城镇燃气管道敷设

1、城镇燃气管道敷设 施工前应由建设、设计、施工及其他有关单位共同核对地下管线及构筑物的资料，必要时应开挖深坑核实。在施工区域内，有碍施工的已有建筑物和构筑物、道路、沟渠、管线、电杆、树木、绿地等，应在施工妥善处理。一、测量及放线施工人员应熟悉图纸，根据平、纵断面图确定管段的起点与终点、转折点、各桩号的管底标高，各桩之间的距离与坡度，阀门井、管沟、地裂缝的位置，地下其他管线与构筑物的位置及与燃气管道的距离。通过现场勘测，确定障碍物的清除办法。根据施工图与标准确定沟底宽度与水准点位置和高程数值。由于管道测量精密等级要求不太高，所以也可以用管线附近的导线点高程来代替水准点用。在开工前把水准点或导线点引

2、至管线附近预先选好的位置。选择临时水准点时要设置牢固，标志醒目，编号清楚，三方向要通视。最后进行水准点的串测，要求水准线路闭合。2管道定位 地下燃气管道位置应按照规划部门批准的管位进行定位。方法如下：(1)敷设在城镇内道路下的管道，一般以道路侧石线或道路中心线至管道轴心线的距离为定位尺寸。(2)敷设在郊区道路下或路旁的燃气管道，一般为道路中心线至管道轴心线的水平距离。(3)敷设于住宅区或厂区的管线，一般以住宅、厂房等建筑物至拟埋燃气管的轴心线的水平距离为定位尺寸。(4)穿越农田的管道以规划道路中心线进行定位。(5)燃气管道遇到障碍物，需要管道横向或纵绕过时，按施工处理方案定位。3. 直线测量

3、直线测量就是将施工平面图直线部分确定在地面上，先按批准的管位量出直线段的起点与终点位置，按施工图中的起点、平面与纵向折点及直线段的控制点与终点，在地面上丈量各点位置并打中心桩，桩顶钉中心钉，可用经纬仪定线。如图4-1所示，使经纬仪中心对准起点a的中心桩的小钉，用望远镜对准b点的花杆，固定望远镜，另一人立花杆1在仪器的视线上，即可在立花杆1处打桩1，如此定出2、3等。沿中心桩撒灰线即管沟中心线。图4-1 经纬仪定线4放线 按设计与规范要求的沟槽上口宽度及中心桩定出的管沟中心位置，可量出开挖边线，在地面上撒白灰线标明开挖边线。开挖管沟后中心桩会被挖去，须把管线中心线位置移到横跨管沟的坡度板上。坡度

4、板每隔10m或20m设一个，直接埋在地上，如图4-2所示。在测管线中心线时，可按视线方向把中心线设在各坡度板上，并钉小钉标定位置。为了标明管沟开挖的深度，要在坡度板上做高程标志，可根据附近的水准点，用水准仪测出中心线上各坡度板板顶的高程。板顶高程与管底设计高程之差，就是从板顶往下开挖到管底的深度。将计算值标在坡度板上，以控制管沟开挖的深度和坡度。坡度板应不影响施工并妥善保护，这种方法只适用于人工挖土，用机械挖土时常用测挖深的方法。图4-2 放线5. 测挖深 当管沟挖到约距设计标高50cm时，要在槽帮上钉出坡度桩，把水准尺放到水准点上，支水准仪，见图4-3。读出数后，将读数h后加上水准点的高程h

5、，减去要钉坡度标位置的设计高程h，再减去下反数h1(常数)，就得出前视钉桩位置的水准仪读数h前，即h前=h+h后-h-h1 (4-1)根据h前读数，钉出第一个坡度桩。一般坡度桩的间距为1020m。钉好的坡度桩要经过复测，合格后再与施工人员交清下反数，再继续开挖。城镇燃气管道常埋设在道路或人行道下，水准点不易获取，故常用道路的标高来确定管道的埋深。6验槽 开挖管沟至设计管底标高，清槽后，要复测坡度桩，然后在坡度桩上拉线。丈量线与沟底的距离是否一致，要求每1m测1个点，不合格处要修整。管底需夯实时，夯实后再测一次。最后，请有关单位验收沟槽。图4-3 用水准许仪测挖深二、开挖管沟1施工前的准备工作(

