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高压消防给水管线工程施工方案
第一节、施工要点
本工程高压消防给水管线工程主要包括土方开挖、管线的焊接、管线防腐、阀门井的安装及砌筑、试压、吹扫、回填。
1、高压消防给水管线工程施工工艺流程
施工准备－定位测量－管沟开挖－沟槽支护－管底垫沙－管线安装－管线焊接－无损检测－管线防腐－阀门井砌筑－试压－吹扫－回填。
2、工程施工特点
高压消防给水管线工程距离长，管沟的临边防护工作应做为重点。对回填土的施工要求较高，地下管线穿越马路，覆土厚度不足700毫米时应设钢质防护套管。钢套管两端用油麻和环氧沥青胶泥填塞。钢套管做外防腐，防腐作法与地下钢质管线防腐相同。
井与管线的连接：
(1)钢管穿过混凝土井壁时，做Ⅲ型刚性防水翼环。
地下管线与其他专业的管线的连接：
(1)地上与地下管线的连接：地上500mm。
(2)总体与装置的管线连接：装置外1m处。
3、施工准备
施工前应熟悉图纸并掌握与本工程有关的规范和选用的图集，对
施工的内容要全面了解，包括开挖线路的地下设施的分布情况，做到心中有数。
依据设计提供的管线定位图，水准控制网点，进行现场勘测复核，绘制施工平面布置及定位放线图，引测高程，做好复测记录，并及时上报。
收集和整理编排各种开工资料。
根据设计确定的平面布置情况建立统一的测量控制网，作为对该工程的平面位置定点放线的依据。
技术标准规范和质量记录资料的准备。
在施工前，应及时准备施工中所需规范和标准，根据工程需要准备质量记录表格，现场技术人员和质量检查人员应认真填写，并将各工种的质量检查记录表格发放给操作工人，并督促检查他们及时认真填写。
第二节、分项工程施工方案
1、测量定位放线
据设计给定的控制点及水准点，将各控制点设置在管线沿线实地上，做好标识，并加以保护。
定位放线：用经纬仪放线，根据设计阀门井位置确定管线段，每50m作为一横断面，用水准仪测量高程，确定挖深数值。
检查中心点控制，每隔一定距离采用中心点向外60°角放射控制桩定位，经纬仪复位。

做好定位放线，水准引测，自然地面高程复测记录，土方内外调运部位和计算量汇总表，报监理工程师复核签字，方可进行土方工程施工。
在管沟开挖前，应根据管线平面图以及现场从建设方及监理指定标桩引测水准点，经质检员复测复核准确无误后，放好开挖边线(开挖宽度应充分考虑放坡和基底工作面宽度),做好定位放线准备工作和自然地坪抄平记录，经监理检查认可签字后，方可开挖。
准备工作完成后，应会同建设、设计及监理公司共同核对有关地下管线及构筑物资料，必要时先开挖探坑核实。
确定管线具体位置后，即可进行定位放线，完成后，报验监理公司合格后，方可进行下道工序。
2、土方开挖
管线挖方步骤：根据现场实际情况能采用机械开挖时，尽量采用机械开挖，当机械无法开挖时可用人工开挖，机械开挖时应单边抛土，预留200-300mm人工配合清平。
管沟开挖的深度、边坡均按照设计蓝图进行施工。
边坡：机械开挖放坡系数控制在1:0.6。
沟深超过2.5m时应采用阶梯形放坡开挖形式，以确保沟槽边坡稳定具体形式详见（管沟、开槽、边坡示意图）。
施工作业面确定：为给管线安装施工作业面提供方便条件，及时与驻地建设代表、监理工程师协调，确定单边抛土部位，使管线安装的同时不影响城镇居民的正常生活。

沟槽的施工：沟槽地基处理，沟槽基底应做在原状未扰动土层上，遇软弱地基时，应采取以下措施：
a、无地下水时，基础下素土夯实压实系数大于0.95。
b、有地下水时，基础下先铺卵石或碎石层，厚度不小于150mm。
ｃ、遇淤泥杂填土等软弱地基，应将其挖除，然后用级配砂石分层压实至设计标高。
3、沟槽支护施工措施
根据现场实际情况，当无法满足规定的放坡度系数，为确保沟槽开挖的安全施工，因此需对边坡进行支撑，该段沟槽不进行放坡。
沟槽支撑采用连续式水平支撑，挡土板水平放置，不留间隙，然后两侧同时对称立竖方木，上下各一根撑木，端头加木楔顶紧，具体如下图：
水平挡土板
横撑

