一、给排水工程施工.ppt
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1、第一章 城市管道工程施工,城市给排水管道工程是城市基础建设不可或缺的组成部分,为城市生产生活提供用水并排除自然界的雨水和生产生活污水,是城市正常运转的重要保障。城市给排水管道工程主要包括给排水管道铺设和构筑物设施。本章主要介绍城市给排水管道铺设及其附属物施工。,第一节 沟槽开挖与回填,1、沟槽开挖与回填施工的一般要求和规定1.1沟槽(基坑)开挖1.1.1施工前应对沟槽施工影响范围内的地上、地下管线和其他构筑物进行探测和调查,地上、地下管线及其他构筑物等设施需拆迁或加固的已完成。,1.1.2管道沟槽的开挖、支护应根据工程地质条件、施工方法、周围环境等要求进行技术经济比较后确定,确保施工安全和环境
2、保护要求。1.1.3沟槽的开挖在确保施工安全和质量的前提下,做到方便施工并尽减少挖方和占地;做好土(石)方平衡调配,避免重复挖运。1.1.4对有地下水影响的沟槽土方施工,施工前应根据工程地质、水文、气象资料、施工工期和现场环境编制排水与降水方案。沟槽外侧应设置截水沟及排水沟,防止雨水浸泡沟槽。1.1.5管道沟槽底部的开挖宽度(1)管道沟槽底部开挖宽度应按设计要求留置,若设计无要求时,可按下列方法确定:B=D1+2(b1+b2+b3),式中:B管道沟槽底部的开挖宽度(mm);D1管道结构的外缘宽度(mm);b1管道一侧的工作面宽度(mm);b2管道一侧的支撑厚度,可取150mm200mm;b3现
3、场浇筑混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板的厚度(mm)。2)管道一侧预留工作宽度见下表。,管道一侧的工作面宽度(mm),注:1、槽底需设排水沟果,工作面宽度b1应适当增加。2、管道有现场施工的外防水层时,每侧工作面宽度b1宜取800mm。,1.1.6沟槽的开挖断面应符合施工组织设计(方案)的要求。槽底原状地基土不得扰动,机械开挖时槽底预留200mm300mm土层由人工开挖至设计高程并整平;槽底不得受水浸泡或受冻,槽底局部扰动或受水浸泡时,宜采用天然级配沙砾石或石灰土回填;槽底土层为杂填土、腐蚀性土时,应全部挖除并按设计要求进行地基处理。1.1.7当地质条件良好、土质均匀,地下水位低于沟槽底面高程,
4、且开挖深度在5m以内边坡不加支撑时,沟槽边坡最陡坡度应符合下表的规定。,深度在5m以内的沟槽边坡的最陡坡度,注:1、当有成熟施工经验时,可不受本表限制。2、在软土沟槽坡顶不宜设置静载或动载;需要设置时,应对土的承载力和边坡的稳定性进行验算。1.1.8人工开挖沟槽的槽深超过3m时应分层开挖,每层的深度不超过2m;采用机械挖槽时,沟槽分层的深度按机械性能确定。1.2沟槽回填1.2.1给排水管道铺设完毕后并经检验合格后应及时回填沟槽。回填前应符合下列规定:(1)预制钢筋混凝土管道的现浇基础的混凝土强度、水泥砂浆接口的水泥砂浆强度不应小于5MPa;(2)检查井井室、雨水口及其他构筑物的现浇混凝土强度或
5、砌体水泥砂浆强度达到设计要求;(3)回填时采取防止管道发生位移或损伤的措施;,(4)化学建材管道或大于900mm的钢管、球墨铸铁管的柔性管道在回填沟槽前,应采取措施控制管道的竖向变形;(5)雨期应采取措施防止管道漂浮。(6)回填作业每层土的压实遍数,按压实度要求、压实工具、虚铺厚度和含水量,应经现场试验确定。1.2.2管道沟槽回填前将沟槽内砖、石、木块等杂物清除干净,且沟槽内不得有积水,不得带水回填。1.2.3井室、雨水口及其他附属构筑物周围回填与管道沟槽同时进行,不便同时进行时应留台阶形接茬,回填压实时应沿井室中心对称进行,且不得漏夯;路面范围内的井室周围,应采用石灰土、砂、砂砾等材料回填,
