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[工程必备]球墨铸铁管的施工和安装

1 工地管道排列

在开沟前,首先清除障碍,平整地面。然后根据设计要求摆放球墨铸铁管,并采取适当的安全防护措施防止管节滚落。

2 安装层

当管基铺设完砂垫层后,根据沿管沟已排放好的球墨铸铁管实际长度,开挖接口工 作坑,保证管身整体稳定在砂垫层上。下图 T 型管工作坑;

3 T型管承插式接口安装

3.1 找准安装面并下管

根据设计用观测器、水平仪找准安装面。沟底应规矩整齐,要避免把管子放在底层石块的凸面上。通常情况下,水流方向应从承口流向插口;但在坡度很大的情况下,要把承口朝上,安装时从下往上进行。尽量避免承口向插口安装。放 管下沟时,要避免与底部和壁面强烈碰撞。

3.2 承口清理

用毛刷和干净的抹布清理承口内部,见图 5;

 

尤其是放橡胶密封圈的位 置。不要留有漆、土、沙、水等残留物。

3.3 胶圈安装

对较小规格的橡胶密封圈,将其弄成“心”型放入承口密封槽内,对较大 规格的橡胶密封圈,将其弯成“十”型或其它形状。胶圈的安装见图 6。

橡胶密封圈放入 后,应施加径向力使其完全放入密封槽内,检查是否完全吻合见图 7

【注意:左右大小对称】

 

3.4 润滑胶圈和插口

清扫插口、光滑边缘,要用专用润滑剂润滑胶圈和插口,见图 8。

 

3.5 连接

球墨铸铁管的连接见图 9。

 

 

3.5.1 安装工具(倒链或者挖机)

连接球墨铸铁管时,对不同管径的球墨铸铁管应采用不同的工具。

 

3.5.2 用撬棍或者用挖掘机铲斗顶时必须有木质材料保护管头。用葫芦安装时要用软材料垫在链锁下保护管节表面。 对小管径的管节(一般指<DN200) ,采用导链或撬杠为安装工具。采用撬杠作业时, 须在承口垫上木料保护,见图 10。

 

对中大管径的管节(一般指≥DN200),采用工具为挖掘机时需在管节与掘斗之间垫 上木质材料保护,慢而稳地将管子推入,见图 11;采用起重机械安装,需使用专用工具在管身处吊两点,确保平衡,有人工扶着将管节推入承口。

 

3.5.3 插入标识

小心地将球墨铸铁管连续插入,插到两条白线中间即可。球墨铸铁管 T 型接口的 承口插入深度 P 值参考图 12 和表 3。

 

【挖机推入前后接口对照图】

 

3.5.5 异常情况检查

(胶圈是否顶翻?两支管是否不在同一平面和同一水平线?)

如发现球墨铸铁管插入时阻力过大,应立即停止,将球墨铸铁管拔出,检查橡胶密封圈位置和承插口,查明原因并妥善处理,再行插入。

【错误案例】有的施工队伍因缺乏经验,通过焊接将承插口的接口缝隙用电焊焊紧,甚至用钢筋焊接在两支管道之间起到紧固作用,结果适得其反,接口焊接的过程中不仅将胶圈烧坏,影响到胶圈弹性比及密封效果,导致漏水,且影响了管道的物理化学性能。

 

3.5.6 葫芦数量和吨位

安装不同管径的球墨铸铁管使用的葫芦数量和吨位应符合表 4 的规定。

 

3.5.7 检查

将金属直标尺插入承口内和管壁之间的环形空间直至碰到橡胶密封圈,沿管一周测量深度是否均匀。检查相互连接在一起的球墨铸铁管是否同轴心,否则应调整 沟底可能出现的凹凸不平。

3.5.8 偏移角

【偏转角度过大,超出标准容易造成漏水】

当接口安装完毕后,可根据工程要求调整管节的偏移角度,见图 14;安 装不同管径的允许偏转角度应为设计允许偏转角度的75%,见表 5。

 

