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1、【内容导读】市政管道工程包括的种类很多，按其功能主要分为：给水管道、排水管道、燃气管道、热力管道、电力电缆和电信电缆六大类。本单元讲述了市政管道的开槽施工、地下管道的不开槽施工以及室外热力管道的安装。【学习目标】 掌握室外地下管道下管与稳管的基本方法； 掌握管材与管道的接口处理； 了解管道的交叉处理； 了解管道的质量检查与验收； 熟悉顶管法施工的施工工艺； 熟悉地上高架管道与地下铺设热力管道的施工工艺。单元6 市政管道工程 6.1室外地下管道的开槽施工室外地下管道开槽施工包括：下管、稳管、接口、质量检查与验收等工作。管道安装铺设前，首先应检查管道沟槽开挖深度、沟槽断面、沟槽边坡及堆土位置是否符
2、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。6.1.1 下管与稳管（一）下管下管就是将管节从沟槽上运到沟槽下的过程。在把管子下入沟槽之前，应先在槽上排列成行，即排管。管道经过检验、修复后，运至沟边，按照设计要求经过排管、核对管节、管件位置无误后方可下管。下管可分集中下管和分散下管。下管一般都沿着沟槽把管道下到槽位，管道下到槽内基本上就位于铺管的位置，减少管道在沟槽内的搬动，这种方法称为分散下管；如果沟槽旁边场地狭窄，两侧堆土，或沟槽内设支撑，分散下管不便，或槽底宽度大，便于槽内运输时，则可选择适宜的几处集中下
3、管，再在槽内把管道分散就位，这种方法称为集中下管。如图6-1所示1. 下管方法下管方法分为人工下管和机械下管。应根据管材种类、单节重量和长度、现场情况、机械设备情况等选择。（1） 机械下管机械下管适用于管径大、自重大，沟槽深、工程量大，施工现场便于机械操作的情况。（2） 人工下管人工下管适用于管径小、重量轻，施工现场狭窄、不便于机械操作，工程量较小，而且机械供应有困难的情况。2. 人工下管人工下管法包括贯绳下管法、压绳下管法、塔架下管法、溜管下管法等。压绳下管法 如图6-2所示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
4、管法和立管压绳下管法两种。 人工撬棍压绳下管法 如图6-3所示 在距沟槽上口边缘一定距离处，将两根撬棍分别打入地下一定深度，然后用两根大绳分别套在管道两端，下管时将大绳的一端缠绕在撬棍上并用脚踩牢，另一端用手拉住，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 如图6-4所示 在距离沟边一定距离处，直立埋设一节或两节管子，埋入深度为1/2管长，管内用土填实，将两根大绳缠绕在立管上，绳子一端固定，另一端由人工操作，利用绳子与立管管壁间的摩擦力控制下管速度，操作时两边要均匀松绳，防止管道倾斜。此法适用于较大直径的管道集中下管。（1） 塔架下管法利用装在塔架下的吊链进行下管，其
5、方法是先将管子滚至架下横跨沟槽的横梁上，然后将它吊起，撤掉横梁后，将管子下到槽底。塔架的种类有三脚塔架、四角塔架及高凳等。此法适用于较大管径的集中下管。3. 机械下管 如图6-5 ，图6-6所示 机械下管注意事项如下：（1） 机械下管时，起重机距沟边至少有1m间隔，避免沟壁坍塌。（2） 吊车不得在架空输电线路下作业，在架空线路附近作业时，其安全距离应符合规定。（3） 机械下管应有专人指 挥。指挥人员必须熟悉机械吊装的有关安全操作规程和指挥信号，驾驶员必须听从信号进行操作。（4） 绑（套）管子应找好重心，平吊轻放。不得忽快忽慢和突然制动。（5） 起吊及搬运管材、配件时，对于法兰盘面、非金属管材承
