第三章 给水排水管道的开槽施工

1、第三章第三章 给水排水管道开槽施工给水排水管道开槽施工 第三章第三章 给水排水管道开槽施工给水排水管道开槽施工o第一节 测量与放线o第二节 下管与稳管o第三节 给水管道施工o第四节 排水管道施工o第五节 PE、PVC管道施工o第六节 管道工程质量检查与验收重点和难点重点和难点 o常见给水排水管道接口施工工艺；常见给水排水管道接口施工工艺；o给排水管道施工主要技术要求；给排水管道施工主要技术要求；o学习要求学习要求了解管道中线测量和纵断面测量的内容，了解管道中线测量和纵断面测量的内容，掌握管道施工测量的内容和方法；掌握管道施工测量的内容和方法；第一节第一节 管道工程测量管道工程测量 1.1管道工

2、程测量的主要任务概述管道工程测量的主要任务概述o管道中线测量：管道中线测量：根据设计要求，将已确定的管道中心线的位置在地面上测设出来，并用木桩标定。 o管道纵横断面测量：管道纵横断面测量：测绘管道中心线方向和垂直于中心线方向的地面高低起伏情况，根据管道中心线所测的桩点高程和桩号绘制成纵横断面图。o管道施工测量：管道施工测量：根据设计图纸的要求，为施工测设各种标志，使施工技术人员便于随时掌握中线方向和高程位置。1.2 管道中线测量管道中线测量o管道中线测量的任务：将设计的管道中心线的位置在地面上测设出来。o主要工作内容：管道主点桩测设、中桩（里管道主点桩测设、中桩（里程桩和加桩）的标定、线路转折

3、角测量等。程桩和加桩）的标定、线路转折角测量等。o管道的起点、终点和转向点统称为管道的主点，主点的位置和管道方向是设计时确定的。给水管道一般每隔给水管道一般每隔20m，排水管道，排水管道一般每隔一般每隔10m设中心桩设中心桩1. 管道中桩的测设管道中桩的测设o为了测定管道的长度和测绘纵横断面图，从管道起点开始，需沿管线方向在地面上设置整桩和加桩，这项工作称为中桩测设。o整桩是由路线起点开始，每隔10m、20m或50m的整倍数桩号而设置的里程桩。o如有地势变化、新旧管线交叉或与道路交叉时，需设加桩。加桩分为地形加桩、地物加桩、曲线加桩等。o里程桩和加桩的里程桩号以该桩到管线起点的中线距离来确定。

4、编号（0+000）并用红漆标记。o不同管道起点：p给水管道以水源为起点；p排水管道以下游出水口为起点；p煤气、热力等管道以来气方向为起点；p电力、电讯管道以电源为起点。2. 转向角测量转向角测量o转向角亦称偏角，即管道由一方向转到另一方向时，转变后方向与原方向之间的夹角。o当中线在地面上一经确定后，在交点处可用光学经纬仪按一个测回要求施测管线之右角。由值推算偏角，当180时，Y=180-，为右偏角；当180时，=-180，为左偏角。1.3 管道纵横断面测量管道纵横断面测量1.3.1管道纵断面测量管道纵断面测量o测量内容：管道中线上各里程桩和加桩点的高程，绘制纵断面图，为设计管道埋深、坡度和计算

5、土方量提供资料。o两步进行：o基平测量；在线路方向上设置水准点，建立高程控制。o中平测量：根据各水准点高程，分段进行中桩水准测量。每每200米不宜少于米不宜少于1个个1.3.2 管道横断面测量管道横断面测量o测量内容：测定各里程桩和加桩处垂直于中线垂直于中线两侧地面特征点到中线的距离和各点与桩点间两侧地面特征点到中线的距离和各点与桩点间的高差的高差，据此绘制横断面图，供管线设计时计算土石方量和施工时确定开挖边界之用。o横断面测量的宽度，根据实际工程要求和地形情况确定。一般在中线两侧各测中线两侧各测15-50m，距离和高差分别准确到01m和005m即可满足要求。p依据横断面测量得到的各点间的平距