 

3.5.9 对润滑剂的要求

供水管网施工中应使用食品级植物油、食品级色拉油等对水质不产生二次污染,同时对橡胶密封圈不产生损害的安全润滑剂。严禁使用各种工业油脂、 黄蜡油、回收油、地沟油及不符合 GB 5749《生活饮用水卫生标准》和 GB/T 17219《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全性评价标准》的洗涤剂在供水管网施工中应用。

机械式接口K型管安装

机械式柔性接口球墨铸铁管的安装应按照以下步骤进行。

4.1 清洁

仔细清扫承口内表密封面以及插口外表面的沙、土、水等杂物,见图 15。

4.2 装入压兰和橡胶密封圈

把压兰和涂有专用润滑剂的橡胶密封圈套在插口端,见图 16。注意橡胶密封圈的方向,橡胶密封圈截面积较小的一端朝向承口端, 安装前应仔细 检查连接用橡胶密封圈,不得粘有任何杂物。

 

4.3 承、插口定位

将插口插入承口内,控制间隙≤1cm,见图 17。K 型接口的承口插入深度 P 值见表 6

 

4.4 压兰及橡胶密封圈的安装

4.4.1 将橡胶密封圈推入承口内,然后将压兰推入顶住橡胶密封圈,插入螺栓,用手将 螺母拧住。

4.4.2 检查压兰的位置正确与否,然后用扳手按对称顺序拧紧螺母,见图 18。应反复拧 紧,不要一次拧紧。最好使用测力扳手,连接螺栓的力矩应达到表 7 要求。

 

4.4.3 对于管径较大的管道,在拧紧螺母过程中,要用吊车将管节或管件吊起,使承口 和插口保持同心。

4.4.4 试压完后一定要检查螺栓,有必要再拧紧一次。

5 法兰接口管节的安装

5.1 清理法兰盘及其密封面,见图 19。

5.2 检查橡胶垫的表面质量。

5.3 校正安装孔位置,排好安装顺序。

5.4 在要连接的法兰盘之间留下插入橡胶垫的间隙。

5.5 插入橡胶垫,见图 20,使橡胶垫在两法兰盘的凸部密封面对中。

5.6 穿上螺栓,可借助胶带使橡胶密封圈固定。

5.7 紧固螺栓,同图 18。按顺序坚固螺栓,最好使用测力扳手,使螺栓达到要求的力矩.

5.8 试压完毕后一定要检查螺栓,有必要再拧紧一次。

 

明铺管道

地面管道铺设应考虑以下因素:支撑系统;热膨胀系数;抵抗管道水压内应力的锚具。

 

6.1 采用混凝土或钢制等的承台做支撑应遵循的原则:

6.1.1 按设计要求,每根管节应配相应的支撑固定结构;

6.1.2 支撑固定结构放在承口后面;

6.1.3 设置一个鞍型支撑台;

6.1.4 使用一个带橡胶垫的连接卡子。

6.2 热膨胀

球墨铸铁管线不需要专门的膨胀吸收装置,用一个足够宽的连接卡子,各 支撑系统间的承插接头足以抵消整个管线因温度变化造成的膨胀。

6.3 锚具

在管线的弯管、支管、接头和管节末端应采用相应的锚固保护措施。管线拐弯一般要使用弯头来实现。在这种情况下,应计算拐弯点的受力,加强管节偏转的支撑锚具。在管节偏转造成较大内应力时,必须考虑提供具有足够安全的支撑系统。一般可 采用高强混凝土做锚具;锚固时要尽可能将承口留在外面,方便做水压试验。

6.4 管径大于 DN900mm 球墨铸铁管的柔性管道在沟槽回填前,应采取措施控制管道的竖向变形。

7 管道跨越河沟的安装

球墨铸铁管可以用做过河管使用时应按规范要求进行设计、安装施工,推荐采用自 锚管、防紫外线老化的三元乙丙橡胶圈。

用滑入式接口的管道在跨越河沟桥梁上的安装,应考虑以下因素:支撑系统;桥和 主体的热膨胀系数;锚具;冷冻等气候因素。

7.1 典型的安装形式:

