一建---城市管道工程
2021-06-18 09:08:48 0 举报AI智能生成
一级建造师市政---第四章 城市管道工程
作者其他创作
大纲/内容
城市管道工程
城市给水排水管道工程施工
开槽管道施工技术
沟槽施工方案
沟槽开挖与支护
分层开挖及深度
人工挖槽深度超过3m时应分层开挖，每层不超过2m。
人工开挖多层沟槽的层间留台宽度：放坡开槽时不小于0.8m，直槽时不小于0.5m，安装井点设备时不小于1.5m。
采用机械挖槽时，沟槽分层深度按机械性能确定。
沟槽开挖规定
槽底原状地基土不得扰动，机械开挖时槽底预留200-300mm土层，由人工挖至设计高程，整平。
槽底不得受水浸泡过受冻，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。
在沟槽边坡稳固后设置供施工人员上下沟槽的安全梯。
支撑与支护
采用木撑板支撑或钢板桩
撑板支撑应随挖土及时安装
在软土或其他不稳定土层中采用横排撑板支撑时，开始支撑的沟槽开挖深度不得超过1m；开挖与支撑交替进行，每次交替深度宜为0.4-0.8m。
支撑应经常检查，当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，并制定安全措施。
施工人员应由安全梯上下沟槽，不得攀登支撑。
拆除支撑应制定安全措施，配合回填交替进行。
地基处理与安管
地基处理
管到地基应符合设计要求，否则就应按设计要求进行加固。
槽底局部超挖或发生扰动时，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；槽底地基土壤含水量较大，不适压实时，应采取换填等有效措施。
排水不良造成地基土扰动时，扰动深度在100mm以内，宜填天然级配砂石或砂砾处理；扰动深度在300mm以内，但下部坚硬时，宜填卵石或块石，并用砾石填充空隙并找平表面。
柔性管道地基处理宜采用砂桩、搅拌桩等复合地基。
安管
准备工作：管节、管件下沟前，应对其外观质量进行检查，以保证接口安装的密封性。
采用法兰和胶圈接口时，安装应按照施工方案严格控制上、下游管道接装长度、中心位移偏差及管节接缝宽度和深度。
采用焊接接口时，两端管的环向焊缝处齐平，内壁错变量不宜超过管壁厚度的10%，且不大于2mm。
采用电熔、热熔连接接口时，应选择在当日温度较低或接近最低时进行。接头检验合格后，内翻边宜铲平。
金属管道应按设计要求进行内外防腐施工和施做阴极保护工程。
不开槽管道施工技术
方法选择与设备选型依据
设计文件和项目合同：施工单位应按照中标合同文件和设计文件进行具体方法和设备的选择
工程详勘资料：开工前施工单位应仔细核对建设单位提供的工程勘察报告，进行现场沿线调查；特别是对已有地下管线和构筑物应进行人工挖探空（通称探坑）确定其准确位置，以免施工造成损坏。
施工方法与适用条件
不开槽施工技术
暗挖法
浅埋暗挖法
盾构法
敞开（人工）式
密闭（机械式）
土压平衡
泥水平衡
非开挖法
顶管（含曲线）法
水平定向钻法
夯管法
施工方法与设备选择的有关规定
顶管顶进法
采用敞口式（手掘式）顶管机时，应将地下水位降至管底以下不小于0.5m处。
当周围环境要求控制地层变形或无降水条件时，宜采用封闭式的土压平衡或泥水压平衡顶管机施工。
盾构机选型
盾构法施工用于给排水主干管道工程，直径一般3000mm以上。
浅埋暗挖施工方案选择
在城区地下障碍物较复杂地段时适用。
定向钻
在以较大埋深穿越道路桥涵的长距离地下管道施工中适用。
适用于城镇区域下穿较窄道路的地下管道施工。
设备施工安全有关规定
设备装置安装完成后应试运行及安全性检验；操作人员应经培训，考试合格后方可上岗。
施工供电应设置双路电源，并能自动切换；动力、照明应分路供电，作业面移动照明应采用低压供电。
