满足要求时才考虑设置其他类型补偿器。
(2)弯管补偿器是用与供热直管同径的钢管构成呈弯曲形状的补偿器,弯管补偿器的优点是不用专门维修,因而不需要为它设置检查室,作用在固定支架上的轴向推力相对较小。
其缺点是介质流动阻力大,占地多。安装时应预先冷紧,以此来增加其补偿能力或达到减少对固定支架推力的目的。
(3)波纹管补偿器是依靠有波状突起部件的波形变化实现热补偿的补偿器,波纹管补偿器的特点是占地少,流动阻力较小;但其造价高,补偿能力较小,轴向推力大。安装时应预先冷紧,采用轴向式补偿器时,管道上应安装防止波纹管失稳的导向支座。
(4)套筒补偿器是用填料密封的芯管和外套管组成的、两者同心套装并可以轴向伸缩运动的补偿器,特点是占地少,补偿能力较大,介质流动阻力较小;但轴向推力大,造价高,易漏水漏汽,需经常检修和更换填料,管道地下敷设时为此要增设检查室。
(5)球形补偿器是利用成对安装的球形管接头球体相对壳体折屈角的改变进行热补偿的补偿器,适用于架空敷设。 2.管道支架
管道支架是将管道或支座所承受的作用力传到建筑结构或地面的管道构件,常见的为以下几种支架:
(1)固定支架不允许管道与其有相对位移的管道支架。主要用于将管道划分成若干补偿管段,分别进行热补偿,从而保证补偿器的正常工作。固定支架在承受管道重量的同时,还承受热膨胀产生的热应力和介质流动中产生的推力等。
(2)活动支架允许管道与其有相对位移的管道支架。活动支架的种类很多,有滑动支架、滚动支架、悬吊支架、弹簧支(吊)架和导向支架等。
(3)导向支架只允许管道轴向位移、限制管道横向位移的活动支架。其主要作用是防止管道纵向失稳。 3.阀门
阀门是供热管线的主要附件。依据阀门的作用可分为以下几类:关断阀类、调节阀类、止回阀类、分流阀类、安全阀类、分段阀、放水阀
关断阀类在供热系统中只起开、闭作用的阀门。如截止阀、闸阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。
调节阀类用于调节供热介质的流量、参数等的阀门。如调节阀、节流阀、减压阀等。 止回阀用于阻止供热介质倒流的阀门。
分流阀用于分配、分离或混合供热介质的阀门。包括各种结构的分配阀和疏水阀等。 安全阀安装在压力容器或压力管道上,当其压力超过规定值时能自动开启卸压的阀门。 分段阀间隔一定距离设置在热水干管上,在维修和发生事故时可切除部分管段而设置的关断阀。
放水阀为排水或充水装设在设备和管道的低点的阀门。 放气阀为排气或吸气装设在设备和管道的高点的阀门。 疏水器能自动阻止蒸汽逸漏,并能迅速排出用热设备及管道中的凝结水,同时排除系统中积留的空气和其它不凝性气体的器具。
练习题:
1.我国将供水温度等于或低于(A )的系统称为低温水供热系统。(单选题)
A.100℃ B.95℃ C.85℃ D.65℃
2.供热管网的定线应满足(A B C D )的要求。(多选题)
A.技术上可靠; B.经济上合理; C.施工维修方便;
D.对周围环境影响少而协调。
3.目前北方地区应用的主要供热系统形式为(A B )。(多选题)
A.热电厂供热系统; B.区域锅炉房供热系统; C.太阳能供暖系统; D.核供热系统。
4.下列叙述正确的是(A )。(单选题)
A.直埋敷设是将管道直接埋设于土壤中的敷设方式; B.直埋敷设为无补偿敷设方式;
C.无补偿直埋敷设不需要设一次性补偿器;
D.直埋敷设的补偿器均为利用补偿器材料的变形吸收热伸长的补偿器。 5.下列叙述错误的是(B )。(单选题)
A.固定支架不允许管道与其有相对位移; B.固定支架不承受热膨胀产生的热应力; C.活动支架允许管道与其有相对位移;
D.导向支架只允许管道轴向位移、限制管道横向位移。 正确答案:1.A 2 A B C D 3.A B 4. A 5. B
第二十二讲 土建工程及焊接工艺 (第6章 供热工程的6.2.1-6.2.3)
重点内容:
1.工程测量的相关规定
2.土建工程及地下穿越工程的施工要求及质量标准 3.焊接工艺要求及焊接质量检验规定
具体内容:
供热工程是由分项工程、分部工程和单位工程组成,大体可划分为以下几个部分:工程测量、土建工程、回填工程、地下穿越工程、焊接、管道安装、热力站及中继泵站以及通用组装件安装、防腐和保温、试验、清洗和试运行。分项工程分为:沟槽、模板、钢筋、混凝土(垫层、基础、构筑物)、砌体结构、防水、止水带、预制构件安装、回填土、管道安装、支架安装、设备及管路附件安装、焊接、管道防腐保温。
一、工程测量
1.定线测量
供热管网施工定线测量应符合下列规定:
(1)定线应按主干线、支干线、支线的次序进行;
(2)主干线起点、终点,中间各转角点及其他特征点应在地面上定位; (3)支干线、支线可按主干线的方法定位;
(4)管线中的固定支架、地上建筑、检查室、补偿器、阀门可在管线定位后,用钢尺丈量方法定位。 2.水准测量
水准测量精度应符合下列规定:
(1)附合水准路线闭合差应为土30L(mm)(L为附合路线长度,以km计)。
(2)当水准测量跨越河流、深沟,且视线长度超过200m时,应采用跨河水准测量方法,跨河水准应观测两个单测回,半测回中观测两组,两测回间较差应为±40L(mm) (L为跨河视线长度,以km计)。 3.竣工测量
供热管网工程竣工后应全面进行平面位置和高程测量,并应满足当地主管部门的要求。 (1)测量的精度应符合下列规定;
1)测解析坐标的管线点位中误差(指测点相对于邻近解析控制点)不应大于5cm; 2)管线点的高程中误差(指测点相对于邻近高程控制点)应为土3cm;
3)管线与邻近的地上建筑物、相邻的其他管线、规划道路或现状道路中心线的间距中误差,用解析法测绘1:500~1:2000图时,不应大于图上0.5mm。用图解法测绘1:500~1:1000图时,不应大于图上0.7mm。
(2)竣工测量的数据包括以下内容: 1)地面建筑物的坐标和高程。
2)管线的起点、终点、平面转角点、变坡点、分支点的中心坐标和高程。
3)管线高程的垂直变动点的中心坐标及垂直变动点上下两个部位的钢管上表面高程。
4)管沟敷设的管线固定支架处、平面转角处、横断面变化点的中心坐标和和管沟内底、管沟盖板中心上面的高程。
5)检查室、人孔中心坐标、检查室内底、顶板上表面中心的高程,管道中心和检查室人孔中心的偏距;其他构筑物的位置、尺寸、上顶高程。
6)管路附件及各类设备的平面位置,异径管处两个不同直径的钢管的上表面高程。 7)管沟穿越道路或地下构筑物两侧的管道中心坐标和管沟内底、管沟盖板中心上表面的高程。
8)地上敷设的管线所有地面支架处中心坐标和支架支撑表面处的上表面的高程。
9)直埋保温管管路附件、设备、交叉管线的中心坐标或与永久性建筑物的相对位置;变坡点、变径点、转角点、分支点、高程垂直变化点、交叉点的外护层上表面的高程和直管段每隔50m的外护层上表面的高程;穿越道路处道路两侧管道中心坐标和保温管外护层上表面的高程。
二、土建工程及地下穿越工程
1.开挖工程
供热管网土方和石方工程的施工应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》CB50202的规定。
(1)土方施工中,对开槽范围内各种障碍物的保护措施应符合下列规定: 1)应取得所属单位的同意和配合;
2)给水、排水、燃气、电缆等地下管线及构筑物必须能正常使用; 3)加固后的线杆、树木等必须稳固;
4)各相邻建筑物和地上设施在施工中和施工后,不得发生沉降、倾斜、塌陷。
(2)在城镇居民区或现有道路开挖时,设槽边护栏能防止行人及行车误入沟槽发生安全事故。特别是在夜间,照明灯及指示红灯能起到警示作用,提醒过往行人及车辆勿进入施工区域。当管网与现有道路交叉时,为保证现有道路通行,需设临时道路、临时桥梁。
(3)沟槽遇有风化岩或岩石时,开挖应由有资质的专业施工单位进行施工。采用爆破法施工时,必须制定安全措施,并经有关部门同意,由专人指挥进行施工。
(4)沟槽的开挖质量应符合下列规定: 1)槽底不得受水浸泡或受冻;
2)槽壁平整,边坡坡度不得小于施工设计的规定;
3)沟槽中心线每侧的净宽不应小于沟槽底部开挖宽度的一半;
4)槽底高程的允许偏差:开挖土方时应为土20mm;开挖石方时应为土-200mm~+20mm.
2.土建结构工程
土建结构在整个管网工程中占据较重要的位置,但在整个管网施工中又要配合其他分项施工,所以供热工程中的土建工程既要符合一般建筑工程中的要求又要符合供热管网施工的要求。
(1)砌体工程
砖砌井室或管沟等砌体结构施工应符合现行国家标准《砌体工程施工质量验收规范》,砌体结构质量应符合下列规定:
1)砌筑方法应正确,不应有通缝;砂浆应饱满,配合比应符合设计要求.
2)清水墙面应保持清洁,刮缝深度应适宜,勾缝应密实,深浅一致,横竖缝交接处应平整.
3)砌体的允许偏差及检验方法应符合相关规定。 (2)防水工程
在供热工程中的防水施工多采用刚性防水和柔性防水。刚性防水通常称为多层抹面做法,多采用的是五层防水,是用水泥浆、水泥砂浆等构成的防水层,它利用抹压均匀、密实,并交替施工构成坚硬封闭的整体,形成与结构层牢固结合的整体抹面防水层。
水泥砂浆五层做法的防水抹面质应符合下列规定: 1)应整段整片分层操作抹成。
2)水泥、防水剂的质量和砂浆的配合比,应符合设计要求。
3)防水层的接茬、内角、外角、伸缩缝、预埋件、管道穿过处等应符合设计要求。
4)防水层与基层紧密结合,面层应压实抹光,接缝严密,不应有空鼓、裂缝、脱层和滑坠等现象。
5)防水层的允许偏差及检验方法应符合相关要求。
柔性防水为柔性材料以及胶结材料交合而成的一种多层防水方法,供热工程多采用卷材防水、涂膜防水。卷材防水的卷材是高分子防水材料,涂膜防水是一种利用水乳型防水冷胶料与玻璃丝布组合成的复合防水层。
采用柔性防水的墙面应符合现行国家标准《地下工程防水技术规范》CB 50108的规定。结构伸缩缝及止水带的做法,应按设计规定施工。卷材防水应符合下列规定: 1)卷材外观质量、品种规格应符合国家现行标准的规定。
2)卷材及其胶粘剂应具有良好的耐水性、耐久性、耐刺穿性、耐腐蚀性和耐菌性。
3)铺贴卷材应贴紧、压实,不得有空鼓、翘边、撕裂、褶皱等现象。 4)应使用经检测合格的橡胶止水带,严禁使用再生橡胶止水带。 5)卷材防水应符合相关的要求。 (3)钢筋混凝土工程
钢筋混凝土的模板、钢筋、混凝土等分项工程的施工应符合现行国家标准《混凝土结构工程质量验收规范》CB50204。
1)模板安装质量应符合下列规定:
混凝土结构中的模板工程是混凝土成型施工中十分重要的组成部分,施工中要注意下列事项:模板安装应牢固,模内尺寸准确,模内木屑等杂物应清除干净;模板拼缝应严密,在灌注混凝土时不得漏浆;模板安装的允许偏差及检验方法应符合相关的要求。
2)钢筋成型质量应符合下列规定:绑扎成型时,应采用钢丝扎紧,不得有松动、移位等情况;绑扎或焊接成型的网片或骨架应稳定牢固,在安装及浇筑混凝土时不得松动或变形;钢筋安装位置的允许偏差及检验方法应符合相关的要求。
3)混凝土质量应符合下列规定:混凝土配合比必须符合设计规定,混凝土垫层、基础表面应平整,不得有石子外露;构筑物不得有蜂窝、露筋等现象;混凝土垫层、基础的允许偏差及检验方法、混凝土构筑物的允许偏差及检验方法应符合相关要求。
4)预制构件(梁、板、支架)的质量和安装质量应符合下列规定:预制构件的外形尺寸和混凝土强度等级应符合设计要求;混凝土配合比必须符合规定,强度必须符合设计要求;模板、钢筋绑扎经检验合格后方可浇筑混凝土;构件尺寸准确,表面不得有蜂窝、麻面、露筋等缺陷;钢筋混凝土预制构件(梁、板、支架)的允许偏差及检验方法应符合相关要求。梁、板、支架安装后应平稳,支点处应严密、稳固;盖板支承面处坐浆密实,两侧端头抹灰严实、整洁;相邻板之间的缝隙应用水泥砂浆填实;构件(梁、板、支架)安装允许偏差及检验方法应符合相关要求。 (4)检查室
供热工程的检查室从结构上大体分为砖砌井室以及混凝土井室两种;从用途上分大体有入户井、支线井、放汽井、调节井等,是为方便日后的运行检修及满足结构上的要求将一些阀门、附件等放置在内而设置。检查室施工质量应符合下列规定:
1)砌体室壁砂浆应饱满,灰缝平整,抹面压光,不得有空鼓、裂缝等现象。
2)室内底应平顺,坡向集水坑,爬梯应安装牢固,位置准确,不得有建筑垃圾等杂物。 3)井圈、井盖型号准确,安装平稳。
4)检查室允许偏差及检验方法应符合相关要求。 3.回填工程
沟槽、检查室的主体结构经隐蔽工程验收合格及竣工测量后,应及时进行回填。 (1)直埋保温管道沟槽回填时应符合下列规定: 1)回填前,应修补保温管外护层破损处;
2)管道接头工作坑回填可采用水撼砂的方法分层撼实; 3) 回填土中应按设计要求铺设警示带;
4)弯头、三通等变形较大区域处的回填应按设计要求进行;
5)设计要求进行预热伸长的直埋管道,回填方法和时间应按设计要求进行。 (2)回填的质量应符合下列规定:
1)回填料的种类、密实度应符合设计要求;
2)回填土时沟槽内应无积水,不得回填淤泥、腐殖土及有机物质;
3)不得回填碎砖、石块、大于lOOmm的冻土块及其他杂物; 4)回填土的密实度应逐层进行测定。 4.地下穿越工程
在铁路、公路、河湖等不允许明开挖施工的地段敷设供热管线时,应采取不开挖的穿越施工方法。穿越工程必须保证四周地下管线和构筑物的正常使用,在穿越施工中和掘进施工后,穿越结构上方土层、各相邻建筑物和地上设施不得发生沉降、倾斜、塌陷。
三、焊接及检验
焊接是利用加热后焊条熔化,使其填充接头间隙并与母材相互扩散将焊件牢固的连接在一起。分为焊接准备、焊接、焊接质量检验。焊接质量决定于材料、人员、焊接设备、焊接工艺、操作环境五个方面。 1.一般规定
(1)材料
1) 母材(管材或板材)应有制造厂的质量合格证及材料质量复验报告. 板材:质量合
格证书、材质证明;管材:质量合格证书、材质的质量复验报告。在焊接前发现问题,经建设单位同意可对钢材进行抽检。
2)焊接材料(焊条、焊剂、焊丝、氧气、乙炔等)应按设计规定选用;设计无规定时应选用焊缝金属性能、化学成分与母材相应且工艺性能良好的焊接材料;
3)母材、焊接材料的化学成分和机械性能应符合有关国家现行标准规定。
4)焊接材料的材质和焊接工艺,尚应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工
程施工及验收规范》GB 50236的规定。
(2)施工单位
1) 有负责焊接工艺的焊接技术人员、检查人员和检验人员; 2) 有符合焊接工艺要求的焊接设备且性能稳定可靠; 3) 有精度等级符合要求、灵敏度可靠的焊接检验设备; 4) 有保证焊接工程质量达到标准的措施。
5) 焊工应持有符合现行国家标准GB50236规定的有效合格证,应在合格证准予的范围内焊接。
6) 焊接施工单位首次使用钢材品种、焊接材料、焊接方法和焊接工艺时,应在实施焊接前进行焊接工艺试验。工艺试验应符合现行国家标准GB50236的规定。 2.焊接准备
(1)焊缝应符合下列规定:
1) 钢管、容器上焊缝的位置应合理选择,使焊缝处于便于焊接、检验、维修的位置,并避开应力集中的区域;
2)有缝管道对口及容器、钢板卷管相邻筒节组对时,纵缝之间应相互错开lOOmm以上; 3)容器、钢板卷管同一筒节上两相邻纵缝之间的距离不应小于300mm;
4)管沟和地上管道两相邻环形焊缝中心之间距离应大于钢管外径,且不得小于150mm; 5)管道任何位置不得有十字形焊缝; 6)管道支架处不得有环形焊缝; 7)在有缝钢管上焊接分支管时,分支管外壁与其他焊缝中心的距离,应大于分支管外径,且不得小于70mm。
(2)用钢板制造的可双面焊接的容器对口,错边量应符合下列规定: 1) 纵焊缝错边量不得超过壁厚的10%,且不得大于3mm。
2) 环焊缝的错边量:壁厚小于或等于6mm时,不得超过壁厚的25%;壁厚大于6mm且小于或等于lOmm时,不得超过壁厚的20%;壁厚大于lOmm时,不得超过壁厚的10%加1mm,且不得大于4mm;单面焊接的小口径容器,宜采用钢管制造并符合钢管对接的规定。
(3)壁厚不等的管口对接,应符合下列规定:
1)外径相等或内径相等,薄件厚度小于或等于4mm且厚度差大于3mm,以及薄件厚度大于4mm,且厚度差大于薄件厚度30%或超过5mm时,应按CJJ28要求将厚件削薄。 2)内径外径均不等,单侧厚度差超过本条第一款所列数值时,应按CJJ28要求将管壁厚
度大的一端削薄,削薄后的接口处厚度应均匀。 3.焊接
(1)焊件组对时的定位焊应符合下列规定:
1)焊接定位焊缝时,应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺;
2)在焊接前,应对定位焊缝进行检查,当发现缺陷时应处理后方可焊接; 3)在焊件纵向焊缝的端部(包括螺旋管焊缝)不得进行定位焊; 4)焊缝长度及点数可按规定执行。
(2)在零度以下的气温中焊接,应符合下列规定: 1)清除管道上的冰、霜、雪; 2)在工作场地做好防风、防雪措施;
3)预热温度可根据焊接工艺制定;焊接时,应保证焊缝自由收缩和防止焊口的加速冷却;
4)应在焊口两侧50mm范围内对焊件进行预热;
5)在焊缝未完全冷却之前,不得在焊缝部位进行敲打。 4.焊接质量检验
(1)在施工过程中,焊接质量检验应按下列次序进行:对口质量检验;表面质量检验;无损探伤检验;强度和严密性试验。
(2)焊缝表面质量检验应符合下列规定: 1)检查前,应将焊缝表面清理干净; 2)焊缝尺寸应符合要求,焊缝表面应完整,高度不应低于母材表面,并与母材圆滑过渡; 3)不得有表面裂纹、气孔、夹渣及熔合性飞溅物等缺陷;
4)咬边深度应小于0.5mm,且每道焊缝的咬边长度不得大于该焊缝总长的10%; 5)表面加强高度不得大于该管道壁厚的30%,且小于或等于5mm,焊缝宽度应焊出坡口边缘2-3mm;
6)表面凹陷深度不得大于0.5mm,且每道焊缝表面凹陷长度不得大于该焊缝总长的10%;
7)焊缝表面检查完毕应填写检测报告.
