输水管道施工工艺

1、输水管道施工工艺 一般管道施工方案 一、施工工艺 大开挖管段管道施工工艺流程 二、施工准备 （一）、办好施工许可证，做到不违章，不影响附近居民及单位的正常工作、生活。 （二）、对施工图纸及所有施工文件作认真学习、研究，了解设计意图和要求，仔细研究地质勘察报告。 1 山东全兴机电安装工程有限公司 （三）、进行现场踏勘，重点核查保护公用管线，地区排水，摸清地下障碍物的情况，并摸清暴雨积水情况，以便拟定施工期间的排水措施。 （四）、根据用电量，架设好临时用电线路，并配上安全设施，做好施工便道，临时堆场。 （五）、开挖前做好原有管线交底工作，落实专人负责。 三、测量放样 清理施工现场，根据设计管位用测

2、量仪器定出各管线的线位的中心桩，并按沟槽开挖宽度在中心桩两侧用石灰线标出沟槽上口边线，且沿管线位置放设临时水准点及高程控制桩，以便于管道的施工。 测量放样成果须经监理工程师审核，填报测量复核记录。施工中使用的各高程及轴线控制点要定期复核，确保其精确度 。 管道施工前先探明在开挖范围内有无地下管线，在原有地下管线处先用人工开挖暴露，并设立醒目标志。 四、沟槽开挖 （一）、开挖方案 1、根据工程地质报告及设计图纸，管道埋深在3m以内的，施工采用放坡大开挖，坡度为1：0. 5。 2、当施工管道靠近现状建、构筑物时或开挖深度超过3m时，或根据现场实际土质情况，分级放坡开挖实施较困难的地段，我方采取钢板

3、桩支护加圆木支撑的方法进行开挖。 3、开挖过程中用经纬仪监控中线位置，用水准仪随时监测槽底高程，避免超挖或欠挖，沟槽底应夯填密实，平整，不得有砖块、瓦砾、石块、树根等杂物，在夯实、整平沟槽底的基础上，才能铺设管道。 (二) 管沟深度： 管沟开挖深度为自然平地面下3米，遇沟、渠、河、路等障碍时，根据具体要求施工； 管沟宽度：管道开挖底宽可按下列公式执行： B= n（DN+b）+b式中： n管道条数。 2 山东全兴机电安装工程有限公司 DN管道公称直径，m。 b管道间净距，本设计规定管道间净距不低于0.6米，即管沟开挖不低于4.64米。在开挖过程中，如发现人工土、淤泥、流砂、下沉性土壤和滑坡时，必

4、须采取专门措施进行处理。为防止实地与淤泥地，造成管道沉降不均，拉坏焊口而泄露，在遇到人工土、淤泥、流砂、下沉性土壤和滑坡时，管沟应敷设粗砂和粒径为25mm以下的细碎石做成砂垫层，组成比例为：粗砂：碎石6：4。垫层厚度应符合下式： 0.1（1+DN） 但不大于0.3m式中： 垫层厚度，m DN管道公称直径，m。 本工程垫层厚度取0.3m，垫层宽度同开挖宽度。 五、管道安装、回填 （一）、地基处理 当管道穿越暗河、暗塘，基底为淤泥层时，采用换土垫层的处理方法，当厚度不大于1m时采用粗砂回填，当淤泥层大于1m时，及时通知设计，根据现场实际情况商定处理方案。 （二）、管道垫层 采用天然级配的中粗砂或石

5、屑土（粒径40），垫层内不得含有植物残体及垃圾等杂物，砂垫层的压实度在8590%。 （三）、管道安装 1管道安装顺序 管道安装采用边开挖边实施，安装顺序为：吊管移管稳管焊接。 2、管道运输 在管道施工过程和装卸运输到现场指定地点时必须采取必要的措施保护和子和零配件、内外的防腐免受损坏，这些措施包括合适的吊钩、卡箍、起重横梁、加强型帆布带、保护性封堵、支撑、运往指定地点的专用拖车等所有其他必要的措施。 检查管子运输时保护用的临时包裹，包装箱等管子在安装前不要拆除，除非检验需要，并且检验完毕，应重新包装保存。 3 山东全兴机电安装工程有限公司 4、管道铺设 管道安装前应清除管基表面的浮土和各种杂物

