球墨铸铁管安装施工方案及工艺方法

球墨铸铁管安装施工方案及工艺方法1适用范围与编制依据1.1适用范围本方案适用于市政给水、再生水、压力排污及工业循环水工程中DN80～DN2600的离心球墨铸铁管（以下简称“球管”）埋地、管廊、顶管、沉管、架空五种敷设方式的安装施工。1.2编制依据GB/T132952019《水及燃气用球墨铸铁管、管件及附件》；GB502682008《给水排水管道工程施工及验收规范》；GB502422002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》；CJJ1012016《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》（参照防腐对比条款）；DL/T51492021《电力电缆隧道设计规程》（管廊内支架部分）；设计图纸、地勘报告、环评批复、质量安全监督交底记录；企业技术标准Q/XXGMGC2023《球墨铸铁管安装作业指导书》；《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住建部37号令）。2施工准备2.1现场调查2.1.1地下管线探测：采用RD8000管线仪+探地雷达，每10m一条横断面，误差≤0.1m；对交叉管线高程冲突处，提前48h书面报告监理。2.1.2水文地质复核：在槽底高程以下1m取原状土，进行轻型击实与渗透试验，若渗透系数＞1×10⁻⁴cm/s，全线加设0.3m厚粘土防渗毯。2.2图纸会审与技术交底2.2.1会审由项目总工组织，设计、监理、运营、质监站、管线权属单位五方参加，形成《图纸会审记录》签字盖章。2.2.2技术交底采用“三级交底制”：公司级→项目部级→班组级，每级留存影像+签字表，缺一人签字不得开工。2.3材料进场检验2.3.1球管逐根检查：外防腐层（锌层+终饰层）厚度≥200g/m²，用Elcometer456测厚仪每根3点，不合格退场。2.3.2橡胶圈（EPDM/SBR）现场抽样：硬度60±5ShoreA，拉断伸长率≥400%，每批次≥3组，送第三方复检。2.3.3配套螺栓、螺母材质为8.8级碳钢，热浸锌45μm，须与法兰密封面同批次匹配，禁止现场混用。2.4施工机械与人员2.4.1机械：25t汽车吊2台、0.8m³挖掘机3台、柴油发电机100kW1台、内拉器2套、液压千斤顶200t4台、便携式X射线机1台、电火花检漏仪1台。2.4.2人员：项目经理1名（一级建造师·市政）、总工1名（高工）、质检员2名、专职安全员2名、焊工6名（持《特种设备作业人员证》）、管工12名、普工20名。所有人员进场前完成“实名制+人脸识别”打卡，购买人身意外险（保额≥100万元）。3施工工艺流程总图测量放线→沟槽开挖→地基处理→砂垫层→下管排布→橡胶圈安装→对口推入→接口检查→支墩锚固→水压试验→背土回填→竣工测量→交工验收。4测量放线4.1采用全站仪（徕卡TS16）按“三级导线”精度复测，轴线偏位≤10mm。4.2每25m设置一道中线桩，并引测至沟槽外2m的护桩，用C20混凝土包裹，防止机械碰撞。4.3高程控制：使用DS05水准仪，闭合差≤±12√Lmm（L为km）。5沟槽开挖5.1放坡系数：粉质粘土1:0.5、中砂1:0.75、淤泥质土1:1.25；若场地受限，采用9m拉森Ⅳ型钢板桩支护，桩入土深度≥1.2倍槽深。5.2槽底宽度：De+2×(操作面0.5m+砂垫层0.2m)。DN1000以上大口径，每侧加0.3m便于内拉器作业。5.3机械开挖至设计高程以上0.2m时，改用人工清底，严禁扰动原状土；如超挖，用C15混凝土回填至设计高程，费用自理。