《给水排水工程金属管道施工技术手册》

《给水排水工程金属管道施工技术手册》1总则1.1适用范围本手册适用于新建、改建、扩建给水排水工程中公称直径DN100~DN4000、设计压力≤1.6MPa的输送饮用水、生活污水、工业废水、雨水的黑色金属钢管、镀锌钢管、复合钢管及铸铁管道施工。本手册不适用于特殊腐蚀工况、长距离输油气管道及核工业管道工程。1.2基本要求管道施工应符合设计文件要求，严格执行《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268、《工业金属管道工程施工规范》GB50235、《城镇给水排水技术规范》GB50788等现行国家标准，所有进场材料必须经检验合格后方可使用，施工全过程应建立质量追溯体系，关键工序必须留存影像及检验记录。2材料进场检验2.1金属管道外观检验1.钢管：表面不得有裂纹、折叠、结疤、分层等缺陷，焊缝余高应控制在0~3mm，错边量不得大于管壁厚度的10%且最大不超过2mm；直缝钢管焊缝余高偏差≤±1mm，螺旋缝钢管相邻螺旋焊缝间距不得小于100mm。2.铸铁管：承插口工作面不得有气孔、砂眼、裂纹、飞边，插口端面与轴线垂直度偏差不得大于1°，承口深度偏差应控制在±2mm范围内；球墨铸铁管的水泥衬里应平整光滑，不得有空鼓、脱落，衬里厚度偏差不得超过设计值的±10%。3.镀锌钢管：镀锌层应均匀完整，不得有脱落、锈蚀、白斑，壁厚负偏差不得超过10%，钢管弯曲度每米不得大于1.5mm，总弯曲度不得超过钢管总长的0.2%。2.2材料性能检验1.管材进场应按批查验质量证明文件，同一炉号、同一规格的钢管每批抽取2根做力学性能试验，屈服强度、抗拉强度、伸长率应符合设计要求：Q235B钢管屈服强度≥235MPa，抗拉强度375~460MPa，伸长率≥26%；Q355B钢管屈服强度≥355MPa，抗拉强度470~630MPa，伸长率≥21%。2.压力管道管材每100根抽取1根做水压试验，试验压力为设计压力的1.5倍，保压5min无渗漏、无变形为合格；公称直径大于等于DN1000的管道，每批抽取3%做超声波探伤，焊缝缺陷等级不得低于Ⅱ级。3.橡胶圈密封材料：邵氏硬度应为60±5ShoreA，扯断强度≥15MPa，扯断伸长率≥400%，压缩永久变形≤20%，检验按每批同规格抽取2个做拉伸试验，不合格加倍抽取仍不合格则该批拒收。2.3存放要求1.管材应分类堆放在平整坚实场地，不得直接接触地面，底部应垫设不小于100mm厚的枕木或沙袋，堆放高度：铸铁管不得超过3层，DN1000以上钢管不得超过2层，DN500以下钢管不得超过5层。2.橡胶圈应存放于温度5~25℃、相对湿度40%~70%的避光库房，不得与油脂、有机溶剂接触，存放期不得超过1年，过期应重新检验合格后方可使用。3.钢管防腐层在存放、运输过程中应采取保护措施，破损面积超过100cm²应重新补做防腐，补口防腐等级不得低于原防腐层等级。3沟槽开挖与基础处理3.1沟槽开挖1.开挖深度小于5m的边坡坡度应符合下表要求：土的类别坡顶无荷载坡顶有静载坡顶有动载中密砂土1:1.251:1.501:1.75中密粉土1:0.751:1.001:1.25硬塑黏土1:0.331:0.501:0.752.沟槽底部开挖宽度应按公式计算：B=D+2(b₁+b₂+b₃)，其中D为管道外径，b₁为一侧工作面宽度，DN≤500时取300mm，DN500~DN1000时取400mm，DN>1000时取600mm；b₂为一侧支撑厚度，取150~200mm；b₃为排水沟宽度，取100~200mm。槽底高程偏差控制在±20mm，坡度偏差不得大于0.2%。3.2基础处理1.原状土地基：槽底不得受水浸泡或受冻，扰动深度小于100mm时，可采用级配砂石回填夯实，压实度不低于95%；扰动深度大于100mm时，应换填碎石处理，换填厚度不小于扰动深度，分层夯实，每层厚度不超过200mm。2.软弱地基：承载力特征值fₐk<100kPa时，应按设计要求进行处理，采用换填垫层法时，垫层厚度不小于2m，压实度：给水管不低于95%，排水管不低于93%；采用桩基础时，桩顶高程偏差控制在±50mm，桩位偏差不得大于100mm。