浅谈给水过江管道工程施工.pdf

广I移 槭携．建 设 [ 文章编号] 1 6 7 2 — 7 0 4 5 ( 2 0 0 7 ) 0 6 - 0 0 3 g - 0 3 简要： 主要介绍水下管道施工 中的拼接 防腐 、 管槽开挖和 管道 沉管 安装施 工的 几种 方法 ， 并分析这 几种 施 工方 法 的优 缺 点 以及 管道 冲洗 消 毒和竣工验收 。 关键词： 给水过江管道 拼装 焊接 沟槽开挖 管槽铺设 [ 中国分类号] T U g g 1 ． 3 6 [ 文献标识] B 随着社会经济、技术的迅速发 展， 人们生活水平的不断提高， 对城 市区域性的给水管网的供水安全可 靠性和稳定性提出了更高的要求。为 提高和保证供水的稳定和安全可靠， 各城市、 乡镇的自来水厂或公司采取 了多种保证措施， 主要包括投资新建 水厂、 供水管网在城区尽量布置环形 网状或各区域水厂管的网连通起到 互补作用。然而， 新建水厂投资较大， 为节约投资， 在地形复杂、 江河湖泊 纵横交错的南方城市布置互通 的环 形网状的供水管网， 管道铺设势必穿 过地形复杂的江河湖泊。因此， 水下 管槽铺设给水过江管道工程施工显 给水过江管道 施工 ●彭 雄 华 蒙 贵 红 得尤为重要。 1 给水过江管道的加工场地 选择、 管节拼装焊接及除锈防腐 1 ． 1 加工场地选择 一 般情况下， 为满足在施工时以 及给水管道运行期间承受各种内外 应力所需管道的强度要求， 常采用螺 旋缝钢管。 螺旋缝钢管进行焊接连接 时， 最重要的就是要寻到一块合适的 加工场地， 根据施工现场实际地形情 况、 江河的水文特点以及施工期间的 季节水位高程， 场地高程应控制在高 于施工期间最高水位 1 ～2 m 。低于这 个范围， 一旦江河稍有涨水， 就影响 施工； 高于这个范围， 管道下水困难， 对外防腐层破坏较大。据此要求找到 一 处地形较为开阔、 地质 比较坚实平 整且靠近江河边的加工场地。 1 ． 2 加工现场配 电 根据场地所在位置的周围配电 实际情况， 利用外部已有的三相电源 或 自 备柴油发电机 以保证焊接用电 和局部照明用电。现场配电情况应满 足施工要求， 便于施工作业， 特别注 意其安全性， 使其配电、 用电符合健 筑工程施工现场用电安全规范 ( G B 5 0 1 9 4 ) 及 姑电 工现场临时用电安全技 术规范》( J G J 4 6 —2 o o 5 )的有关规 定， 因为场地靠近江河， 比较潮湿， 容 易造成用电事故。 1 ． 3 管节的拼装焊接 现场加工的钢管及其弯头、 三通 等配件按照设计要求加工， 其质量应 符合贻 水排水管道工程施工及验收 规渤 ( G B 5 0 2 6 8 --9 7 ) 和旺 业金属管 道 工 程 施 工 及 验 收 规 范 ( G B 5 o 2 3 5 —9 7 )的规定。一般焊接管段 后，为防止在安装 中焊缝遭破坏， 每 个焊缝处均匀地焊接加强筋板或加 强抱箍。钢管管径大于 D N 8 0 0时， 所 有焊缝应采用双面焊。法兰焊接， 应 沿圆形焊缝每间隔 2 0 0～3 0 0 m m处加 焊加强肋板， 相邻法兰上方设安装对 齐标志， 以便法兰水下连接时控制管 段摆放的正确位置。 对于控制钢管拼 焊及加工配件的焊接质量， 要求钢管 制作加工人员有相应等级 的上 岗证 囝 I．