球墨鑄鐵管道高精度無覆土施工技術研究

孫磊

摘 要：球墨鑄鐵管道具有強度高，塑性好，耐腐蝕性強，使用壽命長等優(yōu)點，被廣泛應用于城鎮(zhèn)及工業(yè)供水、燃氣、給排水管網(wǎng)工程。傳統(tǒng)的球墨鑄鐵管道施工存在過度依賴大型吊裝機械、管道接口易開裂漏水、管道修復困難等難題，本文將針對上述難題開展研究，創(chuàng)新出多項施工工藝方法，總結(jié)形成球墨鑄鐵管道高精度無覆土施工技術。

關鍵詞：球墨鑄鐵管道；高精度安裝；無覆土打壓；激光定位

中圖分類號：TU991.36 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0336-02

1 緒 論

當今社會，球墨鑄鐵管道由于其特殊的性能，應用愈發(fā)廣泛，但其安裝存在很大難度，本文創(chuàng)新性采用了管道接口連接專用抱卡、高精度激光定位安裝裝置、無覆土打壓實驗等關鍵技術，解決了管道施工中接口連接不緊密、管道安裝定位困難、打壓試驗發(fā)生漏水時管道修復難度大等問題。

2 工藝流程

土方開挖→墊層施工→管道就位→管道連接→壓力試驗→管道防腐→管道回填。

3 施工操作要點

3.1 溝道開挖及修整

3.1.1 測量放線

根據(jù)圖紙要求，使用全站儀定位管道走向各基準點，在各基準點打入鋼筋頭做出標記，根據(jù)基準點的位置及管道走向，用石灰粉灑出白線。

3.1.2 土方開挖

根據(jù)白線位置，挖掘機進行土方開挖，開挖時在一旁支設水準儀，間歇復測開挖基地標高，注意控制開挖深度。

3.2 墊層澆筑及養(yǎng)護

3.2.1 基坑底部重新放線

對基坑底部重新測量放線，并用細繩拉設出管道中心線。

3.2.2 模板安裝

以中心基準線為準，在兩側(cè)支設模板，注意保持模板平滑順直。用水準儀測量出墊層頂標高，并在模板內(nèi)側(cè)做出標記，以作為墊層澆筑時的參考。

3.2.3 墊層澆筑

使用泵車或人工進行混凝土墊層的澆筑，注意控制墊層頂標高，墊層澆筑完畢后注意混凝土頂部的壓光處理，確保墊層平整。

3.3 管道安裝

3.3.1 施工準備

（1）緊固抱卡制作

緊固抱卡制作示意圖詳見圖1。

緊固抱卡由80×5鍍鋅扁鋼依據(jù)管道外徑尺寸制作而成，上下抱卡間保持2～3cm的間距，在吊耳邊緣位置預留孔洞。每種管徑的管道施工時，制作的緊固抱卡不少于4套。

（2）激光定位裝置制作

激光定位裝置由激光發(fā)射器及管道靶牌組成，示意圖詳見圖2。

3.3.2 定位放線

用全站儀在墊層表面放出基準點，用墨盒在墊層上彈出管道中心線以作參考。

3.3.3 激光定位裝置安裝與校驗

將激光發(fā)射器安裝在管道的起始端后方，利用鉛垂及水準儀，精確調(diào)整激光發(fā)射器的位置及標高，確保射出的激光線水平，且激光線在地面上的垂直投影與管道軸線重合，激光線的標高與靶牌的中心標高一致。

3.3.4 管道連接施工

施工開始時，先將緊固裝置分別固定于第一根及第二根球墨管道中心位置。將管道安放于墊層上，將管道的中心軸線與墊層上的彈線上下重合，保持管道水平。

在第一根及第二根球墨管道中心位置安裝靶牌，靶牌安裝在緊固抱卡受力方向后側(cè)5cm左右，靶牌的中心應在管道的軸線上，靶牌垂直于管道。根據(jù)墊層上的彈線及管道靶牌上激光點的位置對第一根管道進行精確定位，然后用鋼結(jié)構(gòu)支架進行固定。

拆除第一根管道上的靶牌，用兩個手拉葫蘆分別固定在兩側(cè)的吊耳預留孔上，同時拉結(jié)緊固，確保管道均勻受力，直至承插口均勻密實連接，接口施工過程中時刻注意靶牌上激光點的位置，實時的對管道標高及軸線位置進行調(diào)整，確保管道的精確安裝，管道連接完畢后，用鋼結(jié)構(gòu)支架對管道進行固定。

