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T型接口球墨铸铁管安装技术

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球墨铸铁管(DuctileCast Iron Pipes)是以镁或稀土镁结合金球化剂在浇注前加入铁水中,使石墨球化,应力集中降低,使管材具有鉄的本质,钢的性能,强度大、延伸率高、耐冲击、耐腐蚀、密封性好 等优点;内壁采用水泥砂浆衬里,改善了管道输水环境、提高了供水能力、降低了能耗;管口采用柔性接口,且球墨铸铁本身具有较大的延伸率(>10%),使管道的柔性较好,在埋地管道中能与管道周围的土体共同工作,改善管道的受力状态,从而提高了管网运行的可靠性。球墨铸铁管一般直径大,管壁厚,正常使用寿命可达50年。因此,目前我国供水行业通常采用球墨铸铁管作为主管材。

球墨铸铁管接口种类很多,T型接口(滑入式)柔性接口因其安装快捷方便并且仅需要简单的工具进行安装而著称于世。由于这种接口和相应的T型密封胶圈能承受较大的偏转角度和较大的公差,特别适合于在不稳定的地层中和转弯处。T型接口密封胶圈是一种自密封胶圈,当管道内部压力增加时,胶圈和管道之间的接触压力也随之增加,T型接口不仅能允许偏转角轴向位移,而且安装快捷方便。T型接口在安装时只要简单地将插口装进承口,压紧胶圈,就能保证胶圈的密封性。这种接口具有可靠密封性、良好的抗震性和耐腐蚀性,是一种较好的接口方式

球墨铸铁管铺设允许偏转角度

DN

铺设允许偏转角度

100-150

5°

200-300

4°

350-600

3°

700-800

2°

900-1000

1.5°

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球墨铸铁管的施工工序一般为:施工准备——测量放线——管沟开挖及基础处理——安装——管沟回填至管顶上0.5m——管道试验——管沟回填至设计标高——管道系统冲洗消毒——做好各种记录。

施工准备阶段,应与设计单位进行交底并对施工现场进行摸底,掌握施工现场的地形地貌,管道沿线地下管线和构筑物的分布情况、排水条件等,根据收集资料编写相应的施工方案,进度计划、材料采购和供应计划。球墨铸铁管施工过程中的主要技术要点如下:

1、测量放线

根据设计单位提供的控制桩基准点,按设计图纸由专业测量人员测出管线的准确位置、标高、打50米桩及转角,并撒石灰粉线,控制桩上标明桩号、里程、高程,转角桩应标明角度。转角地段应加大打桩密度。在检查井处、变换管径处、阀门井处均应加设中心桩,必要时还应设置护桩和控制桩。

2、管沟开挖及基础处理

①、开挖前须得到规划部门、勘测部门的详细资料,或可能有关的各单位(如供电、电信、广播、军事等可能有地下设施的单位)会审,以保证开挖过程中的安全。

②、沟槽开挖时,应根据土的类别,确定开挖断面。考虑管道施工方便,将来回填时土沙能够充分回填至管底部位和管道施工操作面的需要,槽底宽度要满足施工要求。管道接口处的沟槽开挖要留有余地,方便接口操作。

③、土方开挖采用机械开挖,槽底预留20cm由人工清底。球墨铸铁管开挖过程中严禁超挖,以防扰动地基。对于有地下障碍物(现况管缆)的地段由人工开挖,严禁破坏。

④、球墨铸铁管沟槽开挖尽量按先深后浅顺序进行,以利排水。

⑤、挖槽土方处置,按现场暂存、场外暂存、外弃相结合的原则进行。开槽土方凡适宜回填的土选择妥善位置进行堆放,但不得覆盖测量等标注,均暂存于现场用于沟槽回填。回填土施工前制定合理土方调配计划,作好土方平衡少土方外运及现场土方调运。

⑥、对于地质较差的地段,开挖时还应设置支撑,支撑形成有横撑、竖撑和板桩撑等,支撑材料选用钢材,木材或钢木混合使用。沟槽挖土结束后,应做管道基础。基础厚度30CM,其中20CM大片,10CM碎石