(3)焊缝无损探伤检验应符合下列规定:
1)管道的无损检验标准应符合设计或CJJ28的规定,且为质量检验的主要项目。 2)焊缝无损探伤检验必须由有资质的检验单位完成。
3)应对每位焊工至少检验一个转动焊口和一个固定焊口。 4)转动焊口经无损检验不合格时,应取消该焊工对本工程的焊接资格;固定焊口经无损检验不合格时,应对该焊工焊接的焊口按规定的检验比例加倍抽检,仍有不合格时,应取消该焊工焊接资格。对取消焊接资格的焊工所焊的全部焊缝应进行无损探伤检验。
5)钢管与设备、管件连接处的焊缝应进行100%无损探伤检验。 6)管线折点处有现场焊接的焊缝,应进行100%无损探伤检验。 7)焊缝返修后应进行表面质量及100%的无损探伤检验,其检验数量不计在规定检验数中。
8) 穿越铁路干线的管道在铁路路基两侧各10m范围内,穿越城市主要干线的不通行管沟及直埋敷设的管道在道路两侧各5m范围内,穿越江、河、湖等的水下管道在岸边各10m范围内的全部焊缝及不具备水压试验条件的管道焊缝,应进行100%无损探伤检验。检验量不计在规定的检验数量中。
9)现场制作的各种承压管件,数量按100%进行,其合格标准不得低于管道无损检验标准。
10)焊缝的无损检验量,应按规定的检验百分数均布在焊缝上,严禁采用集中检验量来替代应检焊缝的检验量。
11)当使用超声波和射线两种方法进行焊缝无损检验时,应按各自标准检验,均合格时方可认为无损检验合格。超声波探伤要靠探伤人员的技术水平,对仪器熟悉程度来判断,缺陷的定量、定位、定性很难掌握,所以为保证超声波探伤质量规定合格标准为Ⅱ级,超声波探伤部位应采用射线探伤复检,复检数量应为超声波探伤数量的20%。
12)焊缝不宜使用磁粉探伤和渗透探伤,但角焊缝处的检验可采用磁粉探伤或渗透探伤,
检验完毕应填写检测报告。
13)焊缝无损探伤记录应由施工单位整理,纳入竣工资料中。
14)在城市主要道路、铁路、河湖等处敷设的直埋管网,不宜采用超声波探伤,其射线探伤合格等级应按设计要求执行。
练习题:
1.沟槽的开挖质量应符合(A B C)规定。(多选题)
A.槽底不得受水浸泡或受冻;
B.槽壁平整,边坡坡度不得小于施工设计的规定;
C.沟槽中心线每侧的净宽不应小于沟槽底部开挖宽度的一半;
D.槽底高程的允许偏差:开挖土方时应为土30mm;开挖石方时应为土-300mm~+20mm.
2.关于回填工程的质量, 下列叙述错误的是(C )。(单选题) A.回填料的种类、密实度应符合设计要求;
B.回填土时沟槽内应无积水,不得回填淤泥、腐殖土及有机物质;
C.不得回填碎砖、石块、大于2OOmm的冻土块及其他杂物; D.回填土的密实度应逐层进行测定。
3.在零度以下的气温中焊接,应在焊口两侧(D)mm范围内对焊件进行预热。(单选题)
A.20 B.30 C.40 D. 50
4. 钢管与设备、管件连接处的焊缝应进行(D )无损探伤检验。(单选题)
A.90% B. 85% C. 95% D. 100%
正确答案:1.A B C 2 C 3.D 4. D
第二十三讲 管道安装
(第6章 供热工程的6.2.4)
重点内容:
1.管道加工和现场预制管件制作 2.管道支、吊架的安装
3.管沟和地上敷设管道的安装 4.直埋保温管道的安装 5.法兰和阀门的安装 6.补偿器的安装
具体内容:
一、管道安装及检验
管道安装工程分为管道加工和现场预制管件制作、管道支吊架安装、管沟和埋地敷设管道安装、直埋保温管道安装、法兰和阀门安装、补偿器安装几个分项。 1. 一般规定
管道安装以前要对以下项目进行检查,满足要求后才可以进行管道安装。
(1)制作卷管、受内压管件和容器用的钢板,在使用前应做检查,不得有超过壁厚允许负偏差的锈蚀、凹陷以及裂纹和重皮等缺陷。
(2)预制防腐层和保温层的管道及管路附件,在运输和安装中不得损坏。一般吊装钢管时可采用专用尼龙吊带,运输时垫木上可加橡胶垫板,紧固带的钢丝绳加橡胶防护套管等方法。吊装长度较长的钢管时,还应核算吊点位置,吊运要平稳,杜绝野蛮装卸。
(3)为了缩短管道安装时间,加快施工进度,提高工程质量,管件制作和可预组装的部分宜在管道安装前完成,并应经检验合格。
(4)为避免施工中出现错误安装或使用不合格、有缺陷的钢管、管路附件、阀门等,钢管、管路附件等安装前应按设计要求核对型号,并按规定进行检验。
(5)雨期如果没有良好的防、排水措施,开挖的管沟就会变成泄洪沟槽,管沟中正在
安装的管道或直埋保温管道将被浸泡、漂管,造成管道和保温损坏。因此在雨期应建立完善的防、排水措施。
(6)施工间断时,管口应采用堵板封闭;管道安装完成后,应将内部清理干净,及时封闭管口。
(7)管道法兰、焊缝及其他连接件的安装位置应留有检修空间。 2.管道加工和现场预制管件制作
(1)弯管制作应符合设计要求及国家现行标准,弯曲半径应符合设计要求,设计无要求时,最小弯曲半径应符合CJJ28-2004规定。 (2)煨制弯管制作应符合下列规定:
1)热煨弯管内部灌砂应敲打震实,管端堵塞结实;
2)钢管热煨弯时应缓慢升温,加热温度应控制在750-1050℃范围内,钢管弯曲部分应受热均匀;
3)当采用有缝管材煨制弯管时,其纵向焊缝应放在与管中心弯曲平面之间夹角大于45°的区域内;
4)弯曲起点距管端的距离不应小于钢管外径,且不应小于100mm;
5)弯管制成后的质量应符合下列要求:无裂纹、分层、过烧等缺陷;管腔内的砂子、粘结的杂物应清除干净;壁厚减薄率不应超过15%,且不小于设计计算壁厚;椭圆率不得超过8%;因弯管角度误差所造成的弯曲起点以外直管段的偏差值不应大于直管段长度的1%,且不应大于10mm;弯管内侧波浪高度H应符合CJJ28-2004的规定,波距应大于或等于波浪高度的4倍。
(3)焊制弯管制作应符合下列规定:
1)焊制弯管应根据设计要求制作;
2)设计无要求时,焊制弯管的组成形式可按CJJ28-2004制作;公称直径大于400mm的焊制弯管可增加节数,但其节内侧的最小长度不得小于150mm;
3)焊制弯管使用在应力较大的位置时,弯管中心不应放置环焊缝; 4)弯管两端节应从弯曲起点向外加长,增加的长度应大于钢管外径,且不得小于150mm; 5)焊制弯管的尺寸允许偏差应符合下列要求:
周长偏差:DN≤1000mm,±4mm,DN>1000mm,土6mm;弯管端部与弯曲半径在管端所形成平面之间的垂直偏差不应大于钢管公称直径的1%,且不得大于3mm;
6)管道安装且在钢管上直接制作焊制弯管时,端部的一节应留在与弯管相连的直管段上。
(4)压制弯管、热推弯管和异径管制作应符合下列规定:
1)压制弯管、热推弯管和异径管加工的主要尺寸偏差应符合CJJ28-2004规定; 2)焊制偏心异径管的椭圆度不应大于各端面外径的1%,且不得大于5mm; 3) 同心异径管两端中心线应重合。 (5)焊制三通制作应符合下列规定:
1)焊制三通,其支管的垂直偏差不应大于支管高度的1%; 2)设计要求需补强的焊制三通在制作时,应按要求进行补强。 (6)方形补偿器制作应符合下列规定:
1)方形补偿器的椭圆度、波浪度和角度偏差等应符合弯管制作的相应规定; 2)煨弯组合的补偿器、弯管之间的连接点应放在各臂的中部;
3)用冲压弯管或焊制弯管组焊的方形补偿器各臂应采用整管制作。 (7)管道支、吊架和滑托制作应符合下列规定:
1)支架、吊架和滑托的形式、材质、外形尺寸、制作精度及焊接质量应符合设计要求,焊接变形应予以矫正;
2)支架上滑托的滑动支撑板、滑托的滑动平面,导向支架的导向板滑动平面及支、吊架弹簧盒的工作面应平整、光滑,不得有毛刺及焊渣等;
3)组合式弹簧支架应具有合格证书,安装前应进行检查,并应符合下列要求:
外形尺寸偏差应符合设计要求;弹簧不应有裂纹、折叠、分层、锈蚀等缺陷;弹簧两端支撑面应与弹簧轴线垂直,其偏差不得超过自由高度的2%。弹簧两端支承面,系指弹簧两个端部的平面,自由高度是指弹簧在不受外力作用时的高度。
4)已预制完成并经检查合格的管道支架、滑托等应按设计要求进行防腐处理,并妥善保管;
5)焊在钢管外皮上的弧形板应采用模具压制成型,用同径钢管切割的,应采用模具整形,以免会使弧形板与管壁之间缝隙过大,
(8)管道加工和现场预制管件质量检验应符合下列规定:
1)钢管切口端面应平整,不得有裂纹、重皮、毛刺,熔渣应清理干净;
2)弯管的表面不得有裂纹、分层、重皮、过烧等缺陷,且应过渡圆滑,表面光洁; 3)管道加工和现场预制管件的焊接应符合有关规定;
4)管道加工和现场预制管件的允许偏差及检验方法应符合CJJ28-2004规定。 3.管道支、吊架安装
管道支、吊架安装的质量应符合下列规定:
(1)支、吊架安装位置应正确,埋设应牢固,滑动面应洁净平整,不得有歪斜和卡涩现象;
(2)活动支架的偏移方向、偏移量及导向性能应符合设计要求;
(3)管道支、吊架安装的允许偏差及检验方法应符合CJJ28-2004规定; (4)固定支架的检查应填写记录。 4.管沟和地上敷设管道安装
(1)管道安装前,准备工作应符合下列规定
1)根据设计要求的管径、壁厚和材质,应进行钢管的预先选择和检验,矫正管材的平直度,整修管口及加工焊接用的坡口; 2)清理管内外表面、除锈和除污;
3)根据运输和吊装设备情况及工艺条件,可将钢管及管件焊接成预制管组; 4)钢管应使用专用吊具进行吊装,在吊装过程中不得损坏钢管。
(2)管道安装应符合下列规定:
1)在管道中心线和支架高程测量复核无误后,方可进行管道安装; 2)安装过程中不得碰撞沟壁、沟底、支架等;
3)吊、放在架空支架上的钢管应采取必要的固定措施; 4)地上敷设管道的管组长度应按空中就位和焊接的需要来确定,宜等于或大于2倍支架间距;
5)每个管组或每根钢管安装时都应按管道的中心线和管道坡度对接管口。
(3)管口对接应符合下列规定:
1)对接管口时,应检查管道平直度,在距接口中心200mm处测量,允许偏差为lmm,在所对接钢管的全长范围内,最大偏差值不应超过lOmm;
2)钢管对口处应垫置牢固,不得在焊接过程中产生错位和变形;
3)管道焊口距支架的距离应保证焊接操作的需要;焊口不得置于建筑物、构筑物等
的墙壁中。
(4)套管安装应符合下列规定:
1)管道穿过构筑物墙板处应按设计要求安装套管,穿过结构的套管长度每侧应大于墙厚20—25mm;穿过楼板的套管应高出板面50mm;
2)套管与管道之间的空隙可采用柔性材料填塞;
3)防水套管应按设计要求制造,并应在墙体和构筑物砌筑或浇灌混凝土之前安装就
位,套管缝隙应按设计要求进行充填;
4)套管中心的允许偏差为lOmm。
(5)管道安装质量检验应符合下列规定: 1)管道安装坡向、坡度应符合设计要求;
2)蒸汽管道引出分支时,支管应从主管上方或两侧接出; 3)管道安装的允许偏差及检验方法应符合CJJ28-2004规定。
5.直埋保温管道安装
工厂预制直埋保温管道的质量比现场制造的直埋保温管道更可靠,因此推荐使用工厂预制直埋保温管道,其质量应符合国家现行标准。安装时应注意的事项如下:
(1)预制直埋保温管的现场切割应符合下列规定:管道配管长度不宜小于2m;在切割
时应采取措施防止外护管脆裂;切割后的工作钢管裸露长度应与原成品管的工作钢管露长度一致;切割后裸露的工作钢管外表面应清洁,不得有泡沫残渣。
(2)直埋保温管接头的保温和密封应符合下列规定:接头施工采取的工艺,应有合格的形式检验报告,形式检验报告应由有资质的检验单位根据有关标准出具;接头的保温和密封应在接头焊口检验合格后进行;接头处钢管表面应干净、干燥;对于环境温度低于接头原材料发泡的工艺使用温度时,可采用提高接头处环境温度或改变接头原材料配方等方法使其在该环境温度下能保证接头质量;接头外观不应出现熔胶溢出、过烧、鼓包、翘边、褶皱或层间脱离等现象;一级管网的现场安装的接头密封应进行100%的气密性检验。二级管网的现场安装的接头密封应进行不少于20%的气密性检验。气密性检验的压力为O.02MPa,用肥皂水仔细检查密封处,无气泡为合格。
(3)管道安装前应对单件产品预警线进行断路、短路检测;在管道接头安装过程中,应首先连接预警线,并在每个接头安装完毕后进行预警线断路、短路检测;在补偿器、阀门、固定支架等管件部位的现场保温应在预警系统连接检验合格后进行。
(4)直埋保温管道安装质量的检验项目及检验方法应符合CJJ28-2004要求。直埋保温管道的施工和安装还应符合国家现行标准《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T 81的规定。
6.法兰和阀门安装
(1)供热管网工程用的各种法兰阀门及调压板,流量孔板等处,都需要配制、安装法兰。法兰连接应符合下列规定:
1)安装前应对法兰密封面及密封垫片进行外观检查,密封面应表面光洁,螺纹完整、无损伤;
2)为防止泄漏,法兰端面应保持平行,偏差不大于法兰外径的1.5%,且不得大于2mm;不得采用加偏垫、多层垫或加强力拧紧法兰一侧螺栓的方法,消除法兰接口端面的缝隙;
3)法兰与法兰、法兰与管道应保持同轴,螺栓孔中心偏差不得超过孔径的5%; 4)垫片的材质和涂料应符合设计要求;当大口径垫片需要拼接时,应采用斜口拼接
或迷宫形式的对接,不得直缝对接。垫片尺寸应与法兰密封面相等;
5)严禁采用先加垫片并拧紧法兰螺栓,再焊接法兰焊口的方法进行法兰焊接; 6)螺栓应涂防锈油脂保护;
7)法兰连接应使用同一规格的螺栓,安装方向应一致,紧固螺栓时应对称、均匀地进行,松紧适度;紧固后丝扣外露长度应为2-3倍螺距,需要用垫圈调整时,每个螺栓应采用一个垫圈;
8)法兰内侧应进行封底焊;
9)软垫片的周边应整齐,垫片尺寸应与法兰密封面相符,其允许偏差应符合现行国家标准。
10)法兰与附件组装时,垂直度允许偏差为2—3mm。
(2)供热管网工程所用的阀门,必须有制造厂的产品合格证。一级管网主干线所用阀门及与一级管网主干线直接相连通的阀门,支干线首端和热力站入口处起关闭、保护作用的阀门及其他重要阀门(指一级管网、二级管网、热力站、中继泵站等处起关键作用的阀门)应由有资质的检测部门进行强度和严密性试验,检验合格,单独存放,定位使用,并填写阀门试验记录。
