严寒环境下排水管线施工方法.pdf

第 3 5卷第 2 期 2 0 1 3年 4月 甘肃冶金 GANSU METAL【 RGY Vo 1 ． 3 5 No ． 2 Ap r ．， 2 01 3 文章 编号 ： 1 6 7 2 -4 4 6 1 ( 2 0 1 3 ) 0 2 - 0 1 2 6 - 0 3 严寒环境 下排水管线施工方法 李怀志 ( 西北矿冶研究院 ， 甘肃白银7 3 0 9 0 0 ) 摘要： 严寒环境下排水管道施工问题一直是困扰施工单位和建设单位的一大难题。作者在长期的施工和设计工 作中， 总结出以下严寒环境下排水管线施工方法， 即管道的防腐、 焊接、 检查井井盖等重点施工项目集中保护处理； 管沟开挖、 回填及管道闭水试验快速处理； 检查井及检查井进出水管制作及连接特殊处理的方法， 从而保证整个工 程施工质量合格， 并且节省工程费用 ， 保障施工单位和建设单位的经济利益不受损失。 关键词： 严寒环境下排水管道施工； 管道井设计； 施工 中图分类号 ： T U 7 4 4 文献标识码 ： B Co n s t r uc t i o n o f Dr a i na g e Pi pe l i n e i n Fr e e z i n g Co l d En v i r o n me n t LI Hu a i — z h i (N o ~ h w e s t R e s e a r c h I n s t i t u t e o f Mi n i n g a n d Me t a l l u r g y ，B a i y i n 7 3 0 9 0 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e c o n s t r u c t i o n o f d r a i n a g e p i p e l i n e i n f r e e z i n g c o l d e n v i r o n me n t i s a b i g d i f fi c u l t p r o b l e m a l wa y s p e r p l e x i n g t h e c o n s t ruc t i o n u n i t s ．T h r o u g h l o n g — t e r m c o n s t r u c t i o n a n d d e s i g n wo r k，s e v e r a l c o l d e n v i r o n me n t d r a i n a g e p i p e l i n e c o n s t r u c — t i o n me t h o d s w e r e s u mme d u p，n a me l y c e n t r a l i z e d p r o t e c t i v e t r e a t me n t o f a n t i c o r r o s i o n，we l d i n g o f t h e p i p e ，ma n h o l e l i d o f d r a i n a g e w e l l a n d o t h e r k e y c o n s t ruc t i o n p r o j e c t s ；p i p e d i t c h e x c a v a t i o n ，b a c k f i l l i n g a n d p r o c e s s i n g o f p i p e l i n e w a t e r q u i c k t e s t ；p r o d u c t i o n o f d r a i n a g e we l l a n d i n l e t a n d o u t l e t p i p e a n d s p e c i a l t r e a t me n t o f c o n n e c t i n g p o i n t s ． I t i s a i me d t o g