球墨铸铁管施工规范.docx
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球墨铸铁管施工规范
球墨铸铁管
施工规范
编制说明
第一章、土方工程
一、管沟开挖
二、管基加固
第二章、管道安装
一、安装程序
二、T型管安装要求
三、K型机械接口安装要求
四、PE管套安装
第三章、管沟回填
第四章、附属构筑物
一、管件、固定台
二、阀门井室
第五章、试压验收
第六章、注水冲洗消毒
第七章、注意事项
第八章、损坏修复
第九章、工程实例
第十章、安装工具
编制说明：
球墨铸铁管从国际到国内现已广泛应用于城镇供水及燃气行业，是用户比较能认可的一种成熟产品，现从制造、标准、设计、使用等均已形成系列标准，为了提高球墨铸铁管管道工程的施工水平，保证工程质量，完成设计意图，满足管线使用要求，本文特将球墨铸铁管材质、施工要求作一说明，供同行参考，不足之处请指教。
球墨铸铁管与传统铸铁管的区别：
球铁管不是一般的铸造工艺，在铁水中加入少量的镁，使得铸铁中的片状石墨转变成球状，克服了片状石墨对铁基体连续性的阻止作用，使铁具有了卓越的可延性、柔韧性和抗冲击性，而球管铸造时在40G—50G的离心力作用下使铁水中的杂质和气体充分排出，使得管壁十分密实（7050Kg/m3），在保证国标公差壁厚可靠性与安全性的前提下比原灰铁管壁厚减薄，重量比原来生产两根灰铁管的铁水可生产三根球铁管，节约了国家铁资源，取得了良好的社会效益，被专家称为铸铁管行业的一场革命。
球墨铸铁与灰铁金相对比图
球墨铸铁管的机械性能与10#钢管的机械性能几乎相似，其强度远远高于灰铁管、称为铁的本质钢的性能。
大口径球墨铸铁管生产图片
第一章、土方工程
一、开挖管沟
1）挖掘管沟时，应根据现场土质情况、地下水情况、管道断面尺寸、管道埋深等施工条件，正确的选择沟槽断面形式，为施工创造良好的作业条件。
原则在保证工程质量和施工安全的前提下，尽量减少土方的开挖量，降低施工费用，加快施工进度；
2）在施工区域内，有碍施工的已有建筑物和构筑物（道路、沟渠、其它管路、电杆、树木等），开挖前建设单位与有关单位进行协商。
3）开挖前按设计管线的走向放中心线，打标记木桩。
4）挖掘时，应考虑留用部分好的原土以备管沟回填使用，根据作业面堆放原土场地，注意堆土坡度，高度，保证施工安全，在管子的接口处，管沟应宽一些，以方便接口的连接施工。
5）挖掘时，防备下雨时雨水流入管沟，活地下渗水现象，应当准备必要的排水设备。
6）挖掘管沟尺寸（不用钢板支撑时）一般坡度取0.33，见表一
注：
（1）埋深度北方地区应大于在当地冻土层以下。
（2）快速道、重载车辆较多的埋深管子地方，按设计管道内压及外压的1.5-2倍安全系数考虑深度，但绝对不能小于⒈2米埋深度。
（3）h’为砂垫层厚度。
表一（T型管数据）
口径
A（mm）
B（mm）
H（mm）
h’（mm）
80
760
500
1200
200
100
800
550
1200
200
150
850
580
1200
200
200
880
600
1200
200
250
890
600
1200
200
300
900
600
1200
200
350
1010
700
1200
200
400
1150
800
1200
200
450
1300
900
1200
200
500
1470
1100
1200
200
600
1730
1300
1200
200
700
1800
1350
1200
200
800
1850
1380
1200
200
1000
1928
1450
1200
200
1200
2000
1500
1300
200
1400
2060
