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提高大口径球墨铸铁管道安装效率的方法

2024-09-02 2 上传者：管理员

摘要：常规的球墨铸铁管道安装施工中，一般采用起重机吊管入沟，再用倒链进行管道安装，这种施工方法存在效率低、工期长、成本高的缺点。威海市河库水系连通工程施工中采用大功率挖掘机吊装、安装一次性管道施工工艺，具有效率高、成本低、质量高的特点，既能保证施工质量，又能提效降费。

关键词：
大口径
威海市
水系连通
球墨铸铁管
起重机吊管入沟
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威海市河库水系连通工程采用泵站、管道将黄垒河地下水库、母猪河地下水库向米山水库调水，管道长38.227 km，其中DN1400离心球墨铸铁管30.193 km。施工初期，铸铁管采用起重机吊管入沟，手拉葫芦进行管道安装，工程进度缓慢，不能满足工期节点要求；经工程技术人员调研，尝试采用大功率反铲挖掘机开挖、吊运、安装一条龙管道施工，并逐步总结经验进行优化，取得良好的效果。

1、管道安装方法

1.1 管槽开挖

DN1400球墨铸铁管沟槽底宽按设计宽度2.46 m开挖，根据地质条件不同，按设计坡比1∶0.5～1∶2进行放坡。沟槽开挖时单边堆土，堆土不超过1.5 m，并距沟槽边不小于0.8 m，以保证沟槽边坡安全。开挖时控制好高程及槽底坡度，地基不要局部超挖或扰动。本项目多为砂性地质，采用开挖砂料回填，夯实至原地基土密实度。

基底低于地下水位时，沟槽采取降排水措施，以保持基底干燥，采取加宽沟槽宽度，在槽底开挖排水沟、集水井抽排的方式排水。

沟槽开挖时，不堆土的一侧设一条施工临时道路，用于管节运输及吊装等。临时道路距沟槽边不小于1.0 m，路宽6 m，采用风化料填筑并平整、压实。

1.2 场内运输

管道采用平板车直接运输至现场，顺管线布管，卸车采用大功率挖掘机起吊，轻吊轻放，运输时在车厢底板上两端放置枕木，分别至于距管口1 m左右，以免管道承口与车厢底板接触，管道置于枕木上后用楔块固定、垫稳；管道多于一层时，每层管子的承口、插口交错排放，用钢丝绳或铁链绑牢固，管道间、管道与车体间、管道与捆绑钢丝绳或铁链间都要用软性料隔离保护，使管道不相互撞击，以免对管道及防护涂层造成损坏。因进场道路限制不能直接运输至现场的，采用托盘拖拉机倒运至现场，每次倒运1～2根管，运输时垫稳绑牢。

卸管时采用柔韧绳索、兜身吊带或专用吊钩，在钢丝绳、吊钩与管道接触的区域外包一层橡胶皮，达到保护内衬层和外防腐层不受破坏的目的。提升管道平稳、缓慢，不要晃动；避免管道在空中旋转，以免管道与运输车壁等碰撞。管道在存放区顺向排放布管，以方便安装；临时堆放时底部采用沙袋垫稳，防止滚动，堆放高度不超过2层，层间用枕木垫离。

1.3 管道下管

在槽底验收合格后及时下管安装。安装前，仔细检查管节是否有损伤、裂纹、凹凸不平、变形等缺陷，管口不能有影响密封性的缺陷。采用大功率挖掘机吊管下管，用钢丝绳绑扎管道两点起吊，吊绳应找好管子重心（绑扎点距管端约1/4处），轻吊轻放，并设置风绳以控制管道的方向。下管时挖掘机与沟槽边坡保持安全距离。

1.4 橡胶圈安装

在安装前先用干净的抹布将承插口连接部位清理干净，尤其是安装密封圈的位置，不能有泥土、砂子等附着物。将橡胶圈弯成不同等份装入承口槽内，施力按压使橡胶圈与管壁完全贴合，然后在胶圈的工作表面及管道的插口工作面上涂润滑油。