6、插口工作面，金属管防腐层等。均应采取保护措施，以防损坏。吊装闸阀等配件，不得将钢丝绳捆绑在操作轮及螺栓孔上。（6） 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。（7） 管节下入沟槽时，不得与槽壁支撑及槽下管道相互碰撞；沟内运管不扰动天然地基。 4. 不同管材的下管方法（1）钢管钢管下沟的方法，可按照管道直径及种类、沟槽情况、施工场地周围环境与施工机具等情况而定。通常要采用汽车式或履带式起重机下管，当沟旁道路狭窄，周围树木、电线杆较多，管径较小时，可以使用人工下管。（2）铸铁管铸铁管下沟的方法与钢管基本相同，要尽可能地采用起重机下管。人工下管时，多采用压绳下管法。铸铁管以单根管
7、道放到沟内，不可碰撞或突然坠入沟内，避免将铸铁管碰裂。（3） 塑料管聚乙烯管道应在沟底标高和管基质量检查合格后，方可敷设。聚乙烯管道敷设时，应随管走向埋设金属示踪线；距管顶不小于300mm处应埋设警示带，警示带上应标出醒目的提示字样。（4） 钢筋混凝土管钢筋混凝土管重量较大，通常采用机械下管方法。在施工条件较差时，可因地制宜采用其他方法。（二）稳管稳管是将管道按设计高程和位置，稳定在地基或基础之上。对距离较长的重力流管道工程一般由下游向上游进行施工，以便使已安装的管道先期投入使用，同时也有利于地下水的排除。1. 管轴线位置控制管轴线位置控制是指所铺设的管线符合设计规定的坐标位置，其方法是在稳管
8、前由测量人员将管中心钉测设在坡度板上，稳管时由操作人员将坡度板上中心钉挂上小线，即为管子轴线位置，如图6-7所示 1）中线对中法如图6-8 a）所示，在中心线上挂一垂球，在管内放置一块带有中心刻度的水平尺，当垂球线穿过水平尺的中心刻度时，则管子已经对中。若垂线往水平尺中心刻度左边偏离，则管子往右偏离中心线相等距离，调整管位置，使其居中为止。2）边线对中法 如图6-8 b）所示，在管子同一侧，钉一排边桩，其高度接近管中心处，在边桩上钉小钉子，其位置距中心垂线保持同一常数值。稳管时，将边桩上的小钉挂上边线，即边线与中心垂线相距同一距离的平行线。在稳管操作时，使管外皮与边线保持同一距离，则表示管道中
9、心处于设计轴线位置。2. 管内底高程控制沟槽开挖接近设计标高，由测量人员埋设坡度板，坡度板上标出桩号、高程和中心钉。坡度板埋设间隙，排水、燃气管道一般为1520m。管道平面及纵向折点和附属构筑物处，根据需要增设坡度板。稳管时，用一木制丁字形高程尺，上面标出下反数刻度，将高程尺垂直放在管内底中心位置，调整管子高程，使高程尺下反数的刻度与坡度线相重合，则表明管内底高程正确。6.1.2 管材与管道接口（一）铸铁管及其接口铸铁管是采用铸造生铁（灰口铸铁）以离心浇注法或砂型法铸造而成。可用于给水管道、供热通风及煤气管道。它能承受较大的水压、气压，耐腐蚀性强并且价格较无缝钢管、有缝钢管低廉。但因铸铁管为脆
10、性材料，在方法不当时易撞坏。铸铁管由于焊接、套丝、煨弯等加工困难，因此它的接口型式主要采用承插式（如图6-3所示）及法兰连接两种方法。1. 承插式接口承插式接口主要用于内径为1001200mm的铸铁管。刚性接口是承插铸铁管的主要接口形式之一，由嵌缝材料和密封填料组成，如图6-10所示。其形式主要有麻-石棉水泥接口、石绵绳-石棉水泥接口、麻-膨胀水泥砂浆接口、麻-铅接口等。施工时，先填塞嵌缝填料，然后再填打密封材料，养护后即可。 （1）嵌缝材料嵌缝的主要作用是使承插口缝隙均匀，增加接口的粘着力，确保密封填料击打密实，而且能防止填料掉入管内。嵌缝的材料有麻、橡胶圈、粗麻绳和石绵绳等。（2）密封材料