以此類推，逐步進行后續(xù)管道及支架的安裝。

3.3.5 管道支架固定

預制短鋼筋，鋼筋長度最小需大于墊層厚度10cm。制作鋼筋使用工程剩余廢舊材料即可，原則上鋼筋直徑不小于12mm。

根據(jù)管道的寬度，用電鉆在管道兩側(cè)的墊層上打眼，孔洞需將墊層穿透，孔洞直徑與鋼筋同等大小。

用錘子將預制的短鋼筋打入鉆好的孔洞中，并在墊層表面預留5cm的鋼筋頭。

在球墨鑄鐵管的接口處用鋼支架進行固定，支架為門字型支架，由角鋼焊接而成，支架的寬度及高度根據(jù)管道的外徑現(xiàn)場進行確定。制作支架的鋼結(jié)構(gòu)材料使用工程剩余或拆除廢棄的型鋼即可。施工時先將管道支架兩側(cè)的立柱焊接在預留的鋼筋頭上，夾緊管道，最后焊接支架上部的橫段。

3.4 管道水壓實驗

（1）管道連接施工完畢后，在管道兩端配裝密閉法蘭板，中間使用硅膠板作密封。用螺栓緊固，并配置球閥。一端為進水口，一端為出水口（也做排氣孔），并在進水口及出水口處，安裝上壓力表。

（2）由于管道各接口處已用鋼結(jié)構(gòu)支架固定，故無需進行回填即可開始打壓流程。通過打壓機，在無壓力狀態(tài)下，緩慢向管道內(nèi)注入水。注水時，應注意打開排氣孔，直至管道內(nèi)充滿水，關閉排氣孔。

（3）逐步增加管道壓力（可觀察壓力表），增至到試驗壓力并穩(wěn)壓30min。

（4）檢查管道接口、配件等處有無滲漏現(xiàn)象。如有滲漏，應中止試壓，查明原因并解決滲漏，再按步驟（5）進行組織試壓。

（5）泄壓至工作壓力，再持續(xù)進行外觀檢查90in，如仍無滲漏，則試壓合格。

3.5 管道防腐

（1）對打壓合格的管道進行防腐處理，防腐要求為涂底漆一遍，環(huán)氧瀝青漆四道，中間包玻璃布三層。

（2）防腐層干燥后，用電火花檢測儀檢測防腐的施工質(zhì)量，確保防腐層密實可靠。

3.6 土方回填

（1）管道試壓完畢后排除管道存水，恢復管道安裝狀態(tài)。回填開始時檢查溝槽狀態(tài)，確認溝槽內(nèi)無雜物、存水。

（2）管道基礎、管側(cè)及管頂以上500mm內(nèi)的溝槽回填沙，必須采用人工分層回填并壓實；特別是在管頂以上500mm范圍內(nèi)不得用重型夯實。

（3）溝槽應分層對稱回填、夯實，夯實中，應夯夯相連，不得漏夯。人工夯實每層回填厚度不應大于20cm，機械夯實每層回填厚度不應大于30cm。在管頂以上0.5m范圍內(nèi)回填土方，不宜采用重型機械夯實，應采用人工夯打或輕型機械壓實，嚴禁壓實機具直接作用在管道上。

（4）溝槽回填施工必須在管道兩側(cè)同步進行，嚴禁單側(cè)回填，兩側(cè)填土填筑高差，不應超過一個上層厚度，填土應分層夯實。

4 總結(jié)、結(jié)論與展望

該技術降低了管道施工難度，提高了管道施工的速度，有效地保證了系統(tǒng)快速穩(wěn)定的投入運行。通過實踐，節(jié)省了大量人力、材料費用，同時大大提高了工程施工效率。每100m管道施工，人工費和材料費用可節(jié)省1.2萬，縮短機組安裝工期4d，節(jié)能、降耗優(yōu)勢明顯，具有良好的經(jīng)濟和社會效益。

本技術中除管道吊裝運輸外，基本不需大型機械，施工更加安全高效。而且在很大程度上提高管道系統(tǒng)的使用年限，同時系統(tǒng)的運行也更加穩(wěn)定，減少使用期間的檢修次數(shù)，方便人民的生活及工作。

使用的輔材均為工程淘汰的廢舊型材，節(jié)約了施工成本，避免了不必要的浪費。與其他種類管道相比，在保證國標公差壁厚可靠性與安全性的前提下，球墨鑄鐵管道壁厚減薄，節(jié)約了國家鐵資源，推廣應用價值極高。

參考文獻

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[3]李小青，烏效鳴.鉆孔灌注樁孔壁穩(wěn)定性分析.地質(zhì)與勘探，2001.

收稿日期：2018-10-7