1550
1400
200
土质良好地方机械接口管沟：
表二：
机械接口管沟数据
口径（mm）
直管（cm）
接头（cm）
K型T型
K型
A
B
h
H
A’
B’
C
L
1600
210
272
150
310
260
320
50
100
1800
230
293
150
330
280
340
50
100
2000
250
320
150
350
300
370
50
100
2200
270
342
150
370
320
390
50
100
2400
290
368
150
390
340
420
50
100
2600
310
392
150
410
410
440
50
100
松土或其它不稳定土层大于2米深采用撑板支撑，开始支撑的开挖管沟深度不得超过1.0m，挖深与支撑交替进行，每次交替的深度为0.4—0.8m。
表三：
地质不佳处管沟数据
口径（mm）
直管（cm）
接头（cm）
K型T型
K型
A
E
h
H
C
L
1000
200
55
120
220
1200
220
55
130
250
1400
240
55
140
280
1600
270
55
150
315
50
100
1800
290
55
150
335
50
100
2000
310
55
150
356
50
100
2200
330
55
150
378
50
100
2400
350
55
150
396
50
100
2600
370
55
150
416
50
100
管沟开挖质量应符合下列规定：
1）地基处理要符合设计要求。
2）沟壁平整，边坡坡度符合施工设计的规定。
3）沟槽底高度的偏差，开挖土方时应为20mm，开挖石方时应为30—200mm，用机械挖沟时，槽底应预留50-100mm左右的厚土层暂不开挖，改为人工清理沟底至标高。
4）沟槽挖深较大时，应合理确定分层开挖的深度，人工开挖超过3米时应分层开挖，每层深度不宜超过1米。
5）管沟的直立壁和边坡，在开挖过程中和敞露期间应防止塌陷，应根据施工现场的具体情况进行支撑的选择，确保施工安全。
6）每一个作业组开挖沟槽修平至标高，最长不应多与2公里，以免塌陷变形。
二、管基土加固
1）管道地基应同时满足容许沉降量和容许垂直承载力的要求，如不满足时，应按设计要求采取措施，如某管基段岩土勘测不明，设计未考虑到，开挖后现场发现淤泥质及松质粘土，应及时通知施工监理，地基采用置换土垫层法或打地基桩等方法解决。
2）一般情况下球管管基垂直承载力满足设计要求,不需要设特别基础，个别地段为减少管子产生的应力，施工现场有时把管子的支撑面挖成圆形，使管子安装时管体尽量与原来地基紧密接触。
3）采用砂夹石灰土基础。
4）过路口采用套管或混凝土承台式基础。
第二章、管道安装
本规定按照中华人民共和国GB50268-97给排水施工及验收规范6-5-1铸铁管道安装基础。
一、安装程序:
二、T型管安装要点：
1600mm以下T型球管安装要点：
1、用钢丝刷、25mm油灰平铲、毛刷、抹布清理T型承口工作面槽内杂物，检查插口倒角情况，管子下沟槽承口胶圈和另一支安装管插口要保持干净。
安装示意图：
2、将胶圈装入承口凹槽（DN800以下把胶圈捏成8字型DN800以上胶圈捏成三等分或梅花形容易安装）（见下图）。
3、给胶圈接触插口内表面和和另一支安装管插口工作线内涂以润滑油（见下图）。
4、插口端涂油位置（见下图）
5、第一支管下沟槽按设计承口方向应朝水流方向，对正中心线定位，小于DN300mm的管下管时人工抬入用绳子导滑至沟底，>400mm的管用设备提升吊人沟底，与前一支管装配应找水平，DN150以下管用绳索叉杆将插口推入承口，>200以上管用钢丝绳和导链拉入承口（注意装配外涂聚氨酯管，绳索应套胶管或吊装专用尼龙绳，内涂环氧陶瓷及聚氨酯管安装用钩头也应套胶板、拉入导链用橡胶板保护，以免外壁碰伤）（见下图）。