3.岩石地基：应清除岩面松动石块，凿平突起部位，铺设100~150mm厚的砂垫层，垫层粒径不大于50mm，压实度不低于95%。4管道安装4.1管道下放1.公称直径小于等于DN800、长度小于6m的管道可采用人工配合撬棍下放，大于DN800或长度超过6m的管道应采用起重机吊装，吊装点间距不得大于8m，吊点应设在管道重心点上方，采用橡胶吊带吊装，不得直接使用钢丝绳捆绑损伤防腐层。2.槽深大于3m时，不得采用溜放法下放管道，应控制下放速度平稳，管道下方严禁站人，下放到位后应及时固定，防止滚动。4.2接口施工4.2.1承插式铸铁管、球墨铸铁管接口1.清理承口内壁和插口外壁，不得有泥沙、毛刺，将橡胶圈套入插口，橡胶圈应均匀贴合，不得扭曲，采用肥皂水作为润滑剂，不得使用油性润滑剂。2.插口插入承口时，应控制轴线对齐，插入深度应达到标记线，允许偏差为±3mm，接口间隙：DN≤1000时应为3~5mm，DN>1000时应为5~8mm。3.安装完成后应检查橡胶圈位置，橡胶圈应均匀卡在承插口凹槽内，不得有移位，顶推力应符合设计要求，设计无要求时，DN1000管道顶推力不得小于120kN。4.2.2钢管焊接接口1.焊接前应清理坡口两侧20mm范围内的油污、铁锈，露出金属光泽，坡口型式：管壁厚度t≤6mm采用I形坡口，间隙1~2mm；6mm<t≤20mm采用V形坡口，坡口角度30°~35°，间隙2~3mm，钝边1~2mm；t>20mm采用X形坡口，坡口角度35°~40°，钝边2~3mm。2.错边量不得超过管壁厚度的10%，最大不超过2mm，不等厚钢管对接，厚壁侧应削薄，削薄长度不小于厚度差的3倍。3.焊缝应连续饱满，表面不得有裂纹、气孔、夹渣、未焊透等缺陷，焊缝余高控制在1~3mm，咬边深度不得超过0.5mm，连续咬边长度不得超过100mm，总长度不得超过焊缝总长度的10%。4.环境温度低于-5℃、风速大于8m/s、雨雪天未采取防护措施时，不得进行焊接作业；环境温度低于0℃时，焊前应预热，预热温度不低于100℃，预热范围为坡口两侧不小于5倍壁厚，且不小于100mm。5.无损检测：设计压力大于1MPa的管道，焊缝无损检测比例不得少于10%，设计压力小于等于1MPa的管道，不得少于5%，不合格焊缝应加倍抽检，仍不合格则该焊工所焊焊缝全部检测，缺陷返修应清除缺陷后补焊，同一部位返修次数不得超过2次。4.2.3沟槽连接1.沟槽式连接应采用专用滚槽设备压槽，压槽深度应符合下表要求：公称直径(mm)钢管壁厚(mm)压槽深度(mm)100~1504.0~4.52.0~2.2200~3005.0~6.02.2~2.5350~5006.0~8.02.5~3.02.安装时卡箍内部橡胶圈应均匀贴合管口，螺栓应对称拧紧，螺栓露出螺母长度不得少于2扣，不得超过螺母厚度的1/2，接口间隙应均匀。4.2.4法兰连接1.法兰密封面应平整光洁，不得有划痕、毛刺，凸凹面应贴合，法兰与管道焊接时，法兰端面与管道轴线垂直度偏差不得大于法兰外径的1‰，且最大不超过2mm。2.垫片应选用符合介质要求的橡胶石棉垫或四氟垫，垫片尺寸应与法兰密封面匹配，内径不得小于管内径，外径不得遮挡螺栓孔，每个接口只允许放置一片垫片，不得加偏垫或多层垫。3.螺栓应对称均匀拧紧，拧紧后螺栓露出螺母长度一致，螺栓紧固力矩应符合设计要求，设计无要求时，M16螺栓紧固力矩为35~40N·m，M20为70~80N·m，M24为120~140N·m。4.3管道稳管与轴线控制管道安装后应及时调整轴线、高程，允许偏差：轴线位置30mm，高程±20mm，相邻管错口：DN≤1000时不大于1mm，DN>1000时不大于2mm。安装过程中每安装10节管应复核一次轴线高程，出现偏差及时调整。5管道防腐5.1外壁防腐1.埋地钢管外壁防腐：一般地段采用环氧煤沥青防腐，普通级：底漆一道，面漆三道，干膜厚度≥0.4mm；加强级：底漆一道，面漆四道，玻璃丝布两层，干膜厚度≥0.6mm；特加强级：底漆一道，面漆六道，玻璃丝布三层，干膜厚度≥0.8mm。