第三章-给水排水管道开槽施工

1给排水工程施工技术2开槽施工是常用的一种室外给水排水管道施工方法，包括测量与放线、沟槽开挖、沟槽地基处理、下管、稳管、接口、管道工程质量检查与验收、土方回填等工序。概要3给水排水管道工程的施工测量是为了使给水排水管道的实际平面位置、标高和形状尺寸等，符合设计图纸要求。施工测量后，进行管道放线，以确定给水排水管道沟槽开挖位置、形状和深度。测量长度用钢卷尺或皮尺。管道转弯处应测量到转角的中心点，测量时，可在管道转角处两边的中心线上各拉一条线，两条线的交叉点就是管道转角的中心点。测量标高一般用水准仪，也可以从已知的标高用钢卷尺测量推算。测量角度可以用经纬仪。一般用的简便测量方法，是在管道转角处两边的中心线上各拉一条细线，用量角器或活动角尺测量两条线的夹角，就是管道弯头的角度。第一节测量与放线4一般管道施工测量可分两个步骤：第一步是进行一次站场的基线桩及辅助基线桩、水准基点桩的测量，复核测量时所布设的桩橛位置及水准基点标高是否正确无误，在复核测量中进行补桩和护桩工作。通过第一步测量可以了解给水排水管道工程与其它工程之间的相互关系。第二步按设计图纸坐标进行测量，对给排水管道及附属构筑物的中心桩及各部位置进行施工放样，同时做好护桩。第一节测量与放线5二、管道放线给水排水管道及其附属构筑物的放线，可采取经纬仪定线，直角交会法或直接丈量法。给水排水管道放线前，应沿管道走向，每隔200m左右用原站场内水准基点设临时水准点一个。临时水准点应与邻近固定水准基点闭合。给水管道放线，一般每隔20m设中心桩；排水管道放线，一般每隔10m设中心桩。给水排水管道在阀门井室处、检查井处、变换管径处、管道分枝处均应设中心桩，必要时设置护桩或控制桩。给水排水管道放线抄平后，应绘制管路纵断面图，按设计埋深、坡度，计算出挖深。第一节测量与放线6给排水管道铺设前，首先应检查管道沟槽开挖深度、沟槽断面、沟槽边坡、堆土位置是否符合规定，检查管道地基处理情况等。同时还必须对管材、管件进行检验，质量要符合设计要求，确保不合格或已经损坏的管材及管件不下入沟槽。一、下管管子经过检验、修补后，运至沟槽边。按设计进行排管，核对管节、管件位置无误方可下管。下管方法分人工下管和机械下管两类。可根据管材种类、单节管重及管长、机械设备、施工环境等因素来选择下管方法。无论采取哪一种下管法，一般采用沿沟槽分散下管，以减少在沟槽内的运输。当不便于沿沟槽下管，允许在沟槽内运管，可以采用集中下管法。第二节下管与稳管7(一)人工下管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。1、贯绳法适用于管径小于300mm以下混凝土管、缸瓦管。用一端带有铁钩的绳子钩住管子一端，绳子另一端由人工徐徐放松直至将管子放入槽底。2、压绳下管法压绳下管法是人工下管法中最常用的一种方法。适用于中、小型管子，方法灵活，可作为分散下管法。压绳下管法包括人工撬棍压绳下管法和立管压绳下管法等。人工撬棍压绳下管法具体操作是在沟槽上边土层打入两根撬棍，分别套住一根下管大绳，绳子一端用脚踩牢，用手拉住绳子的另一端，听从一人号令，徐徐放松绳子，直至将管子放至沟槽底部。立管压绳下管法是在距离沟边一定距离处，直立埋设一节或二节管子，管子埋入一半立管长度，内填土方，将下管用两根大绳缠绕在立管上（一般绕一圈），绳子一端固定，另一端由人工操作，利用绳子与立管管壁之间的磨擦力控制下管速度，操作时注意两边放绳要均匀，防止管子倾斜。如图3－1所示。第二节下管与稳管8第二节下管与稳管93、集中压绳下管法此种方法适用于较大管径，集中下管法，即从固定位置往沟槽内下管，然后在沟槽内将管子运至稳管位置。下管用的大绳应质地坚固、不断股、不糟朽、无夹心。`4、搭架下管法常用有三角架或四角架法。其操作过程如下：首先在沟槽上搭设三角架或四角架等塔架，在塔架上安设吊链，然后在沟槽上铺上方木或细钢管，将管子运至方木或细钢管上。吊链将管子吊起，撤出原铺方木或细钢管，操作吊链使管子徐徐放入槽底。