6、1)管沟开挖前，应将施工区域内的所有障碍物调查清楚，确定处理方案。如地上和地下管道、电缆、坟墓、建筑物、树木、绿地和高压线等。大型施工机具(如轮斗、单斗挖掘机及各种吊装设备等)与架空高压输电线路的安全距离应符合表4-12的规定。表4-12 大型施工机具与高压输电线路安全距离输电线路电压/kv最小垂直安全距离/m最小水平安全距离/m开阔地区途径受很制地区13交叉：8平行：设备最高位置加高331104.53.5357.05.0601105.51542207.56.03308.57.0注：最小水平安全距离指边线与施工设备边缘之距离。(2)管沟开挖前应向操作人员进行交底，包括管沟断面、堆土位置、地下障

7、碍分布情况及施工技术要求等。交底时应注意以下几点。1)在农田地区开挖管沟时，应将表层熟土和底层生土分层堆放。2)沟底遇有废旧构筑物、硬石、木头、垃圾等杂物时，必须清除，然后铺一层厚度不小于015m的砂土或素土，并整平夯实。3)对软弱管基及特殊性腐蚀土壤，应按设计要求处理。4)管线距道路较远时，应在布管前修筑施工便道；施工便道应有一定的承载能力，与干线公路平缓连通。5)开挖管沟时不可两边抛土，应将开挖的土石方堆放到布管的另一侧，且堆土距沟边不得小于05m；管沟应保持顺畅，符合直线要求。6)当开挖管沟遇到地下构筑物及其他障碍设施时，应与其主管单位协商、制定安全技术措施，并派人到现场监督。(3)对管

8、线周围的地面输水没施调查了解，如农田灌溉渠、工厂排水管渠等以及其他临时或永久性排水设施。挖沟时，如损坏已有的给排管道，要及时修好。在山坡地区较高处(离边坡上沿56m)设置截水沟，阻止地面水流入管沟。下大雨时，派专人堵截雨水。防止流入沟内。(4)影响工程质量的软弱土层、腐殖土、大卵石、垃圾等应及时进行处理。2沟槽断面形式根据开挖处的土壤性质、地下水情况、管径大小、管道数量、深度等来确定沟槽开挖断面形式。沟槽断面形式有直槽、梯形槽和混合槽等，还有两根或两根以上的管道埋设在同一沟内的合槽，如图4-4所示。图4-4 沟槽断面形式a)直槽b)梯形槽c)混合槽d)合槽3管沟沟底宽度与边坡坡度(1)城镇燃气

9、管道1)直槽的沟底宽度a铸铁管、钢管(单管沟底组装)宜遵守表4-13的规定。表4-13 沟底尺寸管的公称直径/mm508010020025035040045050060070080090010001100120013001400沟底宽度/m0.60.70.81.01.31.61.82.02.2b. 钢管(单管沟边组装)可按下式计算：a=d+0.3(4-2)式中 a沟底宽度(m)；d管外径(m)。c. 钢管(双管同沟敷设)可按下式计算：a=d1+d2+s+c(4-3)式中 d1第一条管径(m)；d2第二条管径(m)；s两管之间的设计净距(m)；c工作宽度。当在沟底组装时，c=0.6；当在沟边组装

10、时，c=0.3(m)。2)梯形槽(如图4-5所示)上口宽度可按下列公式确定；b=a+2nh(4-4)式中 b沟槽上口宽度(m)；a沟槽底宽度(m)；n沟槽边坡率(边坡的水平投影与垂直投影的比值)；h沟槽深度(m)。图4-5 梯形槽横断面3)在无地下水的天然湿度土壤中开挖沟槽时，如沟深不超过下列规定，沟壁可不设边坡。 填实的砂土和砾石土 1m亚砂土和亚粘土 125m粘土 15m特别密实的土 2m4)土壤具有天然湿度，构造均匀，无地下水，水文地质条件良好，挖深小于5m且不加支撑的管沟，其边坡坡度可按表4-14确定。表4-14 深度在5m以内的沟槽最大边坡坡度(不加支撑)土壤名称边坡坡度(1:n)人

11、工开挖并将土抛于沟边上机械开挖在沟底挖土在沟边上挖土砂土1:1.001:0.751:1.00亚砂土1:0.671:0.501:0.75亚粘土1:0.501:0.331:0.75粘土1:0.331:0.251:0.674. 接口工作坑 接口工作坑是施工人员在沟槽内进行管道接口操作的地方。如钢管焊接、探伤、强度试验、防腐包口等均需要操作检验方便的接口工作坑。开挖沟槽后，根据管子长度确定接口工作的位置，即挖好工作坑。一般不允许沟内布管后再挖工作坑，因为布管后再挖土较慢、费工，并易损伤管道和防腐层。5. 阀门井、管沟与地裂缝管沟等应与沟槽开挖一同进行。阀门井、管沟与地裂缝管沟的深度和宽度与普通沟槽常不