6、和高差，在毫米方格纸上绘出各中线桩的横断面图。1.4 管道施工测量管道施工测量 o管道施工测量的主要任务：根据工程进度的要求，为施工测设各种基准标志，以便在施工中能随时掌握中线方向和高程位置。1.4.1施工前的测量工作施工前的测量工作1.熟悉图纸和现场情况熟悉图纸和现场情况o施工前，要认真研究图纸，了解设计意图及工程进度安排。到现场找到各主点桩、转点桩、里程桩及水准点位置。2.校核中线并测设施工控制桩校核中线并测设施工控制桩o施工控制桩分中线控制桩和附属构筑物的位置控制桩两种.o中线控制桩设置在管道中线的延长线上。o位置控制桩设置在与中线垂直的方向上以控制里程桩等。3. 槽口放线槽口放线 o槽

7、口放线就是按设计要求的埋深和土质情况、管径大小等计算出开槽宽度，并在地面上定出槽边线位置，划出白灰线，以便开挖施工1.4.2 管道施工测量管道施工测量1.设置坡度板及测设中线钉设置坡度板及测设中线钉o管道施工中的测量工作主要是控制管道中线设计位置和管底设计高程。为此，需设置坡度板。如图所示，坡度板跨槽设置，间隔一般为10-20m，编以板号。o根据中线控制桩，用经纬仪把管道中心线投测到坡度板上，用小钉作标记，称作中线钉，以控制管道中心的平面位置。测出中线钉绝对标高并标注于龙门板。o施工方法：过中心桩做管道中心线，沿此线在中心桩两侧各量出M/2+0.7m长度，分别打上木桩，深0.7m，地上0.2m

8、，将一块高150mm，厚2530mm木版钉在两边桩上，板顶应水平。2.测设坡度钉测设坡度钉o为了控制沟槽的开挖深度和管道的设计高程，还需要在坡度板上测设设计坡度。o为此，在坡度横板上设一坡度立板，一侧对齐中线，在竖面上测设一条高程线，其高程与管底设计高程相差一整分米数，称为下返数。在该高程线上横向钉一小钉，称为坡度钉，坡度钉的作用是控制管道沟槽按照设计坡度钉的作用是控制管道沟槽按照设计深度和坡度开挖深度和坡度开挖o如图所示，用水准仪测得桩号为0十100处的坡度板中线处的板顶高程为45.292m，管底的设计高程为42.800m，从坡度板顶向下量2.492m，即为管底高程。为了使下反数为一整分米数

9、，坡度立板上的坡度钉应高于坡度板顶0008m，使其高程为45300m。这样，由坡度钉向下量25m，即为设计的管底高程。第二节第二节 下管与稳管下管与稳管o学习要求学习要求o了解排管，下管的施工方法，掌握稳管的的施工方法和施工要求；2.1 排管排管o在把管子下入沟槽之前，将管子沿沟槽散开摆好（置于沟边未堆土的一侧），排列成行，称排管。排管方向要求o承口迎水承口迎水o排水管道以逆流方向进行铺设排水管道以逆流方向进行铺设o槽底坡度急陡区间，应由低处向高处铺设槽底坡度急陡区间，应由低处向高处铺设。2.2下管下管o下管应以施工安全、操作方便、经济合理为原则，考虑管径、管长、管道接口形式、沟深等条件选择下

10、管方法。o承插式管道下管前在接口位置开挖工作坑；混凝土基础:强度必须达到设计强度的50%才可下管o下管方式：集中下管和分散下管下管方式：集中下管和分散下管o下管方法：人工下管和机械下管下管方法：人工下管和机械下管o机械下管时可组合下管（长串下管）机械下管时可组合下管（长串下管） 1、人工下管o人工下管多用于施工现场狭窄，重量不大的中小型管子，以施工方便，操作安全，经济合理为原则压绳下管：此法适用于管径管径400-800mm的管道。包括人工撬棍压绳下管法和立管压绳下管法等。后蹬施力下管法（贯绳下管法）: 适用于管管径小于径小于300mm以下混凝土管、缸瓦管。木架下管法:适用于直径直径900mm以