5、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300mm以下混凝土管、缸瓦管等。第二节下管与稳管10(二)机械下管机械下管速度快、安全，并且可以减轻工人的劳动强度，劳动效率高，所以有条件尽可能采用机械下管法。机械下管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。下管时，起重机沿沟槽开行。起重机的行走道路应平坦、畅通。当沟槽两侧堆土时，其一侧堆土与槽边应有足够的距离，以便起重机开行。起重机距沟边至少1m，以免槽壁坍塌。起重机与架空输电线路的距离应符合电力管理部门的有关规定，并由专人看管。禁止起重机在斜坡地方吊着管子回转，轮胎式起重机作业前应将支腿撑好，轮胎不应承担起吊重量。支腿距沟边要有2米以上距离，必要时应垫木板。在起吊作业区内，任何人不得在吊钩或被吊起的重物下面通过或站立。第二节下管与稳管11二、稳管稳管是将管子按设计的高程与平面位置稳定在地基或基础上的施工过程。稳管包括管子对中和对高程两个环节，两者同时进行。压力流管道铺设的高程和平面位置的精度都可低些。通常情况下，铺设承插式管节时，承口朝向介质流来的方向。在坡度较大的斜坡区域，承口应朝上，应由低处向高处铺设。重力流管道的铺设高程和平面位置应严格符合设计要求，一般以逆流方向进行铺设，使已铺的下游管道先期投入使用，同时供施工排水。第二节下管与稳管12室外给水工程管材有普通铸铁管、球墨铸铁管、钢管、预应力钢筋混凝土管、给水用硬聚氯乙烯(UPVC)管等，接口方式及接口材料受管道种类、工作压力、经济因素等影响而不同。一、给水铸铁管给水铸铁管按材质分为普通铸铁管和球墨铸铁管。普通铸铁管质脆，球墨铸铁管有强度高、韧性大、抗腐蚀能力强的性能，又称为可延性铸铁管，球墨铸铁管本身有较大的延伸率，同时管口之间采用柔性接头，在埋地管道中能与管周围的土体共同工作，改善了管道的受力状态，提高了管网的工作可靠性，故得到了越来越广泛的应用。第三节给水管道施工13室外给水工程管材有普通铸铁管、球墨铸铁管、钢管、预应力钢筋混凝土管、给水用硬聚氯乙烯(UPVC)管等，接口方式及接口材料受管道种类、工作压力、经济因素等影响而不同。一、给水铸铁管给水铸铁管按材质分为普通铸铁管和球墨铸铁管。普通铸铁管质脆，球墨铸铁管有强度高、韧性大、抗腐蚀能力强的性能，又称为可延性铸铁管，球墨铸铁管本身有较大的延伸率，同时管口之间采用柔性接头，在埋地管道中能与管周围的土体共同工作，改善了管道的受力状态，提高了管网的工作可靠性，故得到了越来越广泛的应用。第三节给水管道施工14(一)普通铸铁管普通铸铁管又称为灰铸铁管。是给水管道中常用的一种管材，与钢管相比较，其价格较低，制造方便，耐腐蚀性较好。但质脆，自重大。为了防止管内结垢，普通铸铁管内壁涂水泥砂浆衬里层，外壁喷涂沥青防腐层。铸铁管的接口基本上可分为承插式接口和法兰接口两种。普通铸铁管承插式刚性接口填料常用：麻一石棉水泥；麻一膨胀水泥；麻一铅；胶圈一石棉水泥；胶圈一膨胀水泥等。第三节给水管道施工151．麻及其填塞麻是麻类植物的纤维。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，油麻最适合作铸铁管承插口接口的嵌缝填料。麻的作用主要是防止外层散状接口填料漏入管内。麻以麻辫形状塞进普通铸铁管承口与插口间的缝隙内。麻辫的直径约为缝隙宽的1．5倍。麻辫长度较管口周长稍长，塞入后用麻錾锤击紧密。麻辫填打2～3圈，填打深度约占承口总深度的1／3，但不得超过承口水线里缘。2．胶圈及其填塞填打油麻劳动强度大，技术要求高，而且油麻使用一定时间后会腐烂，影响水质。胶圈具有弹性，水密性好，当承口和插口产生一定量的相对轴向位移或角位移时，也不会渗水。因此，胶圈是取代油麻作为承插式刚性接口理想的内层填料。普通铸铁管承插接口用圆形胶圈，外观不应有气孔、裂缝，重皮、老化等缺陷。