球墨铸铁管道施工作业指导书.docx
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球墨铸铁管道施工作业指导书
球墨铸铁安装施工作业技术指导书
一、工程名称
平潭综合试验区万宝路市政改造工程
二、工程概况
万宝路现状道路沿途已经铺设给水管道，共分成三段：
第一段从潭城南路路口至翠园南路路口，现状管线敷设在道路南侧；第二段从翠园南路路口至教堂附近，管线敷设在道路北侧；第三段从教堂至南环路段，管线敷设在道路西侧。
原所敷设给水管道所设置的消火栓、横穿管不能满足规范要求。
重新设计的新增给水管道，增加了部分横穿管，加密补充完善消火栓，与现状给水管道呈双侧布置，并随道路拓宽工程，废除部分给水管道。
三、工程施工使用的管材及管径
本工程使用的球墨铸铁给水管道,管径有DN500mm、DN300mm、DN200mm、DN150mm、DN100mm这几种，主干管为DN500mm，支管主要为DN300mm，其它DN200mm、DN150mm、DN100mm若干。
DN150及DN100主要为消火栓组进行配管使用。
四、接口
本工程采用球墨铸铁管道,滑入式（T型）柔性接口,见附图一。
附图一:
滑入式（T型）接口（TYT）型
这种接口广泛应用于DN1000mm以下的球墨铸铁管，具有结构简单，安装方便，密封性较好等特点。
在澄口结构上考虑了橡胶圈的定位和偏转角问题，因此这种接口能适应一定的基础变形，具有一定的抗震能力，同时利用其偏转角实现管线长距离的转向。
其缺点是在于防止管道滑脱的能力较低，在于其接口不能承受轴向力，因此在管线的拐弯处要设置抵抗轴向力的基墩。
T型接口利用橡胶圈的自密封作用来保持水密性。
所谓自密封作用，即橡胶圈受到流体压力作用时，橡胶圈上实际形成的接触压力等于安装时预先压缩所产生的接触压力与流体压力作用在橡胶圈上新增接触压力之和。
由于接触压力比流体压力大，所以接口具有良好的密封作用。
由于T型接口是靠橡胶圈与承口、插口接触压力产生对流体的密封，因此对承口和插口及胶圈的尺寸偏差作出严格的规定，以保证密封可靠。
一般在承插口内胶圈的压缩比要达到25%～30%。
作用原理见附图二。
附图二:
接口橡胶密封
本工程采用滑入式TYT型T型接口（DN1200mm以下）。
通过以上介绍，希望施工队尤其要重视接口的安装以保证管道的严密性。
五、球墨铸铁给水管道的安装
1.球墨铸铁给水管道安装的一般原则
1）给水管道应按设计文件及施工图施工，球墨铸铁管材、管件应符合国家现行的GB/T13295-2008的规定，并应具有出场合格证，用于生活饮用水的管道，其材质不得污染水质。
给水管道工程施工应遵循国家和地方（福建省）的有关法律和法规，工程验收严格按照《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008的要求执行。
2）给水管道工程施工前应有设计单位进行设计交底，并根据施工需要进行调查研究包括现场的地形、地貌、地物，及地下管线及其他设施的情况；工程材料的，施工机械的供应条件。
2.球墨铸铁给水管道的搬运及储存
1）铸铁管材的装卸
铸铁管材到场以后，铸管及管件应采用吊带及专用工具起吊，卸管时应轻装轻放，避免对铸管、管件及防护层造成损坏。
起吊工具可使用吊车、叉车。
起吊时最好使用专用钓钩，若使用专用钓钩应在钢钩外包裹胶皮，或使用尼龙绳吊带、外包橡胶管的钢丝绳，以达到保护铸管内外涂层的目的。
若用吊带时，避免铸管在空中旋转，注意不要与其他硬物磕碰，避免突然启动或停止。
专用钓钩使用及散装管道吊装见附图三。
附图三：
铸铁管的专用钓钩使用及散装管道的提升
2）球墨铸铁管的储存
选择平整、坚实的场地，选用结实的垫木，储存的时间若较长，采用编织布或彩条布覆盖，防止管内落入灰尘或赃物。
堆放可采用金字塔形或方形。
