给排水管道施工.docx
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给排水管道施工
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给排水管道施工
给排水管道一般为地下式，管径较热力管道与燃气管道大。
给水管道为压力流，敷设形式与热力管道和燃气管道大致相同，但也具有其特点，如不需保温，不需热补偿等。
排水管道为重力流，具有管径和埋深较大、检查井数目多等特点。
1．管沟
当管道横跨穿越公路、铁路、河流及一些地面上的建筑物而又由于种种原因不能刨路挖沟时，则需建管沟或套管，将管道置于其中通过，这种管沟有时内装一条管，有时装数条，而且可包含电力、电信、电缆等。
在给水工程中管沟是一项很重要的构筑物，所用材料有砖、混凝土等，套管则多为混凝土制品。
（1）管沟的形式
管沟按功能分为通行式与不通行式两类。
按结构分为钢筋混凝土管、砖墙钢筋混凝土盖板方沟、钢筋混凝土方沟三种。
（2）可以使用管沟的情况
凡不能开槽施工或不能开槽检修的地段可使用管沟。
例如：
穿越铁路，立交桥的挡土墙及其快速道路口，高速公路，永久性建筑物（管道又必须在其下穿过）或与构筑物距离过近（净距小于槽深），过河或污水管道下面。
（3）通行与不通行的选择标准
当于管沟（套管）端部开槽抽出管道检修有困难时，例如开槽处覆土厚度大于4m，管沟（套管）端部口外不能开槽抽出一根管（平均长5～6m）的工作坑，或管沟（套管）长度大于25m时，应采用通行式，其他情况采用不通行式。
（4）管沟（套管）结构形式的选用
当用顶瞥施工时，应首先选用钢筋混凝土套管；明槽施工时，应首先选用砖墙钢筋混凝土盖板方沟；钢筋混凝土方沟仅用于有特殊需要的明槽施工，管沟（套管）的两端应做检查井，沟底应做l‰坡度坡向检查井。
（5）注意事项
不通行管沟（套管）的直径或宽度应不小于管径加0．4m，通行管沟（套管）的宽度应不小于管径加1．2m，高度应不小于1．1m（管下0．5m，管上0．6m）且总高度不小于1．8m。
2．给水管网上的支墩
管网中三通、弯头、盖堵等部位臂件，统称为异型管件。
由于管内承受水压而在这些管件处产生了各种不同的推力。
特别是完工验收时，因泵压试水的压力较大，故在这些部位形成的推力还是较大的．现在通用的柔性接口不能抵抗这些推力，因此要设置支墩来克服管内水压在该处产生的推力，避免接口松脱，确保管道正常运行。
支墩多采用混凝土材料，见图6-55。
图6-55管道弯曲处的混凝土支墩
2．1支墩的类型
根据异形管在管网中布置的方式，支墩有以下几种常用类型。
①水平支墩又可分为：
穹头处支墩，堵头处支墩，三通处支墩。
②上弯支墩：
管中线由水平方向转入垂直向上方向的弯头支墩．
③下弯支墩；管中线由水平方向转入垂直向下方向的弯头支墩。
④空间两相扭曲支墩：
管中线既水平转向又垂直转向的异形管支墩。
2．2设置支墩的原则
①DN≤350mm的管道，试压P＜1MPa时，在一般土壤处的弯头、三通处可不设支墩，在松软土壤中，则应计算确定是否设置支墩．
②当管道转弯角度小于10°时，可不设支墩。
③在管径DN＞600mm管道上水平敷设时应尽量避免选用90°弯头，垂直敷设时，应尽量避免使用45°以上弯头。
④支墩后备必须为原状土，支墩与土体应紧密接触，倘有空隙需用与支墩相同的材料填实。
⑤支撑水平支墩后背的土壤，最小厚度应大于墩底在设计地面以下深度的3倍。
2．3没计计算
（1）管道截面外推力的计算
如果使用石棉灰口，因其黏结力的关系有一部分推力由灰口负担。
因此在设计支墩时作用于支墩的推力应减去这部分黏结力，但胶圈柔口则无此作用。
通过试验石棉灰口的黏结力C为1．67×106N／m2。
考虑减去接口填料的粘接力可承受的内水压以后，管道截面计算外推力见式（6—12）。
P=770D2（p0-Kps）（6-12）
式中P—管道截面计算外推力，N；
P0—试验压力，Pa；
Ps—不同口径、不同填料可承受的内水压，Pa，见表6-31；
D—管道外径，m；
K—考虑接口不均匀性等因素取用的安全系数，K=0．5～0．6。
表6-31不同径的管道接口可承内水压力Ps/MPa
管径/mm
400
500
600
800
1000
1200
石棉水泥接口
1.32
0.96
0.77
0.56