2 ．0 ．0 7 ． ． 维普资讯 广 槭携建设 和作业施工证， 严禁未取得相应等级 焊工证的人员从事焊接作业。 管节拼 装焊接成管段后， 可进行陆上水压试 验， 以检查焊缝 、 配件的焊接质量及 管材的严密性。在有条件的情况下， 对 已完成的焊缝抽查部分做无损探 伤检测。 严格控制焊接质量， 主要是因为 钢管段及其配件在拖运 、 吊装和下沉 时承受较大的应力， 而最薄弱的环节 就是有焊缝的部位。 1 ． 4 管段内外除锈防腐 钢管内外除锈可采用人工除锈、 喷砂除锈和化学除锈。 过江给水钢管 多采用人工除锈或喷砂除锈， 人工除 锈质量标准应达到 S t 3 级， 喷砂除锈 质量标准应达到 S a 2 ． 5级。内外防腐 材料尽量采用高分子涂料和玻璃纤 维布， 内防腐为食 品级涂料， 一底两 面； 外防腐应加强防腐， 两布四油。 除锈防腐工作宜在钢管焊接、 加 工制作完成后进行， 可以避免管节在 拼装、 焊接、 加工过程中损伤防腐。建 议采用有附着力强、 强度高的防腐材 料。 2 给水过江管道的水下沟槽 开挖 给水钢管道埋设在水底下沟槽 内， 管道的埋设深度根据河床地质情 况以及相应防洪标准( 根据管道等级 确定) 的洪水冲刷深度而定， 至少应 大于 1 m 。管道埋设在通航河道时， 其 埋设深度应在航道底设计高程 2 m以 下。因此， 沟槽开挖深度相对陆上较 深， 以避免船只抛锚、 河床冲刷等影 响。水下沟槽开挖一般有 3 种情况： 先挖槽后埋管；挖槽和埋管同时进 行； 先放管后沉入土内。这些方法的 选择取决于水底土质、 水系宽度和深 度等因素。 先挖槽后埋管的优点是施工设 备简单，缺点是管线定位不易准确， 槽底平整度差， 沟槽准直度低， 而且 易于回淤。因此， 当采用这种方法时， 应适当选择槽底宽度、 开挖宽度和槽 壁坡度。 底宽一般为管外径加两侧操 作宽度 ( 每侧宽 0 ． 8～1 ． O m ) 。开挖深 度根据回淤情况而定， 边坡系数为一 般为 1 ： 1 ～1 ： 4 。 黏土河床的回淤情况 并不严重， 沙土回淤迅速。 根据使用开挖设备的不同， 常用 的水下沟槽开挖方法有岸式索铲 、 挖 泥船、 高压泵船等。 岸式索铲： 适用于狭窄水系。铲 斗用岸上卷扬机曳引，顺滑道往上 拉， 随着挖深增加而往下放滑道。这 种方法可以比较准确地控制沟槽 的 平面位置和准直度。 挖泥船和高压泵船： 水系宽阔的 河床一般用抓斗式或多斗式挖泥船 开挖水下沟槽的方法， 土方卸在沟槽 水流下游一侧，或由驳船运至远处； 河床土质松散， 可用高压泵船以高压 水流冲射水底土层进行开挖。 用船或其他浮动设备开挖时， 挖 泥船等应临时锚舶， 采取牢固的固定 措施， 以保证沟槽中心位置准确。 对于岩石河床， 需经爆破后再利 用挖泥船或抓斗船等设备开挖沟槽， 槽底宽度和边坡可相对减少。水下沟 槽中心线用岸标或浮标显示， 并用经 纬仪或激光准直仪测量。条件允许 时，可在两岸标之间拉设管道 中心 线， 以中心线为准用标尺或锤球可测 水下沟槽的位置和槽底高程。 为了防止回淤影响， 可以采用分 段开挖铺管的施工方法， 以缩短水下 晾槽时间。 