污水管网施工工法.docx
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污水管网施工工法
明挖管线施工工法
1.特点
管线明挖施工方法相对现代较先进的非开挖管道施工（顶管法和微型隧道）而言，具有直观性强，施工技术易于掌握，人员易于培训，施工点易于广范布置，地下公共设施易于处理，成本较低等诸多优点。
但对于开挖中的塌方处理与边坡支护要做大量的辅助施工，这正是明挖施工的瓶颈之一．***污水收集管网工程明挖管线施工的主要特点如下：
1）分项工程多：
明挖管线分项工程主要包括：
污水管道/压力管道/光纤管道的沟槽开挖、管道安装、管沟回填，污水检查井/入户井的施工，入户连结，沥青路面的恢复，各种硬化地面和原有花草树木的恢复.
2）与居民的生活联系性强：
管线布置大部分靠近居民的院墙，同时入户连接直接在居民院子内挖沟施工，这样，施工和居民的生活相互受到影响，对工程进度产生负面影响。
3）地下设施多，图纸标示不全面，不准确，经常造成公共设施破坏，临时停工及维修影响工程进度
4）地质条件恶劣，石方开挖，沙土塌方，高地下水广泛分布，辅助性施工占用大量的人力材料设备及工期，束缚了工程的进度。
2.适应范围
该施工工法适用于***污水收集管网工程污水无压管线的施工。
3.工艺原理
管网系统的工作原理：
居民的生活废水通过入户管→支管道→主干管这三级管道形成的网络汇集到中心泵站，由中心泵站的泵送系统通过提升管线送到污水处理厂，进行集中处理。
明挖管线的工艺原理：
根据设计好的系统化的坡度管线施工图，进行沟槽开挖，管道安装，管沟回填，同时按照一定间距布置检查井和入户井，把管网与居民的排水终端连接起来。
检查井的作用在于把来自不同方向的污水汇集一起，排到主管道，同时井自身作为可敞开式节点，也为以后疏通管道堵塞提供了方便。
4工艺流程
5.施工要点
5.1施工准备
技术准备：
有批准的车间图，审核无误，然后就施工程序和技术参数向现场人员交底
场地安排：
提前安排弃渣场地，管道堆放场地，施工机械和材料停置场地，临时办公室场地，所用地要获取相关部门的同意
材料准备：
各种永久材料如管道，管箍，密封圈，井和盖板，井盖等只有准备齐全工程师才允许开工，另外对施工材料和施工机具要准备充足．
5.2管线施工程序要点
5.2.1地下探测
开挖前管线探测一定得全面，考察沟内和沟两边的各种公共设施标志，配合探测仪，及挖探坑进行，发现管线，做好记录，并向一线施工人员做好现场交底，一线负责看管开挖的人员做好交接班
5.2.2开挖边线
5.2.2.1不塌方土质：
单管管沟底部理论开挖宽度为1.5倍管道直径+300mm,对于不塌方土质,挖深小于4.5米的，考虑反铲斗宽和小型震动碾轮宽（型号sakaiHS66ST宽63cm）上口实际开挖宽度可以定为800mm,沥青路面切缝宽度可以为1米．
5.2.2.2对于塌方地段：
根据塌方情况结合支护方法决定合适的坡比，沥青路面的两条切缝间距宜稍微放宽，防止后续由于塌方而导致沥青路面悬空．要考虑放坡开挖边线根据挖深及土质稳定性情况确定放坡情况．
5.2.23对于挖深超过5米的，要考虑普通反铲二次开挖或使用长臂反铲。
如果采用二次开挖方案，第一次开挖的管沟宽度要能容许反铲二次开挖时的回转，回转高度处的宽度大约为6.6米（小松反铲200或220）
5.2.4开挖批准
如果安全措施有特殊要求的（如切路，繁忙地段），要按照相关措施布置安全设施，请工程师和相关人员验收获批准后开挖。
5.2.5地砖花草植被土，开挖出的植被土，花草，地砖要放到专门地方加以保护，养护，供后续恢复使用
5.2.6垫层滤料和包裹料施工
1）.对于检查井之间的管线：
