钢质给水管道施工.docx
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钢质给水管道施工
钢质给水管道施工
1适用范围
适用于城市给水工程中埋地钢质给水管道的施工。
2施工准备
2.1技术准备
1.施工前做好施工图纸的会审，编制施工组织设计及已向有关人员进行施工技术和安全交底工作。
2.收集掌握基础资料：
施工前，根据施工需要进行调查研究，收集现场地形、地貌、建筑物、各种地下管线和其他设施的情况；工程用地、交通运输及排水条件；施工供水、供电条件等基础资料。
对现况管线、构筑物的平面位置和高程与施工管线的关系，经核实后，已将了解和掌握的情况标注在图纸上。
3.施工测量：
完成施工交接桩、复测工作，并进行护桩及加密点布置。
4.完成对原材料和半成品检验试验工作。
2.2材料要求
1.钢管：
钢管必须具有制造厂的合格证明书，钢管的材料、规格、压力等级，加工质量应符合国家现行标准和设计规定。
表面应无显著锈蚀、裂纹、斑疤、重皮和压延等缺陷。
不得有超过壁厚负偏差的凹陷和机械损伤。
卷焊钢管不得有扭曲和焊缝根部未焊透的现象，直焊缝卷管管节几何尺寸允许偏差应符合表3-16的规定。
表3-16直焊缝卷管管节几何尺寸允许偏差
项目
允许偏差（mm）
周长
D≤600
±2.0
D＞600
±0.0035D
圆度
管端0.005D；其他部分0.01D
端面垂直度
0.001D，且不大于1.5
弧度
用弧长πD/6的弧形板测量管内壁纵缝处形成的间隙，其间隙间为0.1t+2，且不大于4；距管端200mm纵缝处的间隙不大于2
注：
1.D为管内径（mm），t为壁厚（mm）。
2.圆度为同端管口相互垂直的最大直径与最小直径之差。
2.钢管件
（1）弯头、异径管、三通、法兰及紧固件等应有产品合格证明，其尺寸偏差应符合现行标准，材质应符合设计要求。
（2）法兰密封面应平整光洁，无伤痕、毛刺等缺陷。
螺栓与螺母应配合良好，无松动或卡涩现象。
（3）石棉橡胶、橡胶、塑料等作金属垫片时应质地柔韧、无老化变质或分层现象，表面不得有
折损、皱纹等缺陷。
（4）金属垫片的加工尺寸、精度、粗糙度及硬度应符合要求；表面无裂纹、毛刺、凹槽等缺陷。
3.给水阀门
（1）阀门必须配有制造厂家的合格证书，其规格、型号、材质应与设计要求一致，阀杆转动灵活，无卡、涩现象。
经外观检查，阀体、零件应无裂纹、重皮等缺陷。
（2）对新阀门应解体检查。
重新使用的旧阀门，应进行水压试验，合格后方可安装。
4.焊条：
焊条应有出厂质量合格证，焊条的化学成分、机械强度应与母材相匹配，兼顾工作条件和工艺性；其质量应符合国家现行标准《碳素钢焊条》（GB/T5117）、《低合金钢焊条》（GB/T5118）的规定，并应干燥。
5.管道内防腐材料
（1）采用坚硬、洁净、级配良好的天然砂，含泥量不得大于2%，最大粒径不应大于1.2mm。
进场后进行试验，各项指标符合国家现行标准要求。
（2）水泥：
采用强度等级32.5级以上的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。
水泥应有出厂合格证，并经复试合格后方可使用。
（3）水：
宜采用饮用水，当采用其他水源时，其水质应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》（JGJ63）的要求。
6.砂垫层用砂：
采用中粗砂，砂中土含量不得超过8%，且不得含草根、垃圾等有害杂物。
7.管道外防腐材料
（1）沥青：
应采用建筑10号沥青，其质量和性能应符合《建筑石油沥青》（GB494）的规定。
（2）玻璃布：
应采用干燥、脱蜡、无捻、封边网状平纹、中碱的玻璃布。
