第三章-给水排水管道的开槽施工

第三章给水排水管道开槽施工第三章给水排水管道开槽施工第一节测量与放线第二节下管与稳管第三节给水管道施工第四节排水管道施工第五节PE、PVC管道施工第六节管道工程质量检查与验收重点和难点常见给水排水管道接口施工工艺；给排水管道施工主要技术要求；学习要求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；第一节管道工程测量1.1管道工程测量的主要任务概述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。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。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管道中线测量的任务：将设计的管道中心线的位置在地面上测设出来。主要工作内容：管道主点桩测设、中桩（里程桩和加桩）的标定、线路转折角测量等。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20m，排水管道一般每隔10m设中心桩1.管道中桩的测设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。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。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。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。编号（0+000）并用红漆标记。不同管道起点：给水管道以水源为起点；排水管道以下游出水口为起点；煤气、热力等管道以来气方向为起点；电力、电讯管道以电源为起点。2.转向角测量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。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β。由β值推算偏角α，当β＜180°时，αY=180°-β，为右偏角；当β＞180°时，αＺ=β-180°，为左偏角。1.3管道纵横断面测量1.3.1管道纵断面测量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、坡度和计算土方量提供资料。两步进行：基平测量；在线路方向上设置水准点，建立高程控制。中平测量：根据各水准点高程，分段进行中桩水准测量。每200米不宜少于1个1.3.2管道横断面测量测量内容：测定各里程桩和加桩处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。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15-50m，距离和高差分别准确到0．1m和0．05m即可满足要求。依据横断面测量得到的各点间的平距和高差，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1.熟悉图纸和现场情况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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.中线控制桩设置在管道中线的延长线上。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1.设置坡度板及测设中线钉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。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。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，将一块高150mm，厚25—30mm木版钉在两边桩上，板顶应水平。2.测设坡度钉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。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深度和坡度开挖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，坡度立板上的坡度钉应高于坡度板顶0．008m，使其高程为45．300m。这样，由坡度钉向下量2．5m，即为设计的管底高程。第二节下管与稳管学习要求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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承口迎水排水管道以逆流方向进行铺设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、沟深等条件选择下管方法。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下管方式：集中下管和分散下管下管方法：人工下管和机械下管机械下管时可组合下管（长串下管）1、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⑴压绳下管：此法适用于管径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。⑵后蹬施力下管法（贯绳下管法）:适用于管径小于300mm以下混凝土管、缸瓦管。⑶木架下管法:适用于直径900mm以内，长3m以下的管子。⑷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混凝土管、缸瓦管等。2、机械下管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。吊车下管注意事项①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。起重机距沟边至少1米，支腿距沟边2米以上②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定值。③专人统一指挥④重心稳定、起吊平稳⑤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。稳管包括轴线控制（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，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）轴线控制：在三块以上坡度板的中心钉上挂线（中心线）在中线上挂一垂球，将管道轴线引至槽底，当管径中心与垂线对正，不超过允许偏差时，安管的中心位置即正确。高程控制：在三块以上坡度板的坡度钉上挂线（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）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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12345678910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1／2加上一常数(小于50mm)。图3-6边线法安管示意图12345678910(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123456789102.3.3稳管施工要求高程控制和位置控制必须同时进行；符合要求后，应填实管两侧若干点，保证管道不移动；采用混凝土管座时，应先安装混凝土垫块。稳管后应及时浇筑混凝土。稳管作业应达到平、直、稳、实的要求。第三节给水管道施工3.1施工工序开槽：挖运土方、边坡、支撑、施工排水基础：基底清理、筑基础、标高控制、位置控制管道安装：排管、下管、稳管、接口、养护砌筑管道构筑物：检查井、阀门井等质量检验回填压实竣工验收3.2给水管道管材3.2.1铸铁管1.分类:1）生产工艺分：离心铸造法、连续铸造法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）连续铸造法：特制水冷金属模结晶器；外观特点：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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；高级铸铁管：采取脱硫和脱磷措施，组织致密、韧性增强，抗拉强度达到250MPA。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380-450MPA，并且延伸率和韧性比高级铸铁管大为增强。普通铸铁管水泥砂浆衬里2.常见规格普通铸铁管:管径以公称直径表示，其规格DN75～DN1500，有效长度为4,5,6m球墨铸铁管:规格DN80～DN2600，有效长度为4—9m3.2.2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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。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。3.2.3塑料类管1.分类聚合（热塑型）塑料管硬聚氯乙烯管（PVC）改性硬聚氯乙烯管（UPVC）聚乙烯管（PE）缩聚（热固性）塑料管塑料类管道聚丙烯管（PP）工程塑料管（ABS）玻璃钢管塑料复合管金属（铝、铁、铜）塑料（PVC、PP-R、PE）复合管内（外）衬塑（PVC）金属（镀锌钢管、黑铁管等）管塑料（PVC、PE、PP-R）金属网（黑铁管等）管聚合（热塑型）塑料管硬聚氯乙烯管（PVC）改性硬聚氯乙烯管（UPVC）聚乙烯管（PE）缩聚（热固性）塑料管塑料类管道聚丙烯管（PP）工程塑料管（ABS）玻璃钢管塑料复合管金属（铝、铁、铜）塑料（PVC、PP-R、PE）复合管内（外）衬塑（PVC）金属（镀锌钢管、黑铁管等）管塑料（PVC、PE、PP-R）金属网（黑铁管等）管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①无毒。②柔软性好。③管内壁光滑，阻力小。④连接方式简单。2.端口形式：平口、承插式、法兰式3.特点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。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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