阀门安装应符合下列规定:
1)按设计要求校对型号,外观检查应无缺陷、开闭灵活;
2)为了减少由于介质中的焊渣等沉积物引起阀板边缘磨损,影响密封性能;防止电流穿过阀体,灼伤密封面;熄灭焊渣,应清除阀口的封闭物及其他杂物;
3)阀门的开关手轮应放在便于操作的位置;水平安装的闸阀、截止阀的阀杆应处于上半周范围内;
4)当阀门与管道以法兰或螺纹方式连接时,阀门应在关闭状态下安装;当阀门与管道以焊接方式连接时,阀门不得关闭;
5)有安装方向的阀门应按要求进行安装,有开关程度指示标志的应准确; 6)并排安装的阀门应整齐、美观,便于操作;
7)阀门运输吊装时,应平稳起吊和安放,不得用阀门手轮作为吊装的承重点,不得损坏阀门,已安装就位的阀门应防止重物撞击;
8)水平管道上的阀门,其阀杆及传动装置应按设计规定安装,动作应灵活;
9)焊接蝶阀应符合下列要求:阀板的轴应安装在水平方向上,轴与水平面的最大夹角不应大于60°,严禁垂直安装;焊接安装时,焊机地线应搭在同侧焊口的钢管上;安装在立管上时,焊接前应向已关闭的阀板上方注入100mm以上的水;焊接完成后,进行两次或三次完全的开启以证明阀门是否能正常工作。
10)焊接球阀应符合下列要求:球阀焊接过程中要进行冷却;球阀安装焊接时球阀应打开;阀门在焊接完后应降温后才能投入使用。 7.补偿器安装
(1)补偿器安装前应检查下列内容:使用的补偿器应符合国家现行标准;检查补偿器的外观;按照设计图纸核对每个补偿器的型号和安装位置;检查产品安装长度、接管尺寸应符合管网设计要求;校对产品合格证。
(2)波纹管补偿器安装应符合下列规定: 1)波纹管补偿器应与管道保持同轴。
2)有流向标记(箭头)的补偿器,安装时应使流向标记与管道介质流向一致。
(3)焊制套筒补偿器安装应符合下列规定: 1)焊制套筒补偿器应与管道保持同轴。 2)焊制套简补偿器芯管外露长度及大于设计规定的伸缩长度,芯管端部与套管内挡圈之间的距离应大于管道冷收缩量。
3)采用成型填料圈密封的焊制套筒补偿器,填料的品种及规格应符合设计规定,填料圈的接口应做成与填料箱圆柱轴线成45°的斜面,填料应逐圈装入,逐圈压紧,各圈接口应相互错开。
4)采用非成型填料的补偿器,填注密封填料时应按规定压力依次均匀注压。
(4)直埋补偿器的安装应符合下列规定:
1)回填后固定端应可靠锚固,活动端应能自由活动。
2)带有预警系统的直埋管道中,在安装补偿器处,预警系统连线应做相应的处理。 (5)一次性补偿器的安装应符合下列规定: 1)一次性补偿的预热方式视施工条件可采用电加热或其他热媒预热管道,预热升温温度应达到设计的指定温度。
2)预热到要求温度后,应与一次性补偿器的活动端缝焊接,焊缝外观不得有缺陷。
(6)球形补偿器的安装应符合下列规定: 1)与球形补偿器相连接的两垂直臂的倾斜角度应符合设计要求,外伸部分应与管道坡度保持一致。
2)试运行期间,应在工作压力和工作温度下进行观察,应转动灵活,密封良好。
(7)方型补偿器的安装应符合下列规定:
1)水平安装时,垂直臂应水平放置,平行臂应与管道坡度相同。 2)垂直安装时,不得在弯管上开孔安装放风管和排水管。 3)方形补偿器处滑托的预偏移量应符合设计要求。
4)冷紧应在两端同时、均匀、对称地进行,冷紧值的允许误差为10mm。
(8)自然补偿管段的冷紧应符合下列规定:
1)冷紧焊口位置应留在有利操作的地方,冷紧长度应符合设计规定。
2)冷紧段两端的固定支架应安装完毕,并应达到设计强度,管道与固定支架已固定连接。
3)管段上的支、吊架已安装完毕,冷紧焊口附近吊架的吊杆应预留足够的位移量。 4)管段上的其他焊口已全部焊完并经检验合格。 5)管段的倾斜方向及坡度应符合设计规定。 6)法兰、仪表、阀门的螺栓均已拧紧。
7)冷紧焊口焊接完毕并经检验合格后,方可拆除冷紧卡具。 8) 管道冷紧应填写记录。
练习题:
1.二级管网的直埋保温管道现场安装的接头密封应进行不少于(D )的气密性检验,气密性检验的压力为O.02MPa,用肥皂水仔细检查密封处,无气泡为合格。(单选题)
A.5% B.10% C.15% D. 20%
2.方型补偿器的安装应符合(B C )规定。(多选题)
A.水平安装时,垂直臂应水平放置,平行臂应与管道坡度相反; B.垂直安装时,不得在弯管上开孔安装放风管和排水管; C.方形补偿器处滑托的预偏移量应符合设计要求;
D.冷紧应在两端同时、均匀、对称地进行,冷紧值的允许误差为15mm。 3.焊制三通,其支管的垂直偏差不应大于支管高度的(B )。(单选题)
A.2% B. 1% C. 3% D. 2.5%
正确答案:1.D 2 B C 3. B
第二十四讲 设备安装及防腐保温工程 (第6章 供热工程的6.2.5、6.2.6)
重点内容:
1.热力站及中继泵站内管道、设备和通用组装件的安装 2.防腐和保温工程的施工要求和施工方法
具体内容:
一、热力站、中继泵站及通用组装件安装
热力站及中继泵站站内安装分为站内管道安装、站内设备安装和站内通用组装件安装。 1.站内管道安装
站内管道是连接设备之间、设备与外部管道的,施工时除应按一般的管道安装要求施工,还有特殊要求。
(1)管道安装过程中,安装中断的敞口处应临时封闭。
(2)管道穿越基础、墙壁和楼板,应预埋套管或预留孔洞,管道焊缝不应置于套管内和孔洞内。穿过墙壁的套管长度应伸出两侧墙皮20-25mm,穿过楼板的套管应高出地板面50 mm;套管与管道之间的空隙可用柔性材料填塞。预埋套管中心的允许偏差为lOmm,预留孔洞中心的允许偏差为25 mm。套管直径应比保温管道外径大50mm。位于套管内的管道保温层外壳应做保护层。
(3)为合理布置和保持整齐美观,管道并排安装时,直线部分应相互平行;曲线部分,当管道水平或垂直并行时,应与直线部分保持等距。管道水平上下并行时,弯管部分的曲率半径应一致。管道上使用机制管件的外径宜与直管管道外径相同。
(4)根据管道的强度条件计算,站内管道水平安装的支、吊架间距,不得大于CJJ28-2004中规定的距离。
(5)为保证安装和检修方便,防止拆卸阀门时,管道因重力作用向下移位,影响阀门的复位安装。在水平管道上装设法兰连接的阀门时,当管径大于或等于125mm时,两侧应设支、吊架;当管径小于125mm时,一侧应设支、吊架。在垂直管道上安装阀门时,阀门上部的管道应设吊架或托架。
(6)管道支、吊、托架的安装,应符合下列规定: 1) 位置准确,埋设应平整牢固;
2) 固定支架与管道接触应紧密,固定应牢固;
3) 滑动支座应灵活,滑托与滑槽两侧间应留有3-5mm的空隙;
4)无热位移管道的支架、吊杆应垂直安装;有热位移的支架、吊杆要向热膨胀的反
方向安装;
(7)管道与设备安装时,不应使设备承受附加外力,并不得使异物进入设备内。
(8)管道与泵或阀门连接后,不应再对该管道进行焊接或气割。 (9)站内管道安装的质量应符合CJJ28-2004规定: 2.站内设备安装
(1)施工单位需要在安装前对设备进行开箱检验,按设计要求核验设备规格、型号和质量及设备的技术文件、资料和专用工具等,并作记录。
(2)地脚螺栓是固定设备的重要部件,埋设时注意以下事项:
1)地脚螺栓在预留孔中要垂直,不能倾斜。
2)地脚螺栓底部锚固环钩外边缘与预留孔壁和孔底的距离不得小于15mm。 3)地脚螺栓上的油污和氧化皮等应清理干净,螺纹部分应涂少量油脂; 4)螺母与垫圈,垫圈与设备底座间的接触均应良好紧密; 5)拧紧螺母后,螺栓外露长度应为2—5倍螺距; 6)灌筑地脚螺栓用的细石混凝土(或水泥砂浆)应比基础混凝土的强度等级提高一级;
灌浆处应清理干净并捣固密实;拧紧地脚螺栓时,灌筑的混凝土应达到设计强度75%;
7)地脚螺栓露出基础的部分应垂直,设备底座套入地脚螺栓应有调整余量,每个地
脚螺栓均不得有卡涩现象。
(3)电动离心水泵安装应符合下列规定: 1)水泵就位前应做下列复查:
基础的尺寸、位置、标高应符合设计要求;设备应完好;盘车应灵活,无阻滞、卡涩现象,无异常声音;出厂时已配装、调试完善的部位,无拆卸现象。
2)水泵安装找平应符合下列要求:水泵的纵向和横向安装水平偏差为0.1‰,并应在泵的进出口法兰面或其他水平面上进行测量;小型整体安装的水泵,不应有明显的倾斜。 3)水泵的找正,当主动轴和从动轴用联轴节连接时,两轴的不同轴度,两半联轴节端面的间隙应符合设备技术文件的规定,主动轴与从动轴找正及连接应盘车检查,并应灵活; 4)三台及三台以上同型号水泵并列安装时,水泵轴线标高的允许偏差为土5mm,两台以下的允许偏差为±lOmm。
(4)换热器安装应符合下列规定:
1)换热器设备不应有变形,紧固件不应有松动或其他机械损伤。 2)属于压力容器设备的换热器,需带有国家技术监察部门有关检测资料,设备安装后,不得随意对设备本体进行局部切、割、焊等操作。
3)换热器应按照设计或产品说明书规定的坡度、坡向安装。
4)换热器附近应留有足够的空间,满足拆装维修的需要。试运行前应排空设备内的残液。
(5)凝结水箱、贮水箱安装应符合下列规定:
1)应按设计和产品说明书规定的坡度、坡向安装;
2)水箱的底面在安装前应检查涂料质量,缺陷应处理。
3)换热器和水箱安装的允许偏差及检验方法应符合CJJ28-2004要求。 (6)软化水装置安装应符合下列规定:
1)软化水装置管路的管材宜采用塑料管或复合管,不得使用引起树脂中毒的管材; 2)所有进出口管路应有独立支撑,不得用阀体做支撑;
3)两个罐的排污管不应连接在一起,每个罐应采用单独的排污管。
(7)除污器应按设计或标准图组装。安装除污器应按热介质流动方向,进出口不得装反,除污器的除污口应朝向便于检修的位置,宜设集水坑。 3.通用组装件安装
通用组装件亦是指分汽缸、分水器、集水器、减压器、疏水器、安全阀及测控装置等。安装时首先检查其质量保证文件,安装时要本着方便安装、操作、检修,保证安全的原则。
(1)分汽缸、分水器、集水器安装位置、数量、规格应符合设计要求,同类型的温度表和压力表规格应一致,且排列整齐、美观。
(2)减压器安装应符合下列规定: 1)减压器应按设计或标准图组装;
2)减压器应安装在便于观察和检修的托架(或支座)上,安装应平整牢固; 3)减压器安装完后,应根据使用压力调试,并做出调试标志。
(3)疏水器安装应按设计或标准图组装,并安装在便于操作和检修的位置,安装应平整,支架应牢固。连接管路应有坡度,出口的排水管与凝水干管连接时,要连在凝水管的上方。
(4)水位表安装应符合下列规定:
1)水位表应有指示最高、最低水位的明显标志,玻璃管的最低水位可见边缘应比最低安全水位低25mm,最高可见边缘应比最高安全水位高25mm; 2)玻璃管式水位计应有保护装置; 3)放水管应接到安全地点。
(5)安全阀安装应符合下列规定:
1)安全阀必须垂直安装,并在两个方向检查其垂直度,发现倾斜时应予以校正。 2)安全阀在安装前,应根据设计和用户使用需要送相关的有检测资质的单位进行检测,同时按设计要求进行调整,调校条件不同的安全阀应在试运行时及时调校。
3)安全阀的开启压力和回座压力应符合设计规定值,安全阀最终调整后,在工作压力下不得有泄漏现象。
4)安全阀调整合格后,应填写安全阀调整实验记录。
5)蒸汽管道和设备上的安全阀应有通向室外的排汽管。热水管道和设备上的安全阀应有接到安全地点的排水管,并应有足够的截面积和防冻措施确保排放通畅。在排汽管和排水管上不得装设阀门。
(6)压力表安装应符合下列规定:
1)压力表应安装在便于观察的位置,并防止受高温、冰冻和振动的影响; 2)压力表宜安装内径不小于10mm的缓冲管;
3)压力表和缓冲管之间应安装阀门,蒸汽管道安装压力表时不得用旋塞阀;
4)压力表的量程,当设计无要求时,应为工作压力的1.5-2倍; 5)压力表的安装不应影响设备和阀门的安装、检修、运行操作。
(7)管道和设备上的各类套管温度计应安装在便于观察的部位,底部应插入流动的介质内,不得安装在引出的管段上,不宜选在阀门等阻力部件的附近和介质流束呈死角处,以及振动较大的地方。温度表的安装不应影响设备和阀门的安装、检修、运行操作。 (8)温度取源部件在管道上的安装应符合下列规定:
1)与管道垂直安装时,取源部件轴线应与工艺管道轴线垂直相交;
2)在管道的拐弯处安装时,宜逆着介质流向,取源部件轴线应与管道轴线相重合; 3)与管道倾斜安装时,宜逆着介质流向,取源部件轴线应与管道轴线相交。
(9)压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时,应安装在温度取源部件的上游侧。 (10)管道和设备上的放气阀,操作不便时应设置操作平台;站内管道和设备上的放气阀,在放气点高于地面2m时,放气阀门应设在距地面1.5m处便于安全操作的位置。 (11)流量测量装置应在管道冲洗合格后安装,前后直管段长度应符合设计要求。 (12)调节与控制阀门的安装应符合设计要求。
二、防腐和保温工程
1.防腐工程
(1)防腐材料、稀释剂和固化剂等材料的品种、规格、性能应符合现行国家标准和设计要求,产品应有质量合格证明文件(出厂合格证、有资质的检测机构的检测报告等),并应符合环保要求。
(2)材料在运输、储存和施工过程中,应采取有效措施,防止变质和污染环境。涂料应密封保存,严禁明火和暴晒。所用材料应在有效期内使用。
(3)涂料种类、性能、涂刷层数、涂层厚度及表面标记等应按设计规定执行,设计无规定时,应符合下列规定:
1)明装无保温层管道、设备等,应涂一道防锈漆和两道面漆;有保温层时,应涂两道防锈漆;
2)暗装管道应涂两道防锈漆;
3)涂层厚度,应符合产品质量要求;
4)涂料的耐温性能、抗腐蚀性能应按输热介质温度及环境条件进行选择。