11、内，长以内，长3m以下以下的管子。 o 溜管法:将由两块木板组成的三角木槽斜放在沟槽内，管子一端用带有铁钩的绳子钩住管子，绳子另一端由人工控制，将管子沿三角木槽缓慢溜入沟槽内。此法适用于管径小于管径小于300mm混凝土管、缸瓦管等。2、机械下管o用于管重大、管节长的管道施工,视管子重量选择起重机械，常用汽车式或履带式起重机械下管。o吊车下管注意事项 勘察现场，确定吊车距边槽的距离、管材存放位置以及其他配合事宜。起重机距沟边至起重机距沟边至少少1米，支腿距沟边米，支腿距沟边2米以上米以上吊车不得在架空输电线路下工作，在架空线路一侧工作时，起重臂、钢丝绳或管子等与线路的垂直距离、水平距离不得小于规

12、定值。专人统一指挥重心稳定、起吊平稳 吊钩和管道接触处垫上麻袋不应一点起吊，两点起吊 吊车下管2.3 稳管稳管o稳管是将管子按设计的高程和平面位置稳定在地基或基础上。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。o稳管稳管包括轴线控制轴线控制（对中：即是使管道中心线与设计中心线在同一平面上）和高程控制高程控制，常用坡度板法和边线法控制管道的中心和高程，边线法比坡度板法速度快，但准确度不如坡度板法。2.3.1中心线法（坡度板法）中心线法（坡度板法）o轴线控制：在三块以上三块以上坡度板的中心钉中心钉上挂线（中心线）在中线上挂一垂球，将管道轴线引至槽底，当管径中心

13、与垂线对正，不超过允许偏差时，安管的中心位置即正确。o高程控制：在三块以上三块以上坡度板的坡度钉坡度钉上挂线（高程线）把高程尺杆下端放至管内底上，当尺杆上的标记（下返距离）（下返距离）与高程线距离不超过允许差时，安管的高程正确。 给水排水管道工程施工及验收规范规定：允许偏差值为10mm2.3.2 边线法边线法o在管沟壁与管子中心高度一致的位置设置边线桩，其位置以距管外皮50mm以内为宜，所有边线桩距管道轴线的距离相等，以控制轴线；通过高程线控制安装高程。图3-6 边线法安管示意图12345 678910o边线法施工过程和设置要求如下(1)在槽底给定的中线桩1一侧钉边线铁钎3，上挂边线4，边线高

14、度应与管中心高度一致，边线距管中心的距离等于管外径的12加上一常数(小于50mm)。图3-6 边线法安管示意图12345 678910(2)在槽帮两侧适当的位置打入高程桩5，其间距l0m左右(不宜大于15m)一对，并施测高程钉6（其高程与管底设计高程相差一整分米数）。通过槽两侧高程桩上的高程钉，挂高程线8(3)根据给定的高程下反数，在高 程尺杆9上量好尺寸，并写上 标记10，经核对无误，再进 行安管图3-6 边线法安管示意图12345 6789102.3.3 稳管施工要求稳管施工要求p高程控制和位置控制必须同时进行；o符合要求后，应填实管两侧若干点， 保证管道不移动；o采用混凝土管座时，应先安

15、装混凝土垫块。稳管后应及时浇筑混凝土。o稳管作业应达到平、直、稳、实的要求。第三节第三节 给水管道施工给水管道施工 3.1施工工序施工工序o开槽开槽：挖运土方、边坡、支撑、施工排水o基础基础：基底清理、筑基础、标高控制、位置控制o管道安装：管道安装：排管、下管、稳管、接口接口、养护o砌筑管道构筑物砌筑管道构筑物：检查井、阀门井等o质量检验质量检验o回填压实回填压实o竣工验收竣工验收3.2 给水管道管材给水管道管材 3.2.1铸铁管铸铁管1.分类分类:1）生产工艺分：离心铸造法、连续铸造法o离心铸造法：砂模型（较大直径）、金属模型（较小直径）；外观特点：插口有凸缘（小台外观特点：插口有凸缘（小台

