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案例六:管道的开槽施工

来源:智榕旅游
案例六:管道的开槽施工

姓名: 项目 案例6.1 完成时间 案例6.1 案例6.1 对知识、技能掌握情况 完成比例 正确率 施工步骤 注意事项 管道试验 认真程度 作业 提出问题并质疑 积极程度 讨论并交流 阅读课外读物 提出与别人不一样的问题 大胆尝试并表达自己的想法 倾听别人的一建 合作程度 积极表达自己的意见 善于运用不同的方法解决 独立思考 总评: 1=真正理解并掌握;2=初步理解;3=参与有关的学习活动 1=认真;2=一边做一遍玩手机;3=抄袭 1=积极;2=一般;3=不积极 3 说明 1=1小时;2=2小时;3=未完成 1=100%;2=80%以上;3=80%以下 1=100%;2=80%以上;3=80%以下 1 2 自信程度 1=经常;2=一般;3=很少 1=能;2=一般;3=很少 1=能;2=一般;3=很少 创造性思维 〖课程导入 〗

案例6.1 某排水管道工程采用承插式混凝土管道,管座为180°;地基为湿陷性黄土,工程沿线范围内有一排高压输电线路。项目部的施工组织设计确定采用机械从上游向下游开挖沟槽,用起重机下管、安管,安管时管道承口背向施工方向。

开挖正值雨季,为加快施工进度,机械开挖至管槽底高程,由于控制不当,局部超挖达200mm,施工单位自行进行了槽底处理。

项目部考虑工期紧,对已完成的主干道边回填、边做闭水试验,闭水试验在灌满水后12h进行;对暂时不接支线的管道预留孔未进行处理。

问题: 1. 改正下管、安管方案中不符合规范要求的做法。 2. 在本工程施工环境条件下,挖土机和起重机安全施工应注意什么? 3. 改正项目部沟槽开挖和槽底处理做法的不妥之处。 4. 指出管座分层浇筑施工作法中的不妥之处。 5. 改正项目部闭水试验作法中的错误之处。 〖技术讲解 〗

排水工程图与道路工程图相似,主要用来表示排水管道的平面位置及高程布置的工程图。主要是由排水工程平面图、排水纵断面图和排水工程构筑物详图组成。

一、排水工程平面图

(一)排水工程平面图的图示内容

排水管道工程平面图主要表示是以道路平面图的内容为基础,表明城区、厂区等某一条道路的排水管道平面布置情况的图样。 第二节 排水工程图

图示的主要内容有:排水管道平面位置、管道直径、管道长度、管道坡度、检查井布置位置、编号及水流方向等内容。

1.比例:一般采用1﹕500或1:1000的比例。

2.方位:一般采用坐标网或指北针的表示方式,表示管道所在区域的方位。

3.道路平面图:道路中心线用细点划线表示,道路边线及两侧的地物等均用细实线表示,还应标出道路的里程桩号等内容。 4.管线:在排水管道平面图中用不同的线形表示不同的管线;有时也用管道的代号来表示不同的管道,用汉语拼音字母表示:污水管用“w”、排水管用“Y”、排水管用“P”。

5.附属构筑物:排水管道上的检查井、排水口等构筑物均用图例画出,并对管线上的检查井编号,检查井的编号顺序,从上游到下游。 6.标注尺寸

⑴尺寸单位:排水工程平面图上管道的直径以mm计,其余尺寸都以m为单位; ⑵标高:室外排水管道的标高应标注管内底的标高。

⑶管道:应在排水工程平面图中标出排水管道的直径、长度、坡度、流向和与检查井相连的各管道的管内底标高。

⑷检查井:应标注检查井的桩号、编号。 二、排水工程纵断面图

排水工程纵断面图主要用来显示路面起伏变化、管道敷设的坡度、管道直径、坡度、路面标高、埋深和管道交接等情况。

排水管道纵断面图是沿着管道的轴线沿铅垂剖开后所画出的断面图,由图样和图表两部分组

成。读图时应将图样部分和图表部分结合起来阅读,并与管道平面图对照阅读,最后得出图样中所表示的管道的实际情况。 ㈠排水工程纵断面图的图示内容 1.图样部分

⑴比例:图样中水平方向表示道路的长度,垂直方向表示管道的直径。在纵断面图中垂直方向的比例按水平方向比例放10倍或20倍; ⑵线形:用两条粗实线表示管道;