(4)多种涂料配合使用,各涂料性能应相互匹配,配比合适。调制成的涂料内不得有漆皮等影响涂刷的杂物,并应按涂刷工艺要求稀释至适当稠度,
搅拌均匀,色调一致,及时使用,涂料应密封保存。
(5)为防止因基面有锈污影响漆膜的附着能力,使漆膜脱落,涂刷前的钢材表面除锈质量应按设计要求和现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB 8923的规定执行。
(6)涂刷时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求。当无要求时,环境温度宜在5~40℃之间,相对湿度不应大于75%。涂刷时金属表面应干燥。在雨雪和大风天气中进行涂刷,应有遮挡。涂刷后4天内应免受雨淋;当环境温度低于-5℃时,油漆黏度增大,喷涂时会产生厚薄不均、不易干燥等缺陷,应按照涂料的性能掺入可促进漆膜固化的掺合料,并将漆膜的金属面加热至30~40℃,再进行涂刷。当环境温度低于-25℃时,不宜进行涂料施工。
(7)在自然干燥的现场涂刷时应防止漆膜被污染和受损坏。多层涂刷时,在前一遍漆膜未干前不得涂刷第二遍漆。全部涂层完成后,漆膜未干燥固化前,不得进行下道工序施。
(8)已完成防腐的管道、管件、附件、设备等,在漆膜干燥过程中应防止冻结、撞击、振动和湿度剧烈变化,并应做好成品保护。损坏的漆膜在下道工序施工前应提前进行修补,并进行检验。
(9)安装后无法涂刷或不易涂刷的部位,安装前应预先涂刷。
(10)预留的未涂刷部位,在其他工序完成后,应按要求进行涂刷。管道的焊口部位应加强防腐和检查。
(11)用涂料和玻璃纤维做加强级防腐时首先要刷底漆,底漆要刷得均匀完整,无空白、凝块和流痕;然后再缠玻璃丝布,缠绕要均匀、紧密,与管道粘接牢固,玻璃纤维的厚度、密度、层数应符合设计要求,玻璃丝布的缠绕要重叠,重叠部分要大于布宽的1/2,玻璃丝布的两面都要沾油,而且沾油要均匀,经刮板或挤压滚轮后,布面无空白,不得淌油和滴油;完成后的防腐层表面,应该光滑、无气孔、裂纹等。为防止焊接时将防腐层烧坏,钢管两端留出200—250mm空白段。
(12)埋地钢管阴极保护防腐宜按《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护规范》SY/T0019规定执行。
(13)涂料质量应符合下列规定:
1)与基面粘结牢固,涂层应均匀,厚度应符合产品要求,面层颜色一致; 2)漆膜均匀、完整,无漏涂、损坏;
3)色环宽度一致,间距均匀,与管道轴线垂直;
4)钢管除锈、涂料质量标准应符合CJJ28-2004规定。
(14)当保温外保护层采用金属板时,保温层表面应铲平灰疤、补平凹痕、填严缝隙、打磨光滑,按规定进行防腐。 2.保温工程
(1)保温材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求,产品应有质量合格证明文件(出厂合格证、有资质的检测机构的检测报告等),并应符合环保要求。
(2)材料进场时应对品种、规格、外观等进行检查验收,并从进场的每批保温材料中,应任选1-2组试样进行导热系数测定,导热系数超过设计取定值5%就以上的材料不得使用。
(3)材料进入现场后应妥善保管,防止受潮。受潮的材料,不得使用。
(4)便于试压中检查渗漏情况,管道、设备的保温应在试压、防腐验收合格后进行。如钢管预先做保温,则应将环形焊缝等需要检查处留出,待各项检验合格后,再将留出部位进行防腐、保温。
(5)防止保温材料遇水受潮,从而失去或降低保温效果。如果在雨雪中施工必须采取搭建防护棚等措施。
(6)采用湿法施工的保温工程,室外平均温度低于5℃时,应采取防冻措施。 (7)保温层施工应符合下列规定:
1)当保温层厚度超过lOOmm时,应分为两层或多层逐层施工,便于施工,减少热损失。
2)保温棉毡、垫的保温厚度和密度应均匀,外形应规整,密度应符合设计要求。 3)瓦块式保温制品的拼缝宽度不得大于5mm。缝隙用石棉灰胶泥填满,并砌严密,瓦块内应抹3-5mm厚的石棉灰胶泥层,且施工时应错缝。当使用两层以上的保温制品时,同层应错缝,里外层应压缝,其搭接长度不应小于50mm。每块瓦应有两道镀锌钢丝或箍带
扎紧,不得采用螺旋形捆扎方法,以免导致瓦块易松或脱落。
4)各种支架及设备的保温应按热伸长方向留出伸缩缝,以防热胀冷缩时破坏保温。保温结构不得妨碍支架的滑动和设备的正常运行。 5)管道端部或有盲板的部位应敷设保温层。
(8)保温固定件、支撑件的设置,立式设备和大管径的垂直管道,每隔3—5m需设保温层承重环或抱箍,防止保温层因自身重力作用而脱落,其宽度为保温层厚度的2/3,并进行防腐。
(9)采用硬质保温制品施工时,应按设计要求预设伸缩缝。当设计无规定时应符合下列规定:
1)两固定支架间的水平管道至少应预留一道伸缩缝; 2)立式设备及垂直管道,应在支承环下面留设伸缩缝; 3)弯头两端的直管段上,可各留一道伸缩缝; 4)两弯头之间的距离较近时可留一道伸缩缝;
5)管径大于DN300、介质温度大于120℃的管道应在弯头中部留一道伸缩缝。管道伸缩缝的宽度宜为20mm,设备伸缩缝的宽度宜为25mm。伸缩缝应采用导热系数与保温材料相接近的软质保温材料充填严密,捆扎牢固。
(10)为减少热损失,降低环境温度,设备应按设计要求进行保温,保温不得遮盖设备铭牌。
(11)保温层端部应做封端处理。设备、容器上的人孔、手孔等需要拆装部位,应做成45°的坡面。
(12)阀门、法兰等部位的保温结构应易于拆装,靠近法兰处,应在法兰的一侧留出螺栓的长度加25mm的空隙,阀门保温层应不妨碍填料的更换。有冷紧或热紧要求的管道上的法兰,应在冷拧紧或热拧紧完成后再进行保温。
(13)采用纤维制品保温材料施工时,为使其形成一个整体,保证保温效果,应与被保温表面贴紧纵向接缝位于管子下方45°位置,接头处不得有空隙。双层结构时,层间应盖缝,表面应保持平整,捆扎间距不得大于200mm,并适当紧固,厚度均匀。
(14)复合硅酸盐类保温不适合用在大管径供热管道施工中,但适合用在复杂设备的保温,易于成型,减少保温难度。使用软质复合硅酸盐保温材料,应按设计要求执行;设计无要求时每层抹lOmm压实,不需压光,待表面有一定强度时,再抹第二层。
(15)直埋管道保温质量应按要求执行。 (16)保温层施工质量应符合下列规定:
1)保温固定件、支承件的安装应正确、牢固,支承件不得外露,其安装间距应符合设计要求。
2)保温层厚度应符合设计要求。
3)质量检查时,设备每50m2或管道每50m应各取样抽检三处,其中有一处不合格时,应就近加倍取点复查,仍有1/2不合格时,应认定该处为不合格。超过500m2的同一设备或超过500m的同一管道保温工程验收时,取样布点的间距可增大。
4)保温层密度的检查应现场切取试样检查,棉毡类保温层安装密度允许偏差为10%;板、管壳类保温层安装密度允许偏差为5%。
5)保温结构的端部不应妨碍管道附件(如法兰、阀门等)螺栓的拆装和门盖的开启。 6)保温层施工允许偏差及检验方法,应符合CJJ28-2004规定。 3.保护层
(1)如果保护层做在潮湿的保温层上,会造成保护层开裂等现象,影响保护层和保温层质量,所以保护层应做在干燥、经检查合格的保温层表面上,应确保各种保护层的严密性和牢固性。
(2)为保证保护层的严密性,复合材料保护层施工应符合下列规定:
1)玻璃纤维以螺纹状紧缠在保温层外,前后均搭接50mm,布带两端及每隔300mm用镀锌钢丝或钢带捆扎。
2)对复合铝箔,可直接敷在平整保温层表面上。接缝处用压敏胶带粘贴和铆钉固定,垂直管道及设备的敷设由下向上顺水接缝。
3)对玻璃钢材料,保护壳连接处用铆钉固定,纵向搭接尺寸宜为50-60mm,环向搭接
宜为40—50mm,垂直管道及设备敷设由下向上,成顺水接缝。
4)对铝塑复合板,可用于软质绝热材料的保护层施工中铝塑复合板正面应朝外,不得损伤其表面,轴向接缝用保温钉固定,间距宜为60-80mm,环向搭接宜为30—40mm,纵向搭接不得小于lOmm。垂直管道的敷设由下向上,成顺水接缝。
(3)为使保护层整齐,防潮绝热性能好,石棉水泥保护层施工应符合下列规定: 1)抹面保护层的灰浆密度不得大于1000kg/m3;抗压强度不应小于0.8MPa;干燥后不得产生裂缝、脱壳等现象,不得对金属腐蚀;
2)抹石棉水泥保护层以前,应检查钢丝网有无松动部位,并对有缺陷的部位进行修整,保温层的空隙应采用胶泥充填。保护层分两次抹成,第一层找平和挤压严实,第一层稍干后再加灰泥压实、压光;
3)抹面保护层未硬化前应有防雨雪措施。当环境温度低于5℃,应有冬季施工方案,采取防寒措施。
(4)为增加其严密性,防止接口处渗水,金属保护层施工应符合下列规定:
1)金属保护层应按设计要求执行,设计无规定时,宜选用镀锌薄钢板或铝合金板; 2)安装前,金属板两边先压出两道半圆凸缘。对设备保温,可在每张金属板对角线上压两条交叉筋线;
3)垂直方向的施工应将相邻两张金属板的半圆凸缘重叠搭接,自下而上顺序施工,上层板压下层板,搭接长度宜为50mm;
4)水平管道的施工可直接将金属板卷合在保温层外,按管道坡向自下而上顺序施工。两板环向半圆凸缘重叠,纵向搭口向下,搭接处重叠宜为50mm;
5)搭接处应采用铆钉固定,间距不得大于200mm; 6)金属保护层应留出设备及管道运行受热膨胀量;
7)在露天或潮湿环境中保温设备和管道的金属保护层,应按规定嵌填密封剂或在接缝处包缠密封带;
8)在已安装的金属保护层上,严禁踩踏或堆放物品。
(5)保护层质量应符合下列规定:
1)缠绕式保护层应裹紧,重叠部分宜为带宽的1/2,不得有松脱、翻边、皱褶和鼓包等缺陷,缠绕的起点和终点宜采用镀锌钢丝或箍带捆扎结实。
2)涂抹保护层表面应平整光洁、轮廓整齐,镀锌钢丝头不得外露,抹面层不得有酥松和冷态下的干缩裂缝。
3)金属保护层不得有松脱、翻边、豁口、翘缝和明显的凹坑。保护层的环向接缝,应与管道轴线保持垂直。纵向接缝应与管道轴线保持平行。设备及大型贮罐保护层的环向接缝与纵向接缝应互相垂直,并成整齐的直线。保护层的接缝方向应与设备、管道的坡度方向一致。保护层的椭圆度不得大于lOmm。保护层的搭接尺寸应符合设计要求。 4)保护层表面不平度允许偏差及检验方法应符合CJJ28-2004规定。
练习题:
1.管道穿越基础、墙壁和楼板,应预埋套管或预留孔洞,预留孔洞中心的允许偏差为(C )mm。(单选题)
A.20 B. 30 C. 25 D. 10
2.采用湿法施工的保温工程,室外平均温度低于(A C )时,应采取防冻措施。(单选题)
A.5℃ B. 8℃ C. 0℃ D. 10℃
3.压力表安装应符合(A B D )规定。(多选题)
A.压力表应安装在便于观察的位置,并防止受高温、冰冻和振动的影响; B.蒸汽管道安装压力表时不得用旋塞阀;
C.压力表的量程,当设计无要求时,应为工作压力的1.2倍;
D.压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时,应安装在温度取源部件的上游侧。
正确答案:1.C 2 A C 3.A B D
第二十五讲 试验、清洗、试运行及工程验收 (第6章 供热工程的6.2.7-6.2.10)
重点内容:
1.供热管网工程的强度试验和严密性试验要求与方法
2. 管道清洗的要求与方法
3. 管网和热力站试运行的要求与方法 4. 工程验收的要求与方法
具体内容: 一、试验
供热管网工程的管道和设备等应按进行强度试验和严密性试验. 强度试验是在管道的接口防腐、保温以及设备安装前进行,严密性试验是在管道的安装工程全部完成后进行的总体试验.未经强度试验的焊口不得进行防腐和保温,并应参加严密性试验。严密性试验可以分段进行,以一个完整的设计施工段为一个试验段。 1.试验压力
(1)一级管网及二级管网的强度试验压力应为1.5倍设计压力,严密性试验压力应为1.25倍设计压力,且不得低于0.6MPa。
(2)热力站、中继泵站内的管道和设备的试验应符合下列规定:
1)站内所有系统均应进行严密性试验,试验压力应为1.25倍设计压力,且不得低于0.6 MPa。
2)站内设备应按设计要求进行试验。当设备有特殊要求时,试验压力应按产品说明书或根据设备性质确定。
3)开式设备只做满水试验,以无渗漏为合格。 2.水压试验
(1)管道水压试验应以洁净水作为试验介质; (2)充水时,应排尽管道及设备中的空气;
(3)试验时,环境温度不宜低于5℃;当环境温度低于5℃时,应有防冻措施;
(4)当运行管道与试压管道之间的温度差大于100℃时,应采取相应措施,确保运行管道和试压管道的安全;
(5)对高差较大的管道,应将试验介质的静压计入试验压力中。热水管道的试验压力应为最高点的压力,但最低点的压力不得超过管道及设备的承受压力。
(6)试验过程中发现渗漏时,严禁带压处理,容易造成事故。消除缺陷后,应重新进行试验。
(7)水压试验的检验内容及检验方法应符合CJJ28-2004规定。
(8)试验结束后,应及时拆除试验用临时加固装置,排尽管内积水。排水时一定要打开放气阀门,防止形成负压破坏管道和设备,并清理管道及除污器内杂物。
(9)试验合格后,填写强度、严密性试验记录。
二、清洗
供热管网的清洗应在试运行前进行。清洗方法分为人工清洗、水力冲洗和气体吹洗。人工清洗用于管径大于600mm而且水源不足的条件下;水力冲洗可用于任何管径;气体吹洗一般用于蒸汽管道。
1.热水管网的水力冲洗
(1)冲洗应按主干线、支干线、支线分别进行,二级管网应单独进行冲洗。冲洗前应充满水并浸泡管道,水流方向应与设计的介质流向一致; (2)冲洗应连续进行并宜加大管道内的流量,管内的平均流速不应低于lm/s,排水时,不得形成负压;
(3)对大口径管道,当冲洗水量不能满足要求时,宜采用人工清洗或密闭循环的水力冲洗方式。采用循环水冲洗时管内流速宜达到管道正常运行时的流速。当循环冲洗的水质较脏时,应更换循环水继续进行冲洗;