6、其回填宽度不宜小于400mm,严禁在槽壁取土回填。,1.2.4采用土回填时,槽底至管顶以上500mm范围内,土中不得含有机物、冻土以及大于50mm的砖、石等硬块;在抹带接口处、防腐绝缘层或电缆周围,应采用细粒土回填;应采用轻型压实机具,管道两侧压实面的高差不应超过300mm。1.2.5每层回填土的虚铺厚度,应根据所采用的压实机具按下表的规定选取。每层回填土的虚铺厚度,柔性管道沟槽回填部位与压实度示意图,1.2.6采用重型压实机械压实或较重车辆在回填土上行驶时,管道顶部以上应在一定厚度的压实回填土,其最小厚度应按压实机械的规格和管道的设计承载力,通过计算确定。2、施工工艺2.1工艺流程测量放线沟
7、槽开挖边坡修整人工清底 沟槽回填2.2操作工艺2.2.1测量放线根据管道轴线、沟槽底宽和由土质等条件决定的沟槽开挖放坡系数将沟槽开挖中线、边线在地面上放出,并用石灰线标明。2.2.2沟槽(基坑)开挖(1)机械开挖,开挖沟槽时,应合理确定开挖顺序、路线及开挖深度,然后分段开挖,开挖边坡应符合有关规范规定,直槽开挖必须加支撑。采用机械挖槽时,应向机械司机详细交底,其内容包括挖槽断面、堆土位置、现有地下构筑物情况和施工要求等;由专人指挥,并配备一定的测量人员随时进行测量,防止超挖或欠挖。当沟槽较深时,应分层开挖,分层厚度由机械性能确定。挖土机沿挖方边坡移动时,机械距边坡上缘的宽度一般不得小于沟槽深度
8、的12。土质较差时,挖土机必须在滑动面以外移动。,开挖沟槽的土方,在场地有条件堆放时,一定留足回填需要的好土;多余土方应一次运走,避免二次挖运。沟槽设有明排边沟时,开挖土方应由低处向高处开挖,并设集水井。检查井应同沟槽同时开挖。(2)人工开挖人工开挖沟槽时,一次开挖深度不宜超过2m,开挖时必须严格按放坡规定开挖,直槽开挖必须加支撑。(3)堆土在农田中开挖时,根据需要,应将表面耕植土与下层土分开堆放,填土时耕植土仍填于表面。堆土应堆在距槽边1m以外,计划在槽边运送材料的一侧,其堆土边缘至槽边的距离,应根据运输工具而定。,沟槽两侧不能堆土时,应选择堆土场地,随挖随运,以免影响下步施工。在高压线下及
9、变压器附近堆土,应符合供电部门的有关规定。靠近房屋、墙壁堆土高度,不得超过檐高的13,同时不得超过1.5m。结构强度较差的墙体,不得靠墙堆土。堆土不得掩埋消火栓、雨水口、测量标志、各种地下管道的井盖等。(4)沟槽支护沟槽支护应根据沟槽的土质、地下水位、开槽深度、地面荷载、周边环境等因素进行方案设计。沟槽支护型式主要有槽内支撑、土钉墙护坡、桩墙护坡。槽内支撑:支撑材料可以选用钢材、木材或钢材和木材混合使用。,a.单板撑:一块立板紧贴槽帮,撑木撑在立板上,如图1-1。图1-1 单板撑b.横板撑:横板紧贴槽帮,用方木立靠在横板上,撑木撑在方木上,如图1-2。c.立板撑:立板紧贴槽帮,顺沟方向用两根方
10、木靠在立板上,撑木撑在方木上,如图1-3。,图1-2 横板撑 图1-3立板密撑,d.钢板桩支撑:钢板桩支撑可采用槽钢、工字钢或定型钢板桩。钢板桩支撑按具体条件可设计为悬臂、单锚,或多层横撑的钢板桩支撑,并应通过计算确定钢板桩入土深度和横撑的位置。槽内支撑基本要求:槽内支撑材质、大小及支撑密度应经计算确定。支撑的安装a.槽帮应平整,撑板应均匀紧贴槽帮。b.撑板的安装应与沟槽槽壁紧贴,当有空隙时,应填实。横排撑板应水平,立排撑板应顺直,密排撑板的对接应严密。c.撑木支撑的高度,应考虑下步工序的方便,避免施工中拆卸。d.钢板桩支撑采用槽钢作横梁时,横梁与钢板桩之间的孔隙应采用木板垫实,并应将横梁和横