12、相同，但均在同一中心线上。开挖时应注意不可偏移；阀门井盖应与地面平齐，不可高于或低于地面。三、沟槽支撑沟槽支撑是防止沟壁土坍塌，保证安全施工的临时挡土结构，由木材或钢材制成。当沟槽土质较差、深度较大而又必须挖成直槽时，或地下水位高、土质为砂性土质并用表面排水措施时，均应设支撑。支撑要进行强度计算，支撑宜用松木或杉木，不宜用杂木；也可用钢制槽形板。土压随土的深度变大而增加，支撑结构可能变形，所以应经常检查、加固，使支撑牢固、可靠。支撑要便于支设和拆除。设支撑可以减少挖土量和施工占地面积，减少拆迁。但要增加材料消耗。 支撑的方法一般有以下三种：1. 水平支撑 见图4-6。挡土板水平放置，中间留出间

13、隔，然后两侧同时对称立上竖枋木，再用工具式横撑上下顶紧。这种方法适用于挖掘湿度小的粘性土及挖掘深度小于3m的沟槽。图4-6 水平支撑1挡土板 2竖枋木 3工具式横撑2连续式水平支撑 见图4-7。挡土板水平放置，互相靠紧，不留间隔，然后两侧同时对称立上竖枋木，上下各顶一根撑木，端头加木楔楔紧。这种方法适用于挖掘较潮湿或散粒的土以及挖土深度小于5m的沟槽。3连续式垂直支撑。见图4-8。挡土板垂直放置，然后两侧上下各水平放置横枋木1根，用撑木顶紧，再用木楔楔紧。这种方法适用于挖掘松散的或湿度很高的土。图4-7 连续式水平支撑1水平挡土板 2竖枋木3撑木 4木楔图4-8 连续式垂直支撑1垂直挡土板 2

14、撑木3横枋木 4木楔四、土方量的计算1. 沟槽挖掘土方量计算，根据管线的地形、沟底深度与坡度的不同应分段计算。直槽沟土方量计算式为：式中 v管段的土方量(m3)；h1-坡向起点深度(m)；h2坡向终点深度(m)；l沟槽长度(m)；b沟槽宽度(m)；v1全管段中接口工作坑总土方量(m3)，其计算如下：v1=nv2 (4-6)式中 n接口工作坑的数量(个)；v2在沟底挖掘一个接口工作坑的挖土量。梯形沟槽的土方量计算式为：式中 v梯形沟槽土方量(m3)；f1坡向起点的沟槽断面面积(m2)；f2坡向终点的沟槽断面面积(m2)；l沟槽长度(m)；v1全管段中接口工作坑土方量(m3)，计算方法同上。如果管

15、线中有阀门井、管沟(砌筑的管沟)等时，由于其断面尺寸与沟槽不同，其土方量应分别计算。将沟槽、阀门井、管沟等的土方量相加，即得总土方量。2堆土体积计算 由于土壤的可松性，当土经挖掘后，体积增加，其可松性系数见表4-15。表4-15 各种土的可松性参考数值土的类别体积增加(%)可松性系数最初最终kpkp一、松软土(种植土除外)81712.51.081.171.011.03一、松软土(植物性土，泥炭)2030341.201.301.031.04二、普通土14281.551.141.281.021.05三、坚土2430471.241.301.041.07四、砂砾坚土(泥灰岩、蛋白石除外)2632691

16、.261.321.061.09四、砂砾坚土(泥灰岩、蛋白石)333711151.331.371.111.15五七、软土、次坚石、坚石304510201.301.451.101.20八、坚石455020301.451.501.201.30注：1. 最初体积增加百分比 ；最后体积增加百分比 ；kp为最初松散系数，kp=v2/v1；kp为最终松散系数，kp=v3/v1；v1为开挖前土自然状态的体积；v2为挖掘时的最初松散体积；v3为填方的最终松散体积。2在土方工程中，kp是计算装运车辆及挖土机械的重要参数；kp是计算填方所需挖土工程的重要参数。堆土体积的计算式为：v2=v1kp (4-8)式中 v2

17、堆土积积(m3)；v1开挖土方量(m3)kp土壤最袂松散系数，其值见表4-15。3.回填土体积计算式为:v4=(v-v5)kp (4-9)式中 v4回填土体积(m3)v5敷设管道体积(m3)kp土壤最终松散系数，其值见表4-15。4. 余土体积计算式为：v6=v2-v4 (4-10)五、常用挖土机械机械开挖，目前用的主要有单斗挖掘机(包括正铲、反铲、拉铲、抓铲等)、多斗挖掘机、装载机、铲运机、堆土机等。1液压单斗挖掘机 液压单斗挖掘机是目前开挖沟槽土方的常用机械，具有挖土量大，操作方便、灵活等特点。对该机械稍加改装，即可用于破路面、拔板桩、压板桩、搬运工具材料等。(1)wyl5液压挖掘机为双重