依附已有的桥梁;设立管道专用桥梁;吊挂在桥梁上;见图 21。

 

 

 

【真实案例】

7.2 支撑物

每根管节配一套支撑固定结构;每套支撑固定结构放在一个承口直管部分 上;一个鞍型支撑台;一个带橡胶垫的连结卡。

7.3 热膨胀

球墨铸铁管不需要专门的膨胀吸收装置,只需用一个足够宽的连接卡子,各支撑系统间的承插接头相当于一个膨胀补偿器,来吸收整个管线因温度变化造成的膨胀。

7.4 锚具

每个承受水的推力的部件(弯管、三通和阀门)用一个锚固系统支撑着,每个支撑物必须有足够的尺寸承受排成直线的管节推力和抵抗水的推力。在管道偏转造成较大应力时,必须提供具有足够安全的结构尺寸的支撑固定系统。

8 穿墙管的安装

穿墙管的安装有刚性固定法兰方式和柔性套管方式。

8.1 刚性固定法兰方式

在管道需要过墙体时,一般需要在直管上焊接固定法兰。焊接法兰管可由生产厂提供,也可在施工现场焊接,穿墙管的两端可以是插口、承口或法兰。在安装过程中,必须确保穿墙管牢固地固定在墙壁上,然后再与其两侧管线连接,不能松动。

8.2 柔性套管方式

套管方式一般是在墙上先装一口径稍大的管段做为套管,套管与墙的固定可参考固定法兰方式,需要穿墙的管道从套管内穿过,管道与套管间加密封材料。常用的套管方 式结构见图 22 示意图。

 

9 沟槽回填

9.1 管道施工完毕并经检验合格后,管槽应及时回填。

对于压力管道,水压试验前,管道 两侧特别是管中心线以下应分层夯实,见图 23。管顶以上回填高度不应小于 0.5m,地下水位较高或可能出现水位高于管线底部的情况时,沟槽回填应考虑防止管线浮起的措施。 水压试验合格后,应及时回填其余部分。

 

9.2 管道沟槽回填应符合下列规定:

9.2.1 沟槽内砖、石、木块等杂物清除干净;

9.2.2 沟槽内不得有积水;

9.2.3 保持降排水系统正常运行,不得带水回填。

9.3 沟槽回填夯土

沟槽回填时,必须仔细夯实管道两侧的松土,直至管道中心线以上。 9.4 沟槽回填人工回填

从管底基础部位到管顶以上 500mm 范围以内,必须采用人工回填;管顶以 上 500mm 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。

9.5 回填土时,应符合下列规定:

9.5.1 槽底至管顶以上 500mm 范围内,不得含有机物、冻土以及大于 50mm 的砖、石等 硬块。

9.5.2 冻期回填时,管顶以上 500mm 范围以外可均匀掺入冻土,其数量不得超过填土总 体积的 15%。

9.5.3 采用石灰土、砂、砂砾等材料回填时,其质量要求应按设计规定执行。

9.6 回填作业因地制宜

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。 每层回填土的虚铺厚度,应根据所采用的压实机具符合表 8 的规定。

 

9.7 特殊土质沟槽回填

软土、湿陷性黄土、膨胀土、冻土等地区的沟槽回填,应符合设计要求和当地工程标 准规定。

9.8 填埋深度

埋深至少要高出球墨铸铁管直管段最高点 200mm。管节两边的土要夯实,然后在其 上部再埋 200~300mm 土层,对其也要夯实。

9.9 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

沟槽回填宜先用中、粗砂将管底腋角部位填充密实后,再用中、粗砂分层 回填到管顶以上 500mm。

9.10 球墨铸铁管道回填到设计高程时

应在 12~24h 内测量并记录管道变形率,管道变 形率应符合设计要求;设计无要求时,球墨铸铁管道变形率应不超过 2%。


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