市政管道施工方法探究
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摘要：供水管道是供水工程中的主要组成部分，管道施工质量直接关系到供水工程所发挥的效益。本文以钢管施工为例，从基坑开挖、管道安装、水压试验、沟槽回填几方面对其施工方法进行探究。
关键词：管道；开挖；安装；试验；回填
供水工程是基础性的市政工程设施，对提高居民健康生活水平和解决区域性水资源缺乏，保障城市可持续发展具有重大的现实意义。供水管道是供水工程中的主要组成部分，管道施工质量直接关系到供水工程所发挥的效益。供水管道一般分为金属管材（如钢管、铸铁管、有色金属管等）和非金属管材（如水泥压力管、塑料管等），本文仅以金属管材中的钢管施工为例，对其施工方法进行探究。
1 基坑开挖
1.1 施工工艺
前期准备―测量放线―土方开挖―基底处理。
1.2 管坑开挖
（1）综合工程现场条件确定采用垂直开挖或放坡开挖。沟槽采挖采用挖掘机进行挖掘，辅以人工，利用自卸汽车运输土方。自卸车停在挖掘机侧面空地上，以减少挖掘机的旋转角度，从而提高挖掘机的工作效率。
（2）采用机械开挖时，应保留不少于100mm土层用于人工清槽，不得超挖，如若超挖，则应进行地基处理。开挖边坡按照实际工程地质勘察报告提供的建议值进行放坡。沟槽每侧临时堆土或施加其他荷载时，不得影响建筑物、各种管线和其他设施的安全，不得掩埋消火栓、管道闸阀、雨水口、测量标志以及各种地下管道的井盖，且不得妨碍其正常使用。堆土距沟槽边缘不小于0.8m，且高度不应超过1.5m，沟槽边坡堆置土方不得超过设计堆置高度。如遇其它管线并影响其稳定时，须对其进行支护。
（3）当沟槽挖深较大时，应合理确定分层开挖的深度，并符合下列规定：人工开挖沟槽的深度超过3m时应分层开挖，每层的深度不超过2m，人工开挖多层沟槽的层间留台宽度：放坡开槽时不应小于0.8m，直槽时不应小于0.5m，安装井点设备时不应小于1.5m；采用机械挖槽时，沟槽分层的深度按机械性能确定。
（4）开挖的次序和堆土位置由现场施工人员向司机及土方作业班组详细交底，现场质检人员应经常检查沟槽的净空尺寸和中心位置，确保施工质量符合规范及设计要求。沟槽达到设计高程后，应会同相关部门验槽。如管基出现异常地层或特殊地质地段时，及时与设计单位联系，进行协商解决。
（5）当有地下水时，应进行施工降水以保证干槽施工。当降水不利，地基被扰动时，应进行地基处理。
1.3 基底处理
供水管道基础类型一般有三种：原状土基础、砂基础和混凝土基础。
（1）管道基础座落原状土层上，土层不得扰动。采用机械开挖时，应保留不少于0.1m土层用人工清槽，不得超挖；当有地下水时，应进行施工降水以保证干槽施工；当降水不力或地基被扰动时，应进行地基处理。
（2）砂基础主要适用于岩石段以及淤泥地层转换段，采用中粗砂作为材料。
（3）混凝土基础适用于穿越道路时使用，在浇筑混凝土平基后浇筑上部管基时，应注意混凝土的施工质量和对成品混凝土的保护，其回填土压实系数按道路路基要求的压实系数（0.9~0.95）执行。当管基岩性遇有岩石裂隙较发育，采用砂基础易造成渗漏悬空时，须采用混凝土垫层封堵处理。
（4）管道沿线若出现流沙及淤泥，实际施工时，如流沙不严重地段挖土后将块石挤入槽底土层中，在块石间用砂砾填平，作为管道基础。当淤泥层不厚时，将淤泥层挖出并换以砂砾或干土夯实作为管基。当淤泥层较厚时，将管底以下1m厚的淤泥层挖出，并换以砂砾或干土夯实作为管基。
（5）当管道穿路，或穿沟且覆土深度不满足要求时，采用外包混凝土设计断面。当现状地面高程较低，不满足管道铺设要求时，需对管基进行处理，清除表土至原状土，铺设石子及粗砂至设计管底高程，管道地基承载力应不低于100KPa。
2管道安装
2.1 防腐处理
受管内动水、土壤酸碱度及地下杂散电流等作用，管道极易发生腐蚀，因此需对钢管进行内外壁防腐处理。内防腐主要为钢管添加内衬材料如水泥砂浆或环氧树脂等对管壁形成物理保护涂层（膜）；外防腐除选用耐腐蚀的管材外，还可采用覆盖式防腐和电化学防腐法抑制腐蚀产生。
2.2安装
管道铺设采用沿沟槽分散下管的方法，因为供水管重量较重，要求高，采用汽车式起重机下管。下管速度快、灵活、安全，能减轻工人劳动强度。
（1）对首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法或焊接工艺，施工单位必须在施焊前按设计要求和有关规定进行焊接试验，并应根据试验结果编制焊接工艺指导书；焊工必须按规定经相关部门考试合格后持证上岗，并应根据经过评定的焊接工艺指导书进行施焊；沟槽内焊接时，应采取有效技术措施保证管道底部的焊缝质量。