起重作业前应试吊，调离地面100mm左右时，应检查重物捆扎情况和制动性能；起吊时工作井内严禁站人，当吊运重物下井距作业面底部小于500mm时，操作人员方可近前工作。
管道功能性试验
压力管道的水压试验
基本规定
分为预实验和主试验阶段，试验合格的判定依据分为允许压力降值和允许渗水量值，按设计要求确定。水压试验合格的管道方可通水投入运行。
水压试验进行实际渗水量测定时，宜采用注水法进行。
管道采用两种（或两种以上）管材时，宜按不同管材分别进行试验。组合试验时，应采用不同管段中试验控制最严的标准进行试验。
大口径球墨铸铁管、玻璃钢管、预应力钢筒混凝土管或预应力混凝土管等管道单口水压试验合格，且设计无要求时，可免去预试验阶段，直接进行主试验。
除设计有要求外，水压试验的管段长度不宜大于1KM。
试验方案与准备工作
试验方案内容
后背及堵板设计
进水管路、排气孔及排水孔的设计
加压设备、压力计的选择及安装的设计
排水疏导措施
升压分级的划分及观测制度的规定
试验管段的稳定措施和安全措施
准备工作
试验管段所有敞口应封闭，不得有渗漏水现象
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。
水压试验前应清除管道内杂物
应做好水源接引，排水等疏导方案
管道内注水与浸泡
应从下游缓慢注入，注入时在试验管段上游的管顶及管段中的高点应设置排气阀，将管道内的气体排除。
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，
浸泡时间规定：
球墨铸铁管和钢管（有水泥砂浆衬里）、化学建材管不少于24h。
内径大于1000mm的现浇钢筋混凝土管渠、预应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管不少于72h。
内径小于（等于）1000mm的现浇钢筋混凝土管渠等不少于48h.
试验过程与合格判定
预试验阶段
将管道内水压缓缓升至规定试验压力并稳压30min，期间如有压力降可注水补压，补压不得高于试验压力；检查管道接口、配件等处有无漏水、损坏现象；有漏水、损坏的应及时停止试压，查明原因并采取相应措施后重新试压。
主试验阶段
停止注水补压，稳定15min；15min后压力下降不超过所允许压力下降数值时，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。
无压管道的严密性试验
污水、雨污水合流管道及湿陷土、膨胀土、流砂地区的雨水管道，必须经严密性试验合格后方可投入运行。
管道的严密性试验分为闭水试验和闭气试验。
全断面整体现浇的钢筋混凝土无压管道处于地下水位以下时，或不开槽施工的内径大于或等于1500mm钢筋混凝土结构管道，除达到设计要求外，管渠的混凝土强度等级、抗渗等级也应检验合格，可采用内渗法测渗水量，符合规范要求时，可不必进行闭水试验。
设计无要求且地下水位高于管道顶部时，可采用内渗法测渗水量。
管道的试验长度
试验管段应按井距分隔，带井试验；若条件允许一次试验不超过5个连续井段。
当管道内径大于700mm时，可按管道井段数量抽样选取⅓进行实验；试验不合格时，抽样井段数量应在原抽样基础上加倍进行实验。
管道试验方案与准备工作
试验方案同水压试验
闭水试验准备工作
管道两端堵板承载力经核算应大于水压力的合力。
闭气试验适用条件
混凝土类的无压管道在回填土前进行严密性试验
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。
试验管段灌满水后浸泡时间不应小于24h
试压过程与合格判定
试验水头
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。
