顶管水压试验施工方案.doc

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扬州市东线供水工程Ⅱ标管道试压施工方案

目录

一、工程概述 1

二、相关参建单位 1

三、试压执行的标准 2

四、管道试压的总体安排 2

五、试压设备安装调试 6

六、钢管段试压 7

七、水压试验的安全保证措施 10

上海市基础工程有限公司 -11-

管道试压施工方案

一、工程概述

扬州第五水厂清水管道工程夹江管线穿越（穿过夹江倒虹管）工程项目最高日设计流量16万吨/日，压力流输送，管道设计压力为0.6MPa，顶管施工完毕后进行水压试验，试验压力为0.9MPa，不要求做管道强度试验。

管道采用外径2020mm、内径1972mm、壁厚24mm的钢管，管道长度880m。

管道施工方式采用顶管法，西段管道中心标高为-9.0m，东段管道中心标高为-25.0m，管道坡度为18‰向下；管道两端为沉井连接，西侧沉井作为顶管工作井，井内径为13m，外径为15.4m，井底标高为-14.5m，制作高度为17.1m；东侧沉井作为顶管接收井，井内径为9.0m，外径为12.4m，井底标高为-31.7m，制作高度为33.39m。

本工程防腐采用IPN8710互穿网络防腐涂料。

外防腐采用环氧沥青玻璃鳞片防腐涂料，内防腐食品级防腐涂料。

二、相关参建单位

建设单位：

扬州自来水有限责任公司

设计单位：

南京市市政设计研究院有限责任公司

勘察单位：

江苏省工程勘测设计研究院有限责任公司

监理单位：

上海三维工程建设咨询有限公司

施工单位：

上海市基础工程有限公司

三、试压执行的标准

依据规范要求，管道水压试验的分段长度不宜大于1000m。

试验压力按照设计要求为0.9MPa。

我项目部将在顶管工作井井内的连通管管道内和接收井井内的连通管管道内各设置一个封堵，以便试压，封堵在试压结束后拆除。

试验要求按照《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）的规定执行。

四、管道试压的总体安排

（一）施工程序

施工准备→设备安装调试→试压→验收→放水

（二）钢管段试压施工准备

1、水压试验前准备：

管道水压试验前要编制试验设计，其内容如下：

（1）后背及堵板的设计。

（2）进水管路、排气孔及排水孔的设计。

（3）加压设备、压力计的选择及安装的设计。

（4）排水措施及方案的设计。

（5）升压分段的划分及观测制度的规定。

（6）试验管段的稳定措施及安全措施。

2、水压试验步骤:

（1）连接好试压装置，接通水源。

（2）打开水泵向管道内灌水，管道内灌满水后，关闭水泵，并封盖工作井内人孔洞上的盖板。

连接盖板上的进水口与水泵，此时逐步打开放气阀，放气阀连续出水，表明管内空气排除，水灌满后浸泡时间不少于24h。

（3）预试验阶段：

升压按分段进行，每次升压以0.2MPa左右为宜，并检查管身及接口，当无异常现象时方可继续升压。

当压力升至试验压力（0.9MPa）后，保持恒压30min，期间如有压力下降可注水补压，但不得高于试验压力；检查管身、附件和接口无破损及漏裂；有漏水、损坏现象时应及时停止试压，查明原因并采取相应措施后重新试压。

