第六章室外管道工程施工ppt课件.ppt

扬州大学环境科学与工程学院,第六章 室外管道工程施工,Construction Of Water & Wastewater Engineering,第六章 室外管道工程施工,室外管道施工包括下管、排管、稳管、接口、质量检查与验收等施工项目。,第一节 室外给水管道施工第二节 室外排水管道施工第三节 管道的防腐、防震、保温第四节 管道附属构筑物施工,第六章 室外管道工程施工,第一节 室外给水管道施工,(一)下 管 在混凝土基础上下管时，混凝土强度必须达到设计强度的50才可下管。1、人工下管(1)压绳下管法：管径为400800mm的管道。 (2)后蹬施力下管法：适用条件同(1)法。(3)木架下管法：直径900mm以内，长3m 以下的管子。 2、吊车下管 吊车往返线路应事先予以平整、清除障碍。,一、下管与排管二、管材及管道接口三、管道质量检查与验收,第一节 室外给水管道施工,卸管方法 吊车卸管 从卡车上卸管用叉车搬运,(二)排 管,1、排管方向 对承插接口的管道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。,临时堆放及排列,排 管,2、对口间隙与环向间隙要求 应满足表中要求。 3、管道自弯水平借转 一般情况下，可采用90、45、22.5 、11.25 等弯头进行管道平面转弯，如果弯曲角度小于11时，则可采用管道自弯作业。,排 管,4、管道反弯借高找正 施工中，管道反弯借高主要是在已知借高高度H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。L值的计算公式如下： 当采用45弯头时： 当采用22.5弯头时： 当采用11.25弯头时：,(一)铸铁管及其接口,1、管材性能和规格 埋地铸铁价格较低，制造较易，耐腐蚀性较强。但铸铁管质脆，重量大。 2、承插式刚性接口 承插式铸铁管刚性接口常用填料为：麻石棉水泥石棉绳石棉水泥；麻膨胀水泥砂浆； 麻铅； 橡胶圈石棉水泥或膨胀水泥砂浆等。,一、下管与排管二、管材及管道接口三、管道质量检查与验收,铸铁管及其接口,3、承插式柔性接口 (1)楔形橡胶圈接口 抗震性能良好，并且可以提高施工速度，减轻劳动强度。,承插式柔性接口,(2)其它形式橡胶圈接口,给水管网铸铁管及其配件结构图示例,（二）钢筋混凝土压力管及其接口,1、管材性能与规格 预应力钢筋混凝土管具有良好的抗裂性能，其耐土壤电流侵蚀的性能远较金属管好。 自应力钢筋混凝土管是借膨胀水泥在养护过程中发生膨胀，张拉钢筋，而混凝土则因钢筋所给予的张拉反作用力而产生压应力。 钢筋混凝土压力管的接口形式多采用承插式橡胶圈接口。 承插式钢筋混凝土压力管的缺点是质脆、体笨，运输与安装不便；管道转向、分支与变径目前还须采用金属配件。,钢筋混凝土压力管及其接口,2、管道安装 承插式钢筋混凝土压力管是靠挤压在环向间隙内的橡胶圈来密封，为了使胶圈能均匀而紧密地达到工作位置，必须具有产生推力或拉力的安装工具。,钢筋混凝土压力管及其接口,4、管道的修补 (1)管身裂缝的修补 用环氧砂浆修补裂纹或包玻璃钢与贴玻璃钢的方法。 (2)管子接口渗漏的修补,管子接口渗漏的修补,当管身裂纹或接口漏水严重到确实无法修理时，才考虑更换管子。