11、撑与钢板桩连接牢固。,e.用钢管支撑时,两端需安装可调底托,并与挡土背板牢固联接。支撑拆除:支撑拆除应与沟槽土方回填配合进行,按由下而上的顺序交替进行。拆除钢板桩支撑,应在回填土达到计算要求高度后,方可拔除钢板桩。钢板桩拔除后应及时回填桩孔。当采用灌砂填筑时,可冲水助沉;当控制地面沉降有要求时,宜采取边拔桩边注浆的措施。(5)现况管道处理开挖沟槽与现况管线交叉时,应对现况管线采用悬吊措施,具体悬吊方案应经计算确定,并取得管理单位同意。当开挖沟槽与现况管线平行时,需经过设计和管理单位制定专门保护方案。2.2.3边坡修整开挖各种浅坑(槽)和沟槽,如不能放坡时,应先沿白灰线切出槽边的轮廓线。开挖放坡
12、沟槽时,应分层按坡度要求,做出坡度线,每隔3m左右做出一条,进行修坡。机械开挖时,随时开挖随时人工修坡。2.2.4人工清底人工清底按照设计图纸和测量的中线、边线进行。严格按标高拉线清底找平,不得破坏原状土,确保基槽尺寸、标高符合设计要求,机械开挖配合人工进行清底。2.2.5沟槽回填(1)刚性管道的沟槽回填回填压实应逐层进行,且不得损伤管道;管道两侧和管顶以上500mm范围内胸腔夯实,采用轻型压实机具,管道两侧压实面的高差不应超过300mm;管道基础为土弧基础时,先填实管道支撑角范围内腋角部位;压实时,管道两侧对称进行,且不得使管道位移或损伤;,同一沟槽中有双排或多排管道的基础底面位于同一高程时
13、,管道之间的回填压实与管道与槽壁之间的回填压实对称进行;同一沟槽中有双排或多排管道的基础底面的高程不同时,先回填基础较低的沟槽;回填至较高基础底面高程后,再按前款规定回填;分段回填压实时,相邻段的接茬应呈台阶形,且不得漏夯;采用轻型压实设备时,做到夯夯相连;采用压路机时,碾压的重叠宽度不得小于200mm;采用压路机、振动压路机等压实机械压实时,其行驶速度不得超过2km/h;接口工作坑回填时底部凹坑先回填压实至管底,然后与沟槽同步回填。,(2)柔性管道的沟槽回填回填前检查管道有无损伤或变形,有损伤的管道应修复或更换;管内径大于800mm的柔性管道,回填施工时在管内设有竖向支撑;管基有效支撑角范围
14、内采用中粗砂填充密实,与管壁紧密接触,不得用土或其他材料填充;管道半径以下回填时采取防止管道上浮、位移的措施;管道回填时间宜在一昼夜中气温最低时段,从管道两侧同时回填,同时夯实;沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上500mm范围内,必须采用人工回填;管顶500mm以上部位,可用机械从管道轴线两侧同时夯实;每层回填高度应不大于200mm;,管道位于车行道下,铺设后即修筑路面或管道位于软土地层以及低洼、沼泽、地下水位高地段时,沟槽回填时先用中、粗砂将管底腋角部位填充密实后,再用中、粗砂回填到管顶以上500mm。2.3季节性施工2.3.1雨期施工(1)土方开挖和回填一般不宜在雨期进行。必须开挖时,应
15、尽量缩短开槽长度,逐段、逐层分期完成;沟槽回填所需的回填材料应事先备好并采取覆盖等防雨水措施。(2)沟槽切断原有的排水沟或排水管,如无其他排水出路,应架设安全可靠的渡槽或渡管,保证排水。(3)雨期挖槽,应采取措施,防止雨水进入沟槽;同时还应考虑当雨水危及附近居民或房屋安全时,应及时疏通排水设施。(4)雨期挖土时,留置土方不宜靠近建筑物。,2.3.2冬期施工(1)土方开挖冬期施工时,其施工方法应按冬施方案进行。(2)计划在冬期施工的沟槽,宜在地面冻结前,先将地面刨松一层,一般厚300mm,作为防冻层。(3)每日回填施工结束前,均应覆盖保温材料或松铺一层土防冻。(4)冬期挖槽,对所暴露出来的上水或