⑶检查井:图中用两根平行的竖线表示检查井。竖线上连地面线,接地面的检查井盖处,竖线下接管道顶部。

⑷管道:与检查井相连的上、下游的管道,应根据设计的管内底标高画管道纵断面图,并注明各管段的衔接情况; 2.图表部分

管道纵断面图的图表设置在图样下方,并与图样对应,具体内容如下: (1)编号:在编号栏内,对正图形部分的检查井位置填写检查井的编号。 (2)平面距离:相邻检查井的中心间距。

(3)管径及坡度:管径是指两检查井之间管道的直径;管道坡度是指两相邻检查井之间管道的坡度。

(4)设计管内底标高:设计管内底标高指检查井进、出口处管道内底标高。 (5)设计路面标高:设计路面标高是指检查井井盖处的地面标高。

⑹原地面标高:即图中的自然地面标高。表示检查井盖处原地面点所对应的标高值。

(二)排水工程纵断面图的阅读

排水工程纵断面图应将图样部分和资料部分结合起来阅读,并与管道平面图对照,得出图样中所表示的确切内容。 第五章 管道施工

知识点:管道、开槽埋管、管道试验、管处理

教学要求:了解管道的技术要求、管道不开槽法的施工程序和工艺; 理解管道材料及连接方式、管道除锈、刷油、防腐、保温的种类; 掌握开槽埋管的施工程序和工艺; 第一节 管道施工概述 一、管道术语

1.公称通径:管道和管道附件的标准直径。

2.公称压力是生产管道和管道附件的强度方面的标准。

3.试验压力是在常温下检验管子及附件机械强度及严密性能的压力标准,即通常水压试验的压力标准。

4.工作压力是指管道内流动介质的工作压力,用字母Pt表示。 二、管材

1.对管材的基本要求

⑴具有足够的机械强度和一定的刚度。 ⑵管材内外表面光滑 。

⑶具有一定的耐腐蚀能力。 ⑷具有不透水性。 ⑸易加工。

2.管道的技术要求

⑴ 能承受设计要求的工作压力。

⑵ 能通过设计要求的流量,以节约能量。 ⑶价格低廉,使用寿命长。

⑷ 便于运输、易于安装与施工;有一定的抗震和 抗折的能力。 3.管道的分类

⑴市政管道按其用途不同分为:给水管道、排水管道、热力管道和燃气管道等。 排水管道:主要分为污水管道和雨水管道。

污水管道:用于排除城镇的各种污水,并送至污水处理厂,进行净化处理; 雨水管道:用于排除降落到地面上的雨水; ⑵按管道材料分

分为金属与非金属管材两大类。金属管材有无缝钢管、有缝钢管(焊接钢管)、铸铁管、铜管、不锈钢管等;非金属管分为塑料管、玻璃钢管、混凝土管、钢筋混凝土管、陶土管等。 4.管道的连接方式 ⑴接口的形式

①柔性接口;②刚性接口; ③半柔半刚性接口; ⑵接口的方法

①水泥砂浆抹带接口 ;

②钢丝网水泥砂浆抹带接口 ; ③承插式橡胶圈接口 ; ④企口式橡胶圈接口 ;

