常州市自来水公司DN1000球墨铸铁供水管道HDPE管穿插内衬修复工程

1、常州市自来水公司DN1000 球墨铸铁供水管道 HDPE 管穿插内衬修复工程施 工 方 案编制：审核：审批：建设单位： 常 州 市 自 来 水 公 司施工单位： 上海上水自来水特种工程有限公司上海泰斯特管线探测工程技术有限公司12012 年 6 月 20 日施工方案一、施工工艺施工工艺采用HDPE管“U”型缩径穿插内衬修复旧管道技术。二、内衬 HDPE管的选择内衬 HDPE管为非标准管， 原材料选用 PE100，原材料选择超韧 PE100博禄公司生产的PE颗粒北欧料。三、 PE管生产厂家选择上海亚大塑料制品有限公司生产，该厂有生产非标PE 管的记录，从设备、技术、信誉各方面条件较好，从生产工艺

2、，原材料的应用等性能指标都能够达施工要求，能够实现燃气、供水管道内衬修复用PE100 高密度聚乙烯管材生产的技术指标与质量控制要求。四、修复管道负压控制略2五、 HDPE管内衬修复供水管道施工实施方案1、工艺流程：工艺流程图开挖操作坑原管道改造原管道清洗HDPE 焊接CCTV 检测焊接检测HDPE 管缩径穿插HDPE 管恢复CCTV 检测制作 PE 法兰分段密封试压断口连接全程试压、碰口、外防腐回填操作坑、恢复原貌、交工验收交工2、 对开挖点确认 。在指定的地点进行确认。3该管道位于常州市通江南路与铁路桥立交的路面之下，铁路桥在上，通江南路在下，通江南路过桥段的主、副车道、人行道通过铁路桥的走

3、势为：下行，再上行，铁路桥下最低。据业主技术交底，该管道是按路面的走势埋设的，管顶距路面深均在1.2 米左右。道路周围环境如下图。1#操作坑位于铁路桥南的路面上平行线上的非机动车道上，紧靠人行道； 2#作坑位于铁路桥下南面的路非机动车道上的中间位置，是管线走向的最低处； 3#操作坑位于铁路桥北的路面平行下线，与非机动车道、绿化带、主车道的结合部上。共分两段施工，每段相距约200 米左右。操作坑的定位如下图：453、开挖操作坑a. 在不影响施工的情况下尽量减小开挖面积， 1# 、3#坑开挖操作坑长 10m、宽 2.8m，断管长度 8.5m, 沿断管处向外开挖穿插牵引 45 度的坡道，宽大于管道

4、30cm。2#坑为牵引坑，可适当短，长度为 6m,无坡道，断管长度 4.5m, 为垂直牵引作业坑。b. 操作坑开挖深至管道底部 50cm以便于焊接 PE法兰或连头等作业；c. 由于穿插施工时需要开挖坡道， 作为穿插点的操作坑上方及前后方应避开其他影响穿插施工的设施；d. 若土质疏松、操作坑深度大于 2.5m 或有其他导致操作坑塌方或影响施工情况的情况，应对操作坑进行加固处理，在坑四周用槽钢打桩，然后填加木板或其他堵板；操作坑开挖示意图64、原管道改造a. 操作坑内的弯管道、 弯头、三通、阀门等不能穿插 PE衬管件，修复前要断开，制作相应连接法兰管件，进行加固改造。断管时要用专用断管机械，断面确

5、保端正，同时要避免伤及相邻管道及公共设施；b. 若原管道内部有严重的接头处出现凹槽、错皮、破损等现象，须进行整修处理；5、原管道清洗（1）清洗技术选择管道断开后，先对管道内部进行 CCTV录像检测设备进行检查，根据检测情况选择清洗工艺。由于化学清洗的易污染性以及高压水射流清洗对管径和距离的局限性，大多数情况下不采用这两种方法，在此我们选择机械物理清洗。清洗过程严格内衬修复清洗作业指导书操作规程。物理清 洗示 意（2）清洗质量要求a. 对原管道进行清洗、除障除瘤后，达到内壁基本无垢、无杂物、无尖锐毛刺及焊瘤；7b. 鉴于穿插 HDPE管道修复旧管道技术是将HDPE管穿插后紧贴于原管道内壁上，因此