16、其他通水管道,应视运行情况采取保温防冻措施。(5)挖至基底时要及时覆盖,以防基底受冻。,第二节 城市给水管道施工,城市给水管道系统由管道和相应附属物组成。管道承担水的输送任务,而附属构筑物则起水压提升,水量控制等作用。给水管道不仅投资大,而且在运行中关系到供水能耗、供水水质以及供水安全。因此,合理选用管材十分重要。常用的给水管材有:钢管、球墨铸铁管。预(自)应力钢筋混凝土管,预应力钢筒混凝土管(PCCP)、硬质聚氯乙烯管(UPVC),高密度聚乙烯管(PE)、聚丙烯管(PP)、玻璃钢管(GRP)及夹砂玻璃钢管(RMP)等。接口形式有刚性接口和柔性接口两大类。柔性接口以其密封性能优良、安装方便、具
17、有可挠性和可伸缩性已广泛使用在不同管材、不同口径的给水管道上。给水管道的附属构筑物主要有阀门井、水表井、排气、排水井、水锤泄压井等。,1、球墨铸铁管1.1一般规定1.1.1管道应在沟槽地基、管基质量检验合格后安装。铺管宜由低向高处进行,铺设在平缓地面的承插口管道,承口一般朝来水方向;在斜坡地段,承口朝上坡;1.1.2接口工作坑应根据管身长度和接口形式,在铺管前挖好;1.1.3管节下沟槽时,不得与沟槽壁支撑及槽下的管道相互碰撞;沟内运管不得扰动天然地基;1.1.4管道安装时,应随时清扫管道中的杂物,管道安装中断时,两端应临时封堵;1.1.5管道安装时,应将管节中心及高程调整正确,安装后的管节应进
18、行复测,合格后方可进行下一工序的施工;1.1.6做好槽边雨水径流疏导路线的设计、槽内排水及防止漂管事故的应急措施;,1.1.7合槽施工时,应先安装埋设较深的管道,当回填土高程与邻近管道基础相同时,再安装相邻的管道;1.1.8管及管件表面不得有裂纹,不得有妨碍使用的凹凸不平的缺陷;1.1.9承口内工作面和插口外工作面应光滑无痕、轮廓清晰,不得有影响接口密封性的缺陷;1.1.10管及管件的尺寸公差应符合现行国家标准规定,安装时宜选用管径公差组合小的管节组对连接;1.1.11检查橡胶圈的质量、性能和细部尺寸,橡胶圈的外观应光滑平整,不得有裂缝、破损、气孔、重皮等缺陷。,1.2施工流程,测量放线,开槽
19、、验槽,管道基础,接口工作坑,下管、对口、安装,调直、稳管,管顶高程,分层夯填,水压试验,1.3“T”型接口球墨铸铁管安装滑入式T型接口球墨管是靠橡胶圈与承插口接触压力产生对流体的密封,见图1-1。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25-40%。图1-1 滑入式T型接,1.3.1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,见图1-2。再用木锤轻轻敲打一圈,防止鼓包;图1-2“心”型“+”型,1.3.2在插口插入段外表面和承口密封胶圈外表面均匀涂刷润滑剂(肥皂水或食用油);1.3.3对口径较小的管子(400mm
20、),可采用导链或撬杠为安装工具,用撬杠作业时,须在承口垫上硬木块保护;对于大、中口径的管子(400mm),可采用起重机械将管子吊起对口,挖掘机轻轻推入。在管口和掘头之间垫上硬木板保护;1.3.4管子出厂前已在插口端标志安装线,正常插入深度为承口端靠近第二道标志线。若管道需借转,应先直线安装后再拨偏。口径越大,借转角度越小。外观掌握插口第一道标志线不能出承口端,允许偏转角度见表2-1;,表2-1 球墨铸铁管允许偏转角度,1.3.5承插口连接后,检查连接间隙,沿插口圆周用专用金属塞尺插入承插口内,检查胶圈所插入的深度应一致;1.4“K”型接口球墨铸铁管安装机械式“K”型接口是靠压兰的作用使胶圈产生