竖方木

撑板厚度不宜小于50mm，长度不宜大于4米，横梁宜为方木，横撑采用圆木，其梢径不宜小于100mm。
角根纵梁不得少于2根横撑，横撑的水平间距为1.5-2.0m，横撑的垂直间距不宜大于1.5m.
拆除支撑前，应对沟槽两侧的建筑物和槽壁进行安全检查，并制定详细实施细则和安全措施，具体应符合以下规定：
支撑的拆除应与回填土的填筑高度配合进行，且在拆除后及时回填。

当一次拆除有危险时，宜采取替换拆撑法拆除支撑。
4、管底垫沙
管底
5、管线的安装
供热管段坡口的加工和管段的预制
直埋管线的施工分段宜按补偿段划分，应以一个预热伸长段作为一个施工段，一次施工完毕。管线坡口加工采用氧－乙炔进行加工，然后用角向磨光机将氧化铁清理干净。
坡口采用电动磨光机加工成V型坡口，角度为60°-70°，钝边1-1.5 mm，对口间隙1.5—2.0mm，错边量小于管壁厚度的10％，焊接可采用上向焊和下向焊两种方式，下向焊较上向焊速度快，且环境适应性强。焊工必须经过专业培训，合格后持证上岗。
管段预制凡能在预制场完成管线工程的加工制作，分段组装等工作不安排在施工现场做，把在现场的安装工程量压缩到最低限度，这样可以不受土建工程的条件限制。且可与土建工程同时进行各种作业。待安装条件成熟，即可将预制管段运至现场组装，并按设计要求安装好。这可大大加快管线工程的安装进度，缩短安装周期，根据运输和安装条件，以及吊装能力，应最大限度的提高管段预制长度，预制时对应在X、Y、Z三个轴向留出50～100mm的调整余量，以保证管线位置正确，预制时应对各管段进行编号，预制平台为6m×6m，钢板厚为δ=20mm。
管线组对
下沟前需将沟内塌土、石块、积水等清除。
管线下沟，采用20吨吊车吊装。起吊必须用专用吊具，动作要正确平稳。
管线下沟时应采用专用吊具、细心操作，严禁损伤保温层。管线下沟后，经检查合格，应及时回填。
管线连接时，不得用强力对口，加偏垫或加多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。管线安装工作有间断时，应及时封闭敞开的管口。
外径和壁厚相同的管子对口，应做到外壁平齐，对口错边量应小于下表的规定：

壁 厚(mm)
2.5-5
6-10
错边允许偏差值(mm)
0.5
1.0
出现错边时，不易施焊，不易保证焊缝质量，降低焊缝强度，易在错边产生腐蚀，形成应力集中。
管线组对时，对口间两纵缝间距应大于100mm，管线上的纵向焊缝应置于易检修的位置，且不宜设在底部。
管线连接时，不得用强力对口，加偏垫或多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。
不等厚管线的组对，其对口型式应符合图纸设计及规范要求的规定。

当管线组对有坡度要求时，应符合图纸设计及规范要求的坡度，由项目质检员检查合格后，才能进行下一管口的组对。
当管线穿越道路、墙或构筑物时，必须按规定设套管或砌筑涵洞进行保护。
当管线安装工作有间断时，试班组应及时按规范要求，封闭敝口的管。
当管线上的各附属件的安装组对时，应满足规范要求的规定。管线安装时的各项允许偏差，应符合规范的要求。
管线上允许设置的临时支撑，吊耳等在焊接完毕后应及进拆除，并打磨平整，符合规定要求。
管线组对过程中所使用的各种装、夹具及手动工具，在组对完毕后，必须及时清点交还，避免遗忘在管线中。
工过程中，必须按压力管线安装质量管理手册的规定做各种施工质量记录，并及时收集各项原始资料使其完整，及时的反映施工的质量。
工过程中要随时注意防范安全事故的发生，项目安全员应使安全防范工作真正落到实处。