1.5 铸铁管道安装

球墨铸铁管自下游开始安装，承口朝向管道流水方向。管道安装时，先将两支管道的承口和插口对中，然后将管道的插口缓慢地推入到承口中，插到第一条插口线和第二条插口线之间。管道顶推采用大功率反铲挖掘机，在安装管节的承口放置管口保护器，用挖掘机抓斗顶推管口保护器中心，使管道均匀受力，缓缓插入。管道安装时，在前节管道承口放入限位块，控制管道安装位置，保证管道一次性安装到位。管道安装完成后用探尺插入承口，检测橡胶圈安装位置，发现橡胶圈位移，要拔出管道重新安装。

1.6 管道接口单口水压试验

大口径球墨铸铁管的接口，在管道安装过程中对接口进行单口水压试验，安装时要将单口水压试验用的进水口置于管道顶部。管道接口连接完毕后立即进行单口水压试验，试验压力为管道设计压力的2倍。单口水压试验采用手提式打压泵，管道连接后将手提式打压泵的试压嘴固定在管道承口的试压孔上，连接试压泵，将压力升至试验压力，恒压2 min，无压力下降为合格。水压试验时应先排净水压腔内的空气。

单口试压合格后，取下试压嘴，在试压孔上拧紧螺栓。单口试压不合格且确认是接口漏水原因时，马上拔出不合格管节并找出漏水原因，重新安装，直至符合要求。

1.7 管道试压及冲洗

试压在管道安装完成、所有接口单口水压试验合格、管沟回填且镇墩达到设计强度后进行。试压分段长度根据地形、水源、构筑物布置等综合确定，以2个检查井或阀门井之间为宜，且不超过1 km。试压封堵板采用DN1400钢管和盲板加工，钢管两端分别焊接法兰，一端法兰与盲板连接，盲板采用25 mm厚钢板制作，并用钢板井字加强，试压时封堵板用千斤顶和工字钢支撑在后背上；另一端法兰与球墨铸铁管段法兰承盘连接。后背采用阀门井的钢筋混凝土墙或顶管段的沉井墙，实验前阀门井周边夯填完成，能够保证试压时井壁的稳定。

从试压段管道的下游端缓慢注水，开启试验段管道上的排气阀，以将管道内气体排出。注满试压段管道后，浸泡24 h以上，防止管道的砂浆内衬吸水掉压。

关闭排气阀，用试压泵缓缓分级升压到试验压力，在试验压力下稳定15 min,15 min后压力下降不超过0.03 MPa时，压力降至工作压力，恒压保持30 min，期间观察管道无漏水现象，即可判定水压试验合格。

管道试验合格后压力降低至常压。管道全线水压试验合格并连通后，进行管道冲洗。冲洗采用流速不小于1 m/s的原水连续冲洗，直至出水口浊度合格。

1.8 回填土

水压试验前，除接口外，管道两侧及管顶以上回填高度不应小于0.5 m；水压试验合格后，及时回填沟槽的其余部分。回填前沟槽内砖石块应清除干净，并不得有积水，回填土不得采用有机土、冻土及大于50 mm的砖石等硬块。管道两侧及管顶以上500 mm范围内胸腔的回填由沟槽两侧对称入槽，不得直接回填在管道上，采用轻型机械或人工分层夯实，每层虚铺200 mm左右即进行夯实；回填到管顶以上500 mm以上后，回填土均匀入槽，不集中推入，用重型机械进行压实。回填到地面后，继续回填到高出地面约150 mm，待自然沉实到与地面相平。

2、结语

与常规施工方法相比，采用大功率反铲挖掘机，并辅以孔口保护、限位块等措施的管道安装施工方法，具有施工速度快、成本低、避免多种机械干扰、环境适应性强等优点。因此，采用大功率反铲挖掘机，并辅以孔口保护、限位块等措施的管道安装施工方法可以提高安装效率、降低成本，并能满足质量要求，具有良好的经济效益，适用于大口径球墨铸铁管、钢筋混凝土管等管道的施工。

参考文献:

[1]王新法,赵磊.大口径K2型球墨铸铁管安装与检测技术研究[J].华北科技学院学报,2018,15(4):66-74.

[2]陈静.大口径球墨铸铁管施工工法研究[J].中国科技博览,2014(10):399-400.

[3]屈国庆,丁涛,侯存华,等.大口径球墨铸铁管快速安装方法[J].安装,2021(7):36-38.

文章来源:张智翔,刘娟娟,王伟伟.提高大口径球墨铸铁管道安装效率的方法[J].山东水利,2024,(08):39-41.