⑤预制套环石棉水泥(或沥青砂)接口 ; ⑥现浇混凝土套环接口 。 三、排水管道的基础

排水管道基础一般由地基、基础和管座三个部分组成。 管道基础

基础指管子与地基间的设施,起传递荷载的作用。管座、管子与基础间的设施,使管子与基础成为一体,以增加管道的刚度。

1.弧形素土基础:在原土上挖成弧形管槽,管道安装在弧形槽内。 2.砂垫层基础 :用于无地下水、坚硬岩石地区 。 3.灰土基础:适用于无地下水且土质较松软的地区。 4.混凝土基础:混凝土基础分为混凝土带形基础和混凝土枕基两种。混凝土枕基一般只在管道接口处设置,它适用于干燥土壤雨水管道及污水支管上;混凝土带形基础是沿管道全长铺设的基础,整体性强,抗弯抗震性好。 四、管道附件 (一)阀门

阀门是由阀体、阀瓣、阀盖及手轮等部件组成。在各种管道系统中,起到开启、关闭以及调节流量、压力的作用。 1.阀门的分类

⑴按其动作特点分为驱动阀门和自动阀门两大类:

驱动阀门:是用手操纵或其他动力操纵的阀门。如闸阀、截止阀等。

自动阀门:是依靠介质本身的流量、压力或温度参数发生的变化而自行动作的阀门。 ⑵按工作压力的大小,阀门可分为:低压阀门≤1.6MPa;中压阀门2.5~6.4MPa;高压阀门≥10MPa;超高压阀门>100MPa。

⑶按制造材料,阀门分为金属阀门和非金属阀门两大类。金属阀门主要由铸铁、钢、铜制造;非金属阀门主要由塑料制造。

2. 阀门的安装:阀门经研磨、清洗、装配后,经试压合格后方可安装。 (二)消火栓 1.消火栓的分类

消火栓是发生火警时的取水龙头,按照其安装的形式可分为地上式和地下式两种。 地面式消火栓装于地面上,目标明显,易于寻找,但较易损坏,有时也会妨碍交通,一般适用于气温较高的地区;地下式消火栓一般安装于地下消火栓井内,使用时不如地面式方便,适用于气温较低的地区。 2.消火栓的安装

消火栓消防系统由水枪、水带、消火栓、消防管道等组成。水枪、水带、消火栓一般设在便于取用的消火栓内。消防管道由消防立管及接消火栓的短支管组成。 五、管道的除锈、刷油、防腐、保温

管道的腐蚀主要是材料在外部介质影响下所产生的化学作用或电化学作用,使材料破坏和质变。为了保证正常的生产秩序和生活秩序,延长系统的使用寿命,除了正确选材外,采取有效的防腐措施也是十分必要的。 (一)管道的除锈

管道及设备表面的锈层可用下列方法消除。

1.人工除锈。一般使用刮刀、锉刀、钢丝刷、砂布或砂轮片等摩擦外表面,将金属表面的锈层、氧化皮、铸砂等除掉。

2.机械除锈。采用金钢砂轮打磨或用压缩空气喷石英砂吹打金属表面,将金属表面的锈层、氧化皮、铸砂等污物除净。

3.化学除锈。用酸洗的方法清除金属表面的锈层、氧化皮。 (二)管道的刷油

1.手工涂刷:操作时应分层涂刷,每层应往复进行,纵横交错,并保持涂层均匀,不得漏涂(快干性漆不宜采用刷涂)。

2.机械喷涂:采用的工具为喷枪,以压缩空气为动力。喷射的漆流和喷漆面垂直。 (三)管道的防腐

钢管防腐:钢管金属在有水和空气的环境中会被腐蚀而生成铁锈,失去金属特性。钢管直接埋人土中时,会和土中的水和空气接触,使管道外壁受到腐蚀;同时钢管输送液体时,管道内壁受到同样的腐蚀。常用的防腐方法有涂裹防腐蚀法和阴极保护法。 1.涂裹防腐蚀法主要是除锈、涂底漆、刷包保护层。