6、，并经验收合格后方可下管铺设。下管采用履带吊，铺排采用人工和机械结合。排管时应根据高程样板定出管道中心位置，每节管子用高程样板复核一次管底高程，有偏差时应及时纠正。管道安装时自下而上施工，管道就位采用机械和人工结合紧管，逐节就位安装。 管道由运管车运到现场后，由大型汽车吊配合吊运。首先在沟槽内定出管道中心轴线。用水准仪测量管内底标高，排管顺序从下游排向上游，管节的偏差通过吊机的起吊和下部垫层来调节。严禁将管子向槽底自由滚放。 5、管道安装的一般规定 （1）、管道安装前应清除管基表面的浮土和各种杂物，并经验收合格后方可下管铺设。 （2）、在沟槽内定出管道中心轴线，用水准仪测量管内底标高，依次从低

7、流水点向高流水点排管，管节的偏差通过机械的起吊和下部垫层来调节，严禁将管子向槽底自由滚放。 （3）、管道下槽前，应逐根检查管材口有无损坏现象，如有，应对损坏部位修补合格后方可使用同时清除管内杂物。 六、管道回填 管道敷设好后，回填土应严格逐层夯实，每层填土厚度不超过20cm，在管道两侧和管顶以上20cm范围，回填土不得含有石块砖瓦砾等杂物及硬泥块，管道两侧回填土应同步进行夯实。 第三节 管道防腐方案 钢管防腐要求: 钢管防腐前采用喷砂除锈，钢管外壁防腐采用环氧煤沥青漆加玻璃丝布，防腐等级为特加强级。 环氧煤沥青漆加玻璃丝布施工方法为：管道经喷砂除锈至少达到Sa2.5级，防腐结构层为：底漆-面漆

8、-玻璃丝布-面漆-玻璃丝布-面漆-面漆，总干膜厚度不小于0.6mm。钢管内壁采用环氧煤沥青漆防腐，防腐结构层为：底漆-面漆-面漆，总干膜厚度不小于0.2mm。 第四节 钢管焊接要求 4 山东全兴机电安装工程有限公司 1 管壁所有焊缝，采用对口焊，用手工焊时，管件的坡口型式加工成V型。对接焊口应采取两面焊接。焊缝高度不小于钢板厚度。 2 为了避免仰焊，当管端在基坑内对接时，V型切口在圆周上半部做在外侧，而下半部做在内侧，内外焊缝接点处，内侧焊缝应搭接100毫米。 3 管件在焊接前，将坡口表面及内外侧的油漆、锈、毛刺等污物清理干净后，及时施焊。 4 各管段的纵向焊缝要求错开布置，相互的距离不小于5

9、00毫米，纵向焊缝不得设在管子的水平和垂直直径端处，放在其中间。管段的纵向接缝根据实际供应的钢板长度决定并尽可能减少。 5 在所有焊缝处不允许焊接短管和开孔，不允许在管壁上开矩形孔洞。 6 焊件对口时，一般做到内壁齐平，如有错口，其错口值应符合下列要求： a）对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的10%，且不大于1毫米。 b)对接双面焊的局部错口值不应超过焊件厚度的10%，且不大于3毫米。 7 如焊口的局部间隙过大时，加入短管连接，禁止用强大的外力或用加热使钢管拉长的办法缩小间隙。 8 管道的焊接采用E43系列焊条，焊条质量要符合现行国家标准碳钢焊条的规定。 9 为了减少管道的温度应力，直线长管

10、段闭合安装焊接时，环境气温应在1025之间。 第五节 管道试压及冲洗消毒方案 一、试压方案 1、管道试压前应符合下列规定 （1）、管道安装检查合格后，除节头外，管道两侧及管顶以上应回填完成，且不应小0.5M。 （2）、管件的支墩，锚固设施已达设计强度，未设支墩及锚固设施的管件，要采取加固措施。 试验段所有敞开口应堵严，不得有渗水现象，并且不得用闸阀做堵板，不得有安全阀等附件。 （3）、管道试压前灌水不少于24H。 5 山东全兴机电安装工程有限公司 （4）、水泵、压力计使用前应先进行检定，安装在试验段下游的端部与管道轴线相垂直的支管上。 （5）、试验管段的后背采用2.5M2.5M0.2的槽钢支承