0.44
0.39
自应力水泥接口
1.59
1.15
0.93
0.67
0.53
0.47
（2）外推力户对支墩产生的压力只
①水平弯头
式中R—外推力对支墩产生的压力，N；
α—弯头的角度。
②三通及盖堵：
R=P（6-14）
③垂直向下或向上弯头
通过计算，不同角度的弯头和盖堵在静水压10atm（1MPa）时承受的压力见表6-32和表6-33。
（3）后背受力宽度核算
核算后背受力宽度时应使土壁单位宽度上受力不大于土壤的总被动土压力。
后背海米宽度上土壤的总被动土压力P（N／m）可按下式计算：
式中ρ—土壤的密度，kg／m3；
g—重力加速度，g＝9．81m／s2；
h—天然土壤后背的高度，m；
φ—土壤的内摩擦角，（°），
C—土壤的黏结力，N／m2。
表6-32不同角度的弯头在静水压10atm（1MPa）时承受的压力／kN
管径/mm
90°
60°
45°
30°
22.5°
15°
11.25°
5.625°
100
10.89
7.45
6.47
4.02
3.04
1.96
1.57
0.78
150
24.13
17.07
12.95
8.83
6.67
4.41
3.34
1.67
200
43.65
30.08
23.54
15.89
11.09
7.95
5.59
2.84
250
68.18
48.17
36.89
24.92
18.84
12.46
9.42
4.71
300
98.10
69.26
52.97
35.81
26.98
17.85
13.54
6.77
350
133.42
94.76
72.59
47.58
35.81
23.74
17.95
9.03
400
173.64
122.63
93.20
63.27
47.87
31.69
23.94
11.97
450
218.76
154.02
117.72
79.46
60.04
39.73
30.02
15.01
500
272.72
192.28
147.15
105.95
75.05
52.97
37.57
18.84
600
390.44
276.64
211.90
143.23
108.89
71.61
54.45
27.27
700
529.74
376.70
288.41
194.24
147.15
97.12
73.58
36.79
800
694.55
491.48
377.69
255.06
192.28
127.53
96.14
48.07
900
878.00
623.92
476.77
321.77
243.29
160.88
121.64
60.82
1000
1084.01
770.09
588.60
397.31
300.19
198.65
150.09
75.05
表6-33盖堵在静水压10atm（1MPa）时承受的压力/105kN
管径/mm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
100
7.70
15.40
23.10
21.07
38.50
40.91
50.96
61.61
69.31
77.01
125
12.04
24.03
26.30
48.15
60.18
72.22
84.26
96.29
108.04
120.37
150
17.33
34.67
52.00
69.34
86.67
104.01
121.34
138.67
156.01
173.34
200
30.82
61.65
92.47
123.29
154.12
184.94
215.76
246.58
277.41
308.23
250
48.07
96.31
144.47
192.63
240.79
288.94
307.67
358.26
403.99
481.57
300
69.35
138.69
208.04
277.39
346.73
413.14
485.43
544.78
624.12
639.47
350
94.38
188.76
283.15
377.53
471.91
566.29
660.67
755.06
849.44
943.82
400
123.27
247.62
369.82
493.09
616.36
739.63
826.91
986.18
1109.45
1232.72
500
192.62