,（三）钢管及其接口,钢管自重轻、强度高、抗应变性能比铸铁管及钢筋混凝土压力管好、接口操作方便、承受管内水压力较高、管内水流水力条件好，但钢管的耐腐蚀性能差，应作防腐处理。,钢 管,手 工 电 弧 焊,在现场施工多采用手工电弧焊。 (1)焊缝形式与对口 焊接时两管端对口的允许错口量列于表中。,手 工 电 弧 焊,(2)焊接方法 依据电焊条与管子间的相对位置分为平焊、立焊、横焊与仰焊等，焊缝分别称为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝。,手工电弧焊焊接质量检查,焊接完毕后进行的焊缝质量检查包括外观检查和内部检查。 外观缺陷主要有焊缝形状不正、咬边、焊瘤、弧坑、裂缝等；内部缺陷有未焊缝、夹渣、气孔等。焊缝内部缺陷通常可采用煤油检查方法进行检查。,气 焊,对于壁厚小于4mm的临时性给水管道采用气焊接口。,（四）塑料管及其接口,塑料管具有良好的耐腐蚀性及一定的机械强度，加工成型与安装方便，输水能力强，材质轻、运输方便，价格便宜等优点。其缺点是强度较低、刚性差，热胀冷缩大，在日光下老化速度加快，易于断裂。,聚乙烯双壁波纹管,钢 塑 管,玻 璃 钢 管,（五）柔性管道技术及其应用,柔性管子刚性连接或者刚性管子柔性连接组成的柔性管道系统从根本上消除了弹性应力转移，实现了分散补偿，增强了系统的安全性，设计计算简便，能使安装与设计应力状态一致。 柔性管道系统包括：柔性连接件及配件，柔性管，柔性接口闸门，柔性接口泵，柔性接口容器等。,（一）给水管道试压,管道试压目的是衡量施工质量，检查接口质量，暴露管材及管件强度、缺陷、砂眼、裂纹等弊病，以达到设计质量要求，符合验收条例。,一、下管与排管二、管材及管道接口三、管道质量检查与验收,给水管道试压,2、试压前的准备工作 (1)分段 试压分段长度一般采用5001000m；管线转弯多时可采用300500m；对湿陷性黄土地区的分段长度应取200m；管道通过河流、铁路等障碍物的地段须单独进行试压。,试压前的准备工作,(2)排气 排气孔通常设置在起伏的顶点处，对长距离水平管道上须进行多点开孔排气。灌水排气须保证排出水流中无气泡，水流速度不变。,试压前的准备工作,(3)泡管 管道灌水应从低处开始，以排除管内空气。一般要求铸铁管泡管12昼夜；钢筋混凝土压力管泡管24昼夜。,试压前的准备工作,(4)加压设备 为了观察管内压力升降情况，须在试压管段两端分别装设压力表。 加压设备可视试压管段管径大小选用。一般，当试压管管径小于300mm时，采用手摇泵加压；当试压管径大于或等于300mm时，采用电泵加压。,试压前的准备工作,(5)支设后背要点 1)采用原有管沟土挡作后座墙时，其墙厚不得小于5m，后座墙支撑面积可视土质与试验压力值而定，一般土质可按承压0.15MPa予以考虑。 2)后座墙应与管道轴线垂直，紧贴墙壁应横放57根方木一排，立放4根方木一排，立木外竖放钢板一块。,支设后背要点,3)后背采用千斤顶支设时，可采用螺旋千斤顶、炮弹式千斤顶。 4)刚性接口的铸铁管，为了防止上千斤顶时对接口产生影响，靠近后背13个接口应暂时不接口，待后背支设好再接口。 5)水压试验应在管件支墩安置妥当且达到要求强度之后进行，对那些尚未作支墩的管件应作临时后背。,给 水 管 道 试 压,3、水压试验方法 (1)强度试验(又称落压试验) 该法的试验原理：漏水量与压力下降速度及数值成正比。