固安縣城區(qū)水廠擴(kuò)建工程
——取源管外線球墨鑄鐵管管道安裝施工方案研究

□劉維娜

固安縣城區(qū)水廠擴(kuò)建工程作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，承載著全固安縣城區(qū)未來的主要供水任務(wù)，是滿足城區(qū)居民正常生活用水的重要保障工程。固安縣城區(qū)水廠擴(kuò)建工程以固安縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃為依據(jù)，考慮固安縣水資源短缺以及淺層地下水污染的現(xiàn)狀，采用的取水水源為南水北調(diào)引江水，主要通過新建的固安支線大清河產(chǎn)業(yè)區(qū)分水口和原廊涿干渠現(xiàn)狀分水口供水。現(xiàn)主要研究分水口水源輸水管道球墨鑄鐵管管道安裝施工技術(shù)，為以后類似長(zhǎng)距離輸水管道安裝工程提供參考。

1.工程概述

固安縣城區(qū)水廠擴(kuò)建工程取源管外線管道安裝工程包括廊涿干渠現(xiàn)狀分水口DN1200mm輸水管道、固安支線大清河產(chǎn)業(yè)區(qū)分水口DN1200mm輸水管道及其配套設(shè)施的建設(shè)，主要線路從廊涿干渠現(xiàn)狀分水口開始向南沿著北村總干渠至東干渠，再沿著東干渠向東至固雄線，最后向北至水廠。管材主要材質(zhì)為球墨鑄鐵管，管線全長(zhǎng)約11km。球墨鑄鐵管與普通鑄鐵管對(duì)比，具有抗腐蝕、強(qiáng)度高、韌性好、壁薄、重量輕、耐沖擊、彎曲性能大、延伸率好、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，而且管壁厚度只有灰口鑄鐵管的2/3，因此可大量節(jié)省鋼鐵。球墨鑄鐵管均采用柔性接口、T型滑入式柔性接口，安裝操作十分簡(jiǎn)便，施工效率高。研究制定切實(shí)可行的管道安裝施工技術(shù)方案，是確保工程建設(shè)順利實(shí)施的基本保障。

2.管道安裝

2.1 施工準(zhǔn)備

開工前，由甲方組織設(shè)計(jì)單位進(jìn)行工程技術(shù)交底，施工單位依據(jù)設(shè)計(jì)施工圖，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地上、地下障礙物進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和記錄、做好標(biāo)記，便于施工采取各項(xiàng)質(zhì)量安全措施，避免發(fā)生事故。

對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)用電、用水及臨建點(diǎn)排水等情況進(jìn)行了解與聯(lián)系，提早作出安排布置，做到心中有數(shù)。

落實(shí)設(shè)備、勞力計(jì)劃，對(duì)進(jìn)場(chǎng)職工進(jìn)行質(zhì)量、安全、防火等教育，做好進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備。

提供材料計(jì)劃單，落實(shí)管材、閥件及施工地材等，并隨時(shí)與供應(yīng)商取得聯(lián)系，確保施工物資供應(yīng)。

根據(jù)甲方給定的管位線、高程控制點(diǎn)進(jìn)行引樁、引高等測(cè)量工作，為管道溝槽開挖施工、放線做準(zhǔn)備，保證管道安裝位置準(zhǔn)確無誤。

2.2.技術(shù)準(zhǔn)備

制定施工方案。圍繞工程工期、成本、質(zhì)量等基本要求，對(duì)整個(gè)施工程序、步驟、主要施工機(jī)械設(shè)備、施工方法和施工工藝、重要施工措施等，組織主要工程技術(shù)人員、管理人員、有類似工程豐富施工經(jīng)驗(yàn)骨干人員，依據(jù)有關(guān)的規(guī)定、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，制定切實(shí)可行的施工方案。

制定分項(xiàng)施工技術(shù)措施。根據(jù)施工圖紙及現(xiàn)場(chǎng)條件編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)和分項(xiàng)工程施工技術(shù)措施，由項(xiàng)目工程師負(fù)責(zé)向施工人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，使全體施工人員從本工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、施工方法、工期要求等方面保證安全生產(chǎn)、文明施工、降低成本，使本工程能在合同工期內(nèi)得以順利實(shí)現(xiàn)。

2.3 鑄鐵管安裝施工

在安裝時(shí)，用兩臺(tái)5t吊鏈在管身吊兩點(diǎn)，確保平衡，將管道插口工作面調(diào)直，與承口工作面同高程后，再用人工將鑄鐵管慢慢推入前一根管道的承口中。

管道撞口就位后，插口處第一條白線應(yīng)進(jìn)入承口，插入深度為插口處看不到第一條白線，只看到第二條白線的位置為止。

承口、插口連接后，檢查連接間隙。用金屬尺沿插口圓周插入承插口內(nèi)，直到頂?shù)较鹉z圈的深度，檢查所插入的深度四周應(yīng)一致，經(jīng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一道工序。