（4）主试验阶段：

停止注水补压，稳定15min，当15min后压力无下降时，将试验压力降至工作压力（0.5MPa）并保持恒压30min，进行外观检查，若无渗漏为合格。

3、注意事项：

（1）管道升压时，管道的气体要彻底排除，升压过程中，当发现弹簧压力计指针摆动、不稳且升压较慢时，应重新排气后再升压。

（2）试压过程中，后背顶撑、管道两端严禁站人。

（3）试压过程中，严禁对管身、接口进行敲打或修补缺陷，如有缺陷时，应作出标记，降压后再修补。

（4）管道灌水时，水流速度不宜过快，应使进入管道的水量与排气量相匹配，以免影响试验效果或造成爆管事故。

试压前应将试压方案报项目监理及业主审批，同意后方可实施。

4、施工准备

（1）人员准备：

管理人员：

3人

电焊工：

4人

普工：

4人

（2）施工机械准备：

25吨吊车：

1台电焊机：

2台电动多极试压泵：

1台

压力表：

量程为1.6MPa，压力表精度0.4级3个

φ100㎜水泵（扬程50m）：

1台/套

（3）施工材料：

DN25阀门3个；DN50阀门2个；DN100阀门1个；DN180×4

试压水箱（3.0m×4.0m×3.0m）：

1个渗水量槽：

1个

DN2000堵板（δ=24）2个

（三）DN2000堵板设计计算：

①材料的选用及焊接方式：

钢管段试压堵板采用δ=24㎜钢板加24㎜厚筋板井字肋，肋板上再加腹板。

②水传至堵板的总推力为：

N=π/4·D2·P=0.785×1.9722×1.06×106=3237.5kN

D——钢管内径为1.972m；

P——试验压力为0.9MPa，顶管两端中心高差约16m，顶管段水压力为0.9+0.16=1.06MPa。

③焊缝承受水压力验算

lw=N/（he×lw）=N/（0.7×hf×fwf）=3237.5×103/（0.7×20×160）

=1445mm即为1.445m

lw——角焊缝的长度；

he——角焊缝的有效厚度；

hf——角焊缝的厚度；

fwf——焊缝的设计强度，160N/mm2。

实际焊缝长度：

π×1.972×2+8×（0.3+0.22）×2=16.515m。

安全系数取4，即1.445×4=5.78＜16.515，满足要求。

④计算方法

计算出一定数量的筋板抗变形力和管道压力水的总作用力平衡.用一定数量的筋板焊接在钢板上，其抗变形力大于管道压力水的总作用力，用24㎜钢板的抗变形力作为保险系数。

a）假设用4块筋板将圆形钢板分成9块长条形，压力水最大作用面积S=1.972×1.972÷9=0.4321m2

b）作用在1.972m长条形的均力为：

q=S·P/1.972=0.4321×1.06×106÷1.972=246.2kN/m

（P为DN2000顶管段试验压力）

c）设最大变形量为5mm

f=5ql4/（384EI）

I=ab3/12=（0.024/12）b3=0.002b3

f=5×246200×1.9724/（384×2.1×1011×0.002b3）≤0.005

f——钢板挠度；

q——分布力大小；

l——长度1.972m；

E——钢板弹性模量，2.1×105N/mm2；

I——矩形惯性矩；

EI——刚度；

a——筋板厚度，24mm；

b——筋板宽度；

b≥0.285m，b取300mm即可。

d）同理可知：

最大作用面积抗变形筋板宽度能够满足刚度需要，其余小于最小作用面积都能满足刚度的需要。

e）堵板与钢管采用双面焊，筋板两侧与钢板都焊接角焊缝，筋板端头两侧都与钢管焊接。

焊缝等级二级，焊条型号E4303。

五、试压设备安装调试

1、封头安装：

将试压封头与管线连线并将压力表、注水管线、排气溢流管线、试压泵管等与封头连接。

2、压力表安装：

试压压力表应经过校验合格后并应铅封，压力表的量程为1.6MPa，压力表精度0.4级精密压力表，表盘直径为150mm，最小刻度不应大于每格0.02MPa，压力表在试验管线的首末段最低处排气法兰盖上各安装一块。

压力表安装在与注水管线、排气溢流管线轴线向垂直的支管上，支管为DN25×4钢管并配DN25阀门一个，支管长1m。

设备安装完毕后，应进行调试以检验设备运行情况及管件加接的严密性，使其保持完好状态。

六、钢管段试压

1、管道的压力试验按照GB50268-2008《给水排水管道工程施工及验收规范》中管道试压技术要求进行。

在进行分段试压前必须进行分段清管，分段清管应确保管道内的污物清除干净。

水压试验不能在下雨天进行。

2、管道水压试验前，必须将井内支撑安装完毕。

管道的支墩与锚固结构等均应完成并达到强度后才能进行水压试验。

焊口的局部范围先不回填，待水压试验合格后再回填。

3、水压试验严格执行试压方案。

试压前，应检查各焊口及连接组件是否具备试压条件。

4、试压系统的压力表、安全阀及封头短节、上水、试压泵必须齐全且处于良好的工作状态。

试压用压力表数量不少于2块，分别安装在试压管段的首末端，精度等级不低于1级，测压值要至少达到量程75%，表盘直径不小于120㎜，最小刻度不大于每格读数0.2Mpa。