16、）o连续铸造法：特制水冷金属模结晶器；外观特外观特点：插口无凸缘点：插口无凸缘2）按端口形式分：承插式铸铁管、法兰式铸铁管 作用：挤密填料3）材质：普通铸铁管、（高级铸铁管）、球墨铸铁管o普通铸铁管：成分为普通灰铸铁，价格低、制造方便，但质脆、自重大、抗拉强度小；o高级铸铁管：采取脱硫和脱磷措施，组织致密、韧组织致密、韧性增强，抗拉强度达到性增强，抗拉强度达到250MPA。o球墨铸铁管：添加了镁、钙等碱土金属或稀土金属，使抗拉强度进一步增强抗拉强度进一步增强380-450MPA，并且延伸，并且延伸率和韧性比高级铸铁管大为增强率和韧性比高级铸铁管大为增强。普通铸铁管普通铸铁管水泥砂浆衬里2. 常

17、见规格o普通铸铁管:管径以公称直径表示，其规格DN75DN1500，有效长度为4,5,6mo球墨铸铁管: 规格DN80DN2600，有效长度为49m3.2.2钢管钢管1、分类无缝钢管热轧无缝钢管冷拔无缝钢管(大口径最大630mm、大壁厚(小口径最大200mm、小壁厚纵向焊缝钢管螺旋焊缝钢管钢板卷焊钢管（大直径）有缝钢管钢管2.端口形式：平口（带螺纹和不带罗纹）、承插式、法兰式接口。3.特点p优点：自重轻、强度高、抗应变性能好、承受管内水压力较高、水力条件好。o缺点：成本高；耐腐蚀性差、必须做防腐处理4.适用：长距离输水管道及城市中的大口径给水管道，室内管道及各种工艺管道也常用钢管做为管材。 3

18、.2.3 塑料类管塑料类管1.分类o硬聚氯乙烯管UPVC：UPVC管是一种以聚氯乙烯（PVC）树脂为原料，不含增塑剂的塑料管材。它具备一般聚氯乙烯的性能，又增加了一些优异性能 无毒。 柔软性好。 管内壁光滑，阻力小。 连接方式简单。 2.端口形式：平口、承插式、法兰式3.特点o优点：耐腐蚀、自重轻、有一定强度、加工安装方便、水力条件好、价格便宜。o缺点：刚性差、热涨冷缩大、日光下老化快、易断裂、强度与温度有关。3.2.4 钢筋混凝土压力管钢筋混凝土压力管o预应力钢筋混凝土管：预应力钢筋混凝土管：是在管身预先施加纵向与环向应力制成的双向预应力钢筋混凝土 管，具有良好的抗裂性能，其耐土壤电流侵蚀的

19、性耐土壤电流侵蚀的性能远较金属管好。能远较金属管好。o自应力钢筋混凝土管：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。也能承受管内水压，在使用上具有与预应力钢筋混凝土管相同的优点。 o带钢筒的和聚合物衬里的钢筋混凝土压力管：带钢筒的和聚合物衬里的钢筋混凝土压力管：聚合物衬里是预先制作成薄壁无缝筒带，聚合物筒带的两头焊上边环，形成管子的承口和插口。 o优点：良好的抗渗性和耐久性；节约金属材料90%以上，并具有耐电化学腐蚀的性能；强度高，抗裂性能较强；施工安装比较简单；o缺点：自重较大，运输困难；另外，在管网中尚无相应的管件配备