6、检查装配接头胶圈:
利用一把薄窄钢尺，绕着插口90°四点检查胶圈压缩比（见下图）。
三、K型机械接口管安装要点：
1.机械式接头安装。
一般情况DN1400MM以上球铁管选用机械式接口，因为随着口径越大管子变形量也大k型胶圈靠压兰压头螺栓紧固力把胶圈压变形密封,接口维修方便。
2.首先要在管子承口端需挖工作坑以提供紧螺栓用空间（挖工作坑位置应按已排管的每支实际长度因为有切样管长度不等）。
3.K型管接头处管沟开挖如图所示，示范口径DN2000mm。
4.清理插口工作面。
从插口端往里240mm处，必须将砂子、成块沥青脂和其它杂质清除干净，（见下图）。
5.清理承口与压兰：
必须将砂子、和其它杂物清除掉（见下图）。
6.将压兰装配在插口上
确认压兰朝正确方向（如图示）
7.清理及套装胶圈
必须将砂子和其它杂物清理干净，将胶圈装在插口上并刷涂以润滑脂；确认胶圈在正确方向（如图示）
8.两管连接安装图片:
a.将管子插口工作面深度必须完全插入前一支管承口内（轴向缝间隙应按6-9mm控制），无借转角的接口内环状间隙基本均匀.遇插口椭圆应先校圆后安装,一般情况下底部承插口胶圈间隙要比上部大一些,因下底部工作空间小便于胶圈推挤入承口。
b.胶圈推入承口（见下图）
如果推入有困难，可用铁锤敲击木棒或尼龙棒工具将胶圈推入承口（见下图）；请勿以斧子或其它有尖角的工具敲打或推进胶圈。
9.螺栓安装及紧固:
a.调节压兰与管子中心点，并使承口法兰螺孔与压兰螺孔对准，先穿十子八条螺栓带帽拧紧受力一致。
然后穿入下部端的螺栓，再穿入上左右端的螺栓（见下图）：
轻轻地均匀锁紧螺栓，（见下图）：
检查所有螺栓及螺母的松紧（见下图）：
机械接头的螺栓、螺母的扭矩数；
尺寸
扭矩
直管口径
把手长度
M16
6
75
15
M20
10
100-600
25
M24
14
700-800
35
M30
20
900-2600
45
B,正确栓紧示范：
螺栓一定要和直管的轴径平行，压兰与管轴也必须成一正确角度，螺母也需与压兰表面平行（见下图）。
c.错误示范：
（1）如果螺栓或直管不够干净，或是有小石子之类的异物卡在螺栓和凸缘之间，将引起螺栓倾斜或弯曲，造成错误接合（见下图）。
（2）如果螺栓的T型头自承口的凸缘面突起，表示螺栓没有正确锁好（见下图）。
（3）如果压兰和直管的轴径与另一支管轴不相符合，压兰就会碰到另一支管的凸缘面，会造成压兰倾斜，胶圈无法吻合（见下图）。
（4）如果压兰和直管的螺栓孔没有成一直线，螺栓就会倾斜或弯曲。
注意：
如果接合不当，需拆开重新组合。
10.偏转角安装：
如果安装时需要借转角，需按照下述方式进行：
（1）加宽管沟渠来容许偏差度。
（2）首先，先以直线方式接合，然后将接合处偏向到需要的角度，但偏向的角度必须是在下表所述的范围内。
（3）然后按照正确扭矩锁上螺栓和螺母。
偏向容许角度：
口径
偏向容许角度
每支直管容许的偏向
接合间隙
6M直管
8M直管
1600
1°301
13
43
1800
1°301
13
14
48
2000
1°301
13
14
53
2100
1°301
13
14
55
2200
1°301
13
14
58
2400
1°301
——
14
63
2600
1°301
——
14
70
第三章：
管沟回填
1、回填前必须将槽底积水和施工时遗留的杂物清除出来，管道主体经检查合格后，沟槽应及时回填。
泵抽水示图:
2、沟槽回填料，除非特殊指定应使用的回填料，一般不得含有碎石、砖块、垃圾等杂物，应是良质土砂料。