鑄鐵管承插施工完成后卸下吊鏈和安裝工具，管道中部立即回填60cm厚中粗砂，輕夯壓實(shí)，以確保鑄鐵管在溝槽中不會(huì)發(fā)生偏移。

2.4 法蘭盤安裝

先將法蘭密封面清理干凈，橡膠墊放置平整，橡膠墊接茬不得多于2處；端面要保持平行，兩法蘭之間的間隙誤差不大于2mm，不得用強(qiáng)緊螺栓的方法清除歪斜。

法蘭盤連接要保持同軸，螺栓孔中心偏差不超過孔徑的5%，并保證螺栓的自由穿入，螺栓安裝時(shí)方向一致；在擰緊螺栓時(shí)，要對(duì)稱均勻擰緊，嚴(yán)禁先擰緊一側(cè)，再擰緊另一側(cè)；螺母應(yīng)安裝在法蘭的同一側(cè)。

安裝帶有法蘭的閥門或其他管件時(shí)，為了防止閥門或其他管件產(chǎn)生拉應(yīng)力，在鄰近的一側(cè)或兩側(cè)的接口連接法蘭的所有螺栓擰緊后，才能進(jìn)行連接。

2.5 附件安裝

在安裝各類附件時(shí)要對(duì)附件的產(chǎn)品規(guī)格、型號(hào)、外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，對(duì)不符合規(guī)格型號(hào)的管件不得使用。產(chǎn)品合格證書必須齊全。

安裝閥門前檢查閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，清除閥內(nèi)的污物。閥門安裝的位置及安裝方向要符合設(shè)計(jì)規(guī)定，閥桿方向要便于檢修和操作。水平管道上的閥門的閥桿要垂直向上或安裝于上半圓；在安裝各類閘閥時(shí)，要注意檢查管道的中心線、高程與管端法蘭盤的垂直度，符合要求后，才能進(jìn)行安裝；閥門安裝后，按施工設(shè)計(jì)完成管道的整體連接。蝶閥手動(dòng)閥桿應(yīng)垂直向上。

3.技術(shù)要點(diǎn)

3.1 敷設(shè)方式

工程輸水管道工程為主體管線DN1200球墨鑄鐵管（T型接口，見圖1）。主干管道采用明開槽的施工方法；過河過路采用鋼筋混凝土保護(hù)套管內(nèi)穿涂塑鋼管，在過路過河處預(yù)埋d2200鋼筋混凝土套管，未來輸水管道直接穿套管施工，混凝土套管選用Ⅲ級(jí)鋼筋混凝土企口管。

圖1

3.2 施工組織安排

考慮到本工程的重要性和復(fù)雜性，且有工期緊、戰(zhàn)線長(zhǎng)、溝槽深、質(zhì)量要求高、現(xiàn)場(chǎng)施工條件復(fù)雜等特點(diǎn)，項(xiàng)目部集中優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)和管理人才，在技術(shù)、計(jì)劃、設(shè)備和物資材料、施工、人力資源、項(xiàng)目管理等方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新，制定專門的降低成本的目標(biāo)和措施，確保各項(xiàng)指標(biāo)的完成。

3.3 安裝控制點(diǎn)

球墨鑄鐵管（T型接口）主要控制安裝過程中止水膠圈的位置，防止走位變形導(dǎo)致的漏水漏壓。此外還需注意安裝借轉(zhuǎn)角度，不宜過大，否則也會(huì)引起漏水漏壓，這兩點(diǎn)是管道安裝控制關(guān)鍵點(diǎn)。

3.4 施工測(cè)量放線

管道中線定位。管線走向與抗滑樁、支墩中心線平行。管線定位采用極坐標(biāo)法與角度交會(huì)法。其測(cè)角精度一般可采用30′，量距精度為1/5000，并應(yīng)分別計(jì)算測(cè)設(shè)點(diǎn)的點(diǎn)位誤差。

高程控制測(cè)量。為了便于管線施工時(shí)引測(cè)高程及管線縱橫斷面測(cè)量，應(yīng)沿管線敷設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)選在舊建筑墻角、臺(tái)階和基巖等處。臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)按照iii等水準(zhǔn)點(diǎn)敷設(shè)，其精度不得低于iv等水準(zhǔn)。臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)間距要求：自流管道和架空管道200m，其他管線300m。

3.5 管道安裝控制

安裝方向和坡度控制：每節(jié)管道在水平方向安裝偏差不大于20mm，豎直方向安裝偏差應(yīng)控制在±20mm范圍以內(nèi)。包括設(shè)計(jì)接頭偏轉(zhuǎn)和安裝偏差在內(nèi)，單個(gè)接頭處的總偏轉(zhuǎn)不得大于0.3°。承插口處開挖工作坑，尺寸符合有關(guān)規(guī)范要求。