6地基处理与砂垫层6.1地基承载力≥120kPa，若不足，采用300mm厚碎石（粒径20～40mm）+平板振动夯（≥20kN·m）三遍，压实度≥95%。6.2砂垫层：中粗砂，含泥量≤3%，厚度0.2m，弧中心角120°；用小型平板夯纵向、横向各三遍，相对密度≥0.7。7下管与排布7.1吊点选择：采用两点吊装，吊点间距0.2L（L为管长），吊绳与管体夹角≥45°，禁止使用钢丝绳直接兜口，须加5t尼龙吊带。7.2存放：管节堆码≤3层，层间垫0.2m×0.2m方木，承口交错180°，严禁叠放承口端。7.3承插方向：顺水方向承口朝上游，坡度＜0.1%时，按“低口高插”原则，防止气阻。8橡胶圈安装8.1清洁：用酒精抹布清除承口内侧、插口胶圈槽内泥沙、油污，确保“手摸无黑”。8.2涂滑剂：采用食品级植物基润滑脂（NSF认证），禁止用洗衣粉、废机油；仅涂承口斜面及胶圈表面，厚度0.5mm，过量会导致滑脱。8.3胶圈就位：将胶圈先套入插口槽，再翻转45°使其进入承口，用钢钎检查一周，确保无扭曲、无露齿。9对口推入9.1方法选择：DN≤300采用人工撬棍；DN350～DN600采用10t手拉葫芦+内拉器；DN700～DN1200采用30t液压顶镐；DN≥1400采用200t液压千斤顶同步顶进，配0.01mm分辨率位移传感器，确保顶力均匀。9.2插入深度标记：在插口端50mm处划一道白色“插入线”，推入至与承口端面平齐，允许误差±5mm。9.3接口检查：使用0.5mm塞尺沿周长均布8点检测，插入深度≤3mm为合格；若超标，拔出重装，严禁用重锤击打。10支墩、锚固与抗浮10.1支墩设置：弯头、三通、盲板端部均需浇筑C25混凝土支墩，抗推力按1.5倍系统工作压力计算；支墩与管体间加8mm厚橡胶垫，防止局部应力。10.2锚固杆：DN≥800且角度＞22.5°的弯头，增设4根Φ20HRB400锚固杆，杆长2.5m，与管体抱箍焊接后浇筑整体。10.3抗浮验算：地下水位高于管顶1m时，按GB50268附录A进行抗浮稳定验算，安全系数≥1.1；不足时，采用0.5m厚钢筋混凝土压块。11水压试验11.1分段长度：≤1.0km，高差＞30m时另设堵板。11.2试验压力：设计压力1.0MPa时，试验压力取1.5MPa，稳压10min，压降≤0.05MPa；然后降至工作压力1.0MPa，稳压30min，进行外观检查，无渗漏、无冒汗为合格。11.3后背设置：采用20mm厚钢板+枕木+原状土组合，后背承载力≥1.5倍试验推力，否则浇筑C30钢筋混凝土反力墙。11.4排水措施：试验用水经三级沉淀池后排放，pH6～9，SS≤70mg/L，满足《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T319622015。12冲洗消毒12.1冲洗流速≥1.5m/s，直至出水浊度≤3NTU。12.2消毒采用20mg/L有效氯溶液，灌注满管静置24h，余氯≥0.3mg/L；排放前用硫代硫酸钠中和，余氯≤0.1mg/L方可排入市政管网。13回填与路面恢复13.1回填分区：管顶以下0.5m范围采用中粗砂，对称回填，分层厚度0.15m，水夯+平板夯交替，压实度≥95%；管顶0.5m以上至路床采用原土，压实度≥90%。13.2警示带：管顶正上方0.3m处连续铺设PE警示带（宽30cm，厚0.2mm，黄底红字“给水球墨管”）。13.3路面恢复：沥青混凝土下面层AC25压实度≥97%，上面层SMA13平整度≤3mm（3m直尺），取芯厚度误差±5mm。