3、回填程序应先填实管底，再同时回填管道两内侧，最后回填至原地平面标高。
4、回填按GB50268应分层夯实，管中心线以下每200mm为一层夯实，中心线以上每500mm为一层夯实，超出管顶500mm以上可以用小型机械夯实。
5、用砂子回填应加水用振动棒振实，振实程度应保证管子不上浮为宜。
6、接头处带工作坑，先把工作坑回填实，然后与管身同步。
7、注意回填期间重要的是要做到均匀回填，否则局部沉陷会特别大，必须小心均匀的做好回填工作。
第四章：
附属构筑物
一、管件、固定台
1、管线用的弯头、三通、阀门处应按设计使用压力考虑开启瞬间产生的压力水锤，按设计要求设置固定台，其类型尺寸必须按设计图要求。
2、埋地管线管件接点处如因地下构筑物，如其它管道等，没有位置做固定台，应使用防滑脱管件。
3、固定台应在坚固的地基上构筑，其后背土应为原土，两者紧密靠紧。
4、水平固定台与管件应设置沉降缝，缝间浇注水泥前垫一层油毡，以防止管件与支敦发生不均匀沉降。
5、固定台：
所有供水管线上有较多弯头,一般情况下，有位置设固定台不选用防滑脱管件，有压管线皆受水力作用无法静定，需加设固定台以稳定它，固定台因水压作用力方向的不同、管径及弯曲的大小，形状尺寸也不同，举例来说：
6Kg/cm2水压，应注意固定台处其土壤垂直承载力应大于10t/m2，水平侧压力应大于5t/m2，承载力力小于上值时，基础应加固处理。
6、举例DN500球墨铸铁管弯头支墩尺寸见图表：
水平弯头
固定支墩а=90o45o平面
水平弯头
固定支墩а=90o、45o、22.1/2o、11.1/4o剖面
相应尺寸见下表：
注：
表示固定支墩与土壤挖掘面密接。
水平弯头
固定支墩а=22.1/2o、11.1/4o
水平弯头
度数
项目
管径
H
（mm）
L
（mm）
E
（mm）
a
（mm）
b
（mm）
c
（mm）
a=900
P=16kg/cm2
DN500
2100
1600
950
700
900
300
a=450
P=16kg/cm2
DN500
1700
1200
600
450
600
300
a=22.50
P=16kg/cm2
DN500
1500
700
500
300
500
200
a=11.250
P=16kg/cm2
DN500
1000
500
400
250
300
150
7．自锚管安装步骤：
对DN1200的球墨铸铁管约束连接，接口材料如下：
序号
名称
数量
材料
1
球墨铸铁管
1
QT420
2
胶圈
2
橡胶
3
D型螺栓M27x135
40
QT420
4
螺母M27
40
QT420
5
焊环
1
Z408
6
压兰
1
QT420
7
挡环
1
QT420
A．安装：
1、约束连接的施工步骤（参见上图）
1.1、压兰6和挡环7沿管道插口推入，越过止推焊环5，然后将安装好胶圈2的另一根管的承口与插口相连，该步骤与正常的连接相同，在这里就不赘述。
1.2、依次将挡环7和压兰6推向止推焊环5，当挡环7接触到止推焊环5时，挡环7楔形一侧嵌入压兰6中，另一侧与止推焊环5接触。
1.3、调整压兰6与管道1之间的间隙，当沿管道1周围的间隙非常均匀时，挡环7与焊环5的接触也是均匀的，这样可以避免因不均匀接触而导致因受力的不均匀造成的脱落现象。
1.4、当间隙调整完成后，将D型螺栓3如图穿过压兰6上的预留孔洞，一侧扣住管道承口的凸沿，当沿压兰6周围的40个螺栓固定后，均匀的沿管周对称拧紧螺栓和螺母，同时注意压兰6和主管管周间隙的均匀。
最终拧紧校核扭距参照KUBUTA（久保田）公司企业标准采用140－160N·m。
二、阀门井室
1、井室应在敷设好管道，装好阀门之后砌筑，其尺寸必须满足设计要求。