6、管线的焊接
对焊接人员和设备的要求
进行焊接时，要有负责焊接工程的焊接技术人员、检查人员和检验人员，要有符合焊接工艺要求的焊接设备且性能稳定可靠，有精度
等级符合要求、灵敏度可靠的焊接检验设备。焊接操作人员必须取得焊工合格证，在合格证的范围内施焊。
制定焊接工艺
施焊前应根据工程内容编制适合本工程的焊接工艺，根据焊接工艺试验结果编写焊接工艺评定，评定的主要内容有：母材和焊接材料的名称、焊接方法、坡口形式及制作方法、焊缝结构形式和尺寸、焊缝接头的组对要求及允许偏差、焊接电流的选择、检验方法和合格标准。
管线焊接
焊前准备：施焊前，应按GB50236-98要求对施焊管材进行焊接工艺评定。施焊人员必须取得相应资格证书，方可上岗施焊，坡口尺寸应合格，焊接位置两侧100mm范围内无杂物和铁锈，焊接材料选用E4303焊条，使用前，按产品说明书的要求进行烘干，150℃一200℃烘干1.5个小时。
管线组对间隙3mm，组对点固焊应按点固焊工艺措施执行。
焊接工艺要求：
焊前应清除焊件表面铁锈，油污等杂质。
焊条必须烘干，并放入焊条保温简内存放。
应注意坡口尺寸，避免深而窄的坡口型式，以防出现未焊透和夹渣缺陷。
尽量采用短弧焊，以防空气进入焊接区而引起气孔等缺陷。
焊接电流的选择：焊接电流是手工电弧焊最重要的工艺参数，也
可以说是唯一的独立参数，因为焊工在操作过程中需要调节的只有焊接电流，而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的。焊接电流越大，熔深越大(焊缝宽度和余高变化都不大)，焊条熔化快，焊接效率也高，但是，焊接电流太大时，飞溅和烟雾大，药皮易发红和脱落，而且容易产生咬边，焊瘤、烧穿等缺陷；若焊接电流太小，则引弧困难，焊条容易粘连在工件上，电弧不稳，熔池温度低，焊缝窄而高，熔合不好，而且容易产生夹渣，未焊透等缺陷。选择焊接电流时，要考虑的因素很多，如焊条直径，药皮类型，工件厚度，接头类型。焊接位置，焊道层次等。但主要由焊条直径，焊接位置和焊道层次决定的。
焊条直径的选择：焊条直径越粗，熔化焊条所需的热量越大，必须增大焊接电流，每种直径的焊条都有一个最合适的电流范围，一般根据焊条使用说明，还可以根据选定的焊条直径用下面的经验公式计算焊接电流。
I=10d2
I-焊接电流(A)；
d—焊条直径(mm)。
焊接位置：在平焊位置焊接时，可选择偏大些的焊接电流。横焊、立焊、仰焊位置焊接时，焊接电流应比平焊位置小10％——20％。
焊道层次：通常焊接打底焊道时，特别是焊接单面焊双面成形的焊道时，使用的焊接电流较小，才便于操作和保证背面焊道的质量；焊填充焊道时，为提高效率，保证熔合好，通常都使用较大的焊接电流；而焊盖面焊道时，为防止咬边和获得较美观的焊道，使用的电流
稍小些。
以上所讲的只是选择焊接电流的一些原则和方法，在工程施工过程中都是根据焊接工艺的试验结果，选择焊接电流的。通常都根据焊条直径推荐的电流范围，或根据经验选定一个电流，在试板上试焊，在焊接过程中看熔池的变化情况。渣和铁水的分离情况、飞溅大小，焊条是否发红、焊缝成形是否好，脱渣性是否好等来选择焊接电流的。当焊接电流合适时，焊接时很容易引弧，电弧稳定，熔池温度较高，渣比较稀，很容易从铁水中分离出去，能观察到颜色比较暗的液体从熔池中翻出，并向熔池后面集中，熔池较亮，表面稍下凹，但很干稳地向前移动，焊接过程中飞溅很小，能听到很均匀的劈啪声，焊后焊缝两侧圆滑地过渡到母材，鱼鳞纹较细，焊渣也容易敲掉。如果选用的焊接电流太小，则很难引弧，焊条容易粘在工件上，焊道余高很高，鱼鳞纹粗，两侧熔合不好，当焊接电流太小时，根本形不成焊道，焊化的焊条金属粘在工件上象一条蚯蚓十分难看。如果选用的焊接电流太大，焊接时飞溅和烟雾很大，焊条药皮成块脱落，焊条发红，电弧吹力大，熔池有一个很深的凹坑，表面很亮，非常容易烧穿。产生咬边，由于焊机负载过重，可听到很明显的哼哼声，焊缝外观很难看，鱼鳞纹很粗。
电弧电压：电弧电压主要影响焊缝的宽窄，电弧电压越高，焊缝越宽，因为手工电弧焊时，焊缝宽度主要靠焊条的横向摆动幅度来控制，因此电弧电压的影响不明显。当焊接电流调好以后，电焊机的外特性曲线就决定了。实际上电弧电压由弧长决定。电弧越长，电弧电
压越高，电弧越短，电弧电压越低。但电弧太长时。电弧燃烧不稳，飞溅大，容易产生咬边、气孔等缺陷；若电弧太短，容易粘焊条。一般情况下，电弧长度等于焊条直径的1／2——l倍为好，相应的电弧电压为16—25V。碱性焊条的电弧长度应为焊条直径的一半较好，酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。
焊接速度：焊接速度就是单位时间内完成焊缝的长度。手工电弧焊时，在保证焊缝具有所要求的尺寸和外形，保证熔合良好的原则下，焊接速度由焊工根据具体情况灵活掌握。
焊接层数的选择：在工件厚度较大焊接时，必须采用多层焊或多层多道焊。多层焊的前一条焊道对后一条焊道起预热作用，而后一条焊道对前一条焊道起热处理作用(退火和缓冷)，有利于提高焊缝金属的塑性和韧性。每层焊道厚度不能大于4-5mm。
点固焊工艺
点固焊采用焊接电流应比正常焊接电流大15-20% ，点固焊两头要平滑，不应有裂纹，夹渣等缺陷，点固焊长度宜为10-15mm 间距宜为300mm；
手工电弧焊操作要点
引弧：引弧应在坡口内或引弧扳上进行，禁止在非焊部位引弧，引弧点最好选在焊缝起点10mm左右的位置，电弧引燃后，移至焊缝起点再沿焊接方向正常焊接。焊缝连接时，引弧点则应选在前段焊缝的弧坑前方10mm处，电弧引燃后移至弧坑处，等填满弧坑再继续焊接。