当采用石油沥青涂料时，其经纬密度应根据施工环境温度选用8×8根/cm～12×12根/cm的玻璃布。
当采用环氧煤沥青涂料时，应选用经纬密度为10×12根/cm～12×12根/cm的玻璃布。
（3）外包保护层：
应采用可适应环境温度变化的聚氯乙烯薄膜，其厚度为0.2mm,拉伸强度应大于或等于14.7N/mm2，断裂伸长率应大于或等于200%。
（4）环氧沥青涂料：
宜采用双组分，常温固化型的涂料，其性能应符合国家现行标准《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》（SYJ28）中规定的指标。
2.3机具设备
1.机械：
起重机、挖掘机、翻斗车、运输车辆、推土机、蛙式打夯机、振动夯、压路机、切管机、发电机、试压用打压泵、电焊机、对口器具、千斤顶、吊具、电火花检测仪、无损探伤仪、电动除锈机、内防腐机等。
2.检测工具：
电火花检测仪、无损探伤仪、全站仪、水准仪等。
3.工具：
千斤顶、倒链、吊具、盒尺、角尺、水平尺、线坠、铅笔、扳手、钳子、螺丝刀、手锤、气焊、焊缝检测尺、钢刷。
2.4作业条件
1.地上、地下管线和障碍物经物探和坑探调查清楚，并已拆迁或加固，施工期交通疏导方案、施工便桥经有关主管部门批准。
2.现场三通一平已完成，施工管沟的地下水位降至槽底0.5m以下。
3.施工组织设计已完成审批手续。
3施工工艺
3.1工艺流程
施工准备→沟槽开挖、验槽→砂垫层铺设→下管→对口→管口焊接→焊缝检查
→管件安装→试压→固定口外防腐→管道内支撑（大口径管）→土方向填、井室砌筑
→管道内防腐→冲洗消毒、竣工
3.2操作工艺
1.施工准备
（1）选管：
管材进场后，应检查管材的材质、焊接质量、规格和型号，检查内外防腐层是否损坏，已损伤的内外防腐层需经修补合格后方可使用。
进场的钢管应逐根测量、编号、配管。
选用其壁厚相同及管径相差最小的管节组合，以备对接。
（2）管道运输吊装：
管及管件采用兜身吊带或专用工具起吊，装卸时应轻装轻放，运输时应垫稳、绑牢，不得相互撞击；管口及管道的外防腐层应采取保护措施。
（3）管道存放：
管节堆放宜选择使用方便、平整、坚实的场地，垫草帘或岩棉被以防止防腐层磕碰损坏，严禁钢管垒压。
钢管两端做好临时支撑，防止变形，见图3-8。
（4）测量放线：
参照“7.3管线工程施工测量”进行。
2.沟槽开挖、验槽
（1）沟槽降水、沟槽开挖、边坡设置及沟槽支护等参照“3.1管线基坑明挖施土方”施工。
（2）验槽：
基底标高、轴线位置、边坡、坡度、基底土质或地基处理经验槽后，沟槽开挖质量符合国家现行标准《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268）的规定，并满足设计要求。
槽底宽度应由设计确定，包括管道结构宽度及两侧工作宽度。
如设计未规定，管道结构每侧宽度可参照表3-16。
3.砂垫层铺设
回填砂垫层。
将砂子找平后用平板振动夯夯实，砂垫层的平整度、高程、厚度、宽度、压实度应符合设计要求，验收合格后方可下管。
4.下管
采用吊车配合下管时，严禁将管子沿槽帮滚放，使用尼龙吊带或专用吊具，不得损坏防腐层和钢管。
钢管要均匀地铺放在砂垫层上，接口处要自然形成对齐，严禁采用加垫块或吊车掀起的方法，垂直方向发生错位时，应调整砂垫层，使之接口对齐。
5.对口
（1）管道对口前应先修口、清根，管端面的坡口角度、钝边、间隙，应符合表3-17的规定；不得在对口间隙夹焊帮条或用加热法缩小间隙施焊。
（2）管道对口根据管径的大小，选择合适的专用对口器具，不得强力对口。
（3）钢管对口错口规定：
对口时应使内壁齐平，采用300mm的直尺在接口内壁周围顺序贴靠，错口的允许偏差应符合表3-18的规定。
