给水管道承插式球墨铸铁施工设计

在城市给水工程建设中，承插式球墨铸铁管凭借其优异的力学性能、耐腐蚀能力及便捷的安装工艺，成为大口径输水管道的主流选择之一。科学合理的施工设计不仅关乎管道系统的施工效率，更直接影响给水系统的长期安全运行。本文结合工程实践，从材料选型、施工流程、质量控制及问题处置等维度，系统阐述承插式球墨铸铁管的施工设计核心要点。一、材料选型与准备（一）球墨铸铁管及管件球墨铸铁管的公称直径、压力等级需严格匹配设计文件要求，同时结合工程地质、水文条件综合考量：地下水位较高或土壤腐蚀性较强的区域，管材外防腐宜采用环氧煤沥青或聚乙烯涂层，内防腐选用水泥砂浆衬里以增强输水水质稳定性；重载交通路段的管道，需提高管材的环刚度等级（如选用K9级及以上管材）。管件（如三通、弯头、渐缩管）的材质、规格应与主管一致，且出厂前需通过压力试验验证密封性。（二）密封胶圈承插接口的密封性能核心依赖于橡胶圈，其材质应符合《水及燃气管道用橡胶密封件》（GB/T____）要求，优先选用三元乙丙橡胶（EPDM）胶圈。进场前需检查胶圈外观（无裂纹、气泡、飞边），并通过拉伸试验验证弹性（伸长率≥300%、永久变形≤20%）。胶圈应避光、干燥储存，避免与油脂、有机溶剂接触，储存期不宜超过12个月。（三）附属材料管道支墩、镇墩的混凝土强度等级不应低于C25，配筋需满足抗滑、抗倾覆要求；阀门、排气阀等附属设备的压力等级应与管道系统匹配，且具备良好的耐水锤性能。回填材料优先选用级配砂石或粉质黏土，严禁采用冻土、腐殖土或粒径大于100mm的石块。二、施工流程与关键技术（一）测量放线采用全站仪、水准仪结合GPS定位技术，精准测设管道轴线及高程控制桩，轴线偏差≤10mm/10m，高程偏差≤5mm/10m。在沟槽开挖前，需在现场标注检查井、支墩等附属结构的位置，确保与管道系统衔接准确。（二）沟槽开挖与支护根据土壤类别、地下水位及开挖深度确定沟槽形式：黏性土且无地下水时，可采用放坡开挖（坡度1:0.5~1:1.5）；软土或地下水位较高区域，需设置钢板桩或钢筋混凝土板桩支护，支护结构入土深度应满足抗滑移、抗倾覆要求。沟槽底部需预留200~300mm原状土，待基础施工前人工清理至设计高程，避免扰动持力层。（三）管道基础处理1.天然地基：干燥、密实的土层可直接作为管道基础，但需清除尖锐杂物；若土层承载力不足（fak<80kPa），应换填300~500mm厚级配砂石并分层夯实（压实度≥90%）。2.混凝土基础：重载路段、湿陷性黄土地区或接口处，需浇筑C15混凝土条形基础，基础宽度比管道外径大200mm，厚度≥150mm，且在接口下方设置混凝土支墩（宽度≥管道外径，高度≥200mm）。（四）管道安装1.管材搬运与存放：采用专用吊带或软绳起吊，严禁直接吊装承口、插口部位；管材应按规格、压力等级分类存放，层间采用木垫隔离，堆放高度≤3层，且远离火源、油污区域。2.承插接口安装：清理承口内壁、插口外壁的油污、铁锈及杂物，检查胶圈槽是否光滑无毛刺；将胶圈均匀涂抹中性润滑剂（如肥皂水），沿胶圈槽缓慢套入，确保胶圈无扭曲、无气泡，接口间隙宜控制在10~25mm；采用倒链或吊车牵引插口，缓慢插入承口，插入过程中用水平尺、线坠校正管道轴线与垂直度，避免胶圈移位；安装完成后，用塞尺检查接口间隙均匀性，允许偏差≤3mm。（五）水压试验管道安装完成后，分段进行水压试验（试验段长度≤1000m）：试验压力为工作压力的1.5倍且不小于0.6MPa，充水时打开排气阀排尽空气，浸泡时间≥24h；稳压30min，压降≤0.05MPa且接口无渗漏为合格；若压降超标，需排查接口、阀门等部位，修复后重新试验。（六）沟槽回填回填应在水压试验合格后立即进行，分层回填、分层夯实（压实度：管顶以上500mm内≥90%，500mm以上≥95%）：管底至管顶500mm范围内，采用级配砂石或细土回填，严禁用机械碾压；管顶500mm以上，可采用压路机碾压，但需避免直接碾压管道；检查井、支墩周边应采用人工夯实，确保回填密实。三、质量控制要点（一）材料检验进场管材需查验出厂合格证、第三方检测报告，外观检查应无裂纹、砂眼、重皮等缺陷；胶圈需抽样进行拉伸、压缩试验，不合格品严禁使用。（二）施工过程控制管道安装时，实时监测轴线、高程偏差，每安装10根管道复核一次；接口安装后，采用探尺检查胶圈位置，确保其位于承口凹槽内且无翻转；回填前，再次检查管道接口、支墩是否稳固，避免回填过程中管道移位。（三）试验检测水压试验需全程旁站，记录压力变化、渗漏点位置；对大口径管道（DN≥800mm），宜采用智能试压系统实时采集数据，确保试验结果真实可靠。四、常见问题及处置措施（一）接口渗漏原因：胶圈老化、安装扭曲，或承插口椭圆度超标。处置：拆除接口，清理承插口杂物，更换合格胶圈，重新安装并确保对口间隙均匀；若管材椭圆度超标，需更换管材。（二）管道变形原因：沟槽支护不足、回填土压实度不够，或重载车辆碾压。处置：对变形管道进行更换，加固沟槽支护（如增设横撑），严格控制回填土压实度，管顶500mm内严禁机械碾压。（三）水压试验压降超标原因：管道接口渗漏、阀门密封不严，或排气不彻底。处置：重新排气后再次试验，若压降仍超标，采用听漏仪排查渗漏点，修复后重新试验。结语承插式球墨铸铁管的施工设计需兼顾材料特性、地质条件与使用功能，从选型