运条：打底焊接用小电弧直线形运条。多层焊时，应根据宽度选择直线形，锯齿形，或月牙形运条，运条时要沿焊缝中心线不断向溶池送进焊条，以稳定弧长。焊条要沿焊接方向均匀移动。收弧时，要在收弧点处采取回焊收弧法，以防形成弧坑。多层焊每道焊缝接头应错开,每层焊道焊完后要用创锤，钢丝刷清除溶渣，并用角向磨光机打磨缺陷，再进行下道焊。
焊接检验
焊缝质量检验应按下列次序分别进行：表面质量检验、无损检验、强度和严密性试验
焊缝表面质量的检查
焊接完成后，应采用目测的方法进行焊缝外观质量的检查，焊缝表面质量检查前，应将妨碍检查的渣皮、飞溅物等清理干净。焊缝尺寸应符合设计图纸与焊接工艺的要求，焊缝表面应平整，焊缝余高为0-3mm，焊缝宽度应超过坡口边缘2-3mm。焊缝外观检验应无裂缝、夹渣、未熔合、气孔、熔合性飞溅等缺陷，局部咬边深度不得大于0.5mm，长度不得大于焊缝总长的10％。
阀门和法兰的安装
阀门安装
按设计图纸核对型号和技术性能，必须具有产品合格证，阀门外观检查应无缺隙，开闭灵活。清除阀门的封闭物和其它杂物。阀门的开关手轮应放在便于操作的位置。水平安装的阀杆应处于上半周范围内。阀门应在关闭状态下进行安装，并注意进出口方向。阀门的操作
机构和传动装置应进行清洗，检查和调正以达到灵活，可无卡涩现象；开关程度指示标志应正确。安装的阀门应按整齐、美观、便于操作的原则进行排列。阀门运输时，应平稳起吊和安放，不得扔、摔，已安装到位的阀门应防止重物撞击和由高空坠落。不得用阀门手轮作为吊装的承重点。各种阀门的安装与介质流向相一致。需进行严密性试验阀门应在安装前进行，试验压力一般为公称压力的1.5倍。检查阀芯、阀座及填料室各接合面的密封性。
法兰安装
法兰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。
法兰端面应保持平行，偏差应不大于法兰外径的1.5％，且不大于2mm。不得采用加偏垫、多层垫或强力拧紧法兰一侧螺栓的方法，消除法兰接口端面的缝隙。
法兰连接应保持同轴，螺栓中心偏差不超过孔径的5％，并保证螺栓能自由穿入。
垫片的材质和涂料应符合设计规定，大直径垫片需要拼接时，应采用斜口拼接或迷宫式的对接，不得直接对接。垫片尺寸应与法兰密封面相等。
严禁采用先加好垫片并拧紧法兰螺栓，再焊接法兰焊口的方法进行法兰焊接。
螺栓宜涂以二硫化钼油脂或石墨机油加以保护。
法兰连接应使用同一规格的螺栓，安装方向应一致，紧固螺栓时应对
称、均匀的进行、松紧适度。紧固后丝扣外露长度；应不超过2-3倍螺距，需要用垫圈调正时，每个螺栓只能用一个垫圈
8、管线无损检测
焊缝表面质量检查合格后，即可进行焊缝无损检验，本工程焊缝无损检验采用的方法为RT探伤方法，合格级别为Ⅲ级，抽查比例为：固定焊口的10%，转动焊口的5%，评定标准为GB3323-87中的规定执行。
9、检查井的砌筑
施工工艺：开挖－混凝土垫层－弹线－摆砖摞底－砌筑－抺灰－安放井盖
井室土方开挖应与管沟开挖时同时开挖，预留300mm用人工清至井底标高。
混凝土垫层表面应压光，待强度达到设计要求后进行定位施工线。
根据井室设计尺寸放出井室中线，并应复核井垫层的标高确保正确无误。
井室砌筑时，井室内的踏步应与墙体同时施工，位置应准确，在砌筑砂浆未达到设计强度时不得踩踏。
井要求内壁均抺灰，抺灰应两遍成活，先进行打底找平，最后罩面，及时撒水养护。
井盖安装时底部应座浆，并且平稳牢固位置正确。
11、管线压力试验

