环境工程施工技术与管理-教学课件-6第六章-市政管道工程

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 市政管道工程施工,第六章 市政管道工程施工,1,管道施工：室内管道施工,室外管道施工,前提：完成土石方工程,复习：土石方工程,环境工程施工技术与管理-教学课件-6第六章-市政管道工程,2,第一节 管道开槽施工,一、管道加工,钢管管道加工,铸铁管管道加工,铜管管道加工,塑料管加工,混凝土管与钢筋混凝土管管道加工,陶土管、缸瓦管、陶瓷管加工,铝塑复合管的加工,第一节 管道开槽施工一、管道加工,3,二、下管前提：检查修补管材；排管；核对管节、管节无误。,形式：人工下管法,机械下管法,二、下管前提：检查修补管材；排管；核对管节、管节无误,4,人工压绳下管法,立管压绳下管法,塔架下管法,立管溜管法,人工下管法,人工压绳下管法立管压绳下管法塔架下管法立管溜管法人工下管法,5,机械下管,一般是用汽车式或履带式起重机械进行下管，机械下管有分段下管和长管段下管两种方式。,长管段下管,机械下管长管段下管,6,三、稳管,是将管子按设计高程和平面位置稳定在地基或基础上。,高程控制,坡度板中线法安管,三、稳管坡度板中线法安管,7,轴线位置控制,中心控制,（a）中心线法；（b）边线法,轴线位置控制 中心控制,8,四、管道连接,钢管管道连接,焊接、法兰连接、螺纹连接,铸铁管管道连接,承插式连接,铜管连接,焊接、法兰连接、螺纹连接,塑料管连接,焊接、法兰、粘接、套接,铝塑复合管的连接,先用整圆扩孔器将管口整圆扩孔，之后将,螺母及密封环套在管端，再将管件本体内,芯插进管口内，用扳手将螺母拧固在管件本,体外螺纹上即完成连接。,钢筋混凝土管的管道连接,承插式、套管、抹带,四、管道连接焊接、法兰连接、螺纹连接 铸铁管管道连接 承插式,9,五、管道质量检查与验收,管道试压是管道施工质量检查的重要措施，其目的是衡量施工质量，检查接口质量，暴露管材及管件强度、缺陷、砂眼、裂纹等弊病，以达到设计质量要求，符合验收条例。,（一）、给水管道试压,1、确定试验压力值,2、试验前的准备工作,分段 排气 泡管 仪表及加压设备 支设后背,3、水压试验方法,管道强度试验(又称落压试验)该法的试验原理是，漏水量与压力下降速度及数值成正比。,管道严密性试验(又称渗水量试验)该法的试验原理是，在同一管段内，压力降落相同，则其渗水总量也相同。,五、管道质量检查与验收 管道试压是管道施工质量检查的重,10,落压试验设备布置示意,渗水量试验设备布置示意,落压试验设备布置示意 渗水量试验设备布置示意,11,（二）管道冲洗与消毒,（三）排水管道闭水试验,排水管道闭水试验允许渗水量,管材,管道内径D（mm）,允许渗水量Q（m,3,/（dkm）,管材,管道内径D（mm）,允许渗水量Q（m,3,/（dkm）,混凝土管、钢筋混凝土管、陶土管及管渠,200,17.60,混凝土管、钢筋混凝土管、陶土管及管渠,1200,43.30,300,21.62,1300,45.00,400,25.00,1400,46.70,500,27.95,1500,48.40,600,30.60,1600,50.00,700,33.00,1700,51.50,800,35.35,1800,53.00,900,37.50,1900,54.48,1000,39.52,2000,55.90,1100,41.45,注：当管道内径大于2000mm时，允许渗水量应按Q=1.25D,1/2,计算确定；异形截面管道的允许渗水量可按周长折算为圆形管来计算。,（二）管道冲洗与消毒排水管道闭水试验允许渗水量,12,（四）管道安装允许偏差与检验方法,1.位置及高程,检验方法：检查测量记录或用经纬仪、水准尺、直尺、拉线和尺量检查。