u a r a n t e e c o n s t ruc t i o n q u a l i t y ， a n d t o s a v e p r o j e c t c o s t ． Ke y W o r ds：c o n s t r u c t i o n me t h o d o f dr a i n a g e p i p e l i n e i n f r e e z i n g c o l d e n v i r o nme n t ；d r a i n a g e we l l d e s i g n；c o ns t r uc t i o n 1 引言 大家在工程施工过程中经常会遇到由于施工组 织安排或工期过于 紧张等原因 ， 将排水管线施工安 排在寒冷的冬季施工 的不利情况 ， 如果在此时仍然 按照图纸设计的方案 ， 进行砖砌或钢筋混凝土排水 井的施工 ， 则工程质量完全无法保证 ， 若采取保 暖等 一 系列措施施工 ， 则 由于施工作业战线过长 ， 施工难 度大 ， 施工周期长 ， 耗 费人力物力 巨大， 给施工单位 或建设单位造成极大的成本压力 。本人在长期的施 工和设计工作 中， 总结出以下严寒环境下排水管线 施工方法 ， 即管道 的防腐 、 焊接 、 检查井井盖等重点 施工项 目集中保护处理 ； 管沟开挖 、 回填及管道闭水 试验快速处理 ； 检查 井及检查井进出水管制作及连 接特殊处理的方法 ， 从 而保证整个工程施工质量合 格， 并且节省工程费用， 保障施工单位和建设单位的 经济利益不受损失。在此和各位 同仁分享 ， 同时抛 砖引玉 ， 希望各位 同仁提出更加合理的方法 ， 使之更 趋完善( 注 ： 该施工方法是在全天最低温度不低 于． 2 0 c 《 = 条件下施 工总结 的， 环境温度过低 ， 将无法保 证施工质量。 ) 排水管线按用途不同， 有工业排水管线和生活 排水管线 ， 按排水性质不同分高温水管线、 常温水管 线 、 腐蚀性水管线等。各种管线由于排水性质不同 ， 选择管材性质和排水检查井型式及施工方法有所不 同。对于工业无腐蚀性高温水 ， 应选择钢管和钢检 查井 ， 对于普通常温水及有腐蚀性水 ， 应优先考虑选 择塑料排水管和塑料排水检查井或玻璃钢排水管和 玻璃钢检查井 。下面我就严寒环境下钢管和钢检查 井施工方法进行说明。由于塑料管和塑料检查井施 工方法和钢管钢检查井施工方法相近， 这里就不再 赘述 。 第 2期 李怀志： 严寒环境下排水管线施工方法 1 2 7 2 钢管和钢检查井 在工业循环水工程项 目中， 经常会碰到设备或 工艺炉窑冷却 回水温度较 高情况 ， 如有 色金属冶炼 企业热风炉水套冷却 回水 ， 密闭鼓 风炉 风嘴水套冷 却回水等 ， 都是 高温循 环回水 ， 回水水温可达 到 5 5 ～ 6 0℃ ， 甚至局部或个别 时段水温更高的情况。由 于温度太高 ， 塑料管 由于存在高温易老化 、 易变形等 缺陷 ， 设计中 ， 管材一般采用钢管 ， 检查井一般采用 砖砌检查井或钢筋 混凝土检查 井。但 在严寒环境 下 ， 砖砌检查井和钢筋混凝 土检查井施工都受到限 制 ， 无法施工 ， 在这里就要对检查井进行特殊设计变 更 ， 由原来的砖砌检查井或钢筋混凝土检查井改为 钢检查井 ， 以便适应严寒环境下施工 。 2 ． 1 钢检查井的设计制作 钢检查井包括井筒 、 井底 、 进出套管和临时井盖 四部分组成。 ( 1 ) 井筒。井简直径和图纸中原设计砖砌排水检 查井或钢筋 昆 凝土排水检查井 内径一致 ， 一般选直 径 8 0 0～1 0 0 0 m l n的钢管 ， 钢管壁厚 1 0～1 2 m m， 井 筒高度根据设计图纸 中原设计砖砌排水检查井或钢 筋混凝土排水检查井井底 至井 口的高度确定 ， 一般 井筒高度 比这一高度低 1 0 0～1 5 0 iT l m， 为将来温度 回升后安装规范井圈井盖预留安装高度 。 ( 2 ) 井底 。井底一般选择 比井筒 直径大 2 0 mlT l 的圆形钢板 ， 厚度 1 0～1 2 I T l m。在井筒底部焊接井 底 ， 焊接方式采用焊 口打 4 5 。 