里程控制與調(diào)整：管道安裝前，要充分了解其公稱長(zhǎng)度、設(shè)計(jì)安裝正、負(fù)偏差等尺寸關(guān)系。對(duì)安裝過程中發(fā)生的系統(tǒng)偏差應(yīng)及時(shí)進(jìn)行控制、調(diào)整，以保證管線安裝符合設(shè)計(jì)要求。

管線轉(zhuǎn)折：管線轉(zhuǎn)折采用配件、斜口管、標(biāo)準(zhǔn)管道接頭偏轉(zhuǎn)等形式，通過及時(shí)調(diào)整管道安裝樁號(hào)和軸線，以保證管道轉(zhuǎn)折部位安裝符合設(shè)計(jì)要求。

4.質(zhì)量安全控制

管材吊裝應(yīng)由一人負(fù)責(zé)指揮，指揮人員由熟悉機(jī)械吊裝安全操作規(guī)程和指揮信號(hào)的人員擔(dān)任；駕駛員必須嚴(yán)格按照信號(hào)指示進(jìn)行操作。

管道吊裝下溝前先進(jìn)行試吊，確認(rèn)安全可靠后方可吊運(yùn)。

起吊作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁任何人在吊鉤或被吊起的重物下面通過或站立。

管節(jié)下入溝槽后，溝內(nèi)運(yùn)管不得擾動(dòng)天然地基，同時(shí)不得與槽壁支撐及槽下的管道相互碰撞。

使用千斤頂時(shí)，確保上下墊牢，隨起隨墊，隨落隨抽墊木。

在吊裝工程中吊裝作業(yè)范圍內(nèi)用錐型筒隔離，拉警戒線，四周擺放安全警示牌，設(shè)安全指揮人員1名，至吊裝完畢方可撤離。

5.預(yù)期效果

取源管外線球墨鑄鐵管技術(shù)性能好，拆裝方便，承受局部沉陷能力好，使用壽命長(zhǎng)，配件配套完善，維護(hù)維修便捷，能夠確保將來高效、穩(wěn)定、安全運(yùn)行。球墨鑄鐵管內(nèi)襯水泥砂漿，輸水符合國(guó)家有關(guān)衛(wèi)生技術(shù)要求，能夠切實(shí)保證輸水水源穩(wěn)定性，達(dá)到設(shè)計(jì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，能夠確保水源安全順利輸送到水廠以及居民家中。球墨鑄鐵管管道安裝完成投入運(yùn)行后，使固安縣城區(qū)水廠引水規(guī)模由原來的8萬m3/d提升到10.2萬m3/d。固安縣城區(qū)水廠地處固安縣中部，不僅為縣城核心區(qū)域供水，且可通過管網(wǎng)系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)度實(shí)現(xiàn)為南部地區(qū)和北部地區(qū)供水，水廠擴(kuò)建工程全部完成后，在解決城市發(fā)展過程中面臨的用水供需矛盾方面，必將發(fā)揮出明顯緩解作用，更好服務(wù)于城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升人民群眾生活幸福指數(shù)。

6.相關(guān)建議

取源管外線雖然工藝成熟，但是輸水距離長(zhǎng)，管線彎道較多，穿越障礙物復(fù)雜，且管線緊鄰固?hào)|線綠化帶，在將來運(yùn)行過程中維護(hù)難度較大。這就要求在安裝施工中嚴(yán)格控制質(zhì)量關(guān)，做到層層把關(guān)，安全第一，質(zhì)量為先。

根據(jù)多年城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，工程建設(shè)要統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)配套，統(tǒng)一組織，堅(jiān)持先地下后地上的施工原則，避免由于反復(fù)刨槽帶來的經(jīng)濟(jì)損失。施工開槽、施工降水、施工道路、材料堆放、土方平衡及土方的存放、回填是完整的系統(tǒng)工程，應(yīng)由技術(shù)人員聯(lián)合編制總體施工方案，保證工程的順利進(jìn)行，保證工程質(zhì)量安全、進(jìn)度和工期。

取源管外線是固安縣城區(qū)水廠重要取水線路，與固安全體人民生活息息相關(guān)。百年大計(jì)，質(zhì)量為本。通過對(duì)本方案的研究制定以及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，大大提高了球墨鑄鐵管管道長(zhǎng)距離輸水的施工效率及工程質(zhì)量，降低了施工成本。施工過程中資料的積累和記錄，對(duì)以后整個(gè)輸水管線的運(yùn)行及維護(hù)提供了詳細(xì)的參考，在以后的運(yùn)行過程中能夠做到有的放矢，有效降低維護(hù)及運(yùn)行成本。在確保施工質(zhì)量、安全、效率的前提下，通過球墨鑄鐵管管道為固安縣人民輸送優(yōu)質(zhì)的南水北調(diào)水源。