金字塔形堆放在距管子两端约1000mm的下面分别垫上支撑木，并采用楔子固定，在堆放时相邻及相邻层的铸管，承口和插口要想同。
四方形堆放底层放置垫木，并用楔子固定，在堆放时相邻及相邻层的铸管，承口和插口要想同。
摆放方式见附图四。
附图四：
铸管的金字塔形及四方形堆放
3.管道沟槽
1）一般原则:
挖掘管沟时,应考虑回填土方便,充分利用原有土砂,清查所施工沟槽所埋设的电缆、其他管道及构造物，避免对其影响。
为减少对交通及周围建构筑物的影响应采取适当的防护措施。
沟槽较深，土质松散时应在沟旁设桩防护，以免塌方。
沟槽边上1.5m范围内不得堆放杂物土石方等以免造成危害。
2）沟槽底部的挖掘宽度
沟槽底部的挖掘宽度，应按下式计算：
B=D1+2（b1+b2+b3）
式中B-----管道沟槽底部的开挖宽度，mm；
D1---管道结构的外缘宽度，mm；
b1---管道一侧的工作面宽度，mm；
b2---管道一侧的支撑宽度，一般取b2=150～200mm；
b3---现场浇注混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板的厚度，mm。
3）沟槽支撑
沟槽支撑应根据沟槽的土质、地下水位、开槽断面、荷载条件等因素进行设计、施工。
支撑的材料可选用钢材、木材、或钢材木材混合使用。
沟槽的支撑应符合下列规定：
i.支撑后沟槽中心线每侧的净宽度不应小于施工设计的规定；
ii.横撑不得妨碍下管和稳管；
iii.安装应牢固，安全可靠。
4）沟槽回填
管道施工完毕并经检验合格后，沟槽应及时回填。
对压力管道，水压试验前，除接口外，管道两侧及管顶以上回填高度不应小于0.5m，水压试验合格后，应及时回填其余部分。
回填土时，应符合下列规定：
i.槽底至管顶以上500mm范围内，不得含有有机质，冻土及大于50mm的砖、石等硬块；
ii.冻期回填时，管顶以上500mm范围以外科均匀掺入冻土，其数量不得超过填土总体积的15％；
iii.采用石灰石、砂、砂砾等材料回填时，其质量要求应按设计规定执行。
4.球墨铸铁管的检查育准备
球墨铸铁管及管件表面不得有裂纹，铸管及管件不得有妨碍使用的凹凸不平的缺陷。
承口内工作面和插口外工作面应光滑、轮廓清晰，不得有影响接口密封的缺陷。
铸管及管件尺寸应符合现行的国家标准和国际标准。
5.切管
在施工中由于要安装弯管、支管或阀门，要求不同长度的铸管，其具体长度只有在施工现场决定，因此，要求进行切管。
切管前对铸铁管的外径尺寸进行确认，即外径尺寸在公差范围内。
对切割部位进行标记。
切割球墨铸铁管道可使用砂轮切割机或金属据切管机。
砂轮切割机可以使用电或压缩空气带动。
使用金刚砂切割砂轮很适用于切割袋水泥内籿的球墨铸铁管。
对做好切割标记的铸管进行切割时，先从一点开始将水泥砂浆内籿的球墨铸铁管管壁切透，然后沿着做好的标记将铸铁管切开。
切割方法机具见附图五。
附图五：
砂轮切割机、电动金属锯切管机切割铸管
在使用滑入式接口连接的情况下,必须将新切断的插口端磨光,倒角,使其与原来的插口端外观相同。
只有这样，才能将插口顺利地插入承口中，而不是损坏密封圈。
切割后倒角尺寸如下表。
（只按本工程管径提供）
（公称直径）DN
（外径）DE
M（mm）
N（mm）
100
118
9
3
150
170
9
3
200
222
9
3
300
326
9
3
500
532
9
3
6.水泥砂浆内籿的修复
在运输或吊运过程中，甚至于施工中由于不注意会造成少许内籿的损坏，为保证正常输水及管网的使用寿命，应进行修补。
水泥砂浆的内籿修复主要使用材料为水泥、沙子、添加剂（如180胶）、饮用水。
修补用水泥砂浆的配合比为（重量比）：
干燥水泥（2份）：
沙子（3分）;添加剂（1份）：
适量水。
首先混合干燥的沙子和水泥，将添加剂加入到水中混合均匀（剩余添加剂立即重新密封好，并放在阴凉地方保存），然后慢慢地将添加剂水溶液加入到混合好的水泥沙子中，并彻底搅拌，要注意水泥砂浆不应配置太多，以免过早地变硬不能使用。