11、板，外侧采用5根5米长度的30#槽钢打入土中，入土深度不少于3.5米，顶端用20#槽钢作斜撑。 （6）、管道试压中，应符合下列要求： 、试压时，先将管路内进水，使之增压至0.4倍的试验压力,保持24小时使空气排尽,并保持水温,同时检查后背、支墩、管身及接口有否出现问题。 、当水压升至试验压力后，保持恒压10min，检查接口，管身无破损及漏水现象时，管道强度试验为合格。 2、水压试验方法 （1）、管道试压的要求：泵水试压顺序为管内清理管端封堵安装压力表及放空口进水口管内进水放空加压至0.4倍的试验压力检查封堵及管身及接口有否出现异常升压至试验压力保持恒压观察评定结果。 在试验过程中，应严格按照G

12、B50268-97给排水管道工程施工及验收规范执行，随时检查管节焊缝及闷板是否出现异常，及时做试压试验记录。 （2）、封端闷板的设计：根据设计要求球墨铸铁管管道的试验压力定为0.8Mpa。闷板拟采用钢板材料，闷板选用厚22mm的钢板，加工两块直径与500钢管直径相同的盲板，外侧平面上用I30C工字钢作十字形加强肋筋，钢管四周用小三角钢板与钢管母材焊接。 （3）、进水口的设定：在盲板的上方开孔焊100的短管并安装闸阀做进水口，在第一段试验范围的检查井中，管顶开孔安装排气阀。 （4）、观察压力表安装于两盲板的顶端。 （5）、水压水泵根据各段就近利用河水用100泥浆泵送入进水口。 （6）、水压后采用

13、盲板底部设排水口用水泵连续排水，把水全部排尽为止，方可转入下一段。 3、水压试验应注意事项 （1）、准备工作的检查。 （2）、水压试验所需的设备是否全部到位，计量仪器须经权威单位认准。 6 山东全兴机电安装工程有限公司 （3）、检查水压试验所安装的辅助配件安装是否合理牢固。 （4）、检查管内的垃圾是否清理干净。 （5）、检查封堵闷板的焊缝和加固梁的强度是否可靠。 （6）、进水的水源是否满足和清洁卫生。 4、试压过程 （1）、管道充水升压。管道升压时，管道内的气体应排净，升压过程中，当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。升压时应分级升压，每次升压以0.2mpa为宜，每升一

14、级应检查闷板及配件等是否稳定。当无异常现象时，再继续升压。 （2）、进行管道水压试验。试验分两步进行，第一步是升压，第二步按强度试验要求进行检查。 （3）、强度试验的要求。水压升至试验压力后，保持恒压10min，同时应对接口、管身检查无破损及漏水现象，方能确认为管道试验强度合格。 （4）、试压时，应落实任务，并及时做好试验记录。同时应邀请业主、监理工程师旁站验收。 二、管道冲洗和消毒 放水冲洗前与管理单位联系，共同商定放水时间、用水流量、如何计算用水量及取水化验时间等事宜。放水口应有明显标志或栏杆，夜间应加标灯等安全措 施。放水时，应先开出水闸门，再开来水闸门。然后检查沿线有无异常声响、冒水或

15、设备故障等现象，检查放水口水质外观，冲洗生活饮用给水管道，放水完毕，管内应存水24小时以上再化验。生活饮用的给水管道在放水冲洗后，如水质化验达不到要求标准，应用漂白粉溶液注入管道内浸泡消毒，然后再冲洗，经水质部门检查合格后交付验收。 第六节 基坑降水、排水施工方案 一、施工准备 1.1技术准备 施工技术人员应从甲方处取得坐标控制点、高程点书面文件，并现场交验； 备齐施工所需的表格，包括开工申请表、设备验收单、材料检验表、材料验收单、施工记录表、水位观测记录表等； 7 山东全兴机电安装工程有限公司 按规范要求对各种检测仪器、设备进行标定； 根据设计要求，技术员准备好经纬仪、水准仪等测量工具进行定