工艺安装图

5、试压程序

准备工作→建立上水系统→管道清洗→封堵→注水排气→管道严密试验→排水

（1）注水：

通过注水管线由压力泵将水缓慢注入管线中。

注水时，应将实验管段上排气阀井的排气阀和排气溢流管上的阀门打开，将管内空气排尽，直至有水从排气阀管和溢流管中流出，且水中无气泡涌出方可关闭阀门。

并将排泥管、排气阀井的排气管出口用法兰封死。

（2）升压：

管道充满水后，经过24小时后可进行水压试验。

本标段试验压力0.9Mpa。

（3）升压前应将阀门井中所有阀门打开。

升压时，升压速度不宜过快，试验压力应均匀缓慢上升，当升压至试验压力的1/3时，停压15min。

若未发现异常情况或问题，方可继续升压，继续升压至试验压力的2/3时，停压15min。

若未发现异常情况或问题方可继续升压，直到试验压力。

（4）管道升压时应分级升压，每升一级就检查靠背墙、支墩、管身及接口，当无异常现象时，再继续升压。

升压过程中，当发现压力表指针摆动、不稳，且升压较慢时，应重新排气后再升压。

（5）稳压及验收

当压力慢慢升至试验压力时，停止升压开始计时、试压。

强度试验合格的判定，稳压10分钟无压降时，强度试验为合格。

检查管道及附件无损坏后，使管道试验压力降至工作压力，并保持恒压30min，并计量恒压时间补入试验管段内的水量。

稳压期间施工单位会同业主和监理对管线接口及管线附巡视检查。

（6）管线检查：

检查接口及管线附件，如无断裂、变形及较重渗水现象，管线强度试验即为合格，可进行渗水试验。

如试验达不到要求，必须找出原因，修整好再做渗水试验。

（7）水压试验过程中，严禁对管身、接口进行敲击或修补缺陷，遇到缺陷时，应作出标记，卸压后修补。

（8）当管线压力降至严密性试验压力时对全线进行详细检查，检查由业主及监理参加，检查包括：

管道有无渗漏和压降情况、温度变化情况。

（9）在试压过程中，严禁敲击受压组件的任何部位。

（10）试压时，要派专人巡线。

6、严密性试验结果的评定和返修工作：

1）严密性试验稳压时间后，经检查无渗漏、压降率不大于1%严密性试验压力值为合格。

2）若压降率超过允许压降率，应设法找到漏点，将压力降低后方可进行焊接作业，清楚漏点后，进行复试直到合格为止。

3）经业主及监理确认，严密性试验达到标准要求后，按序打开所有排泥阀和放空阀进行放空，放水速度应控制，避免放空管产生剧烈振动。

7、排水

试压合格后，拆除临时试压装置，将试压段中的水排空。

8、填写施工记录：

试压完毕后填写施工检查记录，请业主和监理签字确认。

七、水压试验的安全保证措施

1、水压试验施工前应由技术人员对施工人员就试压的施工规范、技术标准进行技术交底、培训，并在试压施工前对施工中的重点难点进行安全、技术交底，试压施工中的安全问题是施工中的一个重点应作为一个重点。

2、试压人员施工前应对施工人员先对试压管段进行安全巡视，排除一切可预见的安全隐患，并在试压施工时对施工人员就安全防范措施做技术交底。

3、试压施工时，工地安全员应对管线沿线进行巡视，发现问题时及时解决，必要时立即停止试压。

水压试验时，应做到分级升压和分级升压前（后背、支墩、管身及接口）的检查工作。

4、试压管段沿线应与外界隔离，试压点、盲板处、压力表处应有专人看护，试压现场严禁闲杂人员进入。

5、试压现场应在醒目的位置悬挂警示标志。

6、试压时盲板前严禁站人。

7、试压过程中应对观看的群众尤其是儿童做好疏通、劝阻工作，尽量避免群众围观。