2.阴极保护法,可通过牺牲阳极法和强制电流保护法来实现。 (四)管道的保温

常用保温材料有:硬质瓦块、泡沫玻璃瓦块、纤维类制品(管壳)、岩(矿)棉、泡沫塑料板、毡类制品、聚氨酯泡沫喷涂发泡、聚氨酯浇注发泡、高密度聚乙烯保护壳管和聚酯树脂玻璃钢保护壳管等。

六、管道的试水、试压及管道冲洗

管道整体施工完毕后,对其施工质量进行全面检验,需试水、试压及管道冲洗,符合要求进行验收签认。对于给水管道需进行试压、管道消毒冲洗;排水管道需进行闭水试验;热力、燃气管道:强度试验 、气密性试验、管道吹扫 、管道总试压及冲洗。 (一)给水管道试压试验 1.落压试验(水压强度试验)

落压试验又称压力表试验。常用于管径DN≤400mm小管径的水压强度试验。对于管径DN

≤400mm管道,在试验压力下,10min降压不大于0.05MPa为合格。 2.水压严密性试验(渗漏水量试验)

水压严密性试验又称渗漏水量试验。渗漏水量试验是根据在同一管段内,压力相同,降压相同,则其漏水总量亦应相同的原理,来检查管道的漏水情况。 (二)排水管道的闭水(气)试验:

生活污水、工业废水、雨污水合流管道,倒虹吸管或设计要求作闭水的其他排水管道,必须作闭水试验。 1.闭水试验

排水管道作闭水试验,主要是保证管道的渗漏在规定的范围内,分为带井闭水试验和不带井闭水试验。闭水试验应尽量从上游往下游分段进行,上游段试验完毕,可往下游段充水,倒段试验以节约用水。 2.闭气试验

根据中国工程建设标准化协会标准《混凝土排水管道工程闭气检验标准》规定,闭气检验与闭水试验具有同等效力。

闭气试验是将进行闭气试验的排水管道两端用专用管堵密封,然后向管内充人空气至一定的压力,在规定闭气时间测定管内气体的压降值。

第二节 管道施工

一、管道施工的特点与施工方法概述 (一)管道施工特点

由于市政管道一般在道路红线内平面位置和标高不同,应分别进行施工。一般先进行埋深较深的污水管道施工,再进行埋深较浅的其他管道的施工。 (二)管道施工的种类

1.按照室外管道的沟槽的开挖方式不同,可分为开槽埋管法和不开槽埋管法等施工方法。不开槽埋管法又分为掘进顶法、盾构法、浅埋暗挖法等施工方法。

2.按照管道安装方式的不同,分为柔性接口安装和刚性接口安装的施工方法。 二、室外管道开槽埋管的施工程序和工艺

城市排水管道施工,就开槽法施工而言,一般的施工程序为:施工的准备工作→沟槽土方开挖→管道垫层、基础的浇筑→管道附属构筑物的施工→管道安装(下管和稳管)→管道工程的中间检查与验收→管道试压、冲洗、闭水试验→砌筑附属构筑物→土方回填→管道工程的检查和验收等程序。 (一)施工的准备工作 1.组织管理工作

一般包括组织准备工作、物质准备工作、技术准备工作。 2.施工前的控制工作

施工测量分为施工前测量,施工中测量,竣工测量三种。施工前测量主要是设立临时水准点和管道轴线控制桩测设。施工中测量是在构筑物施工时为符合设计图要求进行的现场定位测量,竣工测量是各构筑物完工后进行的测量。 ⑴建立临时水准点和栓桩; ⑵测定管道中线并栓桩 ; (二)沟槽土方开挖

根据管道结构的宽度,土质的条件、自然地形和开挖方式、沟槽断面形式以及沟槽的深度,对沟槽断面进行放样并开挖,目的便于管道的施工。

开挖前应进行调查研究,充分了解挖槽段的土质、地下水位、地下构筑物、沟槽附近地

下建筑及施工环境等情况,发现问题及时与建设单位取得联系,研究处理措施。为防止超挖,开挖前要划出沟槽开口边线,按开口坡度逐层下挖并随时测量挖深。 1.沟槽开挖方式:分为机械开挖和人工开挖。 ⑴沟槽的机械开挖