坡 口， 内外满焊方式 。 ( 3 ) 进出套管。钢检查井进 出套管选择钢管 ， 套 管 中心标高和设计检查井进 出管中心标高一致 ， 长 度为 3 0 0～3 5 0 mm， 壁厚 1 0～1 2 mm。在井筒上采 用钢制 三 通 的制 作 方法 ( 见 标 准 图集 ： 钢 制 管件 0 2 $ 4 0 3 - 4 4页 ， 三通、 四通大样 图 D N 8 0 0 — 1 0 0 0 ) 进行 开孔 ， 将套管焊接在井筒上 ， 焊接方式也采用焊 口打 4 5 。 坡 口， 内外满焊的方式。进出套管管径与 图纸中 原设计砖砌排水检查井或钢筋混凝 土排水检查井进 出管管径关系及做法满足刚性 防水套管 ( A型) ( 见 标准图集 ： 0 2 S 4 0 4 — 1 5页) 规定 。套管一般 比进出水 管大 1 ． 2号。 ( 4 ) 井盖。井盖一般选择预制钢筋混凝土井圈嵌 套成品井圈井盖型式或临时圆形钢井盖。对于预制 钢筋混凝土井圈可为圆形 ， 也可为方形 ， 尺寸比井筒 直径大 4 0 0— 5 0 0 m i l l 。钢筋混凝土井圈配筋、 厚度 、 设计强度按现场情况设计。钢筋混凝土井 圈安装前 在有保温措施的厂房 内预制好 ， 使用时现场 吊装 即 可 ， 等到环境温度 等条件达标后再规范安装 。如果 现场条件不允许时， 无法制作预制钢筋混凝土井盖 ， 则只能选择 圆形 钢板临时井盖替 代钢筋混 凝土井 盖 ， 只不过钢井筒 的高度就要提高到原设计砖砌排 水检查井或钢筋混凝土排水检查井井底至井 口的高 度 ， 以便钢板井 盖的安装 。钢板井盖直径 比钢井筒 直径大 1 0 0 mi l l ， 厚度按现场承重情况计算确定 ， 一 般取 1 0～1 8 mm即可。 钢检查井焊 接完毕后 ， 进行 除锈 防腐 。井内壁 刷环氧煤沥青底漆两遍 ， 然后再刷环氧煤沥青面漆 两遍 。井外壁防腐方法参见下文 中钢管 防腐方法 。 由于环境温度 比较低 ， 钢制检查井 的焊接和防腐都 须在环境温度不低于 0℃ 的工棚或厂房内进行 ， 以 保证焊接和防腐施工质量 。钢检查井制作完毕后再 运输至现场施工 。 2 ． 2 钢管及钢检查井施工 ( 1 ) 管沟、 井基础施工 。由于环境温度太低 ， 管沟 开挖采用挖掘机机械施工 ， 基底部分采用人工快速 跟进施工办法 ， 以防管沟基底冻结无法施工。 根据设计图纸 、 文件、 施工规范 ， 按照施工测量 、 放线结果视沟槽 深度、 土质、 地下水情况 ， 选定横断 面和沟槽边坡 。沟槽严格控制基底高程 ， 严禁超挖 ， 基底设计标高 0— 0 ． 3 m的原装土上 ， 用人工清理至 设计标高 。如局部超挖或发生扰动 ， 可换填级配砂 石或 中粗砂并夯填。井基础施工前放基线 ， 基线要 准确 ， 位置 不得有偏差 ， 几 何尺寸准确。然后夯填 1 0 0 m m厚粗砂或级配砂石作为井基垫层 。 对开槽高度 、 槽宽 、 基础垫层厚度 、 基础表面标 高、 排水沟畅通情况 、 沟内是否有污泥杂物、 基面有 无扰动等作业项 目分别进行验收 ， 合格后进入下道 工序 。沟槽允许偏差应符合表 1的要求 。 表 1 沟槽开挖允许偏差 ( 2 ) 钢管及钢检查井施工。钢管购买到货后 ， 应 严格按照设计要求进行材料进 场验 收， 查验 钢管的 外观、 型号、 尺寸， 看 有无变形 、 损坏及锈蚀情况 ， 查 验钢管的出厂合格证明文件 ， 必要时进行质量检验 ， 合格后方可进场。进场后对钢管进行除锈防腐。除 锈应达到手工工具除锈 s 1 ’3级 ， 喷砂除锈 S a 2 ． 5级 。 也可采用化学除锈 ， 要求达到元油、 无锈 、 无异物 ， 干 燥清洁 ， 除锈后 的钢铁基体表面须在 4 h内涂装底 漆 。防腐采用钢管加强级 防腐 ， 底层刷环氧煤沥青 底漆两遍 ， 再厚涂环氧煤沥青面漆缠绕玻璃丝布 ， 共 露 堡 6 - 1 2 8 甘肃冶金 第 3 5卷 三漆两布 。进行厚涂施工时， 环氧煤沥青漆 以不 流 淌为宜。由于环境温度低 ， 环氧煤沥青漆黏度较大 ， 可添加稀释剂 1 ％ ～5 ％， 同时适当增加 固化剂。