垫层及包裹滤料采用10mm的天然石子，对于内径不大于300mm的管道，垫层厚度为150mm，大于300mm的管道，垫层厚度为200mm，对所有管径的管道，包裹料要高于管道顶面300mm．石子的铺设宽度为整个沟的宽度，垫层需要用平板夯夯实；对于大直径的管道，包裹料回填至管高一半时需要用木棒在管两侧插捣，使石子填满管子底部．
2）.对于入户井之间的管线：
垫层及包裹滤料采用沙丘砂，垫层厚度15cm，包裹料厚度高于管顶30cm,垫层用平板夯夯实。
5.2.7土工布施工
如果管道处于永久地下水位以下，要铺设土工布；或者在洼地区域，大量过水涵洞等地方，工程师会根据具体情况决定是否需要增铺土工布．土
工布施工中，避免破损，开洞，如果有，那么需要在破损处额外贴一块土工布，搭接，并经得工程师同意．如果土工布长度不够，需要搭接，搭接宽度为500mm（按规范4.4.15的要求）．无论是介于检查井之间还是入户井之间的管线，如果安装的管道是位于永久地下水位以下，垫层料和包裹料必须用天然10mm的石子，并被土工布封闭。
5.2.8管道安装
1）.清洗：
连接管子前，接头部位内外清洗，除去灰尘，然后擦干净，管箍内壁和管头涂润滑剂，安装密封圈，连接.要注意避免细砂等颗粒粘在润滑剂上，防止以后该处渗水．
2）.对于小直径upvc管子，人工可以搬运到沟内，进行安装，在沟内做龙门板，挂轴线，找正管子轴线，然后一小段一小段地调高程，同时每隔一定间距用沙袋压住管子，防止施工人员行走碰撞管子，高程变动，同时避免填包裹料时倾倒的石子使管子移位．
3）.对于象GRP大管道，需要用反铲或吊车吊入沟内，安装．其基本工序为：
沟底撒白灰线，标出管子轴线→待装管子下面垫方木→粗略安装→抽掉方木→调整位置和高程．管子吊入沟内之前，将管子一头先套管箍，另一头作为插入端，避免沟内装管箍，这样可以提高安装速度．事先在沟内待装管子下面垫方木，GRP管子吊入沟内的同时，将管子一头粗略插入前一根管子的管箍内，然后摘掉吊钩，反铲/吊车可以开走．在接头位置沿管子两侧各绑一根3t扎带，将管头拉入到要求的连接深度，这样连接完成．待整条管线粗略安装好后，利用反铲稍微抬起管子，抽掉方木，同时调整管子的轴线和高程．
4）.对于切割的非标准管道要经过工程师的验收或同意后再进行使用，特别是GRP管子，其切割、打磨和涂环氧的每道工序由经过培训的人员施工，在安装前需要经过材料工程师的验收并签字。
5）管道的安装误差：
高程±3mm,轴线长度±12mm
检查井/入户井之间的污水管线不能为曲线，必须是直线，每段要经过透光试验（见后述）．
5.2.8回填土要求
1）.压实度要求（条款2.4.2）：
包裹料上面两层回填土其压实度不小于90％，原始地面1.5米以下深度，回填土压实度不小于90％，其它层大于95％
2）材料要求：
.回填料粒径不大于65mm，含水量误差不超过±2％，宜在回填前在现场拌制好含水量合适的土，然后拉倒沟内回填
4）.压实后每层厚度为150mm～250mm，虚铺厚度比压实厚度高约3cm（对沙砾土）
3）土料来源：
如果现场土不符合回填土质量要求，那么需要从别处借土，要做好借土记录（数量，来源）和借土的MDD和最佳含水量值．
5.2.10路面恢复
5.2.10.1材料要求
1）.底基层（Layerofimprovedsub-grade）材料从开挖料中选取，CBR值不小于30％
2）.基层料（sub-base）CBR值不小于30％，最大粒径不超过75mm，可以从开挖料中选取
3）.路基料（roadbase）从当地的一家供货商提供，最大粒径不超过50mm
4）.沥青透层：
MC-70,由我方自己购买，经工程师验收后使用
5）.沥青混凝土由当地供货商提供．
5.2.10.2回填施工
1）厚度：
土的回填厚度为压实后20cm,宜在沟外拌和后立即使用，含水量要适中．底基层,基层的压实度取样可以用核子密度仪，而路基层的压实度取样必须用灌砂法取样．
2）压实度：