⑦槽底遇有不易清除的岩石,应将其凿至槽底以下不小于0.15m,再用沙土回填夯实至设计高度要求。

⑧球墨铸铁管管道基础一般为天然地基基础,不须进行特种处理,但如遇软弱地基或回填土,应按设计要求进行或夯实。

3管道和橡胶圈运输及堆放

(1)球墨铸铁管运输、装却及堆放

a球墨铸铁管在吊装、运输过程应小心轻放,保护成品。球墨铸铁管管道采用加长汽车运输。在运输过程中为了避免管道与管道、管道与车箱碰撞而损坏管道和防腐层,在铸铁管与汽车车箱间用大木方作垫层,铸铁管与管之间用木楞作间隔作用。

b管道堆放场地应平整、宽敞,重叠堆放时第一排为横向,第二排为纵向排列放齐,且最多不超过五层。管道安装前,宜将管、管件按施工设计的规定摆放,摆放的位置应便于起吊及运送。

c起重机下管时,起重机架设的位置要在安全距离内;起重机在高压输电线路附近作业与线路间的安全距离应符合当地电业管理部门的规定。

(2)橡胶圈贮存运输应符合下列规定:

    a贮存室内温度宜为-5~30℃,湿度不应大于80%,存放位置不宜长期受紫外线光源照射,离热源距离不应小于1m;

b橡胶圈不得与溶剂、易挥发物、油脂和可产生臭氧的装置放在一起;

c在贮存、运输中不得长期受挤压。

4、管道的检查与设备

(1)常规检查

球墨铸铁管及管件规格、品种、尺寸公差、性能应符合国家有关标准的规定和设计要求。管壁厚度均匀,内外光滑整洁,不得有砂眼、裂纹、飞刺和疙瘩。承口插口的内外径及管件两边造型规矩,并有出厂合格证。橡胶圈应体型完整无气泡、无重皮、表面光滑,无变型扭曲和裂纹现象。检查安装机具是否配套齐全,工作状态是否良好。

(2)胶圈

橡胶圈的质量、性能、细部尺寸,应符合国家有关球墨铸铁管及管件规定。管道在搬运或运输过程中,造成插口部分轻微变形,可采用液压或机械的方法,顶起管道内部或管道外表面向内压,即可将有稍许椭圆的插口胶圈。顶管时应用与管道内径形状相似的硬木垫块垫衬管道,以免破坏管道水泥砂浆内衬。工程中常用钢丝绳拉伸机械液压千斤顶胶圈,校圆时应边校边测量,以免校过。

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(3)水泥砂浆内衬的修复

如果管道内衬因运输、吊装有少许损坏。为保证正常输水及管网的使用寿命,应进行修复,使用材料不能对输送的介质造成污染,主要材料为水泥、沙子、填加剂(如108胶)、饮用水。修补用水泥砂浆的配比(重量比)为:干燥水泥2份、沙子3份、添加剂1份、适量水。使用的工具有钢丝刷、毛刷、铲刀、抹刀等。

(4)、切管

因装却不当造成管道损坏或变性太大,或施工时因管道附件安装需要不同长度的管道时,均需要进行切管。切管工具通常采用可同时装配切割砂轮和磨光砂轮切割机或电动金属锯切割管机。

(5)、承插口打磨

对于承口内密封上的局部凸起或粘有的少量水泥砂浆残渣,应用铁刷或砂轮机磨掉,对于管道插口外端一些局部的飞边毛刷或鉄豆,在安装前应打磨平,如插口倒角不够,应在安装前进行倒角。

5球墨铸铁管安装程序

管道安装一般采用滑入式“T”型接口,只要将插口插入承口就位即可。施工实践证明,这种接口具有可靠的密封性、良好的抗震性和耐腐蚀性;操作简单、安装技术易掌握;改善劳动条件。是一种比较好的接口形式。T型接口安装程序为:清理承口——清理胶圈——上胶圈——下管(排管)——在插口外表和胶圈上刷润滑油——顶推管子使之插入承口——检查

①、清理管口:将承口内的所有杂物清除擦洗干净。
  ②、清理胶圈、上胶圈:将胶圈上的粘着物清擦干净,把胶圈弯为“梅花形”或“8”字形装入承口槽内,并用手沿整个胶圈按压一遍,或用橡皮锤砸实,确保胶圈各个部分不翘不扭,均匀地卡在槽内。
  ③、在插口外表面和胶圈上涂刷润滑剂:将润滑剂均匀地涂刷在承口安装好的胶圈内表面、在插口外表面涂刷润滑剂时要将插口线以外的插口部位全部刷匀。
  ④、下管:应按下管的要求将管子下到槽底,通常采用人工下管法或机械下管法。
利用吊车吊管下沟,在吊车无法进入点采用人工下管法下管。机械下管采用软绳索绑扎管,绑扎点距管端约四分之一处,注意轻吊轻放,严格执行吊车安全规程。人工下管时在管沟边用两木板作为下滑支架(防止管沟塌方),木板上垫橡胶,用两软绳固定在两支点上,人工控制另二支点缓慢放绳。
    ⑤、安装机具设备:将准备好的机具设备安装到位,安装时注意不要将已清理的管子部位再次污染。
  ⑥、顶推管子使之插入承口:在安装时,为了将插口插入承口内较为省力、顺利。首先将插口放入承口内且插口压到承口内的胶圈上,接好钢丝绳和倒 链,拉紧倒链;与此同时,让人可在管承口端用力左右摇晃管子,直到插口插入承口全部到位,承口与插口之间应留2mm左右的间隙,并保证承口四周外沿至胶圈的距离一致。