18、回转履带式液压挖掘机。它体积小、质量轻，可以倒向挖掘，并设有推土装置。挖掘机行走采用履带，故用于野外松软土壤地带较为适合。见图4-9。(2)w4-60挖掘机是轮胎式挖掘机，便于在城镇市区道路行驶，具有操作灵活、方便，结构紧凑，行走速度快等优点。这种挖掘机有正铲和反铲两种，挖土能力较大，适用于挖掘大口径管道沟槽。图4-9 wy15液压挖掘机wy15和w4-60挖掘机主要性能如表4-16所示。表4-16 wy15和w4-60挖掘机主要性能型号挖掘能力/(m3/h)斗容量/m3挖掘半径/m挖掘深度/m挖掘高度/m行走速度/(km/h)最大爬坡度()整机质量/twy15250.154.8433.716

19、204.245w4-60900.67.33.76.4322013.62多斗挖沟机为履带式，可连续开挖沟槽。多斗挖沟机向前行走。后面带有圆轮的多斗挖掘机构循环转动，土斗挖进土壤，把土铲起，并把土经过短皮带运至沟上一侧或两侧。图4-10所示为多斗挖沟机。在挖土过程中，挖掘机不间断地向前开动，连续挖土，其前进速度根据土壤性质和挖掘深度来调节。如需挖较宽的沟槽，可更换阀切削边的土斗或装上两排土斗。这种机械多用于挖掘直槽，当挖梯形槽时，需安装有斜形侧刀直径较大的下链轮，用以切削沟槽边坡的土。多斗挖沟机挖土深度易控制，开挖沟槽整齐，效率高，一般用于郊野沟槽的开挖。图4-10 多斗挖沟机3挖掘装载机 北京d

20、y4-55液压挖掘装载机上装有反铲、起重、推土等多种工作装置。主要用于开挖中小型沟槽、基坑和装卸散状材料与起重等。在宽阔道路与野外可作填土机回填土。其技术性能见表4-17。表4-17 北京dy4-55液压挖掘装载机技术性能项目单位性能参数装载斗斗容量m30.6最大卸料高度m2.47最大卸料高度时的最大卸料角度()60反铲斗容量m30.2最大挖掘深度m4最大卸料高度m3.18最大卸料高度时的卸料半径m3.505最大回转角度()180推土推土装置最大推力kn35起重最大起重量t1.0最大起吊高度m4吊钩中心线至拖拉机前轮中心线间最大距离m3.7324推土机 推土机具有操作灵活，运行方便，所需工作面

21、小的特点，适合开挖三级土，多用于平面开挖、高挖低填、表面找平和大型基坑(槽)管沟等的开挖、回填基坑和沟槽。5破路面机械 燃气管道在城镇内常敷设在道路之下，开挖混凝土路面，沥青路面的机械有：(1)路面破碎机 这种机械一般是自制设备，其动力部分可用柴油机或电动机。柴油路面破碎机可以自行行驶，机动性能好，且不受电源限制。电动路面破碎机结构简单，制造维修费用低，需要电源，不能自行行驶。路面破碎机主要是用冲击锤的冲击将路面破碎。(2)移动式空气压缩机 这种机械利用压缩空气带动风镐开挖路面，操作灵活方便，适应性强，但劳动强度大、噪声大，适用于破碎多层路面、矿碴路、三合土路等。(3)混凝土路面切割机 它采用

22、超硬质圆形刀片，靠刀片旋转来切割路面。切割的路面整齐，速度快，用于切割混凝土路面效果很好。当沟槽两侧用切割机将混凝土路面切割后，再用破碎设备将沟槽中间部分琨凝土破碎、清除。由于沟边整齐，可减少开挖量，并易于恢复路面，省工、省钱，因此，混凝土路面切割机是常用的设备。6. 水泵 为了排除开挖沟槽时沟内的地面水与地下水，常用潜水泵、手动抽水泵和离心泵。(1)潜水泵体积小、质量轻，安装简单，使用方便，不需其他地面设施。电动机与泵体连在一起，浸没于水中，故电气绝缘必须良好。使用前要认真检查，防止发生漏电事故。(2)手动抽水泵不需要电源，携带方便，但排水量小，劳动强度高。(3)离心泵适用于水量较大的排水工