,强 度 试 验,落压试验操作程序如下： 1)用手摇泵或电泵向管内灌水加压； 2)注意观察：经过10min后，若压力表上显示的试验压力的下降值不超过0.05MPa时，试验即为合格； 3)若超过0.05MPa，表明试验管段产生渗漏。,水压试验方法,(2)严密性试验(又称渗水量试验) 该法的试验原理：在同一管段内，压力降落相同，则其漏水总量也相同。,严 密 性 试 验,渗水量试验操作程序如下： 1)先对管道加压到试验压力后即停止加压，记录降压0.1MPa所需时间T(min)； 2)再将压力重新加至试验压力后，打开放水龙头，将水注入量筒，并记录第二次降压0.1MPa所需时间T(min)，与此同时，量取量筒内水量W(L)；,严 密 性 试 验,3)按下列公式计算其渗水率q值； 当求得之q值小于表中的规定值时，即认为试压合格。,（二）管道安装允许偏差与检验方法,1、钢管安装允许偏差与检验方法 (1)坐标、标高的允许偏差与检验方法（见表） (2)其它尺度安装允许偏差（见表） 2、铸铁管安装允许偏差与检验方法 (1)坐标、标高的允许偏差与检验方法（见表） (2)其它尺度安装允许偏差（见表）,管道安装允许偏差与检验方法,3、钢筋混凝土压力管安装允许偏差与检验方法（见表） 4、塑料管安装允许偏差与检验方法 (1)坐标、标高的允许偏差与检验方法（见表） (2)其它尺度安装允许偏差（见表）,（三）管道冲洗与消毒,1、管道冲洗 (1)冲洗目的与合格要求 1)冲洗管内的污泥、脏水与杂物，使排出水与冲洗水色度和透明度相同，即视为合格。 2)将管内投加的高浓度含氯水冲洗掉，使排出水符合饮用水水质标准即为合格。,（三）管道冲洗与消毒,(2)冲洗注意事项 1)冲洗管内污泥、脏水及杂物应在施工后进行，冲洗水流速0.7m/s； 2)冲洗含氯水应在管道液氯消毒的同时进行；,（三）管道冲洗与消毒,(3)冲洗水来源 1)利用城市管网中自来水，冲洗前先通知用户可能引起压力降或水压不足，其通常用于续建工程。 2)取用水源水冲洗，适用于拟建工程。,管道冲洗与消毒,2、管道消毒 通常采用漂白粉消毒。浸泡一昼夜后放水。每l00m管道消毒所需漂白粉数量见表。,第二节 室外排水管道施工,一、稳 管二、管材及其接口三、排水管道闭水试验,一、稳 管 稳管是排水管道施工中的重要工序，其目的是确保施工中管道稳定在设计规定的空间位置上。通常采用对中与对高作业。,（一）对中作业,对中即是使管道中心线与沟槽中心线在同一平面上。对中的质量在排水管道中要求在5mm范围内。 1、中心线法 该法是借助坡 度板进行对中作业。,对 中 作 业,2、边线法 边线法对中 进度快，操作方 便。但要求各管 节的管壁厚度与 规格均应一致。,（二）对高作业,（一）混凝土管与钢筋混凝土管及其接口,预制混凝土管和钢筋混凝土管的直径范围为1502600mm，为了抵抗外压力，管径大于400mm时，一般配加钢筋，制成钢筋混凝土管。 混凝土管与钢筋混凝土管的管口形状有平口、企口、承插口等，其长度在13m之间，两种管材的主要缺点是抗酸、碱浸蚀及抗渗性能较差、管节较短、接头多。,一、稳 管二、管材及其接口三、排水管道闭水试验,混凝土管与钢筋混凝土管及其接口,混凝土与钢筋混凝土管的接口分刚性与柔性接口两类。 管道应设置基础和管座，管座包角一般有90、135、180。,混凝土管与钢筋混凝土管常用接口形式,1、水泥砂浆抹带接口 刚性接口，适用于地基土质较好的雨水管道。 