（4）对口时纵、环向焊缝位置的确定
1）钢管定位时，钢管的纵向焊缝应位于中心垂线上半圆45°左右。
2）纵向焊缝应错开，当管径小于600mm时，错开的环向间距不得小于100mm，当管径大于或等于600mm时，错开的环向间距不得小于300mm。
3）加固环的钢管，加固环的对焊焊缝应与管节纵向焊缝错开，其间距不宜小于l00mm；加固环距管节的环向焊缝不宜小于50mm。
4）环向焊缝距支架净距不宜小于l00mm。
5）直管管段两相邻环向焊缝的间距不宜小于200mm。
6）管道任何位置不得有十字形焊缝。
（5）不同壁厚管节的对口：
不同壁厚的管节对口时，管壁厚度相差不宜大于3mm。
不同管径的管节相连时，当两管径相差大于小管管径的15%时，可用渐缩管连接。
渐缩管的长度不应小于两管径差值的2倍，且不宜小于200mm。
（6）在直线管段上加设短节时，短节的长度不宜小于800mm。
6.管口焊接
（1）焊条：
焊条使用前进行外观检查，受潮、掉皮、有显著裂纹的焊条不得使用。
焊条在使用前应按出厂说明书的规定进行烘干，烘干后装人保温筒进行保温储存。
（2）现场施焊应由经过培训考核、取得所施焊范围操作合格证的人员施焊。
试焊件经试验合格方能进行施焊。
焊工在施焊完成后在其焊口附近标明焊工的代号。
（3）点焊
1）钢管对口检查合格后，方可进行点焊，点焊时，应对称施焊，其厚度应与第一层焊接厚度一致。
2）钢管的纵向焊缝及螺旋焊缝处不得点焊。
3）点焊焊条应采用与接口相同的焊条。
4）点焊长度与间距可参照表3-19的规定。
表3-19点焊长度与间距
管径（mm）
点焊长度（mm）
环向点焊点（处）
350-500
50-60
5
600-700
60-70
6
≥800
80-100
点焊间距不宜大于400mm
（4）管道焊接
1）管道接口的焊接应制定焊接部位顺序和施焊方法，防止产生温度应力集中。
2）焊接电流的选择
①平焊电流宜采用下式进行计算
I=kd（3-2）
式中：
I——电流（A）
d——焊条直径（mm）
k——系数，根据焊条决定，宜为35-50。
②立焊和横焊电流应比平焊小5%～10%，仰焊电流应比平焊小10%～15%。
3）焊接层数的确定
①焊缝的焊接层数、焊条直径和电流强度，应根据被焊钢板的厚度、坡口形式和焊口位置确定，可参照表3-20～表3-22选用。
但横、立焊时，焊条直径不应超过5mm；仰焊时，焊条直径不应超过4mm。
表3-20不开坡口对接电弧焊接的焊接层数、焊条直径和电流强度
钢板厚度
（mm）
焊缝型式
间隙
（mm）
焊条直径
（mm）
电流强度平均值（A）
备注
平焊
立、仰焊
3-5
单面
1
3
120
110
如焊不透时应开坡
5-6
双面
1-1.5
4-5
180-260
160-230
表3-21V形坡口呼X形坡口对接电弧焊接的焊接层数、焊条直径和电流强度
钢板厚度
（mm）
层数
焊条直径（mm）
电流强度平均值（A）
第一层
以后各层
平焊
立、横、仰焊
4-6
2-3
3
4
120-180
90-160
10
2-3
3-4
5
140-260
120-160
12
3-4
4
6
140-260
120-160
14
4
4
5-6
140-260
120-160
16-18
4-6
4-5
5-6
140-260
120-160
表3-22搭接与角焊电弧焊接的焊接层数、焊条直径和电流强度
钢板厚度
（mm）
焊接层数
焊条直径（mm）
电流强度平均值（A）
第一层
以后各层
平焊
立焊
仰焊
4-6
1-2
3-4
4
120-180
100-160
90-160
8-12
2-3
4-5
5
160-180