防 腐完成后 ， 对涂装 的管道须逐根检查 ， 并做到防腐涂 层平整， 无皱折和鼓气。防腐检验合格后进行管道 安装。钢管防腐也必须在环境最低温度不低于0℃ 的工棚或厂房内进行 ， 以保证焊接和防腐施工质量。 施工注意点 ： ①钢铁表面的焊缝须达到表面无 棱角 、 光滑 、 无焊瘤 、 无 毛刺。如果焊缝高于 2 mm， 则用底漆和滑石粉调成黏度适宜 的腻子， 在底漆表 面干后抹在焊缝两侧， 并刮平， 使其成为过渡曲面， 避免缠玻璃布时出现真空 ； ②进行厚涂施工时 ， 以不 流淌为宜 ， 配制时一般不必加入稀释剂 ； ③施工时 ， 须注意天气和温度 的变化 ， 雨、 雾 、 雪天或相对湿度 大于 8 0 ％时， 不宜施工； ④玻璃布的厚度最好为0 ． 1 mm或 0 ． 1 2 m E， 经纬度密度为 1 21 0根／ c m 或 1 2 1 2根／ c m 规格的脱脂无碱或中碱玻璃布 ， 受潮的 玻璃布应烘干后才能使用； ⑤补口方法： 补口防腐层 与管体防腐层 的搭接不少于 1 0 0 mm， 搭接处 的表面 处理需达到 S t 3 ， 擦净、 无污物 ； ⑥ 补伤 口方法 ： 先去 掉 已伤的防腐层 ， 如果未露基底 ， 则只需补 中涂层 ， 玻璃布网孔面漆 已灌满 ； ⑦外 观检查 ： 针孑 L 检查 ， 可 用电火花检漏仪 检测 ， 中等 级为 2 0 0 0 V， 加 强级 为 3 0 0 0 V， 特加强级为 5 0 0 0 V， 平均每 4 5 发生火花不 超过 1处 ， 即为合格。如不合格 ， 针孔处须补涂。 ( 3 ) 管道及管井敷设。根据钢管长度 ， 确定管段 工作坑位置 ， 铺管前把工作坑挖好 。工作坑尺寸见 表 2 。 表 2 工作坑尺寸表 承插 口内进行打 口安装。由于是严寒环境 ， 打 口用 的石棉水 泥 里须 添加 一 种特 殊 的早 强剂 与 防 冻 剂——氯化钙 ， 添加剂 比例为水泥用量 的 1 ． 5 ％ ～ 3 ％， 石棉水泥随用随和， 打 口后 1 ． 5— 2 h ， 水泥强度 即达到设计强度。如果套管打 口时环境温度低于_ 7 ℃， 最好在打口完毕后采取电炉 、 火炉等临时保温措 施在井 内保温 1 ． 5～ 2 h即可。 ( 4 ) 管道闭水试验。管道安装完成后 ， 应进行 闭 水试验 。闭水试验方法和排水管道闭水试验方法相 同， 但不能在管道灌水后让水长时间停留， 必须在管 段注满水 1 0 mi n 后及时检查管线渗漏情况 ， 标记渗 漏点后 ， 马上将管道内的水排放干净 以防在管道 内 水冻结后损坏管道。并对 渗漏点进行 处理 ， 然后再 次进行试验 ， 直至合格。 ( 5 ) 管槽回填。管槽回填应在管道安装和井室套 管打口完成后 2 h后方可进行。回填分两步进行 ： 先填两侧及管顶 0 ． 5 m处 ， 接 口处预 留出， 待管道闭 水试验、 管道安装等合乎要求后再填筑其余部分。 回填应对称、 分层进行 ， 每层约 3 0 c m， 按要求夯实 ， 以防移位 ， 逐层测压实度。 3 结语 对于严寒环境下排水管道施工 ， 关键还是要做 好各关键工序和部位的保护施工工作 ， 从而保证施 工质量 ， 并最大限度的节省费用。 参考文献： [ 1 ] G B 5 0 3 0 0 - 2 0 0 1 ． 建筑工程施工质量验收统一标准[ S ] ． [ 2 ] G B 5 0 2 4 2 — 2 0 0 2 ． 建筑给水排水及采暖工程施工质量验 收规范[ s ] ． [ 3 ] 张大伟． 混凝土外加剂种类及其作用[ J ] ． 山西建筑， 2 0 0 5 ( 5 ) ． 收稿 日期 ： 2 0 1 2 — 1 0 - 2 6 用起吊设备将钢检查井 吊装到位 ， 同时将清扫 作者简介： 李怀志( 1 9 7 1 ． ) ， 男， 毕业 于西北建筑工程学院( 现长安大 后的钢管顺到沟底 ， 清理管 口， 对 口焊接 ， 钢管焊 口 学) 环境工程系给水排水专 业， 大学学历， 给水排水工程师。 从事设 部位进行补充防腐。然后将钢管对插入检查井套管 计 工 作 。 峨 翻瓣