底基层,基层的压实度要求为不小于95％，而路基层的压实度要求为不小于98％，沥青混凝土的压实度不小于96％
3）温度要求：
沥青油透层铺撒时温度60～80℃，沥青混凝土由专业分包商施工，铺筑时的温度150～165℃
4）注意事项：
我方仅施工回填土和撒沥青油，撒布沥青油时，铺满工作面，均匀一致，做好温度记录；沥青混凝土铺筑时间在沥青油透层干后，开始施工，在夏季高温时约在沥青油撒后24h
新旧路面接缝处的回填土碾压及沥青面层施工应特别注意，保证压实到位
5）需要施工的层数及要求如下表：
（从上向下）
表格1
SN
分层（自上而下）
英文名称
厚度
质量要求
材料来源
1
沥青混凝土面层
thelayerofpavement
50/80/100mm三种
压实度不小于96%
分包商施工
2
沥青油层
MC70 primecoat
约0.8～1.2kg/m2
覆盖面均匀一致
购买后我方施工
3
路基层
layerofroadbase
150mm
不小于98％
开挖料中选取
4
次基层
layerofsub-base
150mm（面层50mm）
200mm（面层80mm/100mm）
不小于95％
开挖料中选取
5
底基层
Layerofimprovedsub-grade
300mm（分两层施工）
不小于95％
开挖料中选取
5.2.11.试验要求 无压管线总共涉及到6种试验,见下表
表格2
SN
名称
适用范围
关键技术参数
试验时间
技术条款
1
气密试验
必作，但直径≦800mm
10毫巴
管顶标高验收后，回填前
技术条款6.2.2
2
变形试验
必作
GRP:
0%,2%,4%
UPVC:
3%,5%
GRP:
三次试验
UPVC:
两次试验
技术条款4.4.9.2
技术条款4.4.9.3
3
透光试验
两个井之间管道为直线
整园斑，非椭圆
管道安装后
技术条款4.4.4
4
水压试验
必作，但直径≦800mm
管道埋深+1.25米或者4米水头，两者取大值，
回填到顶后，在路面恢复前
技术条款6.2.2
5
渗透试验
高地下水位
1升/天/米管/米直径
试验3天前，停止管道附近降水工作
技术条款6.2.2
6
视觉检查
对于直径>800mm的污水管道，不做气密和水压试验，视觉检查合格即可，技术条款6.2.2
5.2.11.1.气密试验（技术条款6.2.2）：
1）试验时间：
在包裹料回填到管子一半高度时候进行．
2）使用范围：
用于管道内径不大于800mm的管线，对于内径大于800mm的管线，不做气密试验，靠视觉检查，合格即可。
3）试验时间要求：
夏季，在日出后4小时至日落前4小时不能做实验，除非获取工程师的许可。
4）试验压力：
100mm水头，即10毫巴
5）试验过程；在两个井之间的管线，充气到10毫巴，然后两分钟的稳定时间，稳定后是5分钟的验收时间。
两分钟的稳定时间内可以充气或放气，气压稳定后然后关闭阀门．开始检查．
6）合格标准：
如果在5分钟时间内，气压维持不低于7.5毫巴，则认为通过。
7）设备和仪器：
毫巴表及连接配件，气泵，打气筒，12.5KW发电机,管道堵头，球阀及连接配件和连接输气管
8）连接图：
5.2.11.2.水压试验：
（技术条款6.2.2）
1）试验时间：
在回填土结束后进行．
2）试验压力（水头米）：
在管道埋深+1.25米或者4米两者取大值，
3）稳定时间：
30分钟，保证管道充分吸水
4）检查时间：
60分钟，
5）合格标准；如果在60分钟内，补给水量不超过每30米每米管径7.5升，合格。
另外，在地下水位较高的地段，用渗透试验取代水压试验（技术条款6.2.2）．
6）．水要求：
饮用水
7）.过程：