120-230
120-160
14-16
3-4
4-5
5-6
160-320
120-230
120-160
16-20
4-5
4-5
5-6
160-320
120-230
120-160
注：
搭接或角接的两块钢板厚度不同时，应以薄的计。
②管径大于800mm时，采用双面焊。
当管壁厚18mm时，外三内二共五遍，壁厚20mm时外四内二共六遍。
双面焊接时，一面焊完后，焊接另一面时，应将表面熔渣铲除并刷净后再焊接。
③手工电弧焊焊接钢管及附件时，厚度6mm且带坡口的接口，焊接层数不得小于2层。
4）多层焊接时，第一层焊缝根部应焊透，且不得烧穿；焊接以后各层，应将前一层的熔渣飞溅物清除干净。
每层焊缝厚度宜为焊条直径的0.8-1.2倍。
各层引弧点和熄弧点应错开。
5）管径大于或等于800mm时，应逐口进行油渗检验，不合格的焊缝应铲除重焊。
6）钢管及管件的焊缝除进行外观检查外，对现场施焊的环形焊缝要进行X射线探伤。
取样数量与要求等级应按设计规定执行，如设计无规定时，其环型焊缝探伤比例为2.5%，所有T型焊缝连接部位均进行X射线探伤。
7）不合格的焊缝应返修，返修次数不得超过3次。
（5）钢管的闭合口施工：
钢管的闭合口施工时，夏季应在夜间且管内温度为20℃＊3℃，冬季在中午温度较高的时候，且管内温度在10℃±3℃进行，必要时，可设伸缩节代替闭合焊接。
7.管道附件安装
（1）阀门安装：
闸阀、蝶阀安装前应检查填料，其压盖、螺栓需有足够的调解余量，操作机构和传动装置应进行必要的调整，使之动作灵活，指示准确，并按设计要求核对无误，清理干净，不存杂物。
闸阀安装应保持水平。
大口径密封垫片，需拼接时应采用迷宫形式且不得采用斜口搭接或平口对接。
（2）法兰
1）法兰盘密封面及密封垫片，应进行外观检查，不得有影响密封性能的缺陷存在。
2）法兰盘端面应保持平整，两法兰之间的间隙误差不应大于2mm,不得用强紧螺栓方法消除歪斜。
3）法兰盘连接要保持同轴，螺栓孔中心偏差不超过孔径的5%，并保证螺栓的自由穿人。
4）螺栓应使用相同的规格，安装方向一致，螺栓应对称紧固，紧固好的螺栓应露出螺母之外2～３扣。
5）严禁采用先拧紧法兰螺栓，再焊接法兰盘焊口的方法。
８.钢管的内外防腐
（1）钢管除锈：
涂底漆前管节表面应彻底清除油垢、灰渣、铁锈、氧化铁皮，采用人工除锈时，其质量标准应达到国家现行标准《涂装前钢材表面处理规范》（SYJ4007）规定的St3级；喷砂或化学除锈时，其质量标准应达到Sa2.5级。
（2）钢管外防腐
1）管节石油沥青涂料外防腐
①钢管外防腐层的构造应符合设计规定，当设计无规定时其构造应符合国家现行标准《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268）的有关规定施工。
②钢管除锈后与涂底漆的间隔时间不得超过8h。
应涂刷均匀、饱满，不得有凝块、起泡现象，底漆厚度宜为0.lmm～0.2mm，管两端150mm～250mm范围内不得涂刷。
③沥青涂料应涂刷在洁净、干燥的底漆上、常温下刷沥青涂料时，应在涂底漆后24h内实施沥青涂料涂刷，温度不得低于180℃。
④沥青涂料熬制温度宜在230℃左右，最高熬制温度不得超过250℃，熬制时间不大于5h，每锅料应抽样检查，性能符合《建筑石油沥青》（GB494）的规定。
⑤涂沥青后应立即缠绕玻璃布，玻璃布的压边宽度应为30mm～40mm；接头搭接长度不得小于l00mm，各层搭接接头应相互错开；玻璃布的油浸透率应达95%以上，不得出现大于50mm×50mm的空白。
⑥管端或施工中断处应留出长度15Omm～250mm的阶梯形搭茬，阶梯宽度应为50mm。