管线试压前，其固定支架的砼及填充物应达到设计强度，焊缝已经过无损检测合格，管线工程的施工质量符合设计要求。
管线试压采用水压试验，试验应分段单管进行。试验用的压力表应已校验合格，精度为1.5级，表的满刻度值大于工作压力的1.5倍，数量为2块。分段试验压力为1.25Mpa。
管线注水应将管线中空气排净，管内充满水，己连接好试压泵和压力表，升压应缓慢，当升至试验压力的后，停泵20分钟内压力降不应超过0.05 Mpa。检查焊缝、法兰密封面、阀门等进行外观检查，无渗漏为合格。
管线试压合格后，应填写管线强度严密性试验记录。
12、管线的空气吹扫
管线试压合格后，即可进行空气吹扫工作，空气吹扫压力应逐渐升高，压力不得大于工作压力的1.5倍，最少不少于12小时，直至出气口与入气口没有杂质为合格。
工程验收应在管线试压、空气吹扫和试运行合格后进行。冲洗前将管线安装的流量孔板、滤网、温度计、调节阀及恒温阀等拆除，待冲洗合格后再安装。冲洗时以系统能达到最大压力和流量进行，直到出口处没有杂质为合格，施工单位应在提供整套的技术资料、建设单位会同有关单位进行验收，合格后签署验收文件。
14、土方回填
管沟土方回填
高压消防给水管线土方的回填应待管线安装完成，并经无损检测和水压试验、吹扫合格后方可回填，按照验收的先后顺序分段进行土方回填。
回填土时，应符合下列要求：
沟底内应无石块和其他杂物，不得有积水，回填土时，不得损伤已安装好管线的防腐层。
根据设计要求将一层虚铺厚度的用量运至沟内，且应两同时对称回填，不得直接扔在管线上。
回填土应采用好土(如粉质粘土，砂土，粉土等)回填。
回填土应分层(300mm为一层)夯实，压实系数达到为0.95。
回填及夯实时，要注意不得损坏地下管。
回填土的虚铺厚度为300mm，采用蛙式打夯机进行夯实，必须夯夯相连，每一层的回填土压度不得小于95%。经现场监理验收合格后方可进行下一层的土方夯填。
管线两侧和管顶以上500mm范围内应采用木夯进行压实，防止损伤管线，两侧压实面的高差不应超过300mm，分段回填压实时，相临段的接茬要成接梯形，且不得漏夯。
井室周围的土方回填，应符合下列规定：
砼强度达到设计要求，路面范围内的井室周围，应采用石灰土、砂等材料回填，其宽度不小于400mm。
井室周围的回填，应与管线沟的回填同时进行，当不便同时进行时，应留成台阶形接茬。回填压实时，应沿井室中心对称进行，且不得漏夯，回填压实后要与井壁紧帖。