这种接口抗弯折性能很差，一般宜设置混凝土带基与管座。,管基座的制作,混凝土管与钢筋混凝土管常用接口形式,2、钢丝网水泥砂浆抹带接口 如果接口要求有较大强度，可在抹带层间埋置20号l0mml0mm方格钢丝网。,钢丝网水泥砂浆抹带接口,当小口径管道在土质较好条件下铺筑时，可将混凝土平基、稳管、管座与抹带合在一起施工，称为“四合一施工法”。,混凝土管与钢筋混凝土管常用接口形式,3、预制套管接口 预制套管与管子间的环向间隙中采用填料配合比水石棉水泥137的石棉水泥打严实。也可用膨胀水泥砂浆填充。,混凝土管与钢筋混凝土管常用接口形式,4、石棉沥青卷材接口 石棉沥青卷材接口属于柔性接口；具有一定抗弯、抗折性，防腐性与严密性较好。适用于无地下水地基沿管道轴向沉陷不均匀地段的排水管道上。,混凝土管、钢筋混凝土管与检查井的衔接,混凝土管、钢筋混凝土管与检查井的衔接方式有：管顶平接、管底平接、水面平接等。,（二）排水铸铁管、陶土管及其接口,排水铸铁管主要用于受较高内压、较高水流速度的冲刷或对抗渗漏要求高的场合。 陶土管适用于排除侵蚀性污水或管外有侵蚀性地下水的自流管及街坊内部排水与城乡排水系统的连接支管。,管材及其接口,（三）大型排水渠道施工 1、常用的排水渠道在石料供应充足的地区，亦可采用条石或毛石砌筑。,三、排水管道闭水试验,（一）闭水试验检验频率 1、闭水试验应在管道灌满水后经24h后进行。 2、闭水试验的水位应在试验段上游管道内顶以上2m；如上游管道内顶至检查口高度不足2m时，试验水位可至井口为止。 3、对渗水量测定时间不少于30min。（二）闭水试验允许渗水量(见表)。,一、稳 管二、管材及其接口三、排水管道闭水试验,第三节 管道的防腐、防震、保温,一、管 道 的 防 腐二、管 道 的 防 震 三、管 道 的 保 温,一、管道的防腐 安装在地下的铸铁管或钢管由于化学和电化学作用，管道将遭受破坏； 设置在地面上的管道同样受到空气等其它条件腐蚀； 铺筑在地下水位以下的预(自)应力钢筋混凝土管等，当土壤对其有腐蚀时，均会遭受腐蚀。,（一）防止管道外腐蚀的方法,1、覆盖式防腐处理 (1)钢管的油漆防腐施工工序。钢管油漆防腐施工工序,覆盖式防腐处理,(2)埋地钢管、铸铁管防腐层 1)外防腐层的选择。埋地钢管、铸铁管外防腐层作法,覆盖式防腐处理,(3)预(自)应力钢筋混凝土管防腐 当预(自)应力钢筋混凝土管可采用沥青麻布防腐层包扎在管外壁予以防腐。 沥青麻布防腐层一般做法为两油两布，即两层沥青涂料，两层沥青麻布或沥青纤维布。,防止管道外腐蚀的方法,2、电化学防腐法 (1)排流法 1)直接排流法 2)选择排流法,电化学防腐法,(2)阴极保护法 是由外部给一部分直流电流，由于阴极电流的作用，将金属管道表面上下不均匀电位去除，不能产生腐蚀电流，以满足金属免受腐蚀要求。 1)牺牲阳极法 2)外加电流法,（二）防止管道内腐蚀的方法,1、常用内衬材料 (1)水泥砂浆涂衬 (2)聚合物改性水泥砂浆涂衬,（一）管道抗震能力验算,在地震波的作用下，埋地管道产生沿管轴向及垂直于轴向的波动变形，其过量变形即引起震害。,一、管 道 的 防 腐二、管 道 的 防 震 三、管 道 的 保 温,（二）管道与构筑物施工防震措施,1、地下直埋管道力求采用承插式橡胶圈接口的球墨铸铁管或预(自)应力钢筋混凝土管及焊接钢管。 