3 给水过江管道的水下管槽 铺设 水下管槽铺设给水过江管道， 应 根据水下管道长度 、 管径大小 、 管材 和水系深度、 水系流速、 水底土质、 地 形情况、 航运要求、 管道使用年限、 潮 汐和风浪情况等因素， 选择合适的施 工方法。管道应有检修和防止冲刷破 坏的保护设施，埋设在通航河道时， 应符合航运管理部门的技术规定， 并 在河两岸设立标志。沉管 吊装铺设 前， 应编制专项施工方案， 经审查批 准后方可实施。方案中要进行钢管的 受力情况分析，根据管材的力学性 能， 计算管段最不利点所承受的最大 弯曲度， 钢管截面的最大受拉 、 受压 强度， 吊点的抗拉强度等指标， 保证 管道施工时受力的安全性。 一 般水下管槽铺设给水过江管 道的施工方法有整体沉管铺设法 、 水 下拖拉铺设法、 分段沉管铺设法。 3 ． 1 整体沉管铺设 在河床地形简单， 高差小， 管槽 开挖后呈水平或抛物线形 管道水下 弯头少， 吊装受力均匀， 河水流速较 小， 航运不频繁 、 可以在一定时间内 封航， 吊船容易固定时， 一般采用整 体沉管法。管道上每 2 o～3 0 m设有吊 环， 铺管船在沟槽上下游交错一字摆 开抱锚定位牢固固定， 分别用吊杆钢 绳拖住钢管吊环，并专人负责测绳， 在管下沉时， 测量管沉放深度。各吊 点的管道下沉深度及沉放顺序由指 挥船上总指挥员统一指挥， 现场记录 每次沉管水深， 最后绘制管道纵断面 下沉位置图， 这样就可以清楚地知道 沉管是否到位， 标高是否符合设计标 高。 3 ． 2 水下拖拉铺设 水下拖拉铺设适用于管道管径 较大， 河水较深、 流速较大， 铺管船河 中不易固定等情况。钢管道水下拖 拉，应做好管道的防腐保护措施， 正 确计算管道在水下拖拉的摩擦阻力， 合理配置所需拖拉设备， 控制管道的 轴线偏移满足设计要求。 3 ． 3 分段沉管铺设 给水钢管分段沉管铺设适用于 长距离铺设，江河不易长时间封航， 管段采用法兰连接。根据实际沟槽地 200 7 6 维普资讯 广 槭携建设 形及标高等情况，管道可以按 8 o～ 1 2 0 m m 左右在岸上拼装、 焊接成管段， 再按顺序逐根拖下水进行 定位 、 沉 管、 连接安装。 在管道下沉前应根据设计要求 设置管段垫点，沟槽沿线每间隔 1 5 m 左右设一个垫点。 垫点可采用袋装中 粗砂垒砌， 其表面标高控制在管底标 高位置， 以便管段安装时易于调整安 装位置。在沉放第二根管段前， 应预 先把橡胶垫圈固定在管接头的法兰 上， 再行沉管。水上铺管吊船及工作 人员配合水下潜水员， 依据预先在法 兰上设有的安装对齐标志调整管道 位置， 对称均匀安装， 拧紧螺栓。 分段沉管安装的优点是施工速 度快， 不易受沟槽开挖影响， 可以合 理组织流水作业。边开挖沟槽边安装 管道， 避免了沟槽开挖及晾晒时间长 造成回淤。同时， 在管道安装一定长 度时， 可以试压， 试压合格后， 后面沟 槽开挖出的砂土通过泥舶运至前面 已水下试压合格的管段位置， 进行回 填，减少了砂土反复运卸的工作量。 缺点是：管段连接采用水下法兰连 接， 其橡胶软垫的强度和耐久性比刚 性焊接差， 深水或水流速度大的水域 中施工困难较大， 隐蔽性强， 拧紧螺 栓时用力过大橡胶软垫容易破损， 连 接质量难以保证， 需要专业性强的潜 水员下水协助施工。 4 水下给水过江管道的试压 及沟槽回填 水下给水管道在安装完成后， 必 须进行整体管道水压试验的验收工 作， 按照设计要求的试验压力通水打 压。