,管道坐标、高程的允许偏差,管材类别,项目,管道内径（mm）,允许偏差（mm）,钢管、铸铁管、球墨铸铁管、塑料类管、复合管,轴线位置,30,高程,20,预应力、自应力钢筋混凝土管,轴线位置,30,高程,D=1000,20,D1000,30,现浇钢筋混凝土管,轴线位置,15,高程,10,水下铺设管道,轴线位置,50,高程,0-200,（四）管道安装允许偏差与检验方法管道坐标、高程的允许偏差项目,13,2.其他尺度,检验方法：用水平尺、直尺、拉线、吊线和尺量检查。,其他尺度安装允许偏差,管材类别,项目,允许偏差（mm）,铸铁管、球墨铸铁管,水平纵横方向弯曲,直段（25m以上）,起点-终点,40,钢管、塑料类管、复合管,水平纵横方向弯曲,直段（25m以上）,起点-终点,30,钢管,立管垂直度,每米,3,5m以上,8,塑料类管、复合管,5m以上,每米,2,5m以上,8,铸铁管,每米,3,10,成排管段和成排阀门,在同一平面上间距,3,2.其他尺度其他尺度安装允许偏差项目允许偏差（mm）铸铁管、,14,（五）管道工程验收,1.中间验收,中间验收包括对管基、管接口、排管、土方回填、节点组合、井室砌筑等外观验收和严密性验收。中间验收应根据验收的内容不同，分别填写有关的验收记录。下列隐蔽工程应进行中间验收。,(l)管道及附属构筑物的地基和基础。,(2)管道的位置及高程。,(3)管道的结构和断面尺寸。,(4)管道的接口、变形缝及防腐层。,(5)管道及附属构筑物的防腐层。,(6)地下管道的交叉处理。,(7)土方回填的质量。,（五）管道工程验收,15,2.竣工验收,(l)竣工验收时，应提供的文件及资料如下:,1)施工设计图纸及工程预算。,2)施工执照、土地征借函件及开工通知单。,3)原地面高程、地形测量记录、纵横剖面图。,4)地上、地下障碍拆迁平面图和重要记录。,5)设计变更文件。,6)竣工图、竣工说明及工程决算。,7)混凝土、砂浆、防腐、防水及检验记录。,8)管道的水压试验或闭水试验记录。,9)中间验收记录及有关资料。,10)回填土压实度的检验记录。,2.竣工验收,16,(2)竣工验收鉴定 竣工验收时，应核实竣工验收资料，并进行必要的复验和外观检查。对下列项目应作出鉴定，并填写竣工验收鉴定书。,1)管道的位置及高程。,2)管道及附属构筑物的断面尺寸。,3)给水管道配件安装的位置和数量。,4)给水管道的冲洗及消毒。,5)外观。,6)其他。,(2)竣工验收鉴定 竣工验收时，应核实竣工验收资料，并进行,17,第二节 管道不开槽施工,地下管道不开槽施工的方法很多，常用的有以下几种:顶管、盾构、定向钻敷管、气动矛敷管和夯管锤等。,一、顶管施工,（一）顶管法,顶管示意图,第二节 管道不开槽施工 地下管道不开槽施,18,顶管法分类,分类方法,内容,备注,按管道口径,小口径：d800mm；800-1800mm；大口径：1800mm,小口径管指不适宜进入操作的管道,按顶进距离,中段距离：300m；300-1000m；超长距离：1000m,按管道材料,钢管、钢筋混凝土管和其他（铸铁、玻璃钢、复合）管材顶管,其他管材在国内尚未广泛应用，玻璃钢管顶管是发展方向,按地下水位,管道顶进土层分有地下水和无地下水,直接影响施工方法的选择,按顶管轴线,直线顶管和曲线（管道轴线为弯曲）顶管,顶管法分类 分类方法内容备注按管道口径小口径：d800mm,19,（二）顶管施工设备,1.顶管工具管,挤压式工具管,简易工具管,土压平衡式工具管,（二）顶管施工设备挤压式工具管 简易工具管 土压平衡式工具管,20,泥水平衡式工具管,机械挖掘式工具管工作示意图,泥水平衡式工具管 机械挖掘式工具管工作示意图,21,2.中继环,顶管的关键设备是工具管，长距离顶进的关键设备是中继环。