20、。平口钢筋混凝土管平口钢筋混凝土管承插口钢筋混凝土管承插口钢筋混凝土管3.3 给水管道接口给水管道接口o连接方式：承插连接（刚性接口和柔性接口）、焊承插连接（刚性接口和柔性接口）、焊接、法兰连接、粘接连接和卡套式连接接、法兰连接、粘接连接和卡套式连接o刚性接口：填料由嵌缝材料填料由嵌缝材料敛缝填料组成敛缝填料组成。常见填料为麻石棉水泥、橡胶圈石棉水泥、橡胶圈膨胀水泥、麻铅等。n敛缝敛缝填料作用：密封接口n嵌缝材料作用：保证承插囗环向间隙均匀；防止密封填料掉入管内；保证密封填料击打密实。 n刚性接口特点是抗应变能力差，受外力作用容易产刚性接口特点是抗应变能力差，受外力作用容易产生填料碎裂与管内水

21、外渗等事故。生填料碎裂与管内水外渗等事故。 木架下管法o柔性接口：接头间隙用特制的橡胶圈做为挡橡胶圈做为挡水材料，外部不须做填料水材料，外部不须做填料。柔性接口以其密柔性接口以其密封性能优良、安装方便、具有可挠性和可伸封性能优良、安装方便、具有可挠性和可伸缩性缩性已广泛使用在不同管材、不同口径的给水管道上、软弱地基地带和强震区。 常见管材连接方式o铸铁管：承插连接（刚性和柔性接口）、法兰铸铁管：承插连接（刚性和柔性接口）、法兰连接；连接；o球墨铸铁管：柔性承插连接；法兰连接；球墨铸铁管：柔性承插连接；法兰连接；o钢管：焊接，法兰连接；钢管：焊接，法兰连接；o预应力混凝土管：柔性承插连接；预应力

22、混凝土管：柔性承插连接；o硬质聚氯乙烯管：柔性承插连接、粘接，法兰硬质聚氯乙烯管：柔性承插连接、粘接，法兰连接。连接。3.3.1普通给水铸铁管承插式刚性接口普通给水铸铁管承插式刚性接口1.接口操作工序接口操作工序:撞口撞口填胶圈（填麻）填胶圈（填麻）打灰口打灰口o撞口撞口 ：标记撞入承口的深度，把胶圈套在深度标记外；靠碰撞的反弹力使末端留出一定的对口间隙；用铁楔使承口与插口之间的缝隙保持均匀（背匀）。将接口包严，防止泥土杂物进入，而且不得承受重大碰撞或扭转。o填胶圈：填胶圈： 使胶圈以翻滚方式进入接口内，采用填捻或锤击的方法，打入规定位置o填麻：填麻： 把多股麻丝按右旋拧成麻辫，然后用打麻钻贴

23、着插口向里打，打入深度约占承口深度的1/3，沿环向深度要均匀。o打灰口：打灰口： 填石棉水泥、膨胀水泥或青铅o麻及其填塞（填麻、打麻）麻及其填塞（填麻、打麻）n制作：麻经5%石油沥青与95%汽油混合溶液浸泡处理、干燥后即为油麻n操作要点：将麻绳拧成粗度大于缝隙的线股（直径为缝隙宽1.5倍）；打入深度一般为承口深度的1/3，但不得超过水线里缘；三填八打n注意事项：课本P75o橡胶圈及其填塞橡胶圈及其填塞（1）橡胶圈选配方法）橡胶圈选配方法1）伸缩性）伸缩性（保证胶圈不被拉断）n环径系数=胶圈内环径/插囗外径 （85-87%）2）压缩率）压缩率（保证环向间隙严密）（34-40%）3）不得有裂缝、气