机械开挖又分为坑内作业和坑上作业。

采用机械挖槽时,及时丈量槽底高程和宽度,防止超挖或亏挖应确保槽底土壤结构不被扰动或破坏,同时由于机械不可能准确地将槽底按规定高程整平,设计槽底高程以上宜留20cm左右一层不挖,待人工清挖。 ⑵沟槽的人工开挖

采用人工挖槽时,应认真控制槽底高程、宽度、边坡度,并注意不使槽底土壤结构遭受扰动或破坏。 2.沟槽的支撑

按照施工组织设计方案,当沟槽开挖断面采用直槽时,由于土质、地下水位、荷载因素影响施工安全时,应进行沟槽支撑、防止土壁垮塌。 ⑴支撑的目的

当沟槽开挖断面采用直槽时,如土质、地下水位、荷载因素影响施工安全时,应进行沟槽支撑、防止土壁垮塌,减小土方开挖量,但支撑对后续工序的操作有一定影响。 ⑵支撑种类和适用条件 按照支撑材料的不同,支撑常用撑板支撑和钢板桩支撑。按照支撑的方式支撑的种类有:钢挡土板木支撑、木横板竖支撑和木竖板横支撑等。支撑型式应根据槽深、土质、地下水位、施工季节以及槽边建筑物情况等选定,一般排水工程沟槽常采用撑板支撑。 (三)施工排水

由于开槽施工,为确保施工质量和施工安全,如施工中受到地下水和地表水的影响,应注意解决施工排水问题。 1.地下水降排

如地下水位高于沟槽底面,一般沿管线纵向设置降水井,降水井平面位置的布置应不影响沟槽施工,且离沟槽边缘大于2m。 2.地表水排除

首先应在沟槽范围外纵向设置排水沟,且距沟槽大于5m,切断流向沟槽的地表水。其次在开挖的沟槽底侧挖临时排水沟。 (四)管道垫层施工

按照设计图纸及施工组织设计方案的要求,对管道垫层、基础进行施工,各项目的工程量均以施工图为准计算。 1.灰土垫层

灰土垫层应铺设在不受地下水浸湿的基土上,灰土拌合料用消石灰和粘土按比例拌制,其中消石灰应采用生石灰块 。 2.砂和砂石垫层

垫层分别用砂和天然砂石铺设而成,砂和天然砂石中不得含有草根等有机杂质。 3.碎石垫层

垫层是采用强度均匀、级配适当和不风化的石料铺设而成。 4.碎砖垫层

垫层采用碎砖料铺设而成,碎砖料不得采用风化、松酥和夹有瓦片及有机杂质的材料,其粒径不得大于60mm。 5.炉渣垫层

垫层采用炉渣或用水泥、炉渣(或用水泥、石灰、炉渣)的拌合料铺设而成。 6.混凝土垫层

垫层用素混凝土浇筑而成,其强度等级不宜低于Cl0。 (五)排水管道铺设 污、雨水管道铺设前,应对沟槽进行验收,确定其尺寸、坡度、平面位置是否符合要求,当槽底无水、无杂物且基底检验合格,管材检验合格后(有支撑的工程应检查支撑是否牢固),方可进行管道铺设施工,管道铺设一般采用混凝土平基的施工方法。

混凝土平基的排水管道的铺设,一般有三种施工方法:①先打平基,等平基达到一定强度后,再稳管、打管座及抹带;②“四合一”施工,即平基、稳管、管座、抹带四个工序合在一起的施工方法③在垫块上稳管,然后灌注混凝土基础及抹带。 (六)管道的施工 1.管道安装的注意事项

在管沟土石方工程施工的同时,及时做好施工各项准备,施工人员和机械及时进场,施工人员熟悉施工图和本方案的技术要求。 (1)管材和管件的验收。 (2)管道安装注意事项