胶圈的物理性能应符合现行国家标准或行业标准的要求。第三节给水管道施工163．石棉水泥及其填打石棉水泥接口作为普通铸铁管的填料，具有抗压强度较高、材料来源广、成本低的优点。但石棉水泥接口抗弯曲应力或冲击应力能力很差。接口需经较长时间养护才能通水，且打口劳动强度大，操作水平要求高。石棉应选用机选4F级温石棉。水泥采用425号普通硅酸盐水泥，不允许使用过期或结块的水泥。4．膨胀水泥及其填塞膨胀水泥接口与石棉水泥接口比较，虽然同是刚性接口，但膨胀水泥接口不需要填打，只需将膨胀水泥填塞密实在承插口间隙内即可，而且接口抗压强度远高于石棉水泥接口，因此是取代石棉水泥接口的理想填料。5．铅接口及其操作普通铸铁管采用铅接口应用很早。由于铅的来源少，成本高，现在基本上已被石棉水泥或膨胀水泥所代替。第三节给水管道施工17(二)球墨铸铁管球墨铸铁管是本世纪50年代发展起来的新型金属管材，当前我国正处于一个逐渐取代普通铸铁管的更新换代时期，而发达国家已广为使用。球墨铸铁管具有较高的强度和延伸率。与普通铸铁管相比：球墨铸铁管抗拉强度是普通铸铁管的3倍；水压试验为普通铸铁管的2倍；球墨铸铁管具有较高的延伸率。1．推入式球墨铸铁管接口推入式球墨铸铁管施工程序为:下管→清理承口和胶圈→上胶圈→清理插口外表面及刷润滑剂→接口→检查。2．机械式(压兰式)球墨铸铁管接口施工工艺：下管→清理插口、压兰和胶圈→压兰与胶圈定位→清理承口→刷润滑剂→对口→临时紧固→螺栓全方位紧固→检查螺栓扭矩。第三节给水管道施工18二、给水硬聚氯乙烯管(UPVC)硬聚氯乙烯管(UPVC)是目前国内推广应用塑料管中的一种管材。它与金属管道相比，具有重量轻、耐压强度好、阻力小、耐腐蚀、安装方便、投资省、使用寿命长等特点。硬聚氯乙烯管(UPVC)不同于金属管材，为保证施工质量，UPVC管材及配件在运输、装卸及堆放过程中严禁抛扔或激烈碰撞。应避阳光曝晒，若存放期较长，则应放置于棚库内，以防变形和老化。UPVC管材、配件堆放时，应放平垫实，堆放高度不宜超过1．5m；对于承插式管材、配件堆放时，相邻两层管材的承口应相互倒置并让出承口部位，以免承口承受集中荷载。给水硬聚氯乙烯管道可以采用胶圈接口、粘接接口、法兰连接等形式。最常用的是胶圈和粘接连接。给水硬聚氯乙烯管的施工程序为：沟槽、管材、管件检验→下管→对口连接→部分回填→水压试验合格→全部回填。第三节给水管道施工19二、给水硬聚氯乙烯管(UPVC)硬聚氯乙烯管(UPVC)是目前国内推广应用塑料管中的一种管材。它与金属管道相比，具有重量轻、耐压强度好、阻力小、耐腐蚀、安装方便、投资省、使用寿命长等特点。硬聚氯乙烯管(UPVC)不同于金属管材，为保证施工质量，UPVC管材及配件在运输、装卸及堆放过程中严禁抛扔或激烈碰撞。应避阳光曝晒，若存放期较长，则应放置于棚库内，以防变形和老化。UPVC管材、配件堆放时，应放平垫实，堆放高度不宜超过1．5m；对于承插式管材、配件堆放时，相邻两层管材的承口应相互倒置并让出承口部位，以免承口承受集中荷载。给水硬聚氯乙烯管道可以采用胶圈接口、粘接接口、法兰连接等形式。最常用的是胶圈和粘接连接。给水硬聚氯乙烯管的施工程序为：沟槽、管材、管件检验→下管→对口连接→部分回填→水压试验合格→全部回填。第三节给水管道施工20三、钢管钢管自重轻、强度高、抗应变性能优于铸铁管、硬聚氯乙烯管及预应力钢筋混凝土管、接口方便、耐压程度高、水力条件好，但钢管的耐腐蚀能力差，必须作防腐处理。钢管主要采用焊接和法兰连接。四、预应力钢筋混凝土管预应力钢筋混凝土管作压力给水管，可代替钢管和铸铁管，降低工程造价，它是目前我国常用的给水管材。预应力钢筋混凝土管除成本低外，且耐腐蚀性远优于金属管材。国内圆形预应力钢筋混凝土管采用纵向与环向都有预应力钢筋的双向预应力钢筋混凝土管，具有良好的抗裂性能。接口形式一般为承插式胶圈接口。承插式预应力钢筋混凝土管的缺点是自重大、运输及安装不便；而且采用振动挤压工艺生产的预应力混凝土管，由于内模经长期使用，承口误