11、 石棉水泥填料 石棉水泥填料是一种最常用的密封填料，有较高的抗压强度，石棉纤维对水泥颗粒有较强的吸附能力，水泥中掺入石棉纤维可以提高接口材料的抗拉强度。水泥在硬化过程中收缩，石棉纤维可以组织其收缩，提高接口材料与管壁的粘着力及接口的水密性。 膨胀水泥砂浆 用膨胀水泥砂浆作为密封填料，也是铸铁管常用的一种刚性接口形式。膨胀水泥是由作为强度组分的硅酸盐水泥及作为膨胀剂的矾土水泥和二水石膏组成，在水化过程中体积膨胀，增加其与管壁的粘着力，提高了水密性，且产生密封性微气泡，提高接口抗渗性能。 2柔性接口承插式铸铁管的刚性接口抗应变性能差，受外力作用时，填料容易碎裂而渗水，尤其在弱地基、沉降不均匀地区和
12、地震区，接口的破坏率较高。为此，在上述不利条件下，应尽量以柔性接口来取代。（1）楔形橡胶圈接口 如图6-12所示 将管道的承口内壁加工成斜形槽，插口端部加工成坡形，安装时在承口斜槽内嵌入起密封作用的楔形橡胶圈。如图所示。由于斜形槽的限制作用，胶圈在管内水压的作用下与管壁压紧，具有自密性。此种接口抗震性能良好，并且可以提高施工速度，减轻劳动强度。（2）其他形式橡胶圈接口 如图6-13所示 为了改进施工工艺，铸铁管可以采用角唇形、圆形、螺栓压盖形及中缺形胶圈接口。如图所示。 螺栓压盖形的特点是抗震性能良好，安装于拆修方便，但是配件较多，造价较高；中缺形是插入式接口，接口仅需一个胶圈，操作简单，但是
13、承口制作尺寸要求较高；角唇形的承口可固定安装胶圈，但胶圈耗胶量较大，造价较高；圆形则具有耗胶量小，造价低的优点，但只适用于离心铸铁管。 （二）钢管及其接口 钢管的接口多为螺纹接口、焊接接口、法兰盘接口和各种柔性接口形式。钢管耐腐蚀性差，使用前需进行防腐处理。 1. 钢管的接口（1）钢管螺纹连接钢管螺纹连接是在管段端部加工螺纹，然后拧上带内螺纹的管子配件（如管箍、三通、弯头、活接头），再与其它管段连接起来构成管路系统。 1）接口形式 螺纹接口的螺纹形式分圆柱螺纹和圆锥螺纹，如图6-14所示： 圆柱螺纹 也称平行螺纹，用于活箍等管件，圆锥螺纹具有1/16的锥度，用于管道接口。 圆锥形螺纹 圆锥形螺
14、纹接口作为管道接口，螺纹长度较短。 2）套丝连接（丝口连接）如图6-15所示 人工套丝的工具是管道丝板，每种规格的丝板都分别附有相应的板牙，加工螺纹时可按口径分别选用相应的丝板和板牙。 （2）钢管焊接 如图6-16所示焊接的优点是：接口牢固严密，焊缝强度一般达到管子强度的85以上，甚至超过母材强度；焊接系管段间直接连接，构造简单，管路美观整齐，节省了大量定型管件（管箍、三通等），也减少了材料管理工作；焊接口严密不用填料，减少维修工作；焊接口不受管径限制，速度快，比起螺纹连接减轻了劳动强度。钢管电弧焊接接口常为对接焊或角接焊，即在一个焊口中往往平、立、横、仰四种方法都用到（如图所示）。由于管材的自重，管口会产生椭圆度，当两管端的椭圆度不一样时或由于施工时管口两端基础误差使管口不能完全正对接时，称为错口（如图6-17所示），错口过大，也会影响施焊质量，所以错口应控制在一定范围内。（3）钢管法兰连接 在高压管路系统中，凡经常需要检修或定期清理的阀门、管路附属设备与管子的连接，一般采用法兰连