16、点放线工作，备好测量报验表，放线后向有关部门报验； 技术人员向施工人员进行技术交底； 项目部将施工方案中的工期，施工进度横道图、地层剖面图、水井结构图、场区平面图、岗位职责表等有关图表，置于办公区明显位置。 1.2施工现场准备 探明地下障碍物及各种管线，必要时协助清除；将施工用水引至现场，选好排水口及联系好排渣场地及车辆；做好设备进场验收，材料检验合格后方可进场，设备停放、材料堆放场地要合理规划。 1.3劳动组织准备 施工项目组配备施工技术员、特殊工种施工员和现场工程师；施工技术人员和特殊工种进场前进行技术培训，培训考核合格后可进入岗位；对所有施工人员进行安全交底。 1.4设备物资准备 施工设

17、备在进场前进行全面检修，设备完好率达100； 与信誉良好的材料供应商建立供货关系，对各种需要实验检验的材料送有关部门检测鉴定，筛选优质材料，杜绝不合格材料进入现场。 二、降水施工方案 2.1集水管道成孔方法：集水管道采用电钻钻孔法施工。 2.2 管井施工方法及技术要求 定井位：根据降水设计方案提供的井位图、地下管线分布图及甲方提供的坐标控制点，施放集水井井位。正常情况下井位偏差50mm，若遇特殊情况(比如地下障碍、地面或空中障碍)需调整井位时，应及时通知技术人员在现场调整。 下管：下管前应检查井管是否已按设计要求包缠尼龙纱网；无砂水泥管接口处要用塑料布包严，以保证井管的水平度并连接牢固。 三、

18、排水施工方案 3.1排水施工原则 排水管线采用厂区内外暗铺方式接入伊河内。施工排水方式采用集水管分散 8 山东全兴机电安装工程有限公司 收集，根据排放线路的排量，以分散排除的方式，做到各点排水畅通，确保土建施工安全。 3.2排水参数的选定 根据国标室外排水设计规范之规定，结合实地调查周边排水线的实际情况，特别考虑到雨季和汛期的排水安全，我们选择如下排放参数： 3.3对排放井的加固维修与清淤 排水前我们要对所有排放井进行加固维修，并对500mm以下的管线进行勘察清淤，使管线排水畅通无阻。 3.4排放口的选定 根据排水设计方案，排放口尽量选择主排水排口，以暗埋方式与主管线连接，且埋深大于1.2m。

19、当由多个集水管汇入一个集水排口时，要在排口处修建集水池，由集水池排入主管线。 3.5关于排放的环境保护 本次降水所排放的水体，全部为清洁的地下水，其含砂量达到国家饮用水标准，对环境无任何损害。尽管如此，我们在施工中，还是要特别注意不要让所排水体任意泄漏，以利于环境保护。 3.6 排水管线及电缆敷设施工方法及技术要求 施工准备：根据降水设计图纸的位置并参照用地线控制点进行测量放线，用雷达探测仪探测挖沟范围内有无地下管线，若有地下管线应及时进行调整。排水管连接：排水管采用平口式连接，并确保焊口完整严实，拐弯处平滑。排水管敷设：排水管下沟前应先检查沟底标高、坡度是否符合排水要求，下管时可采用人工压绳

20、法或机械方法。管道在连接时挖一个操作坑，以便于操作。 9 山东全兴机电安装工程有限公司 电缆铺设及配电安装： 接各集水井的电缆与排水管合槽铺设，要求穿塑料管加以保护并排列整齐。电缆应留有适量的长度，但不能将太多剩余电缆盘绞在沟槽内或井室内。电缆敷设如遇过路口或穿越堆放材料场区时，必须穿厚度为2mm以上的钢管加以保护，保护钢管内径大于电缆外径的1.52倍以上为宜。 配电系统所用的开关柜、配 电箱必须要垫高、固定，并按施工用电规范要求设防雨、防护围栏，在围栏上挂 10 山东全兴机电安装工程有限公司 警示标志。配电系统设有三级保护装置。电力开关柜中设有过流、短路、过热保护的自动开关。动力配电箱中设有

21、过流、漏电保护的自动开关。 第七节 顶管施工工艺 一、工艺流程 本项工程施工主要分为顶进、接受工作坑；机械顶管；制作沉降井三个部分。 二、顶进、接受工作坑施工 (一)顶进工作坑施工 顶管工作坑的深度主要由设计管底高程决定，管外底高程加上机坑轨道及底板厚度，就是需开挖的坑底标高。本顶段的管底距地面深度为6.5米，底板厚度为30cm，顶管工作坑开挖深度为7.0米。综合顶管机具的尺寸及作业要求，顶进坑净空尺寸定为 6米（长）4.5米（宽）7.0米（深）。 11 山东全兴机电安装工程有限公司 （1）机械顶管顶进坑采用上口混凝土地圈梁、墙壁锚喷支护。 （2）机械顶管顶进坑土方的开挖：上层采用机械与人工配