385.24
577.86
770.18
963.10
1155.72
1348.34
1548.02
1733.57
1926.19
600
277.37
554.74
822.29
1109.47
1092.54
1663.91
1941.58
2218.94
2496.31
2773.68
（4）沿受力方向上的后背长度
可用经验公式（6-17）核算后背长度：
式中L—后背长度，m，
B—后背受力宽度，m；
P—支墩传来的总推力，N；
l—附加安全长度，m，砂土可取2、亚砂土可取1、黏土可取0。
3．给水管道上的设备井
管道上的附属设备包括闸门、消火栓、排气阀、水表、测压测流设备等都要砌筑井室。
各种井室按照设备的形状，使用方面的要求等具有不同的形状及尺寸。
井室的尺寸，首先应满足操作方便，使工作人员在地面上能进行操作。
其内部空间，以能在井内更换设备零件即可，一般不考虑更换整个设备。
而且原则上海座井内只装一个设备，例如一个闸门、一个消火栓等。
井室的几何形状，多数是圆形，只有大管径的交汇井、较大的闸门井或表井才做成矩形。
砌筑井身的材料大都是砖砌体。
通常采用75#砖及50#水泥砂浆砌筑足以满足强度的需要。
在有地下水的地区井外壁可抹1；2水泥砂浆，用混凝土浇筑防水性能会更好。
一般情况下，井底很少做封底，除非是绝对防水的井室才用混凝土封底。
井盖大部都是铁铡，现在多用球墨铸铁，郊区地段为防止丢失，在输水管上也有用混凝土的。
铁井盏有轻型、重型两种，分别用于便道、庭院或马路上。
井盖的制造，原则以牢固为主，同时也兼顾到轻便。
用于给水的井盖要有明显的标志，而且型号要求要统一。
在已成形的道路上，井盖与路面高程应尽量一致。
在郊外农田内，为便于寻找检查井可比地面高出10～20cm。
为了保证井盖质量，建设部颁布了井盖检验标准，按轻、重型区分，施加不同载荷并以承重载荷2／3作用于井盖上观察其变形，标准规定变形值不得超过D／500（D为井盖直径）。
4．排水管网附属构筑物
（1）检查井和雨水口
井底基础与相邻管道基础同时浇筑，使两者基础浇筑条件一致，又减少了接缝，避免了因接茬不好的因素，产生裂缝或引起不均匀沉降。
流槽宜与井壁同时浇筑，目的是使两者结合成坚固、耐久的整体。
流槽表面抹压光滑，与上下游管道底部平顺一致，以减少摩阻，有利水流通畅。
井室内安装闸阀时，其承口或法兰外缘与井壁、井底均需保持一定距离，才能提供安装、拆卸、换零件的操作空间。
踏步埋入井壁的位置包括上下间距和埋入深度，都要求按设计进行。
间距过大，上下不便；埋入墙壁过浅，容易毁坏。
预留支管的管径、方向、高程，强调严格按照设计施工，因为这些数据是未来接入管道进行规划设计的依据。
管道与井壁的衔接部位是抗渗的关健环节，因而应做到严密不漏水。
当管径大于300mm时，管道覆土渐深或承受载荷加大，管顶加砌砖旋，才能确保安全使用。
内壁抹面分层压实，外壁用砂浆捻缝，这些做法，意在加强井壁防渗，避免水质污染。
预制构件装配的检查井，除构件衔接、钢筋焊接应符合要求外，其相接质量关键在于砂浆接缝。
施工要求企口座浆与嵌缝灌浆都需饱满，保证装配构件结构坚固，防渗良好。
嵌缝如不灌实，将出现裂缝，产生渗漏，污染水质。
因此，施工时，嵌缝凝结硬化期间要精心养护。
安装完毕不得承受外力振动或撞击，以免影响接缝质量。
及时浇筑或安装井圈、加盖井盖，是确保施工安全的必要条件。
管道安装后，为防止杂物或雨季泥水进入管道，要求井身一次砌筑。
雨季施工，当施工段较长不能及时还土时，在检查井的井室侧墙底部预留进水孔，以防万一产生较大降雨时，雨水进入沟槽产生漂管事故。
遇此紧急情况，可将预留孔打开，使进入沟槽的水由此进入管道，使管内外水压平衡，从而防止漂管、折管事故的发生。
（2）出水口
非枯水季节施工，受水的困扰，施工难度加大，需增用许多设备、材料，技术措施相应也复杂化，无形中使工程投资成倍增加，工程效果往往也差，因此一般均选在枯水季节施工、筑堰施工也比丰水期方便奏效。
必须保证反滤层的铺筑厚度，不能因边铺反掂层边填土而使土侵入于反滤层的厚度范围。
防潮闸门框架的预埋铁要求准确定位，以便给框架安装位置正确创造条件，同时对闸门安装后启闭灵活使用方便十分有益。
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