打开排气阀1，从较低的一段开始充水→待水溢出排气阀时关闭排气阀1和阀门4，停止加水→启动加压泵，缓慢加压至试验压力→维持稳定30分钟，让整个管线管道充分吸水→30分钟后开始检查时间，通过加压泵向管线内加水，维持试验压力不变，持续60分钟→统计这60分钟内加压泵向管道内的输水量．
8）连接图：
插图2
9）器材：
水压表（根据试验压力选合适量程的表），加压泵（推出压力0.3Mpa），球阀以及连接管件
5.2.11.3.变形试验：
（技术条款4.4.9）（主要是竖向变形）
柔性管道（pvc,upvc,GRP）管道都得作变形试验，按照技术条款4.4.9的要求。
试验设备：
对于名称直径<600mm的柔性管子，用拉规定直径的木珠（1-通过待测管道，如果能通过，则认为合格．
对于名称直径≥600mm的管道采用带有弹簧的伸缩杆进行试验（经与工程师协商，已经同意用带弹簧的刻度杆配照相机和小车试验，照相结果刻光盘报工程师）
参数要求：
GRP管子：
1st阶段：
0％，不能有负值，在包裹料回填完后作。
2nd阶段：
≦2％，回填到顶后作
3rd阶段：
≦4％ 整个工程竣工验收前作
Upvc&pvc管子：
1nd阶段：
≦3％，回填到顶后作
2nd阶段：
≦5％ 整个工程竣工验收前作
5.2.11.4.透光试验；两个污水井之间的管线如果是直线，要求进行透光试验，用高强度的手电筒照光通过管道，从另一端能看到手电筒的射光状态，则认为合格．
5.2.11.5.渗透试验；管道回填完后进行。
对于高地下水位区域，可以不做水压试验，取代之为渗透试验。
在试验3天前，将试验管线周围的降排水施工停止，并将待测管线所有的端头堵死。
如果自然渗水量不超过1升每天每米管道每米直径，就算合格。
5.2.11.6.视觉检查：
对于直径大于800mm的污水管道，不做气密和水压试验，视觉检查管道和节点位置，合格即可，
5.3井施工程序要点
5.3.1总述
位于居民院墙外的所有井原则上与管线同步施工．井型根据功能分为大井检查井和小井入户井两种大的分类，检查井根据直径和筒长分为A,B,C,D,D1,E,E1,F,F1,G十类（（井筒内直径从（¢1000到¢3500），入户井根据直径分为A（¢600）,B（¢800）,C（¢1000）三类．总体上，两大类井的施工程序基本相同，区别在于检查井的井筒底部作混凝土垫层，而入户井的底部铺石子垫层．
5.3.2坑底处理
井坑开挖控制超挖，挖完后虚土经平板夯夯实
5.3.3.垫层材料
检查井下混凝土垫层10cm厚，超出井外边缘10cm,级配C级（C15/20）混凝土，入户井下碎石垫层15cm厚，超出井外边缘10cm
5.3.安装井
控制井的中心位置，各支管的方向对正，高程准确，井筒竖直．误差要求中心±12mm，高程3mm,在吊装HDPE井时，要选择合适的吊点，不能在吊装中使焊接部位出现裂缝；吊装中避免突出井壁的短管碰撞他物，避免焊接处起裂缝和短管脱落；安装盖板时，在hdpe井顶部和盖板之间需要放柔性橡胶板.
突出井筒外围的管道暂时用管子堵头封堵，如果是HDPE管头，用厂家配带的堵头．如果是UPVC管则用UPVC堵头堵住，防止进土和进水．
5.3.5混凝土外表沥青油涂层
所有地面以下的混凝土外表面都得涂刷沥青油，要求三层,涂刷均匀，包括跌水混凝土和盖板上部haunch混凝土外表面，沥青油用ploycoat-RBE.
5.3.6.在井内壁环氧漆涂层
在延长圈内壁涂刷环氧漆涂层，要求三层，涂完后从井盖框下到hdpe井顶面为一个光滑的环氧涂层面,环氧漆ploypoxy-CT（PARTA和PARTB混合后使用，根据AB各自的容量确定拌和比例）．
5.3.7混凝土
1）.跌水和延伸圈周围混凝土为C30/20，A级,使用我公司拌和站拌制的混凝土．
2）.跌水混凝土内埋设钢筋网片，网片与HDPE井通过焊在井外壁的环连接，箍紧Ø8＠1000mm，竖向钢筋4Ø12．混凝土轮廓长方形，保证待包管道周围有15cm的包裹层．
5.3.8井周围回填.