,中继环顶进示意图,2.中继环 中继环顶进示意图,22,3.设备安装,4.起重设备,5.出泥设备,水力吸泥机,泥浆泵排泥示例,3.设备安装 水力吸泥机 泥浆泵排泥示例,23,（三）测量与纠偏,1.测量,（l）高程测量：可用水准仪测量。,（2）轴线测量：可用经纬仪监测。,（3）转动测量：用垂球测量。,接受靶,（三）测量与纠偏接受靶,24,2.纠偏,为了保证管道的施工质量，必须及时纠偏，做到“勤顶、勤挖、勤测、勤纠”。,尤其是在开始顶进阶段,更应及时纠偏。,挖土纠偏示意图,强制纠偏,2.纠偏 挖土纠偏示意图 强制纠偏,25,（四）小口径顶管法,小口径顶管是指内径小于800mm的管道。常用的小口径顶管管材有无缝钢管、有缝钢管、混凝土管(包括钢筋混凝土管)和铸铁管。,小口径顶管常用的施工方法有挤压式、螺旋钻输式、泥水钻进式和扩管式四种。,（四）小口径顶管法,26,二、盾构法,盾构是集地下掘进和衬砌为一体的施工设备，广泛应用于地下管沟、地下隧道、水下隧道、水工隧洞、城市地下综合管廊等工程。,（一）盾构的构造,盾构构造图,1-切削环；2-支撑环；3-盾尾；4-支撑千斤顶；5-活动平台；6-平台千斤顶；7-切口；8-盾构推进千斤顶；9-盾尾空隙；10-管片拼装器；11-管片,二、盾构法盾构构造图,27,（二）盾构的施工原理,盾构施工时，应先在某管段的首尾两端各建一个竖井，然后把盾构从始端竖井的开孔处推入土层，沿管道设计轴线，在地层中向尾端接受竖井不断推进。盾构借助支撑环内设置的千斤顶提供的推力不断向前移动。千斤顶推动盾构前移时，千斤顶的反力由千斤顶传至盾构尾部已拼装好的预制管道的管壁上，继而再传至竖井的后背上。当砌完一环砌块后，以已砌好的砌块做后背，由支撑环内的千斤顶顶进盾构本身，开始下一循环的挖土和衬砌。,盾构施工时，是靠盾构支撑环内千斤顶将盾构推进的，又由于盾构每次推进只是克服盾构自身所产生的摩擦力，其顶力始终是固定值，与敷设的管道长度无关，故较顶管施工所需的顶力小很多。,盾构适合于较大的管径，管径越大越显示其优越性。由于盾构的机动性，盾构法施工可以实现曲线顶进。,（二）盾构的施工原理,28,（三）盾构的分类,1.开放式盾构,适用于土质良好，无地下水干扰的条件下，包括手掘式盾构、半机械化盾构和挤压式盾构三种。,挤压式盾构,（三）盾构的分类挤压式盾构,29,2.密闭式盾构,适用于土质松软有地下水的条件，当土质为松散的粉砂、细砂、液化土等，为了保持工作面稳定，也应采用密闭式盾构。,土压平衡式盾构,1-刀盘用油马达；2-螺旋运输机；3-螺旋运输机油马达；4-皮带运输机；5-闸门千斤顶；6-管片拼装器；7-刀盘支架；8-隔壁；9-紧急出入口,2.密闭式盾构 土压平衡式盾构,30,（四）盾构施工要点,1.下放和始顶,始顶段盾构千斤顶支撑结构,1-盾构；2-木环；3-撑杠,（四）盾构施工要点始顶段盾构千斤顶支撑结构,31,2.挖土及顶进,在地质条件较好的工程中，手工挖土依然是最好的一种施工方式。,对于土质条件较差的土层，可以支设支撑，进行局部挖土,手挖盾构的工作面支撑,2.挖土及顶进 手挖盾构的工作面支撑,32,3.管片安装与注浆,盾构顶进后应及时进行衬砌工作，其使用的管片通常采用钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土砌块，其形状有矩形、梯形、中缺形等。,盾构砌块,3.管片安装与注浆 盾构砌块,33,（五）质量验收标准,盾构法施工的给水排水管道允许偏差,项 目,允许偏差（mm）,高 程,排水管道,+15-150,套管或管廊,每环100,轴线位移,150,圆环变形,8,初期衬砌相邻环高差,20,（五）质量验收标准盾构法施工的给水排水管道允许偏差允许偏差（,34,三,、定向钻铺管法,定向钻在管道非开挖施工中对地面破坏最小，施工成本低，施工速度最快。