⑦沥青涂料温度低于100℃时，包扎聚氯乙烯工业薄膜保护层，包扎时不得有褶皱、脱壳现象，压边宽度为30mm～40mm，搭接长度为l00mm～150mm。
2）管节环氧煤沥青外防腐施工
①管节表面喷砂除锈应符合本款
（1）项的规定。
②涂料配制应按产品说明书的规定操作。
③底漆应在表面除锈后8h之内涂刷，涂刷应均匀，不得漏涂，管两端150mm～250mm范围内不得涂刷。
④面漆涂刷和包扎玻璃布，应在底漆干后进行，底漆与第一道面漆涂刷的间隔时间不得超过24h。
3）固定口防腐：
应在焊接、试压合格后进行。
先将固定口两侧的防腐层接茬表面清除干净，再按本款
（2）项要求进行防腐处理。
（3）钢管内防腐
1）管道内壁的浮锈、氧化铁皮、焊渣、油污等应彻底清除干净；焊缝突起高度不得大于防腐层设计厚度的1/3。
2）管道土方回填验收合格，且管道变形基本稳定后进行。
3）管道竖向变形不得大于设计规定，且不应大于管道内径的2%。
4）水泥砂浆抗压强度标准不应小于30N/mm2。
5）钢管道水泥砂浆衬里，采用机械喷涂、人工抹压、拖筒或用离心预制法进行施工。
6）采用人工抹压法施工时，应自下而上分层抹压，且应符合表3-23的规定，其厚度为15mm。
7）机械喷涂时，对弯头、三通等管件和邻近闸阀附近管段，可采用人工抹压，并与机械喷涂接顺。
8）水泥砂浆内防腐形成后，应立即将管道封堵，不得形成空气对流；水泥砂浆终凝后应进行潮湿养护；养护期间普通硅酸盐水泥不得少于7d，矿渣硅酸盐水泥不得少于14d，通水前应继续封堵，保持湿润。
9）管道端点或施工中断时，应预留阶梯形接茬。
表3-23水泥砂浆内防腐层人工抹压施工要点
名称
操作要点
素浆层
纯水泥浆水灰比0.4，调糊状均匀涂刮厚约1mm
过渡层
1:
1水泥砂浆厚4mm-5mm从两侧向上压实找平不必压光，24h后再做找平层。
找平层
1:
1.5水泥砂浆5mm-6mm抹的厚度稍大于规定值，再用大抹子压实找平，最后用1000mm杆尺进行环向弧面找平
面层
1:
1水泥砂浆5mm-6mm抹完后用铁抹子压光，表面应光滑、平整；面层抹面、压光，应在10h内完成
9.水压试验
（1）试验压力：
管道工作压力大于或等于0.1MPa时，应按压力管道进行强度及严密性试验，管道强度及严密性试验应采用水压试验法试验，试验压力为工作压力加0.5MPa，但不得小于1Mpa。
（2）准备工作
1）根据管径大小、试验压力、接口种类进行后背支撑、堵板的设计，并编制水压试验方案。
2）做好管段进水与排水管路设施。
3）试验管段端部盖堵的上部及管段中间的高点，应设排气孔，宜在管段最低点设进水口。
4）试压前应做好加压设备、压力计的选择及安装的设计并对压力表进行标定。
压力表的精度等级不得低于1.5级，最大量程为试验压力的1.3～1.5倍，表壳的公称直径不应小于50mm。
5）水泵、压力计应安装在试验段下游的端部与管道轴线相垂直的支管上。
（3）给水管道水压试验的管段长度不宜大于1000m。
（4）堵板设计：
堵板的强度、刚度、接口型式应满足试压安全要求，在构造上满足进水、放水、放气、安装仪表等需要。
管径大于或等于l000mm时，试压盖堵应焊接加肋钢板，具体做法可参照图3-9和表3-24进行。
（5）后背
l）用方木纵横交错排列紧贴于土壁上，用千斤顶支顶在堵头上。
对于大型管道可用厚钢板型钢作后背撑板。
2）千斤顶的数量可根据堵头承受外推力的大小，选用一个或多个千斤顶支顶。
3）后背撑板必须紧贴后背座，如有空隙用砂子填实。
当后背土壤松软时，可采取加大后背受力面积，或浇筑混凝土墙、板桩、换土夯实等方法进行加固。
表3-24钢制试压盲板尺寸表
公称直径（mm）
各部尺寸（mm）
D
T
L1
t
N
IA
L2
e
h
K2
4
1