2.无溶剂环氧粉末防腐：涂层厚度应控制在300~500μm，涂层应无针孔，采用电火花检漏，检漏电压为1500V/μm，无击穿为合格。3.补口补伤：防腐层接头搭接宽度不得小于100mm，补伤处防腐层厚度不得低于原防腐层，破损点直径小于30mm可采用补伤片修补，大于30mm应重新做防腐。5.2内壁防腐1.饮用水管道内壁防腐采用水泥砂浆衬里时，水泥砂浆配比为水泥:砂:水=1:2:0.45~0.55，水泥采用不低于42.5级普通硅酸盐水泥，砂粒径不大于1.2mm，含泥量不大于2%，衬里厚度：DN≤1000时为8~12mm，DN1000~DN2000时为12~16mm，DN>2000时为16~20mm，平整度偏差不大于2mm/m，养护时间不少于7d，不得有裂缝、空鼓。2.采用环氧涂料内壁防腐时，干膜总厚度不低于200μm，涂层应均匀，无起泡、脱落，饮用水防腐涂料必须具备卫生检验合格证明，符合《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219要求。5.3外露管道防腐架空外露金属管道除锈等级应达到Sa2.5级，底漆采用红丹防锈漆两道，面漆采用醇酸磁漆两道，干膜总厚度不低于120μm，涂层应均匀，无漏涂、脱落。6功能性试验6.1压力管道水压试验1.水压试验应分段进行，分段长度不宜大于1km，管径大于DN1000的管道可分段到2km，试验前应进行充水浸泡，浸泡时间：水泥砂浆衬里管道不少于24h，钢管不少于12h。2.预试验阶段：将管道内水压缓慢升至试验压力，试验压力为设计压力的1.5倍，且不得低于0.6MPa，保压30min，检查无渗漏、无压力降超过允许值（允许压力降为0.02MPa），可进入主试验阶段。3.主试验阶段：降压至设计压力，保压15min，压力降不超过允许值，再升压至试验压力，保压15min，压力降不大于表中允许值为合格：管径DN(mm)允许压力降(MPa)≤5000.03600~10000.02>10000.016.2无压管道闭水试验1.闭水试验应按井段分隔进行，每段长度不大于500m，试验段上游水头不小于2m，且不超过检查井井口高度，水头差不小于1m，试验水头达不到要求时，可采用闭气试验。2.闭水试验充水浸泡不少于24h，计算渗水量，渗水量不大于设计及规范允许值为合格，DN1000钢筋混凝土管允许渗水量为26m³/(24h·km)，球墨铸铁管允许渗水量为7m³/(24h·km)，DN2000球墨铸铁管允许渗水量为14m³/(24h·km)。6.3管道冲洗消毒给水管道水压试验合格后应进行冲洗消毒，冲洗水流速不小于1.0m/s，连续冲洗直到出水口浊度、色度与进水侧一致为合格；消毒采用含量不低于20mg/L的氯离子溶液浸泡，浸泡时间不少于24h，浸泡后再次冲洗，直至出水水质符合《生活饮用水卫生标准》GB5749要求方可投入使用。7沟槽回填7.1回填时间要求压力管道水压试验合格后及时回填，隐蔽工程回填前必须完成所有检验，闭水试验合格后方可进行回填。7.2回填材料要求1.管顶以上50cm范围内回填不得采用含有石块、砖块、大于10cm冻土块的土，应采用细粒土回填，最大粒径不得超过50mm；管顶以上50cm以上可采用原土回填，最大粒径不得超过150mm。2.胸腔回填可采用级配砂石、砂土，不得采用有机质土、淤泥、腐殖土。7.3压实要求1.回填应分层对称进行，两侧高差不得超过30cm，分层厚度：人工压实不超过20cm，机械压实不超过30cm。2.压实度要求：部位压实度（%）胸腔≥90管顶以上50cm范围内≥85（轻型击实）管顶以上50cm至地面城镇道路≥90，绿地≥858质量验收与成品保护8.1质量验收划分管道工程质量验收划分为单位工程、分部工程、分项工程、检验批，分项工程按井段或施工段划分，每100~500m划分为一个检验批。8.2验收标准管道安装主控项目必须100%合格，一般项目合格率不低于80%，所有功能性试验资料必须完整，隐蔽工程验收记录齐全。8.3成品保护1.管道安装完成后未回