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
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井口高度为准。
观测时间
从试验水头达到规定水头开始计时，观测管道的渗水量，直至观测结束，应不断向试验管段补水，保持试验水头恒定。渗水量观测时间不得小于30min，渗水量不超过允许值试验合格。
闭气检验
△P<500Pa合格。
砌筑沟道施工技术
基本要求
砌筑前砌块（砖、石）应充分湿润；砌筑砂浆配合比符合设计要求，现场拌制应拌和均匀、随用随拌；砌筑应立皮数杆、样板挂线控制水平高程。砌筑应采用满铺满挤法。砌体应上下错缝、内外搭砌、丁顺规则有序。
砌筑砂浆应饱满，砌缝应均匀不得有通缝或瞎缝。
沉降缝、变形缝应与基础沉降缝、变形缝贯通。
砌筑结构管渠宜按变形缝分段施工，砌筑施工需间断时，应预留阶梯型斜槎。墙转角和交接处应与墙体同时砌筑。
砌筑施工要点
变形缝施工
砖砌拱圈
反拱砌筑
圆井砌筑
排水管道检查井内的流槽，应与井壁同时砌筑。
给水排水管网维护与修复技术
城市管道维护
管道检查方法
人工检查法
自动监测法
分区检测法
区域泄露普查系统法
管道维护安全防护
养护人员必须接受安全技术培训，考核合格后方可上岗
作业人员必要时可佩戴防毒面具、防水衣、防护靴、防护手套、安全帽等，穿上系有绳子的防护腰带，配备无线通讯工具和安全灯。
针对管网维护可能产生的气体危害和病菌感染等危险源，在评估的基础上，采取有效的安全防护措施和预防措施，作业区和地面设专人值守，确保人身安全，
管道修复与更新
局部修补
局部修复主要用于管道内部结构性破坏以及裂纹等修复。
局部修复的方法（将搅局人密捕）
密封法
补丁法
局部软衬法
灌浆法
机器人法
全断面修复
内衬法
也叫插管法，适用于管径60~2500mm，管线长度600以内的各类管道。
缠绕法
适用于管径50~2500mm，管线长度为300m以内的各种圆形断面管道。
喷涂法
主要用于管道防腐处理，适用于管线长度在150m以内的各种管道修复。
管道更新
破管外挤
破管顶进
城市供热管道工程施工
供热管道分类
城镇供热系统的组成
热源
供热管网
一级管网
供热站
二级管网
热用户
按热媒种类分
蒸汽热网
热水热网
按敷设方式分
管沟敷设
架空敷设
直埋敷设
供热管道施工与安装要求
距离要求
热力管沟内不得穿过燃气管道，当热力管沟与燃气管道交叉的垂直净距小于300mm，必须采取可靠措施，防止泄露的燃气进入管沟。
地上敷设的热力管道同架空输电线路或电气化铁路交叉时，管道金属部分和交叉点5m范围内钢筋混凝土结构的钢筋应接地。
施工准备
技术准备
施工单位应在施工前取得设计文件、工程地质和水文地质等资料，组织工程技术人员熟悉施工图纸，进行图纸会审并参加设计交底会。
对于超过一定规模的危险性较大分部分项工程，经专家论证通过，并经建设单位和监理单位审批后方可组织施工。
在有地下管线的区域，确定与地下管线的位置关系后，与管线产权单位协商加固或拆改方案。各种保护措施应取得所属单位同意和配合。
当热力管道对现状交通有影响时，及时与交通管理部门沟通，编制交通组织方案，经交通管理部门审批后方可施工；需要占路掘路施工的，应提前向路政部门申请办理占路手续。
物资设备准备
钢管的材质、规格和壁厚等应符合设计要求和现行国际标准规定。
材料的合格证书、质量证明书及复验报告应齐全、完整。
属于特种设备的压力管道元件（管道、弯头、三通、阀门等），制造厂家应有相应的特种设备制造资质，其质量证明文件、验收文件应符合特种设备安全监察机构的相关规定。
阀门应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联通的阀门、支干线首端和供热站入口处起关闭、保护作用的阀门及其他重要阀门，应进行强度和严密性试验，合格后方可使用。