⑦、管件安装:由于管件自身重量较轻,在安装时采用单根钢丝绳时,容易使管件方向偏转,导致橡胶圈被挤,不能安装到位。因此,可采用双倒链平行用力的方法使管件平行安装,胶圈不致被挤。也可采用加长管件的办法,用单根钢丝进行安装。
  ⑧、检查:检查承口插口的位置是否符合要求(用钢板尺伸入承插口间隙中检查胶圈位置是否正确到位)。

安装时还需注意以下事项:

①、胶圈要放正在承口槽内,并用手压实。
  ②、当管子需截短后再安装时,插口端应加工成坡口形状。
  ③、在弯曲段利用管道接口的借转角安装时,应先将管子沿直线安装,然后再转至要求的角度。在安装过程中须在弧的外侧用小木块将已铺好的管身撑稳,以免位移。
  ④、安装过程中,定管、动管轴心线要在一条直线上,否则容易将胶圈顶出,影响安装的质量和速度。
  ⑤、管道安装要平,管子之间应成直线,遇有倾斜角时,要小心。
  ⑥、将连接管道的接口对准承口,若插入阻力过大,切勿强行插入,以防橡胶圈扭曲。
  ⑦ 、管道安装和铺设工程中断时,应用其盖堵将管口封闭,防止土砂等杂物流入管道内,
防止槽外积水回灌沟槽,造成道漂浮

  ⑧、T型接口管道在垂直或水平方向转弯处应设支墩。应根据管径、转角、工作压力等因素经计算确定支墩尺寸。

⑨、试压前应在每根管子的中间部位适当的覆土。

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6、管道回填

(1)管道施工完毕并检验合格后,沟槽应及时回填。球墨铸铁管水压试验前,除接口处管道回填至管顶0.5m以上。三通两侧5m在试压前还土至管顶上1m。

(2)球墨管管道两侧回填高差不超过20cm。

(3)回填分层进行。球墨铸铁管管道两侧和管顶以上50cm对称填土再用木夯夯实,每层虚铺厚度不大于20cm;管顶以上 50cm 至地面用蛙式打夯机夯实,每层虚铺厚度20-25cm;应做到夯夯相连,一夯压半夯。

(4)分段回填时,相邻两段接茬呈阶梯形。

(5)回填土不得有石块、房渣土等不能夯实的土质,防腐层周围用细土回填,检查井周围采用石灰土回填。

(6)局部覆土小于1.3m采取保护措施,特别是过街部分和通道下部,管线两侧砌砖墙,中间填砂,上边盖盖板。

(7)球墨铸铁管填土回填压实度标准:

胸腔部分           ≥95%

      管顶以上50cm范围内 ≥85%

其余部位           ≥90%

7、管道试压及冲洗消毒

⑴管道试压

试验压力按设计规定,试压应分段进行,分段长度不大于1.0km。分段时应考虑试验后管内泄水的问题。管道穿越河流、铁路、架桥等处,应单独试压。冲水装置应设在整个试验管段的最低处,充水速度应尽量慢,以使管道内空气全部被挤出。试压应在管段充满水后,在不大于工作压力条件下充分浸泡48小时后在进行。

试压分两步进行:第一步升压。第二步按强度试用要求进行检查。升压时应分级升压,每次升压以0.2MPa为宜。每升一级应检查后背,支墩管身及接口,当无异常时,再继续升压。预试阶段:将管道内水压缓缓地升至试验压力并稳定30 min,期间如有压力下降可注水补压,但不高于试压力;检查管道接口、配件等处有无漏水、损坏现象;有漏水、损坏现象时应及时停止试压,查明原因并采取相应措施后重新试压。主试验阶段:停止注水补压,稳定15 min;当15 min后压力下降不超过0.03MPa时,将试验压力降至工作压力30min,进行外观检查若无漏水现象,则水压试验合格。

⑵冲洗消毒

给水管道冲洗工序(洗管),是竣工验收前的一项重要工作,冲洗前必须认真拟订冲洗方案,长距离管道应分段进行,分区冲洗,做好冲洗设计,以保证冲洗工作顺利进行。管道冲洗要耗用大量的水,水源必须充足,冲洗时应避开用水高峰,以流速不小于1.5m/s的冲洗水连续冲洗,直至出口水的浊度、色度与入口水目测一致时即可取水化验。管道消毒应采用含量不低于20mg/l氯离子浓度的清水浸泡24小时,再次冲洗,直至水质管理部门取样化验合格。

工程中一定做到严谨、紧凑、有序的施工,每一步严格按照施工及验收规范执行外,还应符合国家现行的有关标准规定,确保优质圆满的完成施工任务。


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