6、，在不影响管径的情况下，允许有2mm以内的牢固平滑附着物，焊瘤、铸瘤等，但必须除去附着物，焊瘤、铸瘤上的棱角，保持圆滑，且高度不大于内衬HDPE管厚度的 1/3 。（3）、清洗后检查、记录a. 采用 CCTV管道成像检查系统对清洗后的管道进行100%检查，检查合格后方可进行下道工序施工。b. 对清洗后管道的内径、除垢情况进行记录。5.2.5.4清洗注意事项a. 注意操作安全，各岗位人员要密切配合，严格按内衬修复清洗作业指导书操作；b. 清除的垢蚀因为污染物，应及时运至指定地点。6、 HDPE管热熔焊接（1）、准备工作a. 根据所要穿插段长度确定焊接长度，长度比该段原管道长3-4m；b. 焊接要

7、有足够的场地，场地要平整；c. 热熔焊机和 HDPE管就位，保持端口清洁。（2）、焊接质量技术要求a. 内衬 HDPE管的热熔焊接以 PE管施工指南 为指导，严格内衬HDPE管热熔焊接操作规范 ，加热板温度控制在210230；8b. 焊口凸边要均匀，凸起部分成均匀一致的圆弧；c. 焊好的 HDPE管要在地面裸管试压 . 、0.2Mmpa, 试压 30min。（3）、焊接质量要作认真检查、记录a. 焊接人员和质检员对每道焊口进行外观检查其凸边高度、均匀性、错皮量；b. 对部分焊口进行拉伸或将其压成“ U”形抽查检验，经检查不合格的焊口要割开重新焊接。7、HDPE管变“ U”型缩径与穿插图 14

8、穿插剖面示意图牵引机缩径机图 15 穿插施工设备平面布置示意图（1）、 准备工作a.确定穿插段长度，检查穿插 HDPE 管焊接长度是否与之相符，9了解管道内部情况；b. 牵引机、专用 HDPE 管缩径机、胶带缠绕机等安装调试就位并固定，导向轮、地轮安装摆放到位，其他设备、材料准备到位，组织安排好各岗位人员，保持首末端联系畅通，做到统一指挥，操作一致。（2）、 缩径、穿插技术要求a. HDPE 管的缩径减小量控制在 30% 40% ；b. 操作坑坡道角度不宜大于 45 ；c. 穿插牵引速度控制在 2 15m/min 。（3）、缩径、穿插过程及注意事项a.控制缩径量和捆绑带密度，并根据情况及时调整

9、；b. 末端牵引绞车操作人员要密切注意首端指示信号，对其反应要迅速。8 、 HDPE管胀管恢复（1 ）、胀管恢复措施对缩径穿插到旧管道内部的HDPE 管，用空压机向已就位的衬管送风增压，帮助衬管恢复到原来的直径，衬贴在原管的内壁。（2 ）、准备工作a. 首端安装涨管器，未端安装封堵器；b. 空压机到位，将高压气管连接到首端涨管器的阀门前，c. 在首末端做好安全防护措施，并派人专门看护。（3 ）、涨管恢复质量技术要求10a. 鉴于该管道口径，胀管时进风量应相应较大，要求使用9m 3 /min的空压机向管道鼓风，管道进气量将达0.25m 3 /s ；b. 送气胀管时，风压力增大0.20Mpa左右，

10、但最大不得超过0.25Mpa 。c.衬管穿入管道胀开后， HDPE 管要全部恢复到原来直径，与原管道内壁紧贴；d. 若因管道有较小弯头、变径或错皮等情况，允许有未能完全胀开恢复到原来直径的凹凸部分存在，但最大高度不得大于5cm ，凸起长度不得大于 4m 。待管道投入使用一段时间后，在工作压力连续施加状态下 HDPE 管道内凸起部分就会与原管道内壁紧贴。（4 ）、胀管恢复注意事项a.密切注意压力显示，控制空压机注送压力；b. 首末端看护人员一定要密切注意， 管口前方 30m ，严禁站人。（5 ）、胀管恢复后质量检查、记录c.穿插后采用 CCTV 管道内部成像检查系统进行检查内衬层质量，检测率达到

11、100% 。d. 对穿插后管道内衬管的恢复情况做好记录。9、端口处理与连接（1 ）、端口复合法兰设计a.衬管穿插完毕后，端口处现场制作PE 复合法兰，与相邻管段或管件用活套法兰螺栓连接；b. 预制与相邻管段连接的短接或管件，其长度要与所焊接的PE11法兰、相邻管件的间距长度相配合一致。（2 ）、准备工作与制作a. 加工相应的 PE 法兰制作围边器， PE 管围边温度控制器安装连接到位；制作相应的水泥管道钢转换甲型法兰及牵引卡具；b. 将法兰端口处 PE 管进行处理，外出 PE 管与钢法兰端口保留一定长度，多余的锯掉，外壁污垢、氧化层除去，并用热风枪将表面吹干；将水泥管道钢转换甲型法兰用牵引卡具