22、合，下层土方在锚喷施作的同时人工挖土，用吊车和土斗出土、运输外弃。 （3）地圈梁的施工：地圈梁尺寸为宽高100cm50cm，其顶面标高为从自然 12 山东全兴机电安装工程有限公司 地面下反1.0m。地圈梁内侧采用钢模，混凝土标号为C25。 （4）墙壁锚喷：用钢筋与地圈梁下部的骨架连接，并在圈梁底部安放焊接第一层钢格栅，焊接长度10d。作业时须分部位间隔挖土、安装钢格栅、钢筋网片，并锚喷混凝土，依次向下逐层施工。 （5）顶进坑底板：顶进坑底标高与设计管内底高、管壁厚、导轨高有关，需在施工现场确定。在挖深达到工作坑底标高后施作底板，现浇30cm厚的C25混凝土。同时安装用于固定导轨的预埋铁，使其并

23、与底板钢筋焊接。 (二)接受工作坑施工 （1）接收坑的净空尺寸为6米（长）4.5米（宽）7.0米（深）。 （2）支护措施为锚喷护壁。 （3）土方的开挖、地圈梁、墙壁锚喷：同顶进坑。 (三)基坑开挖防护措施 13 山东全兴机电安装工程有限公司 基坑开挖周围设置钢管栏杆防护，栏杆高度1.3米，栏杆立杆间距小 基 围 及 沟 图 于 米， 设 横1.8围杆两道杆，横坑周栏杆排水设置杆间距0.5米，栏杆外侧开挖地表排水沟。栏杆及排水沟设置见图。回填之前，派驻现场防护人员24小时值班防护。 基坑四周2米禁止堆放材料和停放设备； 开挖出来的土不允许堆在作业坑四周以免加大 14 山东全兴机电安装工程有限公司

24、 支壁的侧压。 基沟槽内设置合适的上下通道或爬梯，供作业人员上下使用。 (四)泥水平衡顶管施工方法 泥水平衡顶管施工示意图 泥水平衡机械顶管施工的基本原理： 顶管机在顶进过程中与它所处土层的地下水压力和土压力处于一种平衡状态；顶管机的排土量与推进所占去的土的体积也处于一种平衡状态。顶管机土仓的压力P如果小于顶管机所处土层的主动土压力Pa时，地面就会产生沉降。反之，如果顶管机在掘进过程中其土仓的压力 大于所处土层的被动土压力Pp时，地面就会隆起。如果把顶管机土仓压力值控制在PaPPp这样一个范围内，就能达到土压平衡。 一般常把控制土压里P设置在静止吐压力P020KPa范围之内。 顶管机与周围土体

25、的平衡是动态的，顶管机具有动态控制这种平衡的能力。如果土仓压力过大，顶管机可以增加排土量，将多于的碎土排出，减小土仓压力，使土仓压力与土体压力仍然平衡；如果土仓压力过低，顶管机后部的顶进油缸向前推进，给土仓增加一个持续的压力，仍能保持这种平衡。顶管机在这种动态的平衡中前进，达到敷设管道的目的。正是这种平衡的存在，使得开挖面能够保持稳定，防止地层的沉降与隆起。 15 山东全兴机电安装工程有限公司 4.1施工准备 （1） 顶管掘进机的选择：根据地质情况在原地面3米以下为性土，所以 选用多刀盘土压平衡顶管掘进机。 （2） 测量放样：a、地面测量采用2级全站仪直接布置地面控制桩。b、 工作坑内测量，由