110
410
—
100
4
5
2
110
509
—
100
4
6
2
110
610
—
100
4
7
4
112
663
230
120
4
8
2
4
112
757
270
120
5
9
2
4
114
849
300
140
5
1
30
160
6
11
14
4
118
1035
360
180
6
12
16
4
120a
1127
400
200
6
14
16
4
124a
50
18
4
124b
1410
500
240
6
1600
162
a
00
22
4
130c
1695
600
300
7
公称直径（mm）
各部尺寸（mm）
D
T
L1
t
N
IA
L2
e
h
K2
2
0
24
4
136c
22
26
4
136c
2303
768
400
7
24
28
4
136c
2512
837
450
7
（6）试压
1）管道注水时，应将管段内的排气阀、排气孔全部打开，直至排出的水流中不带气泡，水流连续，速度均匀时，表明气已排净。
2）管道灌满水后，宜保持0.2～0.3MPa水压（但不要超过工作压力），充分浸泡，浸泡时间对无水泥砂浆衬里的钢管不小于24h，对有水泥砂浆衬里的钢管不小于48h。
3）试压时，应缓慢地加压，每次升压试验压力的20%为宜，每次升压后，检查后背、接口、支墩等的安全无问题时，再继续升压，升至试验压力70%时，稳定一段时间检查，排气彻底干净，然后升至试验压力。
4）管道强度试验在水压升至试验压力后，保持恒压l0min，检查接口、管身，无破损及漏水现象时，管道强度试验确认合格。
（7）管道严密性试验
采用放水法或注水法。
采用放水法时，实测渗水量按下式计算：
q＝1000W/（T1一T2）L（3一3）
式中：
q——实测渗水量（L/min·km）；
T1——从试验压力降至0.1MPa所经过的时间（min）；
T2——放水时，从试验压力降至0.1MPa所经过的时间（min）：
W——T2时间内放出的水量（L）；
L——试验管段的长度（m）。
采用注水法时，实测渗水量按下式计算：
q＝1000W/TL（3一4）
式中：
q——实测渗水量（L/min·km）；
T——从开始计时至保持恒压结束的时间（min）；
W——恒压时间内补人管道的水量（L）；
L——试验管段的长度（m）。
（8）管道实测渗水量
管道实测渗水量不小于设计规定，若设计无规定时，可参照不小于表3-25的规定。
表3-25管道允许渗水量
管径（mm）
渗水量（L/min·km）
管径（mm）
渗水量（L/min·km）
100
0.28
800
1.35
125
0.35
900
1.45
150
0.42
1000
1.50
200
0.56
1100
1.55
250
0.70
1200
1.65
300
0.85
1400
1.75
400
1.00
1600
2.00
500
1.10
2000
2.23
600
1.20
2200
2.44
700
1.30
2400
2.45
10.沟槽回填
（1）回填前应具备的条件
1）管道加固
①为防止钢管在回填时出现较大变形，当钢管直径大于或等于900mm的管道回填土前，在管内采取临时竖向支撑。
②在管道内竖向上、下用50mm×200mm的大板紧贴管壁，再用直径大于l00mm的圆木，或l00mm×l00mm；100mm×120mm的方木支顶，并在撑木和大板之间用木楔子背紧，每管节2～3道。
支撑后的管道，竖向管径比水平管径略大1%～2%DN。
③回填前先检查管道内的竖向变形或椭圆度是否符合要求，不合格者可
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