2、阀门底座应垂直固定在水泥基础上。
第五章、试压验收
1、试压区段长度，对有压管线，除有特殊规定外，试压段长度不应大于1000m。
2、强度试验压力，承受内压的埋地铸铁管的试验压力。
当设计压力小于或等于0.5MPa时，应为设计使用工作压力的2倍；当设计使用压力大于0.5MPa时，应为设计使用压力加0.5Mpa,试压保压时间半小时。
3、严密性试验，在保压时间段内，如压力有所下降，可采用加压泵加水的办法，然后在试验时间段未测量为保持在试验压力所注入的水量（精确到±50％），对有压管线水损失量应不大于0.001升/小时·公里管线·每毫米公称直径·每0.1MPa试验压力，即相当于每公里DN100的管线在试验压力1Mpa一下，漏水不应大于每小时1升。
试验时间不得少于2小时。
二、管道水压试压前应符合下列规定：
1、试压管线均应在全部回填后再试压。
2、若有特殊要求，个别可留出接口不回填，但管身中间要充分回填一定高度的土（最小0.5米），防止管移动及漂浮。
3、管件固定台（水泥）养护已达到设计强度方可。
4、注水浸泡达24小时以上（水泥衬吸水）。
5、试验管段的所有阀门打开，不允许用闸阀做堵板，应制作两端堵头及靠背千斤顶（按推力吨位配置）。
试压承插口两端堵板下图k型管打压工装:
6、管道升压时，管道内的气体应排尽，升压过程中，当发现压力表针摆动较大，不稳，应重新排气后再按10％逐级升压。
7、水压试验时，管道两端严禁站人。
8、试压情况作好记录。
9、验收。
三、大于DN1400MMM以上球管接口单口试压
1、对大于1.4米以上大口径管，如果施工单位资质力量强，有能力，
管口安装完成后，可以先进行单口试压，以保障每一接口安装可靠性。
2、单口试压压力自定本着水泥衬不打坏为原则,保护水泥衬。
第六章、注水冲洗消毒
1、管道灌水应从低端往高端缓慢注水,管道沿线的排气伐全部打开。
2、注水冲洗时应保证管路沿线的的蝶伐、闸伐畅通。
3、冲洗管路沿线的的蝶伐、闸伐畅通条件下水流速每秒1.0米左右直至管道出口处水色度清洁为止。
第七章、注意事项
1.球管校圆:
工厂出厂的管子，通过路途运输等原因，到工地时有部分管子的支撑木丢失，造成一些管子插口椭圆，特别是对于DN800以上的管子，工地在管子下沟安装前应对每根管子插口外径椭圆逐支进行检查，测量最长轴和最短轴尺寸，方法两把卷尺十字测量见下图：
如果测量插口工作面DE椭圆尺寸超过1％，必须现场校园后再进行安装，（需要校园的管必须提前一天进行已便校验后尺寸定型）。
如不校园，有可能出现前一只管承口的长轴方向与后一只管的插口的短轴方向相配合，以及外加胶圈密封球头尺寸超下限，游动性差等，再加上安装地形起伏较大、接头借转角、埋深较深土压较重、回填土密度低、内压较大会造成接头密封质量差，有时会出现渗漏。
为避免出现此种情况，特别是大口径管由于自重较大，在自然存放状态下也会椭圆，工地安装时必须逐支测量校园，才能保证接头质量，现场校园示意图如下：
校园方法及注意事项：
a、锣旋千斤顶的上下圆弧工装块弧大小应根据校圆管规格制作,工作时不使水泥内衬压裂；见上示意图。
b、校圆顶出量参考数据：
根据不同级别的球管一般承口校圆如椭圆10mm顶出量也是10mm,插口如椭圆10mm顶出量要达到15mm,相当于1.5倍的量,准确量需现场校圆时自己掌握。
c、要根据校圆管的量多少来准备多少工装,一般校圆的管24小时后需安装话,校圆时需用乙炔烤枪火焰加热顶出部位管壁面积大约200mm×300mm,加热温度约600с左右。
等温度冷却到常温数小时后拆卸工装,放置24小时尺寸定型合格后方可安装。
2.水泥内衬修补：
校园时一旦水泥内衬坏裂或者因何种原因自然裂纹超过0.8mm，待校园插口恢复标准尺寸后，按工序要求修补水泥内衬，具体做法如下：