12、固定在水泥管道端口上；c. 将围边器插入 PE 管端口内，用镙丝与钢法连接到位，将温度控制器与围边器法兰相连接，接通电源，用喷灯分别给围边器增温，将温度 170 左右，观察 PE 端口与围边器接触面的变化，按 PE 复合法兰制作规范进行操作，使 PE 端口外翻紧贴于钢质法兰上， 形成完整的 PE 复合法兰；图 16（3）PE复合法兰制作技术要求a. 围边器的加工应符合制作PE 法兰的规格要求；b. 围边器表面加热应均匀一致， 温度控制应实现自动恒温控制，12冷却时要自然冷却。c.制作的 PE 复合法兰表面应光滑， 圆周薄厚一致，密封线明显均匀。（4 ）、制作 PE 法兰注意事项a. 制作时 P

13、E 管外表面一定要干净、干燥；b. 注意和调节控温表温度，当环境温度发生变化时，可适当调整；c. 在操作坑制作 PE 复合法兰，应注意安全，必须有人监护。（5 ）、端口连接a.端口通过短管法兰或预制好的短管与相邻的法兰连接，法兰各连接螺栓一定要均匀一致拧紧；b.PE 法兰与管件之间密封垫数量为1 个，如对口间隙过大， 最多不得超过 3 个；c.若出现管件长度过大或过小情况时，应另行处理，不得强制连接，以免损伤PE 法兰。(6) 、连接管段13内衬后的管道端口连接，不同的类型的管道、不同形状的连接口，要采用相应的连接工艺，确保连接的安全性能。（7）、管件接头处玻璃钢外加固防腐。见图a.对所有的法

14、兰连接端口都要进行玻璃钢外防腐处理，采用加强级加固方案；b. 防腐时，把待缠玻璃钢处管壁除锈、 除污，露出管道本体；c. 法兰两端用水泥沙浆、钢丝网对法兰接口进行包固；d. 待包固体凝固后，将玻璃丝布（ =0.2mm ）在加有固化剂的环氧树脂中浸渍后缠绕在端口连接处，做到缠绕3-4 层， 固化后的玻璃钢层厚度将达3.0mm ；e. 玻璃钢外加固可起到三个作用：一、防腐蚀；二、密封防漏；三、增加端头连接强度。10、CCTV检测管道 CCTV 检测技术，又叫闭路电视管道检测技术，这是一种管道内部电视监视成像技术，是要对修复的管道进行至少三遍的14全程检测，则管道清洗前检测；清洗后检测；内衬PE 管

15、恢复后检测。三个检测环节的结果，是对清洗与涨管道的鉴定，每个环节，都要达到 PE 管内衬修复的技术要求， 否则，重复相应环节的工作。如下图 -CCTV 管道成像检测清洗前清洗后11、内衬管道试压PE 管内衬管道试压：分为内衬PE 管裸管试验、分段试验与整体试验，分段与整体试验时，对所有的接口处（除了压力表、高压泵的接口）安装法兰，缓慢的增加试验压力，升压过程要分段进行，严格内衬修复管道试压、清扫作业指导书，按各环节的的操作规范作业。由于内衬 PE 管外壁与原管道内壁在某种部位、 环节上有一定狭司，不一定完全耦合， 局部存有一定的空隙， 间隔时间段稳妥压作业，15是依据 PE 管的膨胀特性，足使

16、PE 管缓慢轴向移动，环向缓慢膨胀，使内衬 PE 管外壁与原管道内壁在某种部位空隙处逐渐吻合，保障了内衬 PE 管道的稳定性与安全性。试压标准可参考 给水排水管道工程施工及验收规范与内衬修复管道试压、清扫作业指导书。在试压阶段，绘制所有的压力试验的压力容量图。压力容量图从规定最小屈服强度的 10% 开始，要选择好压力容量曲线图的比例，要提供充足的水量保证， 在达到完全的试验压力之前不要中断水的供应，完成压力容量曲线图， 通过压力容量曲线实际记录的数据划一条直线， 同理论数据进行比较， 数据接近水的理论容量和压力容量曲线倾斜表明注水有空气，或内衬 PE 管外壁与原管道内壁在某种部位空隙较大等， 影响压力增高； 如果实际曲线接近绘制的线，较理论线出现 0.2% 的偏差（增加）应停止加压，直至找到出现增加的原因，同时还应给出内衬钢管及相应管道的屈服强度。严密性试压合格后，试压段准备排水（气），拆卸所有现场接头和仪表。12、 操作坑回填在非开挖 HDPE 管