(4)水力冲洗的合格标准应以排水水样中固形物的含量接近或等于冲洗用水中固形物的含量为合格;
(5)冲洗时排放的污水不得污染环境,严禁随意排放;
(6)水力清洗结束前应打开阀门用水清洗。清洗合格后,应对排污管、除污器等装置进行人工清除,保证管道内清洁。 2.蒸汽管网的蒸汽吹洗
(1)吹洗前应缓慢升温进行暖管。用进汽阀门控制暖管速度,暖管速度宜控制在800m/h左右,并应及时疏水。检查管道热伸长、补偿器、管路附件及设备等工作情况,恒温1h后进行吹洗。
(2)吹洗时必须划定安全区,设置标志,确保人员及设施的安全,其他无关人员严禁进入。
(3)吹洗用蒸汽的压力和流量应按设计计算确定,吹洗压力不应大于管道工作压力的75%,吹洗前蒸汽压力一般控制在0.6MPa,吹洗过程中出口压力不宜低于0.4MPa。 (4)吹洗次数应为2-3次,每次的间隔时间宜为20-30min。 (5)蒸汽吹洗的检查方法:以出口蒸汽为纯净气体为合格。
清洗合格的管道,不应再进行焊接安装等影响清洁的工作,而且新接入的管道或分支必须是清洗合格的管道。供热管网清洗合格后,应填写清洗检验记录。
三、试运行
试运行应在单位工程验收合格,热源已具备供热条件后进行,其目的就是在正常运行条件下对施工、设计和设备进行考核,因为试运行是对整个系统的一次考核检验,系统内所有的设备附件等等都要参入,同时又是整个系统的一次磨合。 1一般规定
(1)供热管线工程宜与热力站工程联合进行试运行,以保证管道带热负荷运行。
(2)在环境温度低于5℃进行试运行时,应制定可靠的防冻措施。
(3)在试运行期间管道法兰、阀门、补偿器及仪表等处的螺栓应进行热拧紧。热拧紧时的运行压力应为0.3MPa以下,温度宜达到设计温度,螺栓应对称,均匀适度紧固。在热拧紧部位应采取保护操作人员安全的可靠措施。
(4)试运行期间发现的问题,属于不影响试运行安全的,可待试运行结束后处理。属于必须当即解决的,应停止试运行,进行处理。试运行的时间,应从正常试运行状态的时间起计72h。
(5)供热工程应在建设单位、设计单位认可的参数下试运行,试运行的时间应为连续运行72h。试运行应缓慢地升温,升温速度不应大于lO℃/h。在低温试运行期间,应对管道、设备进行全面检查,支架的工作状况应做重点检查。在低温试运行正常以后,可再缓慢升温到试运行参数下运行。 2.蒸汽管网的试运行
(1)试运行前应进行暖管,暖管合格后,缓慢提高蒸汽管的压力,待管道内蒸汽压力和温度达到设计规定的参数后,保持恒温时间不宜少于1h。应对管道、设备、支架及凝结水疏水系统进行全面检查;
(2)在确认管网符合要求后,应对用户的用汽系统进行暖管和各部位的检查,确认热用户用汽系统符合要求后再缓慢地提高供汽压力并进行适当的调整,供汽参数达到设计要求后即可转入正常的供汽运行;
(3)试运行开始后,应每隔1h对补偿器及其他设备和管路附件等进行检查,并应做好记录。
3.热力站试的运行
(1)热力站试运行前(指管网灌水前)准备工作: 1)热力站内所有系统和设备经验收合格;
2)热力站内的管道和设备的水压试验及清洗合格;
3)制软化水的系统,经调试合格后,向系统注入软化水;
4)水泵试运转合格,并应符合下列要求:各紧固连接部位不松动;润滑油的质量数
量符合设备技术文件的规定;安全保护装置灵敏可靠;盘车灵活正常;启动前泵的进口阀门
全打开,出口阀门全关;水泵在启动前与管网连通,水泵应充满水并排净空气;在水泵出口阀门关闭的情况下启动水泵,其出口阀门前压力表显示的压力应符合水泵的最高扬程,水泵和电机应无异常情况;逐渐开启水泵的出口阀门,水泵的工作扬程与设计选定的扬程相比较,两者应当接近或相等,同时保证水泵的运行安全;在2h的运转期内不应有不正常的声音;各密封部位不应渗漏;各紧固部位不应松动;滚动轴承的温度不应高于75℃;填料升温正常,电动机的电流没超过额定值,泵的安全保护装置灵敏可靠;采暖用户将系统充满水;蒸气用户具备送汽条件;板式换热器两侧应同步逐渐升压至工作压力。
(2)热水管网和热力站试运行应符合以下规定: 1)关闭管网所有阀门;
2)排气充水,水满后关闭放气阀;
3)全线水满后,再次逐个进行放气确认管内无气体后,关闭放气阀并上丝堵;
4) 试运行开始(管网灌满水开始升温)后,间隔1h对补偿器及其他设备和管路附件等进行检查,并做好记录。
(3)试运行合格后要填写试运行记录,应从管网灌水至试运行结束的整个过程都进行记录;试运行72h应从整体管网达到运行温度后开始。
四、工程验收
工程验收应在施工单位自检合格的基础上进行.工程验收包括施工完成后的施工验收和试运行合格后的竣工验收.施工验收指施工完成后在试运行前由建设单位组织设计单位、施工单位、监理单位、管理单位等对工程进行验收。竣工验收指试运行合格后,竣工资料已整理完毕,而且宜在正常运行一段时间后,由建设单位组织设计单位、施工单位、监理单位、管理单位等对资料和工程进行验收,当工程项目较大时可分成若干个单位工程进行验。施工验收和竣工验收应对验收项目做出结论性意见,如有缺陷应在处理合格后重新验收,验收合格后签署验收文件,移交工程,并填写竣工交接书。 1工程验收复检的主要项目
复检是在各种检验及自检的基础上进行的验收,主要目的是检查工程各部位是否达到设计要求及使用标准,检查各种记录是否完整、合格。检的主要项目为承重和受力结构;结构防水效果;补偿器;焊接;防腐和保温;泵、电气、监控仪表、换热器和计量仪表安装;其他标准设备安装和非标准设备的制造安装。 2 竣工验收
(1)施工单位应提供下列资料:
1)施工技术资料:①施工组织设计或施工技术措施。②竣工测量资料。③竣工图。
2)施工管理资料:①材料的产品合格证、材质单、分析检验报告。②设备的产品合格
证、安装说明书、专用工具和备件的移交证明。③规范中规定的施工单位应进行的各种检查、检验、记录等。④工程竣工报告。⑤其他需要提交的资料。
(2)检查项目宜符合下列规定:
1)供热管网输热能力及热力站各类设备达到设计参数,输热损耗不高于同家规定标准,管网末端的水力工况、热力工况满足末端用户的要求。
2)管网及站内系统、设备在工作状态下严密,管道支架和热补偿装置及热力站热机、电气等设备应正常、可靠。
3)计量准确、安全装置灵敏可靠。
4)各种设备的性能、工作状态正常,运转设备产生的噪音值符合国家规定标准。 5)供热管及热力站防腐工程施工质量合格。 6)工程档案资料符合要求。
7)保温工程在第一个采暖季结束后,建设单位组织监理单位、施工单位、设计单位参
加,对保温效果进行鉴定,并按现行国家标准《设备及管道保温效果的测试与评价》GB8174进行测定与评价,在此基础土提出报告. 3.工程质量验收方法
(1)工程质量的验收应按分项、分部、单位工程三级进行,当该工程不划分部时,可按分项、单位工程两级进行。 1)分项工程包括下列内容:
沟槽、模板、钢筋、混凝土(垫层、基础、构筑物)、砌体结构、防水、止水带、预制构件安装、回填土等土建分项工程;管道安装、支架安装、设备及管路附件安装、焊接、管道防腐及保温等热机分项工程;热力站、中继泵站的建筑和结构部分等按现行国家有关标准执行。
2)分部工程宜按长度、专业或部位划分为若干个分部工程。如工程规模小,可不划分部工程。
3)单位工程宜为一个合同项目。
(2)工程质量验收结果分为“合格”和“不合格”,用质量合格率衡量,质量合格率为同一检查项目中的合格点(组)数占同一检查项目中的应检点(组)数的百分比。
(3)验收评定应符合下列要求:
1)分项工程合格的要求:主控项目合格率为100%;一般项目的合格率在80%以上,不符合要求的点的最大偏差在允许偏差的1.5倍以内。在验收中凡达不到合格标准的分项工程,必须返修、返工直到合格。未达到合格时不许进行下道分项工程的施工。抽检项目有不合格时应加倍抽检,再有不合格时应100%检查。
2)分部工程的所有分项工程合格,该分部工合格。
3)单位工程的所有分部工程合格,该单位工程合格。
(4)工程质量验收应符合下列规定:
1)分项工程交接检验在施工班组自检、互检基础上由检验人员进行,并填表《分项工程质量验收报告》。
2)分部工程检验由检验人员在分项工程交接检验的基础上进行,验收合格后填写表《分部工程质量验收报告》。
3)单位工程检验由检验人员在分部工程检验或分项工程交接检验的基础上进行,验收合格后填写表《单位工程质量验收报告》。
练习题:
1.一级管网及二级管网的严密性试验压力应为(B)倍设计压力,且不得低于0.6MPa。(单选题)
A. 1.3 B. 1.25 C. 1.5 D. 2
2. 热水管网的水力冲洗时, 管内的平均流速不应低于(C)m/s. (单选题)
A. 0.5 B. 1.5 C. 1 D. 2
3.供热管道试运行的时间应为连续运行(C)h。(单选题)
A. 24 B. 48 C. 72 D. 12
4.工程验收评定时,分项工程合格的要求为主控项目合格率为100%,一般项目的合格率在(A )以上,不符合要求的点的最大偏差在允许偏差的1.5倍以内。(单选题)
A. 80% B. 85% C. 70% D. 90%
正确答案:1.B 2 C 3.C 4. A
第二十六讲 市政热力管道工程质量通病与防治
(第6章 供热工程的6.3)
重点内容:
1. 土建工程质量通病与防治 2. 焊接工艺质量通病与防治
3. 管道安装工程质量通病与防治 4. 热力站安装工程质量通病与防治 5. 防腐和保温工程质量通病与防治
具体内容:
一、土建工程质量通病与防治
1.管道基座不牢固
现象:混凝土管道支架、支座或地沟底板塌陷,造成管道拉裂。
原因:设计未按实际地质情况提出地基处理要求;施工中未核对地质情况而盲目施工;土建未按施工图和施工规范施工。
防治:工程放线后应请设计人员踏勘现场;施工中发现地质情况与设计资料不一致时,应及时向设计人反映;施工中加强工序检查,严格执行施工规范。 2.直埋管道的回填土不合格
现象:管基过软;管底局部过硬;破坏保温层以至伤及管道,管道接口渗漏;不均匀沉降改变管道坡度。
原因:回填的土源不合格,有过多的杂物、砖石或冻土块;对不合格的土源不加处理就回填;未按设计要求先填砂子后填素土,未进行分层夯实。
防治:选好回填土源,有杂物、石头和冻块的砂、土应过筛使用;回填土的施工程序必须符合施工规范的规定,加强工序检查进行回填土测试。 3.卷材防水接头搭接不良
现象:接头搭接不良地下水沿着接头缝隙渗入。 原因:搭接长度不符合要求;接头处粘结不牢。 防治:对第一种情况应在铺贴前,事先进行丈量,并按规范要求留出搭接长度,划好线,铺贴时按所划线铺贴。对第二种情况要注意使卷材接头处保持清洁干燥,不要受到污染,搭接时要注意满铺胶料,收头时用力压铺,将胶挤出,挤出的胶用刮板刮平。 4.防水层空鼓
原因:基层潮湿、不平整、不清洁,操作时刷油不均、铺贴时用力不均。
防治:施工前一定要将基层处理干净,铺贴时要顺一个方向滚压,以排除残存空气;对已经出现的空鼓要将空鼓部分剪掉,加铺卷材或玻璃丝布,使其补贴密实。 5. 刚性防水局部表面渗水
原因:不按规定操作,基面不平整,分层不均、摸压不实等。
防治:操作时尤其要注意第一遍素水泥浆,要分两次抹压,第一层要反复刮抹使之填实基层的空隙,并与基层结合牢固。在第一遍素浆初凝时,抹第一层水泥砂浆,用铁抹子反复揉压,在不破坏素灰层的情况下使两层牢固结合;第一遍收压砂浆层表面要粗毛,第二遍收压表面要细毛砂浆层密实强度高不起砂,要严格控制水灰比。
二、焊接工艺质量通病与防治
1.错边
现象:外表面不在同一平面,焊缝高度不一致。
原因:焊前准备工作没有做好,操作马虎,对口不直,下料端面倾斜,管料扁圆。 防治:要求工人在操作时对口要仔细找正,下料切割细心,时时检查管材质量,焊接过程中应精心操作,管口四周先点焊固定,再进行下步操作。 2.焊缝外观不良
现象:焊缝表面凹凸不平,宽窄不匀。
原因:焊工操作不当,运条速度掌握不一致,收弧过快或过慢,焊接参数选择不合适等都可以造成以上现象。
防治:操作时要选择合适的焊接参数,要求焊工精心操作,仔细清渣后精心补焊一层。 3.咬边
现象:焊缝与钢管交界处烧成缺口没有得到熔化金属的补充。
原因:如果焊接电流过大,电弧太长或操作不熟练,坡口打磨不均匀,就可以造成以上现象。
防治:作时要注意首先要选用合适的电流,避免电流过大;电焊工操作时电弧不能拉得过长,控制好焊条的角度和运弧方法,焊接区域应打磨干净,坡口打磨均匀。 4.焊瘤
现象:在正常焊缝之外出现多余焊接金属的现象。
原因:熔池温度过高,凝固较慢,在蚀水自重作用下下坠形成焊瘤;坡口定焊中如焊接电流过大,焊条角度不对或操作手势不当也易产生这种缺陷。
防治:熔池下部出现“小鼓肚”时,可利用焊条左右摆动和排弧动作加以控制;焊接坡口立焊接头时,应选用3.2mm 的焊条,并应适当减小焊接电流。
5.弧坑过大 原因:由于在焊接过程中突然灭弧引起焊接收弧时弧坑未填满,在焊缝上有明显的缺肉,甚至产生龟裂。
防治:具体操作时要注意焊条在收弧处稍多停留一会,或者采用几次断续灭弧补焊,填满凹坑,碱性直流焊条不宜采用断续灭弧法,以防产生气孔。 6.夹渣
现象:焊缝中存在块状或弥散状非金属夹渣物。
原因:准备工作未做好或操作技术不熟练、选用焊条不当、焊接电流过小、钝边大坡口角度小、焊条直径较粗等、焊接区域没打磨干净、焊条药皮渗入焊缝金属、在多层施焊时,熔渣没有清除干净都可以造成以上现象。
防治:采用焊接工艺性能良好的焊条,控制电流;要在坡口焊中宜采用适宜直径的焊条;要焊接区域打磨干净;要分层施焊时,层层将焊渣清理干净。 7.熔合性区域及焊接区域电弧烧伤
原因:由于焊工操作不慎,使焊条、焊把等与钢管引焊部位接触,短暂地引起电弧后,将钢管表面局部烧伤,形成缺肉或凹坑,或产生淬硬组;焊接工人技术水平低,不能连续焊接,出现多次重新起弧所引起的焊缝钢管附近表面有缺肉或凹坑或附着焊肉的现象。