21、接触压力形成密封,图2-3。由于采用压兰、螺栓压紧装置,管道的维护检修较方便,通过紧固螺栓或拆卸压兰更换胶圈的方法来维修接口处的渗漏。1.4.1先将压兰和胶圈套在插口端,注意胶圈的方向,胶圈带有斜度的一端朝向承口端。1.4.2承口工作面和插口密封胶圈外表面均匀涂刷润滑剂。1.4.3起重机将管子吊起并插入承口内,调整承插口间隙后将胶圈推入承口内,再将压兰推入承口顶住胶圈,插入螺栓,拧紧螺母固定。,1.4.4检查、调整压兰的位置,然手用测力扳手(或气动扳手)对称顺序拧紧螺母,反复多次拧紧后人工再排查一遍。2、混凝土管2.1一般规定2.1.1管身内外表面不得有环向、纵向裂纹,内壁混凝土表面应平整光洁
22、,不得有露石、孔洞、凹坑及蜂窝、麻面不密实现象;2.1.2管端面混凝土不得有缺料、掉角、孔洞等缺陷,端面应齐平、光滑、并与轴线垂直;2.1.3预(自)应力钢筋混凝土承插口工作面应平整光洁,钢筒混凝土管承插口钢环工作面应光洁无痕;2.1.4橡胶圈材质应符合相关规范规定,应由管材厂家配套供应;2.1.5橡胶圈外观应光滑平整,不得有裂缝、破损、气孔、重皮等缺陷,每个橡胶圈的接头不得超过2个。,2.2预应力钢筒混凝土(PCCP)管预应力钢筒混凝土管(PCCP)承插端工作面是定型钢制口环,几何尺寸误差小,O型胶圈占满凹形槽,在水压力下,胶圈无法冲脱,密封性能良好。大口径管子承插口,可设计成双胶圈,管道连
23、接后可在承插口双胶圈之间的小孔处,用小型人工试压的方法检验接口的密封性,图2-1。1.承口钢环 2.保护层 3.加强钢筋网 4.插口钢环 5.橡胶圈密封 6.管芯混凝土 7.钢筒 图2-1 PCCPL管子接头示意,2.2.1下管前应逐根检测承口工作面内径、插口工作面外径、管子椭圆度以及管端面倾斜度,并应符合国家相关标准规定;2.2.2安装时先将胶圈用肥皂水清洗干净,将清洁胶圈放入插口凹槽内,用螺丝刀在胶圈和插口槽之间正、反各转一圈,使套在插口凹槽内的橡胶圈平整无扭曲;2.2.3将插口凹槽内的橡胶圈外表面和承口工作面均匀涂刷润滑剂(食用油);2.2.4吊车将管子吊入沟槽和已安装的管子对口就位,手
24、扳葫芦(倒链)缓缓将插口拉入承口内;大口径管子可在管腔两侧设置倒链同时拉近。若用挖掘机推入,可在推入管端面放置硬木板或专用罩(保护管端面),挖掘机掘头通过硬木块或专用罩将管插口推入承口工作面;2.2.5管子连接后,承插接口内外钢制口环裸露处,用1:3水泥砂浆管外灌缝、管内抹缝,接口裸露钢环受水泥砂浆碱性保护,表面处于钝化状态,不易发生腐蚀。,3、塑料管塑料管道均由合成树脂,并附加一些辅助稳定性材料,经过一定的工艺过程,如注塑、耐压、焊接等制成,因而具有一般塑料的共同特性。密度小,安装方便;具有一定的机械强度,能承受一定的拉力和压力;可塑性强,适用于焊接;耐腐蚀性能良好,几乎不与任何酸、碱、盐溶
25、液发生反应。3.1一般规定3.1.1管道必须敷设在原状土地基上,沟底遇有废旧构筑物、硬石、木头、垃圾等杂物时,清除后应铺设不小于0.15m的砂垫层或素土,且平整夯实;3.1.2管道不得铺设在冻土上,铺设管道和管道试压过程中,应防止沟底冻结;3.1.3在昼夜温差变化较大的地区,施工刚性接口管道时,应采取防止因温差产生的应力而破坏管道及接口的措施,管道在铺设过程中可以有适当的弯曲;,3.1.4管道安装铺设过程中断时,应用木塞或其他盖板将管口封堵,防止杂物进入;3.1.5管道系统设置的弯头、三通、变径处应采用混凝土支墩或金属卡箍拉杆等技术措施;在闸阀及消防栓的底部应加垫混凝土支墩;3.1.6安装完的
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