①在管沟成型后,管道基础的施工经监理验收合格后,方可进行管道的安装工作。

②管道下沟后,组对前,在第一根管的插口端设靠背,靠背与管承口间加堵板,在管道对口时不发生位移,保证管口对接的严密性。

③安装时,清洗干净承口内侧凹槽及插口外侧。 2.管道安装及防腐

(1)管道安装:按照管道材质、管径大小、管口连接方式的不同以“m ”为单位计算延,管件、阀门、法兰所占长度已在管道施工损耗中综合考虑,计算工程量时均不扣除其所占长度。

(2)管内防腐:按管道管径的不同,管道内防腐长度按施工图中心线长度计算,计算工程量时不扣除管件、阀门所占的长度,但管件、阀门的内防腐也不另行计算。 (七)阀门检验与安装

1.阀门的型号、规格符合设计要求,外形无损伤,配件完整。

2.对所选用每批阀门按10%且不少一个,进行壳体压力试验和密封试验,。 3.阀门安装,应处于关闭位置。

4.阀门与法兰临时加螺栓连接,吊装于所处位置,吊运中不要碰伤。

5.法兰与管道点焊固定位置,手轮处于便于操作的位置,安装的阀门应整洁美观。 6.将法兰、阀门和管线调整同轴,螺栓紧固。

7.阀门安装后,做空载启闭试验,做到启闭灵活、关闭严密。 (八)管道工程的中间验收和管沟土方回填 1.管道隐蔽工程中间验收。 2.管道试压、冲洗、闭水试验。 3.管道的土方回填土

(九)管线工程的质量检验和交工

管线工程在施工中,严格按照给、排水、热力燃气管道施工与验收规范对工程质量进行严格的检验,严格对土建工程和管道安装工程两个分部工程的每道工序作出施工记录和质量验评记录,绘制竣工测量成果表,依此绘制竣工图,并取得监理工程师的签认。 (十)雨期施工和冬期施工 1.雨期施工

雨期施工,应尽量缩短开槽长度。雨期挖槽时,应充分考虑由于挖槽和堆土,破坏天然排水系统后,如何排除地面雨水的问题。根据需要,应重新规划排水出路,防止雨水浸泡房屋和淹没农田或道路。 2.冬期施工

冬期挖槽,对所暴露出来的自来水管或其他通水管道,应视其管径大小、运行情况及气温情况,根据需要采取防冻措施。

〖任务安排〗

案例7.2 某城市管道工程,长900m、分为3段,每段300m。

做法1:热力管道功能试验的为强度试验和气密性试验,均为1.5P,及24h. 做法2:管沟中的平基与管墩基础分别浇注

做法3:机械挖槽开挖一次到底,测量员只控制高程和宽度,人工找平后进入后面的工序 问题:

对做法逐条分析,指出正确做法。 〖学生讨论交流〗

案例7.3 背景(2006案3.1)(2006案3.2)(2006案3.3)(2006案3.4)

某公司中标承建中压燃气管线工程,管径DN300mm,长26km,合同价3600万元。管道沟槽开挖过程中,遇地质勘察未探明的废弃砖沟,经现场监理口头同意,施工项目部组织人员、机具及时清除了砖沟,进行换填级配石处理,使工程增加了合同外的工程量。项目部就此向发包方提出计量支付,遭到计量工程师的拒绝。

监理在工程检查中发现:

(1)现场正在焊接作业的两名焊工是公司临时增援人员,均已在公司总部从事管理岗位半年以上;

(2)管道准备连接施焊的数个坡口处有油渍等杂物,检查后向项目部发出整改通知。 2.问题

(1)项目部处理废弃砖沟在程序上是否妥当?如不妥当,写出正确的程序。 (2)简述计量工程师拒绝此项计量支付的理由。 (3)两名新增焊工是否符合上岗条件?为什么?

(4)管道连接施焊的坡口处应如何处理方能符合有关规范的要求?

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