（大口径管也可先安装在管道内修补也可）。
a、对于水泥内衬多处大于0.8mm纵横向裂纹,应用扁铲或角磨机沿水泥内衬裂纹方向开槽，要求开槽的上口宽度略小于下口，槽宽为10mm左右；深5—8mm左右见图：
b、修补内衬的水泥配比为1份水泥配2.5份左右的砂子、0.4份水或食品级树脂根据现场的实际气温，在零度以下，使用树脂进行调和，如果管线应用于饮用水，必须使用食品级树脂调和，其它可根据实际情况选用，现场温度在零度以上可用水进行调和。
c、修补前将修补区周围水泥内衬用毛刷蘸水浸润,便增强粘结能力，然后修补抹平。
d、修补完成后自然养生，但不应在太阳下暴晒，应用塑料布将修补区遮盖保持湿度养生。
3.切短管:
由于管道设伐及三通等需要短管,还因管子在运输过程中，由于装卸方法问题，有可能造成管子插口损坏。
a、切割方法：
先在管子需要切割的位置沿管身圆周方向划一道线，然后根据管子口径大小选择无齿切割机或链条爬式切割机进行切割，切割完成后要对切割处插口倒角，倒角值根据管径大小按标准规定进行修磨。
4.有关事项
1、第一支管下沟槽按管中心线定位一般承口朝水流方向，以后每支管按标高插入前一支管承口，小管观察插口线是否到位，大管通过在管内观察接口间隙，最小间隙应不小于5mm（考虑管线热胀冷缩），从装第二支管起沿管身轴向方向两侧各挂一个2T—8T拉紧导链，确保接口间隙均匀，同时也能解决遇到设计有坡度时管子往下移位的问题。
直线段不允许上下左右带角度安装，如因地势必须偏转角时，DN1400mm以下可转角1.5度～3度，DN1600mm以上球管最大借转角不得超过1.5度。
2、安装的管线不能呈蛇形状态，如果出现要求施工队进行调整，保持管线呈直线状态。
3、胶圈存放阴凉密闭处。
4、管沟砂垫层要平整，不允许有较大的局部凸起，已装好的管要逐支检查管子是否有悬空现象。
5、回填时要检查管子是否移位，包括上下和左右。
6、对回填土的要求：
管线中心线以下每200mm--300mm升高距离要夯实一次，土壤夯实密度大于90％，管线中心线以上每500mm升高距离要夯实一次，土壤夯实密度大于85％，回填时要专人负责并监督；（DN1400以上球管覆土厚度管顶超过4.5米需回填时采取分层强夯或其他加固措施）。
7、遇有特殊要求时，可以留出接口部位，而管身中间要充分回填以避免管子漂浮和整体试压过程中管体移动。
8、球铁管没有必要对回填用土进行特别的选定。
但是直接与管子接触的部位最好是选用砂子或挖沟槽当中的良质土或砂用于回填，较经济。
9、在土质软弱的情况下，最好用砂子回填到管径中央，也是有良好的效果。
特别要注意，不使已安装好的管子产生下沉。
10、地下水要尽量排尽，避免管基被水泡沼，引起的地基软化对南方地区施工极为重要。
11、应当注意使管子的两侧均等的填充土砂，管底也应当被土砂充分包围填充。
12.施工中已安好的球管挖掘机需跨越管沟,一般情况不允许特殊情况管顶覆土厚度必须达到0.8米方可跨越。
13.每天施工一段下班最后一支管要戴管帽,因建筑物征地等原因短时间不能继续安装末尾管插口支一根支撑木防止长时间变形。
14、如果新连接的管道内没有注水或没有回填，那么沟槽中下大雨积水可能会使其管漂浮。
沟中积水也可能是地下水。
要防止这种现象发生，采取下列预防措施会有效：
（1）在安装完毕后要尽量给管子注水。
（2）在沟槽中安装排水泵开挖梯田型流水槽排水,边排水尽快回填。
防止管子漂浮所需的最小的覆盖土厚度计算值如下表所示：
表：
防止管子漂浮所需的最小的覆盖土厚度
公称直径
（mm）
DN
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