防治:精心操作,避免带电金属与钢管表面相碰引起电弧;不得在非焊接部位随意引弧;提高技术水平,掌握运条左右摆动及挑弧幅度,不断断续续起弧;接地线与焊件保证良好接触。 8.裂纹
现象:按其产生的部位不同,有纵向裂纹、横向裂纹、熔合线裂纹、焊缝根部裂纹、弧坑裂纹、热影响区裂纹;按其产生的温度和时间不同,有热裂纹和冷裂纹。
原因:焊接碳、锰、硫、磷化学成分含量较高的钢筋时,在焊缝接热循环的作用下,近缝区易产生淬火组织,这种脆性组织加上较大的收缩应力,容易导致焊缝或近缝区产生裂纹;焊条质量低劣,焊芯中碳、硫、磷含量超过规定;焊接次序不合理,容易产生过大的内压力,引起接头裂纹;焊接温度偏低或风速大,焊缝冷却速度过快;焊接参数选择不合理,或焊接能量控制不当。
防治:选择质量好的母材和焊材,选择合理的焊接参数和焊接次序;在冬季施焊时,应采取挡风,防雪,焊前预热,焊后缓冷或热处理措施;严禁用水降温,防止焊缝急速冷却,内部应力过大。焊后如果发现有裂纹,应铲除重新施焊。 9.未焊透
现象:根据部位不同有根部未焊透、层间未焊透、边缘未焊透。
原因:焊接人员操作不熟练,操作不当;焊接电流过小,运条速度过快,钝边太大,对口间隙过小,操作不当焊条偏于破口一边均会产生未焊透的现象;焊接区域表面有污物。
防治:坡口加工要仔细,采用机械打磨和气割清理氧化铁和溶渣,不得采用电弧切割;对口间隙要严格按规范标准组对,焊条直径选择得当;焊接电流不宜过小,应适当防慢焊接速度,保证焊接金属与母材重合熔合。 10.气孔
现象:焊接溶池中的气体来不及逸出而停留在焊缝中所形成的孔,大部分成球状.根据其分布情况,有疏散气孔,密集气孔和连续气孔。
原因:碱性低氢型焊条受潮,药皮变质或剥落,钢芯生锈;酸性焊条烘培温度过高,使药皮变质失效;焊接区域内清理不干净;焊接电流过大,焊条发红造成保护失效,使空气侵入;焊接速度过快;电弧不稳定;焊条药皮偏心,空气湿度太高,焊条未烘烤。
防治:各种焊条均应按说明书规定的温度和时间进行烘培,焊芯锈蚀的焊条不能使用,药皮开裂剥落,偏心过大;钢管焊接区域的水、锈、油、烘培及水泥浆污物彻底清净;雨雪天气不能施焊;引燃电弧后,应将电弧拉长些,以便进行预热和逐渐形成熔池,在已焊焊缝端部上收弧时,应将电弧拉长些,使该处适当加热,然后缩短电弧,稍停一会再断弧;施焊中,可适当加大焊接电流,降低焊接速度,使溶池中的气体完全逸出。
三、管道安装工程质量通病与防治
1.支架安装质量问题
(1)支架间距过大或过近
原因:安装前未按设计给定的固定支架位置排定支架位置,安装中随意设置。 防治:安装单位的技术部门必须作出支架布置方案,安装中依此加强检查。 (2)活动支架安装未预留偏移量
现象:支座式管道支架滑动量过大,容易滑出支座钢板或卡在支座钢板上,限制管道热伸缩,甚至造成拉动支座或拉弯管道。支架式管道吊架长期在大角度下承力,易拉扭支架梁,破坏支架根部。
原因:主要是没意识到预留偏移量的重要性。
防治:认真研究管道热膨胀情况,分析各个支架处的热膨胀量,设计中不要遗漏对此问题的考虑,在图纸会审和编制施工方案中要分析由热膨胀引起的位移情况,必要时作出预留偏移量的指令,并认真落实。
(3)支架构造或材料规格不符合要求
现象:支架构造不利于管道伸缩;支梁压在地沟墙上的做法不当而压裂墙体;支架规格偏小,缩短工作年限等。
原因:设计未给定或指定支架图纸;安装单位的技术部门未在施工方案中对管道支架作出具体规定;安装人员只拿现场有的材料做支架,又无检查把关等。
防治:设计一定要指定所选用的支架图纸或提供支架标准图;施工单位的技术部门必须要在施工方案中编入选用的支架构造和支架规格表,并注明使用部位,要经技术主管审批同意方可遵照安装;质量检查部门应严格检查把关。 2.管道不直、阀门设备歪斜
原因:沟槽不平整,坡度不符合要求,管道对接错边,管道断面加工不垂直;兰安装倾斜,不垂直,法兰螺孔位置不对;补偿器预先安装。
防治:沟底垫层施工时按要求铺垫,管道对口找正,管道端口加工平整;法兰安装时用拐尺找正,分上下左右几点焊,防止焊接时热应力拉偏,螺孔位置按压力等情况找正;补偿器必须待管道安装完成固定后,再截取同长段管段进行补偿器安装. 3.保温管道外护、阀门设备损伤
原因:由于对原材料保管不善,造成进场保温管、设备、阀门等表面破损、划伤。
防治:根据其产品质量特性,要求分类保管,保温管堆放地点,地面要清扫干净,管道下面铺设枕木或沙袋,支撑物要使用专门木墩,不得使用石块、砖块等尖锐硬物品。
四、热力站安装工程质量通病与防治
1.热力站管道安装质量问题
现象:管道布置不规整;弯管弯曲角度不到位;管道坡度方向有误;漏装放风、泄水阀;阀门、仪表、法兰处有渗漏现象等。
防治:在管道安装前根据设计的平剖面图、流程图和站内的实际情况作出具体的施工方案,仔细考虑管道、阀门、仪表和其他附件的位置、坡度和支架等,要有预安排,不可随意施工;安装工作要坚持工序检查和分项工程检查,发现问题及时解决。 2.换热器安装质量问题
(1)换热器的换热能力达不到设计要求
现象:供热后一次水(汽)的温度和压力达到设计要求时,二次水温度达不到设计值。 原因:换热器设计选型不当;设备定货时对材质、换热面积等技术要求未注清;设备进场时对材质、换热面积等技术条件未全面检查核实;设计或安装时将进出水(汽)的管道连接方向搞错。
防治:设计单位必须全面掌握换热器的技术指标,正确选择换热器,正确布置配管,并在设计文件上明确所选用换热器的各项技术参数和要求;在设备订货时应全面落实设计对换热器的技术要求,当有疑议时应请设计人员进行调整和确认;设备进场必须进行全面的检查,尤其要注意各项技术条件的落实情况,如检查换热器的外形尺寸、换热面积、接管规格、介质进出方向、换热器内部衬里材质、厚度和平整程度等;安装中认真按设计图纸接管,当有疑问时,应先搞清问题再进行安装。
(2)换热器漏水
现象:换热器设备内漏水;换热器组装或接管处漏水。
原因:制造厂的加工缺陷:焊缝有严重夹渣、气孔、烧穿等缺陷;焊接不到位;加工用材料有隐残;加工的各相关法兰面不平行或不垂直;运输中的损伤:例如被甩、碰撞或被砸,使焊缝开裂等;现场保管时受损:如被砸、碰撞使焊缝开裂;长期存放时未作好保护,使设备发生严重锈蚀;组装时垫片安放不平整;同时稳固的几个法兰的紧固顺序不规范,紧固程度不一;设备进场后未进行本体水压试验或试压时检查不细致。
防治:务必加强对进场设备的检验,大规格的换热器应从人孔、手孔处做内部检查,外部的安装相关尺寸也应在进场时作出检查记录,发现问题应先处理,不可盲目安装;加强运输和现场保管,避免碰撞,尽量带包装保管;当长期不能安装时,应将设备内水分吹干;严格按工艺标准要求进行组装,确保接口严密;整装或组装换热器在接管前均必须进行设备本体水压试验,同时要认真检查所有焊缝接口和管道接口。
(3)换热器安装尺寸超过允许偏差
现象:换热器安装的坐标、标高和垂直度超过质量标准规定的允许偏差。
原因:安装换热器的定位线不准;安装时未配合校正安装尺寸;设备本身的行为尺寸误差大,进场时把关不严。
防治:对进场的换热器行为尺寸进行严格的检查把关,不合格的不要勉强接收;安装换热器的定位尺寸应由专职测量放线人员进行放线和验核,并作好记录和交底;安装过程中应按工序进行定位和垂直度测量,不断纠正安装偏差。
(4)换热器支座不牢固
现象:钢支座与混凝土底座不紧贴,地脚螺丝松动,设备与支架间不紧密。
原因:混凝土底座的强度未达到要求就进行安装,使地脚螺丝活动;地脚螺丝未进行预埋,在预留的孔洞中埋设地脚螺丝时用的混凝土配比不合适,使其强度不够;混凝土底座上的水泥砂浆配比不合适,强度不够,安装时将抹灰层碰坏,又未加垫铁,使设备不稳;钢支架制作尺寸与设备尺寸有差,未进行调整。
防治:地脚螺丝应尽量预埋,灌注混凝土的配比必须达到要求;灌注混凝土前应对地脚螺丝的定位进行复核校正,灌注混凝土后不得再移动地脚螺丝;换热器的安装必须在混凝土底座强度和表面水泥砂浆强度达到设计要求后进行,安装中尽量不要碰撞地脚螺丝;当底座表面有损时,应用三角垫铁垫平,待设备稳固后再用水泥砂浆进行补抹;换热器安装中遇到有个别钢支架与设备靠不紧,不能受力时,应根据情况进行调整或加垫铁。
五、防腐和保温工程质量通病与防治
1.防腐工程质量问题
(1)管道、支架等除锈防腐不良
原因:由于管道进场后保管不善,安装前未认真清除铁锈和及时刷油防腐,引起管道铁件生锈、污垢打磨不干净、油漆漏涂、脱层造成防腐不良。
防治:管道、型材进场后应妥善保管,并采取先集中除锈刷油,后进行预制安装的方法,除锈要露出金属光泽,保持铁件表面干燥,认真按除锈刷油操作规定施工。
(2)防腐漆涂刷不全或涂刷不匀
原因:架空管道的临时操作用脚手架移动不便,工人作业位置不合适;室外管道沿线较长,检查管理往往跟不上。
防治:必须配置适合防腐保温作业的可移动的脚手架;加强工序检查管理。 (3)玻璃布搭接不平整、有皱褶、空鼓和封口不严等质量通病 原因:技术交底不清,没有做样板,检查不到位。
防治:技术交底要细而具体,应具有可操作性,除要有文字交底外还要进行口头交底,要使操作工人真正掌握工艺要求;在全面开始做防腐作业前,必须先做样板,经检查合格,总结工序的操作要点,制定工法,贯彻执行;作业中要加强检查,严把质量关。
(4)热力站设备与管道防腐工程质量问题 现象:主要是高位管道的高处、管道的背阴处和设备被划破防腐层的位置等有漏涂防腐漆的现象。
防治:应在管道保温前的隐蔽检查和管道安装分项工程检查中加强检查,及时修补。 2.保温工程质量问题
(1)保温材料性能达不到设计要求,管道内介质有明显的温降
原因:材料选厂,材料进场验收把关不严。 防治:加强管理,严把材料进场验收关。
(2)保温层厚度不够,管道内介质有明显的温降
原因:材料进场验收未控制,做保护层时将保温层压紧而减少了总的厚度。
防治:材料进场要实际测量其厚度;做保护层时应先做出样板段,实测厚度合格后再要求依此操作;加强操作中的实测实量,发现不合格的及时返修。
(3)保温材料受潮或进水
原因:保护层的搭接方向不对,保护层被破坏,保温表面的油漆未涂刷严密。 防治:做出样板,作好交底,注意检查保护层的搭接方向和搭接尺寸;油漆要涂刷严密;加强成品保护。
(4)保温的节点处理不到位:弯管处缺少伸缩缝,支架处保温层被挤裂 原因:交底不具体,未提供填缝材料,检查遗漏。 防治:交底要明确,规定伸缩缝的道数、缝宽、填充材料及位置等;供料和检查要到位。 (5)保温表面粗糙不平,不美观 原因:操作不认真,检查要求不严。
防治:加强管理,作好样板,认真检查。 (6)保温层空鼓、松动、不严密
原因:保温材料规格不合适;包裹时用力不匀;保温层搭接位置不合理。 防治:加强工序把关检查,不合格的材料不用,操作要精心,检查要认真。
(7)瓦块,管状,板式保温材料绑扎不牢,保温材料脱落;罩面不光滑,保温厚度不够;保温层外表皮温度过高
原因:保温材料质量低劣;保温材料配合比不当,瓦块强度不够;绑扎保温材料时,放置的方法不对,使用铁丝过细,间距不合适.缠绕方式不对。
防治:保温材料的密度、强度、厚度、导热系数、含水率应符合设计、规范规定;保温材料同层应错缝,上下应盖缝,缝隙之间用其他保温材料或石棉会填充密实;弯头处及膨胀拐角处,应留出伸缩缝,用保温填充材料填充密实;罩面材料应严格按配合比进行搅拌,认真抹面结合密实;在阀门、固定支架等处要留出100mm的间隙不做保温,并抹成60°斜坡。
(8)聚氨脂保温补口保温不良
现象:聚氨脂发泡外溢,外保护材料粘贴不牢,聚氨脂发泡不密实有坑洞,聚氨脂脆性大,聚氨脂表面碳化。
原因:外护表面污垢清理不好,外护材料粘贴不牢,捆扎不牢造成发泡外溢;发泡料质量达不到标准要求,耐温低造成碳化,如高温管道使用低温发泡料;发泡料用量计量、配比不准确,造成填充不满,聚氨脂脆性大;模具没预留出气孔;没挖操作坑或操作坑不能满足保温操作的空间要求。 防治:选择符合质量标准的聚氨脂发泡剂;各道工序认真按规范要求操作,并严格检查;计算用量,配比准确。
(9)热力站设备与管道保温工程质量问题
1)异形件及弯管部分的保温做法不好,表面平整度超过标准,或保温表面被拉裂。 原因:未按工艺标准要求将异形件和弯管部分的保温材料断开,留出伸缩缝,填以有弹性的石棉绳,外保护壳未按要求留出可伸缩的缝隙。
防治:预先作好技术交底,安装时做出样板,加强检查。
2)阀门和法兰处保温做法不一,影响对阀门和法兰的操作维修。 原因:没有作出统一的规定,保温材料在阀门和法兰处太满。
防治:预先作出规定:保温只可做到离法兰盘边80~100mm处,并应做出45°斜口,安装中加强检查。
3)保温材料脱落。
原因:有的设计在热力站内选用带铝铂的保温棉保温,外用铝铂胶带固定。当铝铂胶带受潮老化失效时,保温材料脱落;捆绑保温材料的镀锌铁丝的缠绕方法不正确;保温立管长度较大时未设置托盘。
防治:正确选定保温方式,在热力站内不宜采用铝铂胶带固定方法;镀锌铁丝必须单圈捆绑,不可沿管道方向缠绕;在较长立管保温时,应用镀锌铁皮或铁丝制作支撑托盘,焊
固在钢管上,以支撑保温材料的重量。
练习题:
1.换热器的换热能力达不到设计要求,其原因可能是(A B C D )。(多选题)
A.换热器设计选型不当;
B.设备定货时对材质、换热面积等技术要求未注清;
C.设备进场时对材质、换热面积等技术条件未全面检查核实; D.设计或安装时将进出水(汽)的管道连接方向搞错。 2.保温层空鼓、松动的原因可能是(A B )。(多选题)
A.保温材料规格不合适; B.包裹时用力不匀;
C.保温层搭接位置不合理; D.保温层厚度过大。
3.(A )现象属于土建工程质量通病。(单选题)
A. 混凝土管道支架、支座或地沟底板塌陷,造成管道拉裂; B. 支架构造或材料规格不符合要求;
C. 在正常焊缝之外出现多余焊接金属的现象; D. 防腐漆涂刷不全或涂刷不匀。
正确答案:1.A B C D 2 A B C 3.A
第二十七讲 燃气供应系统和燃气管道管材 (第7章 燃气供应工程的7.1、7.2)
重点内容:
1.燃气的分类与特点
2.燃气供应系统及其组成 3.燃气输配工程施工要求
4.燃气管道材料的分类及其各自的特点
具体内容: 一、燃气的分类
燃气是以可燃气体为主要组分的混合气体燃料,城镇燃气是指从气源点通过输配系统供给居民生活、商业、工业企业生产等各类用户公用性质的,符合国家规范质量要求的可燃气体,主要有天然气、人工煤气(简称煤气)和液化石油气。
天然气是在地下多孔地质结构中自然形成的烃类气体和蒸汽的混合气体,并通过钻井由地层中开采出来。一般分为四种:气田气、、油田伴生气、、凝析气田气和矿井气,目前我国许多城市将天然气作为城市燃气使用。
人工燃气是以固体、液体或气体(包括煤、重油、轻油、液化石油气和天然气等)为原料经转化制得的,符合国家标准质量要求的可燃气体,按制取方法不同可分为:干馏燃气、裂化燃气和气化燃气。
液化石油气是由伴生气液化而成。其主要成分是低级烃类化合物,在20℃和一个大气压下是气态,当压力稍有升高或温度降低时即变为液态。
二、燃气供应系统
城镇燃气供应系统由气源、输配系统和用户三部分组成。
输配系统是城镇燃气供应系统的主体,应能保证不间断地、可靠地向用户供应燃气,在运行管理方面应是安全的,在维修检测方面应是简便的。现代城市燃气输配系统是复杂的综合设施,通常有以下部分构成:
①低压、中压以及高压等不同压力等级的燃气管道;
②城市燃气分配站或压气站、各种类型调压站或调压装置; ③储配站;
④监控与调度中心; ⑤维护管理中心。 1.燃气管道系统
燃气管道的分类:
①根据输气压力分类; ②根据敷设方式分类; 燃气管道系统的组成:
城镇燃气管道系统由输气干管、中压输配干管、低压输配干管、配气支管和用气管道组成。
燃气管道系统的形式:
城镇燃气管道系统由各种压力的燃气管道组成,其组合形式有一级系统、两级系统、三级系统和多级系统。 2.燃气储配站
燃气储配站的主要功能是储存燃气、加压和向城市燃气管网分配燃气。燃气储配站主要由压送设备、储存装置、燃气管道和控制仪表以及消防设施等辅助设施组成。 3.燃气调压站(室)
燃气调压站(室)的主要功能是按要求将上一级输气压力降至下一级输气压力;当系统负荷发生变化时,保持调压气后的输气压力稳定在要求的范围内。 4.燃气系统主要附属设备
在燃气管道工程中,需要有专用管道设备来保证管道安全运行。这些管道设备通常指阀门、凝水缸、补偿器、放散管、过滤器和阀门井等。
三、燃气输配工程施工要求
进行操作燃气输配工程施工的单位和人员必须具有相应的施工资质和证书,工程项目必须取得建设行政主管部门批准,工程施工必须按设计文件进行。工程施工所用设备、管道组成件等应是符合国家现行有关产品标准的规定的合格产品。参与施工各方应遵守有关安全、文明施工、劳动保护、防火、防爆、环境保护和文物保护等规定。
四、燃气管道材料
学习重点:燃气管道材料的分类及其各自的特点
燃气管道的材料很多,常用的管材有铸铁管、钢管、塑料管等。燃气管道材料应分别根据系统压力和敷设条件等按照有关规定进行选择。一般情况下,人工燃气、天然气的中、低压管道系统可以采用铸铁管或聚乙烯管和钢管,而高压系统必须采用钢管。液态、气态液化石油气管道均采用钢管。燃气干管口径较大,通常采用铸铁管和钢管。室外管、室内管、用气设备连接管等口径较小,通常采用镀锌钢管。聚乙烯塑料管主要用于中、低压长输管道。 1.铸铁管
铸铁管是目前燃气管道中应用最广泛的管材,使用年限长,生产简便,成本低,且有良好的耐腐蚀性。一般情况下,地下铸铁管的使用年限为60年以上,所以铸铁管是输送人工燃气的主要管材。
(1)灰口铸铁管
灰口铸铁中的碳以石墨状态存在,破断后断口呈灰色,易于切削加工。用于燃气管道的承插灰口铸铁管为普压管。
(2)球墨铸铁管
铸铁中石墨进行球化处理的主要作用是提高铸铁的各种机械性能。球墨铸铁不但具有灰口铸铁的优点,而且还具有很高的抗拉、抗压强度,其冲击性能为灰口铸铁管的十倍以上。
铸铁管的接口主要为机械式接口,此外还有滑入式及承插式接口等,目前生产的铸铁管以机械式接口为主。 2.钢管
钢管包括无缝管、焊接管两类。焊接管按焊接形式不同可分为对接、搭接和螺旋焊接钢管,钢管是燃气管道常用的管材。
大口径燃气管通常采用对接焊缝钢管和螺旋焊缝铜管,小口径燃气管通常采用镀锌钢管或无缝管。大口径钢管的接口采用焊接或法兰连接,小口径铜管大多采用螺纹连接。
钢管的抗拉强度、延伸率和抗冲击性能等都比较高,焊接钢管的焊缝强度接近于管材强度。在城市燃气管网中,钢管常敷设于交通干道、十字路口、交通繁忙的场所,穿越河流、架管桥等施工复杂的场所,以提高燃气输送的可靠性。
钢管的耐腐性差,埋设于地下的钢管使用年限约20年,采用绝缘防腐后的钢管,其使用年限约30年。
(1)无缝钢管
无缝钢管主要用于小口径管,接口形式为螺纹或法兰。以镀锌管为主,通常用于室内管、室外管及用气管的装接,若用于地下管则应进行绝缘防腐处理。
(2)焊接钢管
焊接钢管分为直缝焊接钢管及螺旋缝焊接钢管。 直缝焊接钢管由钢板直接卷合对焊而成。尺寸精度较好,并能根据需要卷制各种口径的钢管。
螺旋缝焊接钢管是将钢带按一定的螺旋线的角度卷成管坯,然后将管缝焊接起来而制成的。优点是生产效率高,可用较窄的钢带生产大口径管,并具有较高的耐压能力。螺旋缝焊接管主要用于石油、天然气的输送管线,城市燃气管道也有应用。 3.塑料管
塑料管的品种较多,有聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管等,根据管材性能、价格、施工工艺等多方面的比较,目前主要采用聚乙烯管。聚乙烯管是地下天然气管道常用管材。
聚乙烯管耐腐蚀性好,通常用于地下管道。聚乙烯的接口形式有活接头连接、焊接及热熔连接等。活接头接口配件多、生产成本高。焊接连接工艺较方便、摩擦阻力小、使用年限长。聚乙烯管在燃气管道上的应用具有广阔的前景。
练习题:
1.城镇燃气是指从气源点通过输配系统供给居民生活、商业、工业企业生产等各类用户公用性质的,符合国家规范质量要求的可燃气体,主要有( A B D )等。(多选题) A . 天然气 B . 人工煤气 C . 合成气D . 液化石油气
2.我国城镇燃气管道根据输气压力分为( D )个等级。(单选题) A . 4 B . 5 C . 6 D . 7
3.高压燃气系统的管道必须采用( A )。
A . 钢管 B . 铸铁管 C . 塑料管 D . 聚乙烯管 4.一般情况下,埋设于地下的铸铁管和绝缘防腐后的钢管的使用年限分别为( C )年。(单选题)
A . 50和30 B . 60和20 C . 60和30 D . 50和20 5.补偿器作为消除因管段膨胀对管道产生的应力的设备,常用于架空管道和需要进行蒸汽吹扫的管道上。补偿器一般安装在阀门的( B )侧(沿气流方向)。(单选题) A . 上 B . 下 C . 两 D . 没有要求
正确答案:1.A B D 2 D 3.A 4. C 5. B
第二十八讲 土方工程和管道、设备的储运与防腐
(第7章 燃气供应工程的7.3、7.4)
重点内容:
1.开槽和回填施工及其技术要求 2.管道及设备的储运 3.管道及管件的防腐
具体内容:
一、施工准备及场安全防护
1.施工前的准备
土方施工前,建设单位应组织有关单位向施工单位进行现场交桩。临时水准点、管道轴
线控制桩、高程桩,应经过复核后方可使用,并应经常校核。施工单位应会同建设等有关单位,核对管线路由、相关地下管线以及构筑物的资料,必要时局部开挖核实。建设单位应在施工前对施工区域内有碍施工的已有地上、地下障碍物,与有关单位协商处理完毕。
在地下水位较高的地区或雨季施工时,应采取降低水位或排水措施,及时清除沟内积水。 2.施工现场安全防护
在车行道、人行道施工时,应在管沟沿线设置安全护栏,并应设置明显的警示标志。 在繁华路段和城市主要道路施工时,宜采用封闭式施工方式。在施工路段沿线,应设置夜间警示灯。对无路灯的施工路段沿线,应设置照明灯。
在交通不可中断的道路上施工,应有保证车辆、行人安全通行的措施,并应有负责安全的巡视员。
二、开槽
混凝土路面和沥青路面的开挖应使用切割机切割。
管道沟槽应按设计规定的平面位置和标高开挖。管道安装前应人工清底至设计标高。 管沟沟底宽度和工作坑尺寸,应根据现场实际情况和管道敷设方法确定。 单管沟底组装要求
单管沟边组装和双管同沟敷设要求 沟壁边坡与支撑加固 沟底处理
三、回填与路面恢复
1.沟槽回填
管道主体安装检验合格后,沟槽应及时回填。对特殊地段可在检验合格前回填,但需留出未检验的安装接口。回填前,必须将槽底施工遗留的杂物清除干净。不得用冻土、垃圾、木材及软性物质回填。
沟槽回填的具体要求 2.路面恢复
沥青路面和混凝土路面的恢复,应由具备专业施工能力的单位施工。回填路面的基础和修复路面材料的性能不应低于原基础和路面材料。当地市政管理部门对路面恢复有其它要求时,应按当地市政管理部门的要求执行。 3.警示带与管道地面标志设置
埋设燃气管道的沿线应连续敷设警示带(警示带敷设要求)。 燃气管道沿线宜设置路面标志(路面标志设置要求)。
四、管道及设备的储运
1.管道及设备的装运
管道、设备装卸时,不得抛摔、拖拽和剧烈撞击。管道、设备运输时的堆放高度、环境条件(湿度、温度、光照等)必须符合产品的要求,应避免曝晒和雨淋。 2.管道及设备的存放
管道、设备入库前必须验收产品合格证、使用说明书、质量保证书和各项性能检验报告等,并妥善保管。应明晰材料、设备的储存要求,不清楚或产品使用说明书中未提及时,应及时向厂方询查。
应按产品储存要求分类储存,叠放整齐、牢固,便于管理和拿取。 管道与设备的存放要求
五、管道及管件的防腐
管道防腐层的预制、施工过程中所涉及到的有关工业卫生和环境保护,应符合国家现行标准的规定。
管道及管件防腐前应逐根进行外观检查和测量,并以符合技术要求,防腐前应对防腐原材料进行检查。
钢管表面如有较多的油脂和积垢,应按照国家现行标准进行清洗处理。管道宜采用喷(抛)除锈,除锈质量等级质量要求应符合相关标准的规定。钢管除锈后,其表面的浮尘必须清除干净,焊缝应处理至无焊瘤、无棱角、无毛刺。除锈后的钢管应尽快进行防腐,如防
腐前钢管出现二次锈蚀,必须重新除锈。
各种防腐材料的防腐施工及检验要求应符合国家现行标准的规定。
经检查合格的防腐管道,应在防腐层上标明管道的规格、防腐等级、执行标准、生产日期和厂名等。防腐管应按防腐类型、等级和管道规格分类堆放,需固化的防腐涂层必须待防腐涂层固化后堆放。做好防腐层的管道在堆放、运输、安装时,必须采取有效措施,以保证防腐层不受损伤。防腐层未实干的管道,不得回填。
练习题:
1.燃气输配工程地下管线沟槽的断面形式一般分为( A B C D )。(多选题) A . 直槽 B . 梯形槽 C . 混合槽 D . 联合槽 2.管道沟槽应按设计规定的平面位置和标高开挖。人工开挖且无地下水时,槽底预留值宜为0.05~0.10 m;机械开挖或有地下水时,槽底预留值应不小于(C )。(单选题) A . 0.05 m B . 0.10 m C . 0.15 m D . 0.20m
3.管道主体安装检验合格后,沟槽应及时回填。管道两侧及管顶以上( D )内的回填土,不得含有碎石、砖块等杂物,且不得用灰土回填。(单选题) A . 0.20 m B . 0.30 m C . 0.40 m D . 0.50m
4.管道、设备应平放在地面上,其间用软质材料支撑,离地面的距离不小于(C ) mm,支撑物必须牢固,直管道等长物件应作连续支撑。(单选题) A . 50 B . 40 C . 30 D . 20
5.管道及管件防腐前应逐根进行外观检查和测量。并以符合下列要求( A B C D )。(多选题)
A . 钢管弯曲度应小于0.2%钢管长度,椭圆度应小于或等于0.2%钢管外径; B . 应无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、皱皮等缺陷; C . 管道表面局部凹凸应小于2 mm;
D . 管道表面应无斑疤和严重锈蚀等缺陷。
正确答案:1.A B C D 2 C 3.D 4. C 5. A B C D
第二十九讲 燃气管道的安装
(第7章 燃气供应工程的7.5、7.6、7.7)
重点内容:
1.室外埋地管道安装施工及要求 2.管道附件与设备安装施工及要求 3.室外架空燃气管道的施工及要求
具体内容:
一、室外埋地钢管安装
管道应在沟底标高和管基质量检查合格后,方可安装。管材、管件及设备在安装前应按设计要求核对无误,并应进行外观检查合格后方准使用。
钢管的材质、规格、压力等级、加工质量应符合设计规定,钢制管件宜采用机制管件。 管道的切割及坡口加工宜采用机械方法,当采用气割等热加工方法时,必须除去坡口表面的氧化皮,并进行打磨。
安装前应将管道、管件内部清理干净,不得存有杂物。管道安装时,如遇管沟内积水应抽净,每次收工时,敞口管端应临时封堵。
穿越铁路、公路、河流及城市道路的管道,应尽量减少接口。 1.管道的焊接
焊接材料的选用、存放和使用均必须符合国家现行标准的规定。 管道的切割及坡口加工宜采用机械方法,组对前应检查对口接头尺寸和坡口质量,并清扫管内,必须按照技术要求进行管道组对。不应在焊缝上开孔。
管道开孔和焊缝之间的最小距离应符合相关技术要求
管道组对严禁一侧为坡口,另一侧为直口。对口间隙按GB 50235的规定;氩弧焊的间隙应以焊接工艺评定为依据。
管道加套管时,套管内的燃气管道不宜有环向焊缝,否则应对该换向焊缝进行100%射线照相检查。
燃气钢管的焊接应采用全焊透的焊接结构(钢管的焊接的技术要求)。 2.法兰连接
法兰在安装前应进行外观检查,设计压力大于或等于1.6 Mpa的管道使用的高强度螺栓,螺母应按规定进行检查。法兰垫片应符合技术要求。
法兰与管子应按照技术要求进行组对,法兰应在自由状态下安装连接,并应符合法兰连接技术要求。