井周围回填土同步上升，不能侧重填一侧，避免土压力作用使井身倾斜，回填土压实度要求同管沟压实度．变径管上部回填时，夯实力度宜控制，避免由于压力过大引起接缝开裂．
5.3.9盖板安装
井筒上部的盖板集中预制后，运到现场安装．在井上边沿与盖板接触面中间放置一层柔性橡胶板，起到保护井上边沿的作用．
5.3.10.延伸圈和井盖砌筑
延伸圈和井盖框砌筑用砂浆，无具体标号要求
5.3.11抗浮措施
如果地下水位较高，井需要作抗浮措施．在加工井时，井筒外壁适当高度焊接抗浮板和加劲勒，伸出筒外缘宽度根据计算确定，然后在井周围回填土时，在抗浮板处浇规定方量的混凝土．在这些混凝土被土掩埋前，外表涂刷三层沥青油．
5.4其它事项
5.4.1降水
5.4.1.1地下水位较低
根据地下水位情况决定采取何种降排水措施，如果地下水位仅仅高于沟底面不超过1米，涌水量不大的情况下，可以采取沟内明排的方法，开挖时，沟底加宽，在沟地面一边布置排水沟，宽约30cm,深20cm，沿着排水沟按照合适的间距布置集水坑，集水坑处用3寸汽油泵排水．在沟底面整平验收后立即铺土工布，铺垫层滤料，安装管道并验收．由于包裹料在整个沟宽范围内包括排水沟全填，因此包裹料填完后地下水会淹没包裹料，因此集水坑位置暂时不填包裹料，仍然抽水，同时抓紧回填相邻集水坑之间的第一层土．第一层回填土完成后其顶面应该高于地下水位，而且能保证顶面干燥，压实度取样合格．在相邻集水坑之间的部分第一层回填合格后，然后把集水坑部位回填完，争取在第一层回填完后，回填土顶面超过地下水位高，整个沟内不再有渗水，便于后续回填．
5.4.1.2地下水位较高（或涌水量较大）
深地下水如果对于涌水量较大，或者地下水位高于沟底面一米的情况，应该采取打井降水的方法，先把水降下到低于沟底面，然后按照开挖铺管回填的顺序正常施工.
5.4.2塌方处理
5.4.2.1．对于轻微塌方段
在开挖好后，立即在塌方段沟的两侧壁布置挡土板或沙袋，两挡土板中间牢固对撑，防止塌方造成对施工人员的安全威胁和沟底二次清理．
5.4.2.2对于严重类似沙土严重塌方的地段
如果开挖深度不很深，不超过2.5米，现场场地可以通过加宽沟开挖宽度的办法施工的，在沟开挖好后，两侧适当采取挡土措施，然后施工．
5.4.2.3严重塌方段
如果遇到严重塌方段，象KUWAIR和GUBRA的沙土开挖，开挖深度较深，现场不允许扩宽沟的宽度，就得采取钢板桩支护或打工字钢桩（在开挖过程中两个工字钢中间塞木板，并随开挖深度让之下沉的支护方法）．钢板桩或工字钢桩在打入地下前，一定得事先探测所在地地下设施情况，避免破坏这些设施。
5.5入户连接
由于整个污水处理系统还未启用，管道在与户主的末端井连接之后，将管道入口堵死，防止污水进入．鉴于多数末端井为砖砌井，内尺寸40X40X30CM，为便于以后易于拆除封堵并不破坏管道，宜用薄铁皮靠到入口处，铁皮背后浇少量低标号快凝砂浆．
5.5.1材料要求
1）管材upvcØ160
2）垫层料和包裹料，沙丘砂
3）回填土，原地开挖料
4）灌缝水泥浆1：
4，混凝土C20/20
5）末端井内入口封堵，用铁皮25X25cm外压快凝砂浆
5.5.2做法简图
6.主要施工设备
阿曼项目二工区一队主要施工设备表
表格3
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
轮胎式反铲
JS175W
辆
1
开挖，顶板吊装，填料
2
两头忙
JCB3CX
辆
1
3
路面切路机
BFS1345B
台
1
4
平板夯
CPT90B
台
2
5
冲击夯
LT600
台
2
6
小碾子
Sakiahs55st
台
4
7
北方奔驰自卸
ND3260DS
辆
1
开挖料和回填料运输
8
三菱自卸
DR2-0110S
辆
1
运送小型构件，设备，材料