2、过河倒虹管，通过发震断裂带管道，穿越铁路或其它主要交通干线及位于地基土为可液化地段的管道应采用钢管，或安装柔性管道系统设施。 3、过河倒虹管、架空管及沿河、沟、坑边缘铺筑承插式管道，应于倒虹管或架空管两侧上端弯管处设置柔性接口。,管道与构筑物施工防震措施,4、架空管道不得架设在设防标准低于设计烈度的建筑物上。 5、管道铺筑于三通、弯头及渐缩管等管件连接处及水池等构筑物进出口处应设置柔性接口。 6、管道穿越构筑物墙与基础时，应安装套管，套管与管道之间的环向间隙宜采用柔性填料。,管道与构筑物施工防震措施,7、所有地下管道的闸门均应安装闸门井。 8、水池混凝土标号不得低于C20；砖标号不低于Mu7.5；水泥砂浆标号不低于M7.5。 9、预制装配顶盖，在板缝内设置不少于16钢筋；板缝宜采用M10.0水泥砂浆灌严；板与粱的连接不应少于三个角焊接。,管道与构筑物施工防震措施,10、顶盖在池壁上搁置长度不应少于20cm，当设计烈度为8度，顶盖为预制装配时，池壁顶部应设置钢筋混凝土圈梁。 11、设计烈度为8度或9度时，采用钢筋混凝土矩形水池，在池壁拐角处的里外层水平方向配筋率不小于0.3，伸入两侧池壁内长度不少于lm。 12、若管井设置在可液化地段，井管宜采用钢管，尽量采用潜水泵；水泵出水口采用柔性连接。,三、管道的保温,管道保温的基本原理：在管内外温差一定的条件下，在管道外面设置隔热层，通过导热系数很小的材料的热转移也必然很小，从而使管内基本上保持原有温度。 保温操作程序是，首先在管外壁涂刷两层红丹防腐油漆，然后设置保温层，再施加保护层，最后施加表面层。,一、管 道 的 防 腐二、管 道 的 防 震 三、管 道 的 保 温,管道保温结构与施工,(1)胶泥结构：优点是施工简单、维修方便，保温结构整体性好，无接缝，适用于任何管道保温。缺点是操作效率较低，结构机械强度较低，质量不易保证。 (2)填充结构：优点是散状材料容量小，导热系数小，保温效果佳，支承环外包铁丝网不易开裂。缺点是施工较麻烦，消耗金属，增加额外热损失，由于温度与自重影响，上部易出现空隙，影响效果。,管道保温结构与施工,(3)包扎结构：优点是不受温度与振动影响，施工简单，维修拆卸方便，适合于任何形状管道。缺点是棉毡等弹性大，难以做成坚固保护层，易产生裂缝使棉毡受潮，加大热损失。 (4)预制件结构：优点是可以使用预制件，施工方便，保证质量，机械强度好，使用广泛。缺点是纵横接缝热损失较大，预制件搬运中损耗大。,管件保温结构与施工,(1)法兰保温结构 采用预制构件与包扎构件。图左侧示为预制管壳的法兰保温结构；右侧示为包扎式法兰保温结构。,管件保温结构与施工,(2)阀门保温结构 图中左侧示出了包扎式阀门保温结构；右侧示出了预制管壳阀门保温结构。,管件保温结构与施工,(3)弯头保温结构 采用预制构件时，应考虑弯头处是胀缩变形较大之处，制作时须留有一定伸缩余地；采用填充法与包扎式保温结构的施工方法与管道保温结构做法相同。,管件保温结构与施工,(4)三通保温结构 采用预制构件时，应考虑三通伸缩量不一致，制作时应留有一定余地；采用填充法、包扎式保温结构的施工方法与管道保温结构做法相同。,第四节 管道附属构筑物施工,井室施工 进出水口构筑物施工管道支墩施工,阀门等给水附件井排水检查井雨水口,一字式翼墙八字式翼墙,拉杆千斤顶法,管道吊装,管道接口,后背管千斤顶法,