修补水泥内籿的工具主要有钢丝刷、毛刷、铲刀、抹刀等。
1）水泥内籿修补作业操作
i.使用锤子和铲刀清除损坏的水泥内籿，如下图六所示。
清除时不要用力过大，以免破坏周围的内籿。
图六:
清除损坏的水泥内籿
ii.对清除位置用钢丝刷清理干净，然后用毛刷蘸水将这些地方及周围浸湿，但不要积水。
iii.使用混合好的水泥砂浆修补这些清理过的地方，并将表面修光滑。
7.承口、插口打磨
对于承口内密封面上的局部凸起或粘有少量的水泥砂浆残渣，应用铁刷或砂轮机磨掉。
对于铸铁管道插口外端一些局部的飞边毛刺或铁豆，在安装前应打磨平，如插口倒角不够，应在安装前倒角。
8.滑入式（T型）接口球墨铸铁管的安装步骤
1）安装前的清扫与检查
i.仔细清扫承口内标密封面以及插口外表面的沙、土等杂物如下图七所示。
图七:
清扫承口
ii.仔细检查连接用密封圈，不得粘有任何杂物；
iii.仔细检查插口倒角是否满足安装需要。
2）放置橡胶圈
i.对较小规格的橡胶圈，将其弯成“心”形放入承口密封槽内，如下图八所示。
图八：
小规格橡胶圈的放置
ii.对较大规格的橡胶圈，将其弯成“十”字形，如下图九所示。
图九：
较大规格的橡胶圈的放置
iii.橡胶圈放入后，应施加径向力使其完全放入密封槽内。
橡胶圈的放置效果要求入下图。
橡胶圈的放置必须正确！
图十：
橡胶圈的放置效果
3）涂润滑剂
为了便于管道安装，在安装前对管道及胶圈密封面处涂上一层润滑脂，如图十一所示。
图十一：
润滑剂涂抹位置
润滑剂不得含有任何有毒成分；应具有良好的润滑性质，不影响橡胶圈的使用寿命；应对管道输送介质无污染；且现场意涂抹。
也可采用专用的润滑剂，如新兴铸管的产品，对水无污染，对橡胶无副作用。
4）检查承口安装线
铸管出厂前已在插口端标志安装线。
如在插口没标出安装线或铸管切割后，需要重新在插口端标出。
标志线距离插口端为承口深度-10mm。
插口深度如图十二和下表所示。
图十二：
插口端标志线位置
插口深度表（mm）
DN
P
DN
P
100
92
300
105
150
98
500
115
200
104
5）连接
i.对于小规格的铸管（一般指〈DN400mm〉，采用导链或撬杠为安装工具，采用撬杠作业时，须在承口垫上硬木块保护。
如图十三所示采用导链及撬杠方法图示。
采用导链安装铸管
采用撬杠安装铸管
图十三：
采用导链及撬杠安装铸管
ii.对于大规格的铸管（一般指≥DN400mm）,采用的安装工具为挖掘机，如下图图十四所示。
采用挖掘机须在铸管上与掘斗之间垫上硬木快保护，慢而稳地将铸管推入，采用起重机械安装，需采用专用吊具在管身吊两点，确保平衡，由人工扶着将铸管推入承口。
6）承口连接检查
安装完承口，插口连接后，必须检查连接间隙。
严插口圆周用金属尺插入承插口内，直到顶到橡胶圈的深度，检查所插入的深度应一致，如下图图十四所示。
图十四：
承口连接检查
7）现场安装过程需切割铸管的，切割后要对铸管插口进行修缮、倒角，以便于安装。
9.连接偏转
球墨铸铁管连接允许有一定的偏转角，偏转角度可以使大半径的管线拐弯不依赖于使用管件，还能吸收一定的基础变形和位移。
；连接偏转如下图图十五所示。
图十五：
铸管连接偏转
各管径的铸铁管偏转角度如下表所示：
DN（mm）
偏转角度（Θ）
管端位移（mm）
最小弯曲半径（m）
80～150
5°
525
69
200～300
4°
420
86
350～600
3°
314
115
700～800
2°
210
200
900～1000
1°30｀
210
267
1100～1200
1°30｀
157
267
1400～2600
1°30｀
209*
305
借助铸管连接的偏转角，可以较方便的实现管道的大拐弯。
大拐弯的计算如下图图十六所示。
图十六：
铸管大拐弯计算
计算公式如下：
六、给水管线的试验与验收