26、于工作坑比较浅，所以用全站仪直接把顶进轴线投影到工作坑内，并且在工作坑内壁及工作坑口分别设置测量仪器的复测校核点与线，以便在管道顶进轴线测量过程中对仪器自身位置的位移进行监察；仪器位置的复核每隔4小时一次。c、管道顶进轴线测量：在工作坑坑内设置固定的测 站，根据设计纵坡，激光经纬仪调好垂直角度，在机头处设置控制管道轴线和标高的光靶。顶管掘进机内水平面设置坡度板，测量掘进机的倾斜和旋转。在顶进过程中经常对轴线进行测量，每顶进0.3米测量一次，并记录3次/节管。d、设置对工作坑位移与倾斜的监察点，实行不定时监察，随着顶力的增加而增加对工作坑位移与倾斜监测频率。 （3） 土压力值P0的设置：土仓压力

27、控制值Pmin、Pmax 主动土压力值：Pa=htg2（45-/2）-2ctg（45-/2）=21*5*0.33-2*8*0.5774=25.41kpa。 被动土压力值： Pprhtg2(45o+/2)+2ctg（45+/2） =21*5*3+=342.71 kpa。 设定土仓压力P0为240kpa，即PpP0Pa ，土仓压力控制值： Pmin= P020=220kpa Pmax= P020=260kpa 4.2顶进工作坑地面设备安装 （1）工作坑壁加高：由于工作坑壁顶面比现况地面低1米，所以在坑壁上口加砌宽50mm的砖墙，直至高出地面200mm。 （2）起吊社设施：每节管道重13.15吨，所

28、以选用50吨履带起重机吊运管材。另用5吨吊车吊运弃土。 （3）供电设施：施工现场已经具备250kw发电机设施。 （4）供水设施：采用打井接地下水到触变泥浆制备池边。 （5）注浆设施：储物棚、拌浆桶、盛浆桶、注浆泵等布置在工作坑附近。 16 山东全兴机电安装工程有限公司 4.3顶进工作坑设备安装 （1）导轨安装 导轨安装是顶管施工中一项重要的工作，安装的准确与否直接影响管道的顶进质量，其安装要求如下： A、 两导轨要平行、等高，或略高于该处管道设计高程，其坡度与管道一致； B、 安装后导轨要牢固，不得在使用中产生位移，且需设专人进行检查； C、将机械顶管导轨安放在工作坑底板上并通过地板预埋铁焊接

29、牢固。 （2）机械顶管后背设计 后背每米宽度上土壤的总被动土压力为（kN/m2）： 12rh2tg2(45o+/2)+2chtg(45o+/2) 土壤的总被动土压力： r 土壤容重（KNm3） 取粉质粘土为 21 土壤的内摩擦角度 取粉质粘土为 30 c 土壤的粘聚力（KNm2）取粉质粘土为 8 h 天然土壁后背高度 7.3m = 1/2217.32tg2(45o+30o/2)287.3tg(45o+30o/2) = 1880.94（KN） 后背宽度核算： 后背宽度：B F B 受力所需的后背宽度： B =3828.92/1880.94=2.04（米） 施工时后背实际宽度大于2米，满足施工需要

30、。 施工时后背宽度设定须大于2米。后备设计如下： A、机械顶管后背结构设计为：锚喷墙+混凝土+后背铁。 B、在锚喷墙壁前布置后背铁，后背铁与锚喷墙面之间的空隙以C25素混凝土浇灌填充。 C、顶进坑后背要有足够的强度，在顶进过程中能承受千斤顶的最大作用力。 D、后背墙表面要平顺，并且垂直于顶进管道的轴线，避免产生偏心受压。 （3）顶镐的选用及安装： 17 山东全兴机电安装工程有限公司 根据总顶力可计算出所用的顶镐设备，通常最大顶力为顶镐设备的70%： 则： 3828.92KN70% =5469.89KN，即558吨。 施工时选用4台200吨顶镐，共计800吨顶推力，水平顶进完全可以胜任。 4只主顶油缸的合力中心比管道中心下移8mm；油缸轴线与管道轴线平行。油缸支架下部要实，左右、后端要撑紧。 （4）搭设操作平台： 操作平台上放置主顶油缸用的液压动力站、储油箱、配电箱、操作设施等，同时操作平台也是施工人员上下工作坑的中转平台。 （5）顶管机就位 顶管机的就位：用50吨吊车吊装机头,机头前端距井壁约300毫米。机头就位后先检查顶管机的轴线是否与机坑轴线、导轨轴线以及主顶油缸的轴线保持一致，发现偏差立即调整。无误后再进行顶管机电路、油路、注浆