管轴线一般成曲线，可以非常方便地穿越河道、道路、地下障碍物。目前已在天然气、自来水、电力和电信部门广泛采用。,定向钻铺管法适用的土层为黏性土和砂土，且土的相对密度宜小于30，若混有砾石，其粒径宜在150mm以下。常用管材是聚氯乙烯管(PVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)和钢管。,三、定向钻铺管法,35,（一）施工方法,用定向钻敷管分两步进行:,第一步，先钻导向孔。,第二步，扩孔和敷管。,定向钻敷管示意图,（一）施工方法定向钻敷管示意图,36,（二）钻机,水平定向钻机是定向钻敷管法的主要机具。水平钻机可大致分为两类：地表发射的和坑内发射的。其中地表发射的最为普遍。,（三）导向系统,（二）钻机,37,三、气动矛铺管法,（一）气动矛,气动矛类似于一只卧放的风镐，在压缩空气的驱动下，推动活塞不断打击气动矛的头部，将土排向周边，并将土体压密。,气动矛敷管示意图,三、气动矛铺管法气动矛敷管示意图,38,（二）施工方法,气动矛是不排土的，因此要求覆盖层有一定厚度，一般为管径的10倍。不排土施工的问题是成孔后要缩孔，因此要求敷设成品管的管径应比气动矛的外径小10%15%，具体尺寸还须根据土质而定。,（三）适用范围,气动矛适用地层一般是可压缩的土层，例如淤泥、淤泥质黏土、软黏土、粉质黏土、黏质粉土、非密实沙土等。,气动矛适用于管径为150mm及其以下的PVC、PE和钢管。,（二）施工方法,39,第三节 管道阀门的安装施工,一、闭路阀门的安装,闭路阀门就一般定义来说，是指在管道工程中起开启和关闭作用的阀门。如闸阀、截止阀、蝶阀、旋塞阀、隔膜阀、节流阀、止回阀等归于闭路阀之类。在环保水处理工程中闭路阀类的阀门中应用最广泛的是闸阀、截止阀和蝶阀。,第三节 管道阀门的安装施工一、闭路阀门的安装,40,（一）阀门安装的一般规定,（二）阀门的安装位置,（三）阀门安装前的检查,（四）闭路阀门的安装,（一）阀门安装的一般规定,41,第四节 附属构筑物,一、阀门井,（一）阀门井概述,按砌筑材料：阀门井一般用砖砌，也可用石砌或钢筋混凝土建造。无地下水时,可选用砖砌立式闸阀井；但有地下水时应用钢筋混凝土立式闸阀井。,闸阀井的形式根据所安装的附件类型、大小和路面材料而定。例如直径较小、位于人行道上或简易路面以下的阀门，可采用阀门套筒。,第四节 附属构筑物一、阀门井,42,但在寒冷地区，因阀杆易被渗漏的水冻住，因而影响开启，所以一般不采用阀门套筒。安装在道路下的大阀门，可以采用砖砌立式阀门井。,阀门套筒,砖砌立式闸阀井,但在寒冷地区，因阀杆易被渗漏的水冻住，因,43,（二）阀门井施工,1.材料要求,2.基坑开挖,3.井身砌筑和混凝土浇筑施工要求,4.土方回填,（二）阀门井施工,44,二、检查井,（一）检查井的形式,检查井按井身的平面形状，可分为圆形、方形、矩形或其他各种不同的形状。方形和矩形检查井用在大直径管道的连接处或交汇处。,扇形检查井,二、检查井扇形检查井,45,按通过的介质成分的不同，可分为污水检查井、雨水检查井、耐腐蚀检查井等。,按检查井深度的不同，可分为不下人的浅检查井和可以下人的深检查井。,浅检查井,深检查井,按通过的介质成分的不同，可分为污水检查井、雨水检查井、耐腐蚀,46,（二）检查井的施工要点,（三）检查井施工质量要求,（四）跌水井,跌水井是有消能设施的检查井。当上、下游管底标高落差大于1m且遇到下列情况之一时，应设跌水井。,（五）水封井,当生产污水能产生引起爆炸或火灾的气体时，其排水管道系统中必须设水封井。,（二）检查井的施工要点,47,三、雨水口,四、进出水口构筑物施工,三、雨水口,48,