9
混凝土罐车
SGZ5260GJB
辆
1
跌水和垫层混凝土由拌和站供应
10
洒水车
SGZ5141GSS
辆
1
回填供水
11
皮卡车
FORT
辆
1
接送试验人员物品，人员调动
7.劳动组织
阿曼项目二工区一队劳动力组合表（34人）
表格4
序号
工种
人数
工作内容
备注
1
队长
1
负责本工区管线和井的施工生产与协调，按照技术要求施工，对本工区的质量负责
按照现场工作需要，各工种服从队长的统一调度
2
副队长
1
协助队长抓好本工区的全面生产任务
3
工长
1
负责本工区取样，检测，测量工作
4
班长
4
带领本班人员做好本班的专业任务，对本班的质量负责
5
管子工
4
安装管子和井，负责气密、水压试验等各种管道试验
6
木工
2
负责跌水，垫层，haunch砼支模板
7
泥瓦匠
2
负责延长圈，井框砌筑，沥青油，环氧层涂刷
8
混凝土工
1
混凝土入仓，振捣，收面
9
帮工
10
沟底平整，垫层滤料，包裹料回填以及回填土，地面恢复施工
10
操作手
4
开挖，倒滤料，碾压
11
司机
4
自卸车，皮卡，混凝土罐车，水车等
8.质量标准
8.1质量依据：
技术条款种的相关条款和规定的遵守规范
8.2材料要求：
各类永久材料执行技术条款规定的相关条款
8.3误差要求：
管道安装 高程±3mm,轴线长度±12mm
井安装 高程±3mm,中心偏差±12mm
混凝土轮廓±5mm，垫层顶面±20mm 盖板顶面±5mm
9.安全措施
9.1施工场所：
沟两侧布置塑料墙或者围栏，用隔离网封闭；清除沟顶面易坠物体，保障沟内作业人员的安全；施工场地附近设置合合理数量的警示牌，警示灯，限速标志等，派专人疏导交通，夜班有专人巡视检修安全设施．
9.2安全员：
工区设置专门安全员，检查现场的安全设施布置和施工人员的安全操作，负责工区安全会议的召开，起到巡视，督促，防范，纠正，弥补的作用。
9.3交通管制措施：
对于重要交通部位，按照当地政府部门的要求布置安全设施，并严格执行与维护。
9.3地下设施：
开挖前做好地下设施的探明，暴露，向施工人员的交底工作，开挖中做好支护措施，开挖后要做到经常检查和维护。
9.4事故处理程序：
一旦发生事故，立即向项目部质安科汇报，由质安科联系相关部门解决。
9.5安全措施的依据：
按照当地政府部门的交通措施要求和我企业的安全施工手册
10效益分析
做好下列几点来提高明挖管线的效益：
1）.引进先进的施工设备，加快施工进度（如洗挖机引用，加快了岩石开挖进度）
2）.优化工区队伍的组织结构，提高团队工作效率
3）.优化施工队伍的设备配置，提高设备的使用率
11工程实例
根据以上人员与机械设备结构情况和大井连接小井数量与井间距离，一个队的月平均生产量为管网线250米（Ø200mm）入户线350米（Ø160mm），检查井6个，入户井约35个，以下为该队实际生产量统计：
表格5
序号
工程项目
公称直径X长度m
工程量
开工时间
完工时间
环境条件
1
Azaibah3-1-2
DN200X394
开挖，铺管，回填
11月1日
11月30日
沙砾土，轻微塌方,需要局部轻微支护
2
Azaibah3-1-2
DN160X40
3
Azaibah3-1-2
检查井 6个
安装井，混凝土浇筑，回填，地面恢复
4
Azaibah3-1-2
入户井 10个
5
Azaibah4-2-2
DN200X148
开挖，铺管，回填
11月1日
11月30日
沙砾土，轻微塌方,需要局部轻微支护
6
Azaibah4-2-2
DN160X353
7
Azaibah4-2-2
检查井 13个
安装井，混凝土浇筑，回填，地面恢复
8
Azaiba
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