供热管道土建工程施工要求
供热管道土建工程施工方法包括：明挖法、暗挖法、顶套管法、盾构法等。
当地下水位高于槽底时，应采取地下水控制措施，确保沟槽地下水位在基地以下0.5m。
机械开挖时应预留不少于150mm厚原状土，人工淸底至设计标高、不得超挖。
沟槽开挖至基底后，地基应由建设、勘察、设计、施工和监理单位共同验收。对不符合设计要求的地基，有设计或勘察单位提出地基处理意见，施工单位根据其制定处理方案。
盾构法中，预制构件运输、安装时强度不应小于设计强度的75%。
供热管道安装施工要求
管道材料与连接要求
城镇供热管道应采用无缝钢管、电弧焊或高频焊焊接钢管。
为保证管道安装工程质量，焊接施工单位应符合下列规定：
应有负责焊接的技术人员、检查人员和检验人员。
应有负责焊接工艺要求的焊接设备且性能应稳定可靠。
应有保证焊接工程质量达到标准的措施。
支吊架分类及安装要点
固定支架
多设置在补偿器和附件旁，不仅承受结构重量，还承受轴向伸缩推力和变形应力。
支架处管道不得有环焊缝，，固定支架不得与管道直接焊接固定。固定支架处的固定角板只允许与管道焊接，严禁与固定支架结构焊接。
直埋供热管道的折点处应按设计的位置和要求设置钢筋混凝土固定墩，以保证管道系统的稳定性。
活动支架
滑动支架
导向支架
滚动支架
悬吊支架
管沟及地上管道安装施工要点
管组长度应按空中就位和焊接的需要确定，宜大于或等于2倍支架间距。
电焊焊接有坡口的钢管和管件时，焊接层数不得少于两层。同一焊缝的返修次数不得大于两次。
采用偏心异径管时，蒸汽管道的变径应管底相平以便于排出管内冷凝水；热水管道变径应管顶相平，以利于排出管内空气。
管道焊接质量检验
施工过程中焊接质量检验依次为：对口质量检验、外观质量检验、无损探伤检验、强度和严密性试验。
焊缝应100％进行外观质量检验。
需要进行100％无损探伤检测的情形：
干线管道与设备、管件连接处和折点处的焊缝
穿越铁路、高速公路的管道在铁路路基两侧各10米范围内、穿越城市主要道路的不通行管沟在道路两侧各5m范围内，穿越江河湖泊等的管道在岸边各10m的范围内的焊缝。
不具备强度试验条件的管道焊缝
现场制作的各种承压设备和管件
同一焊缝返修次数不得大于2次。
供热管网附件及供热站设施安装要点
供热管网附件及安装要点
供热管网附件包括补偿器、阀门等。
补偿器类型及特点
自然补偿器
方形补偿器
波纹管补偿器
套筒式补偿器
球型补偿器
是利用补偿材料的变形来吸收热伸长的
是利用管道位移来吸收热伸长的
补偿器安装要点
安装前，管道和固定支架之间不得进行固定。
在靠近补偿器两端应设置导向架，保证运行时管道沿轴线自由伸缩。
当安装时的环境温度低于补偿零点时，应对补偿器进行预拉伸。
采用直埋补偿器时，在回填后其固定端应可靠锚固，活动端应能自由变形。
阀门
闸阀、截止阀、止回阀、柱塞阀、蝶阀、球阀、减压阀、安全阀、疏水阀、平衡阀。
供热站设施及安装要点
设备的安装要点
供热站房设备间的门应向外开
当供热站站房长度大于12米时应设两个出口
热力网设计水温小于100℃时只设一个出口
蒸汽供热站不论站房尺寸如何，都应设两个出口
管道设备安装前，土建单位、工艺安装单位、监理单位应对预埋吊点的数量及位置，设置基础位置、表面质量、几何尺寸、标高及混凝土质量，预留孔洞位置、尺寸及标高等共同复核检验，并办理书面交验手续。
供热站内管道安装在主要设备安装完成、支吊架以及土建结构完成后进行。
钢管焊接应严格执行焊接工艺评定和作业指导书技术参数，焊接人员应持证上岗，并经现场考试合格方可作业。
供热管道功能性试验
一级管网和二级管网应进行强度和严密性试验，供热站内系统应进行严密性试验
强度试验
编制实验方案
试验前焊接外观质量和无损检测已合格。
实验要点
强度试验应在试验段内的管道接口防腐、保温施工及设备安装前进行。