试压前应排完管道内的空气， 管 道受力不均匀、 不平衡的薄弱部位需 要进行局部压管， 如法兰连接部位用 袋装混凝土垒砌以及弯头部位的填 压等。管道两头设压力表， 压力表须 经过有关部门检测合格， 仍在有效期 限内。当采用弹簧压力计时精度不应 低于 1 ． 5级， 最大量程宜为试验压力 的 1 ． 3～1 ． 5倍，表壳的公称直径不 应小于 1 5 0 m m ， 使用前应校正。 管道充水打压时， 应缓慢、 分阶 段上压， 不易加压过快， 以防节点部 位受压后变形过快受损。水压达到试 验压力后， 秒表记 时， l O m i n后， 水压 降控制在 0 ． 0 5 M P a范围以内， 试验合 格 。 水下管道水压试验合格后， 可进 行沟槽回填工作。一般先回填砂或袋 装砂至管顶以上 3 o～5 0 c m ， 再抛填碎 石或块石， 表面填压钢锁链连接的混 凝土盖板或钢筋石笼至设计标高。 给水过江管道冲洗消毒 给水过江管道水压试验后， 竣工 验收前应冲洗消毒。 冲洗时应避开用 水高峰，以流速不小于 1 ． O m ／ s的冲 洗水连续冲洗，直至出水 口处浊度、 色度与入水 口处冲洗水浊度、 色度相 同为止。冲洗时应保证排水管路畅通 安全。 管道应采用含量不低于 2 0 m g ／ L 氯离子浓度的清洁水浸泡 2 4 h ，再次 冲洗， 直至水质管理部门取样化验合 格为止。 6 给水过江管道工程的竣工 验收 对管道纵断面的河道沿线及两 端进行检查和清理， 使施工段河道河 床面恢复到原河床面标高或符合有 关规定要求。自检合格后， 准备好竣 工验收资料报请监理单位进行预验 收。 总监理工程师组织专业监理工 程师， 将依据有关法律、 法规、 工程建 设强制标准、设计文件及施工合同， 对报送的竣工资料进行审查 以及工 程质量竣工预验收。预验收过程中， 对存在的问题， 应限时整改， 整改完 毕经监理单位验收合格后， 总监理工 程师签署工程竣工报验单， 并在此基 础上提出工程质量评估报告 。最后， 提交经总监理工程师批准 的工程竣 工报验单及竣工验收报告给建设单 位， 参加建设单位在规定时间内组织 勘察、 设计、 监理、 施工方和建设主管 部门及航道有关部门到施工现场进 行竣工验收。 参考文献 [ 1 ] G B 5 0 0 1 3 --2 0 0 6 ， 室外给水设 计规 范[ s ] ． [ 2 ] C E C S 1 4 l 一2 o 0 2 ， 给 水排 水工 程埋地钢管 管道结构设计规程 [ s ] ． [ 3 ] G B 5 0 3 1 9 --2 0 0 0 ， 建 设工程 监 理规 范[ s ] ． [ 4 ] G B T 8 9 2 3 -- 1 9 9 8 ， 涂装 前钢材 表 面处理规 范[ s ] ． [ 5 ] G B 5 0 2 6 8 --9 7 ， 给 水排 水 管 道 工程 施工及验 收规 范[ s 】 ． [ 6 ] G B 5 0 2 3 5 --9 7 ， 工 业 金 属 管 道 工程 施工及验 收规 范[ s ] ． f 作 者 单 位 ： 南 宁 市 城 市 建 设 监 理有RI ．责任公司， 广西南宁 53 0 02 8) o l ． ． 维普资讯