管节的材料、规格、压力等级等应符合要求，管节表面应无斑疤、裂纹、严重锈蚀等缺陷；焊缝外观质量、无损检验合格；同一管节允许有两条纵缝，管径大于或等于600mm时，纵向焊缝的间距应大于300mm；管径小于600mm时，其间距应大于100mm。
（2）管道安装前，管节应逐根测量、编号，宜选用管径相差最小的管节组对对接；管节组对焊接时应先修口、清根，管端端面的坡口角度、钝边、间隙，应符合要求；管节组成管段下管时，管段的长度、吊距，应根据管径、壁厚、外防腐层材料的种类及下管方法确定；弯管起弯点至接口的距离不得小于管径，且不得小于100mm。
（3）对口时应使内壁齐平，错口的允许偏差应为壁厚的20%，且不得大于2mm；对口时纵向焊缝应放在管道中心垂线上半圆的45°左右处；纵向焊缝应错开，管径小于600mm时，错开的间距不得小于100mm；管径大于或等于600mm时，错开的间距不得小于300mm；有加固环的钢管，加固环的对焊焊缝应与管节纵向焊缝错开，其间距不应小于100mm；加固环距管节的环向焊缝不应小于50mm；环向焊缝距支架净距离不应小于100mm；直管管段两相邻环向焊缝的间距不应小于200mm，并不应小于管节的外径；管道任何位置不得有十字形焊缝；不得在干管的纵向、环向焊缝处开孔；管道上任何位置不得开方孔；不得在短节上或管件上开孔；开孔处的加固补强应符合设计要求。
（4）钢管对口检查合格后，方可进行接口定位焊接，点焊焊条应采用与接口焊接相同的焊条；点焊时，应对称施焊，其焊缝厚度应与第一层焊接厚度一致；管径大于800mm时，应采用双面焊。
钢管采用螺纹连接时，管节的切口断面应平整，偏差不得超过一扣；丝扣应光洁，缺口总长应小于丝扣全长的10%，接口紧固后后宜露出2~3扣螺纹。
管道采用法兰连接时，法兰应与管道保持同心，两法兰间应平行；螺栓需使用相同规格，且安装方向一致；螺栓对称紧固后应露出螺母之外；与法兰接口两侧相邻的第一至第二个刚性接口或焊接口，待法兰螺栓紧固后再施工；法兰接口埋入土中时，需采取防腐措施。
3 水压试验
3.1编制试验方案
压力管道按《给水排水管道工程施工与验收规范》的规定需进行水压试验。水压试验前，应先编制试验方案，内容包括：后背及堵板的设计，排水管路、排气孔及排水孔的设计，加压设备、压力计选择及安装设计，排水疏导措施，升压分级的划分，试验管段的稳定措施和安全措施等。
试验管段注满水后，宜在不大于工作压力条件下充分浸泡后再进行水压试验。
管道升压时，管道的气体应排除；升压过程中，发现弹簧压力计表针摆动、不稳，且升压较慢时，重新排气后再升压；分级升压，每升一级应检查后背、支墩、管身及接口，无异常现象时再继续升压；试验过程中，后背顶撑、管道两端严禁站人；水压试验时，严禁修补缺陷，遇有缺陷时，做出标记，卸压后修补。
3.2 预试验阶段
将管道内水压缓缓升至试验压力，持压30min，期间如有压力下降可注水补压，但不高于试验压力。如有漏水现象应及时停止试压，查明原因并采取相应措施后重新试压。
3.3 主试验阶段
水压升至试验压力，持压15min，停止注水补压；当15min后压力下降不超过允许压力下降数值时，将试验压力降至工作压力并保持恒压30min，进行外观检查若无漏水现象，则水压试验合格。
3.4 并网
管道水压试验合格后，并网运行前进行冲洗消毒，并经检验水质达到标准后，方可允许并网通水投产。
4 沟槽回填
管道铺设完毕经监理工程师隐蔽工程验收合格后，应及时进行回填，以避免沟槽塌方挤坏管道，回填具体要求按施工图设计。回填作业应尽可能与沟槽开挖、管道敷设等形成流水作业。
4.1 回填至设计高程，管道两侧宜同时进行，以防管道发生移位；管顶以上回填时注意对管道的保护和竖向变形。
4.2 严格按照设计要求及相关规定控制后好回填材料含水量、每层虚铺厚度及压实度。
4.3 沟槽回填时砖、石、木块等杂物应清除干净；回填材料运入槽内时不得损伤管节及其接口，在抹带接口处、防腐绝缘层或电缆周围，应采用细粒土回填。
4.4 质检员在回填施工中，应严格按照施工规范及质量检验评定标准对施工质量进行验收，检查验收合格后报请监理工程师验收，并做好质检记录和验收记录。
5 结论
给水管道的正常运行是保证生产、生活正常进行的前提，在施工过程中需严格按照施工技术要求进行施工，保证管道的工程质量。
【参考文献】1国家质量技术监督局 中华人民共和国建设部.现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB50236-98）.北京2焦永达.给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）.北京：中国建筑工业出版社，2008
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