给水管线安装后应按ISO10802做静态水压试验。
1.试验前管段长度的确定：
1）根据现场的水源、地势以及组成的管件及附件数量等情况进行确定。
2）对有压管线，一般情况下（无特殊说明），试验管端长度不得超过1500m。
2.试验管段应符合下列规定：
对有压管线，所有管线方向或尺寸改变之处在试验之前要进行封堵，如弯头、三通、渐缩管、盲板。
封堵方式可用塞入堵塞物或锁定接头，锁定装置的设计要根据设计压力的大小确定；要用盲板或其它类型的堵头对试验部分进行隔离。
如因现场实际情况所限，用阀门代替盲板作堵头，试验压力不应超过阀门所能承受的压力等级。
当评估试验部分的渗水量时，应考虑进入阀门的渗水量。
3.试验之前的回填
1）一般来说，试压得管线均应全部回填后再试压。
遇到特殊要求时，可以留出接口部分不回填，而管身中间要充分回填，以免试压过程中管体移动。
2）在土质软弱的情况下，用砂子回填到管身上部500mm以上。
须特别注意不能使已安装好的管线产生下沉。
4.充水
充水装置应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。
5.试验压力
工作压力小于等于1MPa的管线，试验压力为工作压力的1.5倍，工作压力大于1MPa的管线，试验压力为工作压力加0.5MPa。
本工程管线工作压力0.6MPa，试验压力1.1MPa。
6.试验方法
考虑到在压力作用下会产生一些移动以及内籿会吸收一些水等情况，宜在试验管段充满水后，在不大于工作压力条件下充分浸泡再进行试压。
球墨铸铁管的浸泡时间为：
1）无水泥砂浆内籿，不少于24h；
2）有水泥砂浆内籿，不少于48h。
i.压力降试验：
充满水的试验管段，使其压力保持在试验压力±0.01MPa之间，约1h后，撤掉水泵，不再充水。
按以下时间保压:
本工程管径≤DN500mm，保压时间为1小时。
达到保压时间，记录试验压力降低情况。
测量水的流失量的方法：
一是测量使试验管段恢复到原试验压力±0.01MPa的补充水量（精确度±5%）；二是先恢复试验压力，然后再测量使压力降至保压结束时的出水量。
ii.保压试验：
充满水的试验管段，使其压力保持在试验压力±0.01MPa之间，约1h后，通过充水继续保持试验管段试验压力±0.01MPa。
按以下时间保压:
小于DN600mm的铸管，1小时。
达到保压时间，测量使其保持压力状态的进水量（精确度5%），。
7.验收与冲洗
验收标准：
对有压管线，在净压状态下，水的损失量为不大于0.001L/（km.mm.h.0.1MPa）。
即相当于每1kmDN100mm管线在试验压力1MPa下，每1h漏水不应大于1L，为可接受值。
在有仰角的管线中，各处的压力不尽相同，所以割断水损失量的接受值应根据这一段得实际压力来考虑。
冲洗消毒：
给水管道水压试验后，竣工验收前应进行冲洗消毒。
冲洗时应避开用水高峰，以流速不小于1.0m/s的冲洗水连续冲洗，直至出水口处浊度、色度与入口处冲洗水浊度、色度相同为止。
冲洗时应保证排水管道管路畅通安全。
管道应采用含量不低于20mg/L氯离子浓度的清洁水浸泡24h，再次冲洗，直至水质管理部门取样化验合格为止。
七、球墨铸铁的焊接
球墨铸铁管具有一定的可焊性，当需要在管道上钻孔安装连接台或在插口端焊接锁紧环锚固接口时，可采用焊接的方法。
焊接尽可能在室内进行，避免温度对焊接质量的影响。
焊接时用的工具有电焊机（最小电流为150A）、砂轮机、镍焊条，铜导环。
首先，用砂轮仔细清理铸管外表面。
打磨不得影响管壁厚度。
然后，装夹铜导环。
铜导环一定要与管壁紧贴，必要时可用锤子轻敲。
堆焊锁紧环或连接台，要分层焊接，保证焊接质量。
焊接方法过程见下图图十七。
砂轮清理
装夹铜导环
焊接
图十七：
铸铁管道的焊接
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