试验所用压力表的精度不低于1.0级，压力表量程应为试验压力的1.5~2倍，数量不少于2块。压力表应安装在试验泵出口和试验系统末端。
强度试验压力为1.5倍设计压力，且不小于0.6Mpa。充水时应排净系统内气体，在试验压力下稳压10min，检查无渗漏、无压降后降至设计压力，在设计压力下稳压30min，检查无渗漏、无压力降为合格。
当试验过程中发现渗漏时，严禁带压处理。消除缺陷后，应重新进行实验。
严密性试验
试验准备
编制方案
试验前，一个完整的设计施工段已经完成管道和设备安装，且经强度试验合格。
实施要点
严密性试验应在试验范围内的管道、支架、设备全部安装完毕，且固定支架的混凝土已达到设计强度，管道自由端临时加固完成后进行。
对于供热站内管道和设备的严密性试验，试验前还需确保安全阀、爆破片及仪表组件等已拆除或加盲板隔离。
严密性试验所用压力表的精度等级不低于1.5级。压力表的量程应为试验压力的1.5~2倍，数量不少于2块，压力表应安装在试验泵出口和试验系统末端。
一级、供热站：1h△≤0.05Mpa二级：30min△≤0.05Mpa管、缝、附件无渗漏，支架无变形
试运行
试运行在单位工程验收合格，并且热源已具备供热条件后进行。
试运行前要编制试运行方案，并要在建设单位、设计单位认可条件下连续运行72h。
试运行中应对管道设备进行全面检查，特别要重点检查支架的工作状况。
城市燃气管道工程施工
燃气管道分类
按用途
长距离输气管道
城市燃气管道
按敷设方式
地下燃气管道
架空燃气管道
按输气压力
低压（＜0.01Mpa）----宜采用聚乙烯管材
中压（≤0.4Mpa）---宜采用钢管或铸铁管
次高压（≤1.6Mpa）---宜采用钢管
高压（≤4Mpa）
施工与安装要求
燃气管道对接安装引起的误差不得大于3°，否则应设置弯管。
燃气管道与周围建（构）筑物及地下管线应保持安全距离，否则，应将管道设置于管道沟或刚性套管中，套管两端应用柔性密封材料封堵。
管道埋设的最小覆土厚度：车行道下不小于0.9m，非车行道下不小于0.6m，埋设于机动车不能到达处不小于0.3m，埋设在水田下不小于0.8m。
燃气管道穿越建筑物
不得从建筑物和大型构筑物下面穿越。
不得在堆积易燃易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越
穿越铁路和高速公路的燃气管道，其外应加套管，并提高绝缘、防腐等措施。
穿越铁路的燃气套管之规定
材质：宜采用钢管或混凝土管
径差：套管内径比燃气管道外径大100mm以上
间隙密封材料：柔性防腐、防水材料，其一端应装设检漏管。
套管端部距路堤坡脚外距离不应小于2m。
穿越电车轨道的燃气套管规定
径差：100mm
距离：套管端部距电车边轨不小于2m，距道路边缘不小于1m。
穿越方式：垂直穿越
燃气管道通过河流：
穿越河底
燃气管道宜采用钢管。
燃气管道至规划河底的覆土厚度应根据水流冲刷条件确定
对不通航河流不应小于0.5m
对通航河流不应小于1m，还应考虑疏浚和投锚深度。
在埋设燃气管道位置的河流两岸上、下游设立标志。
管桥跨越
输送压力：≤0.4Mpa
安全防护措施：
管道材质：加厚型无缝钢管或焊接钢管，对焊缝进行100%无损探伤
跨越通航河流的燃气管道管底标高，应符合通航净空要求，管架外侧应设置护桩。
在确定管道位置时，应与随桥敷设的其他可燃保持一定间距。
管道应设置必要补偿和减震措施
过河架空的燃气管道向下弯曲时，向下弯曲部分与水平管夹角宜采取45°形式。
对管道应做较高等级的防腐保护。对于采用阴极保护的埋地钢管与随桥管道之间应设置绝缘装置。
燃气管道非开挖铺设施工要点
水平定向钻施工
顶管施工
夯管法施工
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