法兰直埋时,必须对法兰和紧固件按管道相同的防腐等级进行防腐。 3.钢管敷设
地下燃气钢管应按照设计图纸的要求控制管道的平面位置、高程、坡度,与其他管道或设施的间距应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028的相关规定。
管道在套管内敷设时,套管内的燃气管道不宜有环向焊缝。 管道下沟前必须对防腐层进行100%的外观检查和电火花检漏;回填前应用防腐层检漏仪再进行100%电火花检漏,回填后必须对防腐层完整性进行全线检查,不合格必须返工处理直至合格。
管道下沟前,应清除沟内的所有杂物,管沟内积水应抽净。管道下沟可采用抬入、吊入的软着地方法,吊装时应保护管口不受损伤。管道在沟槽内,应在自由状态下安装连接,严禁强力组对,管道对口前应清除管内杂物,管道下面悬空部位应用原土或细砂填实。
地下燃气钢管的纵断、水平位置折角大于22.5°时,必须采用弯头。
二、室外埋地铸铁管安装
1.管道连接
管道连接前,应将管道中的异物清理干净。清除管道承口和插口端工作面的团块状物、铸瘤和多余的涂料,并整修光滑,擦干净。铸铁管承插连接应按照相关技术规定执行。 2.铸铁管敷设
球墨铸铁管的安装应配备合适的工具、器械和设备。使用起重机或其它合适的工具和设备将管道放入沟渠中,防止损坏管材和保护性涂层。
安装前应对球墨铸铁管及管件进行检查,管道安装就位前,应用测量工具检查管段的坡度是否符合设计要求。管道或管件放置时,生产厂的标记宜朝上。已安装的管道暂停施工时应临时封口。
管道敷设时,弯头、三通和固定盲板处均应砌筑永久性支墩。临时盲板应采用足够的支撑。
三、室外埋地聚乙烯管道安装
1.聚乙烯管道安装
聚乙烯燃气管道敷设应符合国家现行标准的规定。管道施工前应制定施工方案,确定连接方法、连接条件、焊接设备及工具、操作规范、焊接参数、操作者的技术水平要求和质量控制方法。
直径在90 mm以上的聚乙烯燃气管材、管件连接可采用热熔对接连接或电熔连接;对于直径小于90 mm的管材及管件宜使用电熔连接,以保证焊接质量。聚乙烯燃气管道和其他材质的管道、阀门、管路附件等连接应采用法兰或钢塑过渡接头连接。
不同级别、不同熔体流动速率的聚乙烯原料制造的管材或管件,不同标准尺寸比(SDR值)的聚乙烯燃气管道连接,必须采用电熔连接。施工前应进行试验,判定试验连接质量合格后方可进行电熔连接。
聚乙烯燃气管材、管件存放和施工安装应按照相关技术规定执行。
对于穿越铁路、公路、河流、城市主要道路的管道,应减少接口,且组对前宜对管材进行强度和气密性试验。
聚乙烯燃气管道利用柔性自然弯曲改变走向时,其弯曲半径不应小于25倍的管材外径。聚乙烯燃气管道敷设完毕后,应对外壁进行外观检查,无影响产品质量的划痕、磕碰等,方
可对管沟进行回填,并作好纪录。并应在管顶同时随管道走向敷设示踪线。 2.钢骨架聚乙烯塑料复合管道安装
钢骨架聚乙烯塑料复合管道(简称复合管)连接前,应对管材、管件及附件按设计要求进行核对,并应进行外观检查,应符合国家现行标准的要求。管道施工前应制定施工方案,确定连接方法、连接条件、焊接设备及工具、操作规范、焊接参数、操作者的技术水平要求和质量控制方法。
复合管管材、管件存放和施工安装应按照相关技术规定执行。
复合管管道连接应采用电熔连接或法兰连接。当采用法兰连接时,宜设置检查井。 复合管下沟时应防止划伤、扭曲和强力拉伸。埋地敷设复合管管道穿越铁路、公路、河流或需要特殊保护的部位,应加装硬质套管。套管内严禁法兰接口,并尽量减少电熔接口数量。对于有电熔接口的管道,应在穿管前对穿越部分进行强度和气密性试验,并办理隐蔽工程交接手续。
在复合管上安装口径大于100mm的阀门、凝水缸等管路附件时,应设置支撑。
四、管道附件与设备安装
1.基本要求
管道附件与设备安装前,其各种技术资料必须齐全、完整,必须有出厂合格证明。应检查型号、规格及管道配置情况,按设计要求核对无误,并进行外观检查,符合要求方准使用。安装前应将管道附件及设备的内部清理干净,不得存有杂物。
阀门、凝水缸及补偿器等在正式安装前,应按其标称压力单独进行强度和气密性试验,经试验合格的阀门应做好标记,并应填写试验纪录。
管道附件、设备应抬入或吊入安装处,安装时不得有再次污染已吹扫完毕管道的操作,每处安装必须一次完成。安装完毕后,应及时对连接部位进行防腐。
阀门、凝水缸、补偿器及调压器等设施严禁参与管道的清扫。管道附件、设备安装完成后,应与管线一起进行严密性试验。 2.阀门的安装
阀门安装前应检查阀芯的开启度和灵活度,并根据需要对阀体进行清洗、上油。安装有方向性要求的阀门时,阀体上的箭头方向应与燃气流向一致。安装时,吊装绳索应拴在阀体上,严禁拴在手轮、阀杆或转动机构上。
阀门安装时,与阀门连接的法兰应保持平行,其偏差不应大于法兰外径的1.5‰,且不大于2mm。严禁强力组装,安装过程中应保证受力均匀,阀门下部应根据设计设置承重支撑。法兰或螺纹连接的阀门应在关闭状态下安装,对焊阀门在焊接时不应关闭。
法兰连接时,应使用同一规格的螺栓,并符合设计要求。 在阀门井内安装阀门和补偿器时,阀门应与补偿器先组对好,然后与管道上的法兰组对,在螺栓降组对法兰紧固好后,方可进行管道与法兰的焊接。
对于直埋的阀门,应按设计要求做好阀体、法兰及焊口的防腐。 安装安全阀时,应符合有关技术规定。 3.凝水缸的安装
现场制作凝水缸应严格按凝水缸设计图纸的要求制作。制作完成后,应用高于燃气管道设计压力一个级别的压力,单独对其进行强度试验和气密性试验,并做好试验纪录。钢制凝水缸在安装前,应按设计要求对外表面进行防腐。
安装完毕后,凝水缸的抽液管应按同管道的防腐等级进行防腐。 凝水缸必须按现场实际情况,安装在所在管段的最低处。凝水缸盖应安装在凝水缸井的中央位置,出水口阀门的安装位置合理,有足够的操作和检修空间。凝水缸盖面与路面差应控制在0~+5mm范围内。 4.补偿器的安装
波纹补偿器的安装应符合技术要求。 填料式补偿器的安装应符合技术要求。 5.绝缘法兰的安装
安装前,应对绝缘法兰进行绝缘试验检查,其绝缘电阻应不小于1 MΩ,当相对湿度大于60%时,允许其绝缘电阻不小于500KΩ。
绝缘法兰与钢管的焊接应符合管道焊接的要求。 埋地绝缘法兰的电缆线连接符合按设计要求,并做好电缆线及接头的防腐,金属部分不得裸露于土中。绝缘法兰外露时,应有保护措施。
安装完毕后,绝缘法兰与管道一起做强度试验和严密性试验,其试验压力与管道的试验压力相同。
五、室外架空燃气管道的施工
1.管道支、吊架的安装
管道支、吊架安装固定前要进行标高和坡降测量并放线,固定后的支、吊架位置应正确,安装要平整、牢固,与管子接触良好。
固定支架应按设计规定要求安装,安装补偿器时,应在补偿器预拉伸之后固定。导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整,不得有歪斜和卡涩现象。导向支架或滑动支架的安装位置应从支承面中心向位移反方偏移,偏移量应为位移值的1/2或按设计规定。
焊接应由有上岗证的焊工施焊,并不得有漏焊、欠焊或焊接裂纹等缺陷。管道与支架焊接时,管子不得有咬边、烧穿等现象。 2.管道的防腐
涂料应有制造厂的质量证明书和合格证。涂漆前应清除被涂表面的铁锈、焊渣、毛刺、油、水等污物。
涂料的种类、涂敷次序、层数、各层的表干要求及施工的环境温度应按设计和所选涂料的产品规定进行。在涂敷施工时,应有相应的防火、防雨及防尘措施。 3.管道安装
架空燃气管道安装前应已除锈并涂完底漆,管道的焊接与埋地燃气管道要求相同。 架空燃气管道的焊缝距支、吊架净距不应小于50mm。管件、设备的安装按第六节相关内容执行。
架空燃气管道安装完毕后,应依次进行管道吹扫、强度试验、和严密性试验。吹扫、压力试验完成后,补刷底漆并完成管道设备的防腐。
练习题:
1.管道焊接组对前应检查对口接头尺寸和坡口质量,并清扫管内。等壁厚管道组对应做到端面内壁齐平,内壁错边量不应超过管壁厚度的( A )。(单选题) A . 10%,且不大于2 mm B . 5%,且不大于2 mm C . 10%,且不小于2 mm D . 5%,且不小于2 mm
2.燃气管道直管段上两个环向焊缝之间的最小距离应符合(C )。(单选题) A . 大于管道外径。
B . 管道公称直径大于或等于200mm时,其距离应大于200 mm ;管道公称直径小于200 mm 时,其距离应大于管道外径;
C . 管道公称直径大于或等于150mm时,其距离应大于150 mm ;管道公称直径小于150 mm 时,其距离应大于管道外径;
D . 管道公称直径大于或等于100mm时,其距离应大于100 mm ;管道公称直径小于100 mm 时,其距离应大于管道外径;
3.法兰或螺纹连接的阀门应在关闭状态下安装,对焊阀门在焊接时( A )。(单选题) A . 不应关闭 B . 应关闭 C . 不应开启 D . 可以关闭,也可以开启 4.现场制作凝水缸(钢制)应严格按凝水缸设计图纸的要求制作。制作完成后,应用( C )的压力,单独对其进行强度试验和气密性试验,并做好试验纪录,然后按设计要求对外表面进行防腐。(单选题)
A . 等于燃气管道设计压力 B . 略高于燃气管道设计压力
C . 高于燃气管道设计压力一个级别 D . 高于燃气管道设计压力两个级别 5.架空燃气管道的焊缝距支、吊架净距不应小于(D )。(单选题) A . 200mm B . 150mm C . 100mm D . 50mm
正确答案:1.A 2 C 3.A 4. C 5. D
第三十讲 燃气工程的试验与验收
(第7章 燃气供应工程的7.8、7.9、7.10)
重点内容:
1.燃气管道和设备的试验与验收 2.调压站与调压箱的施工与验收 3.燃气工程竣工验收的内容与要求
具体内容:
一、燃气管道和设备的试验与验收
1.总体要求
管道安装完毕后应依次进行管道吹扫、强度试验、和严密性试验。
吹扫和待试管道与无关系统应采取隔离措施,与现已运行的燃气管道不得用阀门隔离,必须采取加盲板等方法完全断开。试验前按设计图检查管线的所有阀门,试验段必须全部开启。试验时所发现的缺陷,必须待试验压力降至大气压后进行修补,修补后应进行复试。
在对聚乙烯管道或钢骨架塑料管道吹扫及试验时,要注意采取油水分离器及冷却器等措施,确保管道进气口气体干燥及其温度不高于40℃ 。
试验完成后应做好记录,并由有关部门的签字。 2.管道吹扫
管道吹扫应根据管道材质和管径等按技术要求选择气体吹扫或清管球清扫。管道吹扫应相关技术要求。
气体吹扫技术要求。 清管球清扫技术要求。 3.强度试验
强度试验前应具备规定的条件,燃气管道应分段进行压力试验。燃气管道强度试验的仪表、试验压力和介质和试验方法应符合相关技术规定。
以清洁水为介质的试验合格后,应及时将管道中的清洁水放(抽)完,并按管道吹扫的要求将管道内的剩余水清扫干净。
经分段试压合格的管段相互连接的焊缝,经射线照相检验合格后,可不再进行强度试验。 4.、严密性试验
严密性试验应在强度试验合格、管线回填后,路面恢复前进行。
燃气管道严密性试验的仪表、试验压力和介质和试验方法应符合相关技术规定。
所有未参加严密性试验的设备、仪表、管件,严密性试验合格后进行复位,然后按设计压力对系统升压,以发泡剂检查设备、仪表、管件及其与管道的连接处,不漏为合格。
二、调压站与调压箱
施工前必须作出详尽的施工方案,并经有关部门审查通过方可进行施工。燃气调压站配套工程的施工与验收应符合国家有关标准的要求。
燃气调压站使用的产品的质量证明文件和监督检验证书应齐全,施工应遵守有关设备安装要求。非标准设备应按设计要求制造和检验,一般设备均按制造厂说明书进行安装与调试。
燃气调压站内管道应按照技术要求进行安装。
燃气调压站内燃气管道的施工及验收应按现行国家标准执行,站内地上、地下管道的防腐应符合燃气管道的防腐规定。燃气调压站内燃气管道安装完毕后必须按技术要求进行吹扫和压力试验。
箱式调压器、安全阀、过滤器和仪表等的安装应在进出口管道吹扫、试压合格后进行。 设备基础应按照现行国家标准进行施工及验收,起重设备的安装按现行国家标准执行。
三、工程竣工验收
工程竣工验收应以批准的设计文件、国家现行的有关技术标准、施工承包合同、工程施工许可文件和《城镇燃气输配工程施工及验收规范CJJ33》等为依据。
工程竣工验收条件的6项要求。 竣工资料的收集、整理工作应与工程建设过程同步,工程完工后及时作好整理和移交工
作。整体工程竣工资料宜包括以下内容:工程依据文件,交工技术文件和检验合格记录。
工程竣工验收应由建设单位主持,可按规定程序进行,并应符合有关要求。
练习题:
1.管道安装完毕后应依次进行(A B C )(请按施工先后顺序填写)。(多选题) A . 管道吹扫 B . 严密性试验 C . 强度试验 D . 水压试验
2.燃气管道严密性试验介质为空气,当管道设计压力大于或等于5 kPa时,试验压力应为设计压力的( C )倍,且不小于0.1 MPa。(单选题) A . 1.05 B . 1.10 C . 1.15 D . 1.25
3.燃气调压站内管道的焊缝、法兰和螺纹等接口,均不得嵌入墙壁与基础中。管道穿墙或基础时,应设置在套管内,焊缝与套管一端的间距不应小于( A )。(单选题) A . 100 mm B . 80 mm C . 50 mm D . 40 mm 4.燃气供应工程竣工验收应由(A )主持。
A . 建设单位 B . 施工单位 C . 监理单位 D . 建设行政主管部门
5.燃气供应工程完工后,施工单位按照工程竣工验收条件应符合的要求完成验收准备工作后,向(C )监理部门提出验收申请。(单选题)
A . 建设单位 B . 设计单位 C . 监理部门 D . 建设行政主管部门
正确答案:1.A B C 2 C 3.A 4. A 5. C
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