23、作。六、沟槽排水沟槽开挖常遇到地下水和地面水流入沟槽的情况，影响开挖工作，因此，必须做好地面截水、沟内排水工作。1. 地面截水 一般情况下，开挖沟槽时利用开挖的素土筑堤截水，如沟槽旁有工厂排水沟、农田灌溉渠时，可将挖出的土堆在沟槽与排水沟或灌溉渠之间。沟槽处于低凹处时，可两侧堆土。下大雨时派专人检查，临时堵截，防止雨水流入沟内。大量雨水、污水与灌溉水流入沟内会影响施工，在湿陷性黄土地区往往会造成塌方、不均匀沉陷、管道下沉或上浮等，发生这种现象，必须返工。2. 沟内排水 按开挖沟槽的坡度在管段沟槽的低点开挖集水坑，其深度大于沟槽深度05m以上，设置潜水泵或离心泵排水。如为渗水性土的沟槽，应将出水

24、管引得远些，以防渗回沟内。3. 人工降低地下水位 当地下水位高，开挖时，常发生地下水涌水或严重流砂的现象。当设支撑、水泵排水等不能阻止时，可用人工降低地下水位来解决。人工降低地下水位常用井点排水法。在沟边线115m处埋下深于沟底的井点管，与总管连接抽水，使地下水下降低于沟底，这样可在无水状态下挖土，防止流砂上涌。一般使用真空泵抽吸地下水，滤管内装有铜丝网，过滤吸入管内的地下水，经过气水分离器将气水分离，再由离心泵将水排出。见图4-11。井点排水运行后，在施工期间不能停止，直至沟槽回填。为避免沟壁塌方，应及时设支撑。井点降水时，应对水位降低区域内的建筑物进行观测，如发现沉陷过大应及时采取有效防护

25、措施。图4-11 井点排水法1总管 弯联管 水泵房 4地面 5基坑 6原有地下水位线 7井点管 8滤管 9降低后地下水位线七、沟底坡度天然气管道中，天然气经过脱不、属于干式输送，沟底坡度按地形而定，要求不太严格。人工湿煤气在地下管道中输送，将会产生大量冷凝水，敷设的管道必须保持一定的坡度，使管内的冷凝水能汇集于排水器内排放，并应设在土壤冰冻线以下。绝不允许倒坡。地下人工煤气管道坡度规定为：中压管不小于3，低压管不小于4。八、开挖沟槽在郊野与较宽的城镇道路下铺设燃气管道时，应尽可能采用施工机械，如挖土机、装载机、推土机、吊车以及其他机械。可以在挖土的同时在沟旁地面上预制管道，即将几根钢管焊接成长

26、管段，以减少沟内焊接管口的数量。堆土时留出管子预制的位置，避免堆土将管子埋住或使土进入管内。城镇燃气管道施工区域内有碍施工的建筑物和构筑物、道路、沟渠、管线、电杆、树木与绿地等很多，情况复杂，在大多数情况下，要用人工开挖沟槽。地下构筑物、管线及古墓等往往不能事先全部了解，在挖土过程中必须时刻注意，避免损坏或引起安全事故。当然气管道遇到上述障碍物时，有时不但要在平面位置绕过，而且要在立面位置绕避，经常需要设套管、管沟与隔断墙等，这就使管道施工更加困难。沟槽有时距建筑物、树木和电杆等很近，开挖时应妥善防护、支撑加固。管道施工必须采取分段流水作业，开挖一段，尽快敷设管道、回填土。在敷设管道的同时挖下

27、一段管沟，尽量缩短每段的工期。不可长距离开挖，使沟槽长期暴露。管道在沟内长期暴露会使管口锈蚀，防腐层破坏；沟内流入地面水，塌方、沉陷，垃圾倒进沟内以及发生交通事故等。用机械挖沟槽时，应向机械司机详细交底，包括沟槽断面尺寸、堆土位置、地下构筑物与管线的位置以及施工要求等，并派专人与司机配合。配合人员应熟悉施工图和与机械挖土有关的安全规程，并能随时与测量人员联系以测沟底标高和宽度。挖沟槽时应确保沟底土壤结构不被扰动或破坏。由于机械不可能准确地将沟底按设计标高整平，所以，设计沟底标高以上留20cm一层不挖，用人工清挖。人工挖沟底时，应认真挖制沟底标高和宽度，并使沟底土壤结构不受扰动或破坏。城镇燃气管道施工规范要求：局部超挖部分应回填夯实。当沟底无地下水时，超挖在015m以内者，可用原土回填夯实，其密实度不应低于原地基天然土的密实度；超挖在015m以上者，可用石灰土