14特殊工况工艺14.1管廊内架空安装14.1.1支架间距：DN300及以下3m，DN600及以下4m，DN1000及以下6m，采用Q235B热浸锌H型钢，防腐等级≥C5。14.1.2隔振垫：三元乙丙橡胶垫厚10mm，肖氏硬度65A，隔振效率≥20dB。14.1.3伸缩节：每30m设1套不锈钢316L轴向型补偿器，补偿量±30mm，试压前临时固定拉杆必须拆除。14.2顶管穿越14.2.1顶力计算：采用GB50268公式，摩阻力取5kN/m²，顶管长度120m，DN1200计算顶力2850kN，选用2台200t千斤顶并联，安全系数1.4。14.2.2注浆减阻：膨润土浆液比重1.1～1.15，注浆压力0.2～0.3MPa，每5m设一道注浆孔，注浆量1.5m³/m。14.3沉管施工14.3.1管段预制：在干坞内完成承插口二次防腐，外壁加40mm厚C30钢筋混凝土保护层，内设8mm防裂钢丝网。14.3.2沉放：采用4台50t卷扬机+定位驳船，GPSRTK动态定位，平面误差≤0.3m，高程误差≤0.1m。15质量控制要点15.1首件制：每道工序首件由监理、设计、运营、施工四方联合验收，形成《首件总结》，后续批量施工参数不得偏离首件标准。15.2三检制：自检→互检→专检，表格编号QRGC2023XX，现场扫码上传云平台，缺失照片视为未检。15.3不合格品处置：发现承口裂纹、锌层脱落＞20cm²，立即贴红色“禁用”标签，48h内退场并填写《不合格品报告》，严禁现场修补再用。16安全文明施工16.1危险源清单：沟槽坍塌、吊装伤害、高压水喷射、氯气中毒、X射线辐射。16.2防护措施：沟槽两侧设1.2m防护栏杆+踢脚板18cm，夜间设LED警示灯；吊装区设30m警戒线，非作业人员禁入。16.3应急预案：编制《球管试爆应急预案》，配备应急水袋2套、堵漏钢箍4套、正压式呼吸器4套；每季度演练一次，留存影像。17环保与职业健康17.1扬尘：沟槽开挖时雾炮机每30m一台，PM10在线监测＞150μg/m³自动报警。17.2噪声：夜间22:00～06:00禁止强噪声作业，昼间≤75dB(A)。17.3职业病防护：为焊工配发KN95防尘口罩、防紫外护目镜；每年组织尘肺病筛查，建立一人一档。18验收与移交18.1分部验收：按“沟槽→基础→安装→水压→回填→竣工”六个分部进行，资料同步完成，签字不隔夜。18.2竣工资料：包括材质单、焊口探伤、水压记录、消毒报告、竣工图、GIS坐标（WGS84格式），刻录两份光盘+一份移动硬盘。18.3移交清单：由运营公司、建设单位、监理、施工四方签字，缺陷责任期自移交之日起24个月，渗漏点修复时间≤24h。19信息化管理19.1BIM应用：建立Revit2023模型，精度LOD400，接口位置加二维码，扫码查看焊口X光片、水压曲线。19.2无人机巡检：每周一次正射影像，分辨率≤3cm，自动生成沟槽回填前后对比报告。19.3智能井盖：安装NBIoT液位传感器，实时上传压力、流量、井盖开闭状态，数据接入市水务大数据平台。20项目案例总结（2022.03—2022.11）20.1项目概况：XX市城南水厂输水管道工程，管线全长18.7km，DN1200球墨铸铁管，设计压力1.0MPa，总投资3.4亿元，由XX市政集团水务工程公司第三项目部承建。20.2关键数据：累计完成焊口1632道，一次探伤合格率99.2%，水压试验一次通过率100%，月平均埋设2.3km，创公司大口径球管施工纪录。20.3采用创新：首次在省内应用“内拉器+位移传感器”工艺，将DN1200接口时间由45min缩短至12min；自主研发“球管承口加热除湿机”，解决冬季露水影响胶圈密封难题，获实用新型专利1项（ZL20222123