24、孔、重皮现象）不得有裂缝、气孔、重皮现象ded)( d压缩前胶圈直径，e压缩后胶圈直径（2）填橡胶圈的操作要点：）填橡胶圈的操作要点：橡胶圈套在插口橡胶圈套在插口一端一端填入接口填入接口第一遍打入承口水线第一遍打入承口水线2-3遍打至小台或距插口端遍打至小台或距插口端10mm o应尽量采用胶圈推入器，使胶圈以翻滚方式进入接口内。若采用填捻或锤击的方法，应由下(贴插口壁)而上逐渐移动楔钻均匀施力于胶圈，使胶圈沿一个方向依次均匀滚至插口凸缘。（3）操作基本要求）操作基本要求P76 春秋两季每日浇水两 次；夏天在接口盖湿草袋，每天浇水四次；冬天在接口抹上湿决覆土保温o密封填料操作要点（打灰口）密封填

25、料操作要点（打灰口）1）石棉水泥）石棉水泥 n配制：普通硅酸盐水泥石棉=73n填打方法：四填八打（管径75-400mm）、四填十打（管径500-700mm）、五填十六打n养护方法（湿养护）：覆土或草袋浇水、湿泥糊盖，养护时间 24h。n操作要求：P76、养护期间不能承受振动，不能承受有压水n质量标准：接口凹进承口接口凹进承口1-2mm，深浅一致，用，深浅一致，用麻錾用力打数下表面不再凹入麻錾用力打数下表面不再凹入2）膨胀水泥）膨胀水泥n配制：膨胀水泥：砂：水=1：1：（0.28-0.32）n养护方法（湿养护）：草袋浇水覆盖、1-2小时后定时浇水养护时间为1224h。 n操作要点：填塞前检查油麻

26、或胶圈位置，接口用清水湿润分层填入，分层捣实冬季气温低于-5度，不宜施工；n质量标准：接口凹进承口1-2mm，深浅一致n接口强度高于石棉水泥，且不需填打；接口刚度大，接口强度高于石棉水泥，且不需填打；接口刚度大，在地震烈度在地震烈度6度以上、土质松软、管道穿越重载车度以上、土质松软、管道穿越重载车辆行驶的公路时不宜采用辆行驶的公路时不宜采用凝固后自然膨胀，不需填打，只要将水泥填塞密实3）青铅）青铅o来源少、成本高、操作复杂、技术要求高，很少采用。但其具有很多优点，如抗震、抗弯性能好；通水性好；损坏容易修理o在一些特殊场合仍然使用：过桥、铁路、河、地基不均匀沉陷等地段，直径在600mm以上铸铁管

27、碰头连接需立即通水o具体操作程序及注意事项见P773.3.2 球墨铸铁给水管承插式柔性接口安装球墨铸铁给水管承插式柔性接口安装1.柔性接口特点柔性接口特点o技术操作简单；o有可靠的密封性，能承受1MPa的管网压力；o有良好的抗震性和耐腐蚀性；o完活后可立即通水。2.“T”型（推入式）接口球墨铸铁管安装型（推入式）接口球墨铸铁管安装o靠橡胶圈与承插口接触压力接触压力产生对流体的密封。因此，对承口、插口及胶圈的尺寸偏差要求严格，胶圈在承插口的压缩比要达到30-40%o施工步骤n将橡胶圈放入承口密封槽内。将橡胶圈放入承口密封槽内。口径较小的胶圈，将其弄成“心”型；口径较大的胶圈，将其弄成“+”型，见

28、图；n涂刷润滑剂。涂刷润滑剂。在插口插入段外表面插口插入段外表面和承口密封胶圈承口密封胶圈外表面外表面均匀涂刷润滑剂（肥皂水或食用油）； 区别于刚性接口的胶圈安装n插口推入承口。插口推入承口。对口径较小的管子工作压力工作压力管材类型管材类型工作压力工作压力P（MPa）试验压力试验压力（MPa）钢管PP0.5且 0.9铸铁（球墨铸铁）管0.52P0.5P0.5预(自)应力钢筋砼管0.61.5P0.6P0.3塑料管或复合管P1.5P且 0.6水下管道P2P且 1.2试验前准备工作1）分段o目的：排尽管内空气且便于查漏o要求：分段长度一般5001000m；管线转弯多时可采用300500m；湿陷性黄土地区的