CN107940098A - 一种砼供水管道置换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种砼供水管道置换方法，包括：步骤一、新装管道用管坑开挖，其中，新装管道采用钢管；步骤二、管道安装；步骤三、管道防腐；步骤四、管坑回填。能够提高给水管道迁改工程的质量。

Description

一种砼供水管道置换方法

技术领域

本发明属于供水系统中的给水管道迁改技术领域，具体涉及一种砼供水管道方法。

背景技术

城市给水是城市基础设施建设的重要组成部分，而市政给水管网又是其中重要的环节。近些年随着城市人口的不断增多和城市范围的不断扩张，原有城市道路逐渐不能满足人们日常的出行需求，为了解决越来越大的交通压力，道路扩建、城际轨道交通建设、地铁等城市道路建设项目随之而来，而沿原有城市道路敷设的城市给水管道则不得不面临着被迁改或改造，小口径给水管道迁改比较容易，但是大口径给水管道的迁改就必须进行精心设计和筹划，以确保迁改后给水管道满足供水安全的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种砼供水管道置换方法，能够提高给水管道迁改工程的质量。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种砼供水管道置换方法，包括：步骤一、新装管道用管坑开挖，其中，新装管道采用钢管；步骤二、管道安装；步骤三、管道防腐；步骤四、管坑回填。

根据本发明的砼供水管道置换方法，采用钢管置换混凝土管的工艺，并且在管坑回填之前对管道进行防腐处理，能够大大提高管道迁改工程的质量。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步地改进。

根据本发明的砼供水管道置换方法，在一个优选的实施方式中，步骤一中，管坑两侧打桩支护，并且，不能破坏管坑坑底的原状土。通过在管坑两侧打桩支护，并且不破坏管坑坑底的原状土，可以确保提高迁改工程质量，并且确保施工安全。

进一步地，在一个优选的实施方式中，步骤一中，安装与管坑连通的排水设施。通过设置排水实施，可以进一步防止管坑内的地下水泡坑的现象，并且在雨季施工时，可以防止地面水流入管坑。

具体地，在一个优选的实施方式中，步骤二中，包括钢管吊装、钢管对口、和管道闭合。在钢管安装过程中采用人工配合吊机等机械进行吊装下管，可以提高施工效率的前提下，确保迁改工程施工质量。

进一步地，在一个优选的实施方式中，钢管吊装采用橡胶管套住钢丝绳，并用木板垫护钢管，从而可以进一步保护新装管道的外防腐层，提高迁改工程施工质量。

具体地，在一个优选的实施方式中，钢管对口中，钢管的壁厚差值不能大于3mm；钢管的壁厚差值大于3mm时，厚壁钢管的接口边缘削成坡口，使其与对接的钢管壁厚一致，坡口的切削长度大于或等于四倍壁厚差值。这种对口方式，可以确保钢管可以提高管道闭合的质量，从而进一步提高迁改工程的施工质量。

具体地，在一个优选的实施方式中，管道闭合中，钢筋混凝土管与钢管之间采用橡胶圈接口止水，并且，采用两个手扳倒链同时合拢管道。采用橡胶圈接口可以防止管道合拢闭合后管道漏水，采用两个手扳倒链同时合拢管道，可以防止橡胶圈接口偏位，从而进一步防止管道漏水。

具体地，在一个优选的实施方式中，管道闭合中，钢管闭合采用焊接方式，并且焊接方式包括定位焊、打底焊、填充焊、和盖面焊。这种多步骤、多层次的焊接方式，可以确保钢管连接稳定可靠，从而确保管道供水安全。

进一步地，在一个优选的实施方式中，钢管焊接中，夏季或昼夜温差大时，在气温低时施焊，冬季在气温高时施焊。这种施工方式可以进一步提高施工质量，从而进一步确保供水安全。

具体地，在一个优选的实施方式中，管道闭合中，钢管闭合采用双向伸缩节。通过采用双向伸缩节代替焊接来闭合钢管，使得钢管闭合简单便捷，并且能够提供整个管道迁改工程师质量，从而进一步确保迁改后给水管道满足供水安全的要求。

与现有技术相比，本发明的优点在于：能够提高给水管道迁改工程的质量。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示意性显示了本发明实施例中钢管敷设断面示意图；

图2示意性显示了本发明实施例中合拢管道时手扳倒链的布置方式。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细发明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

本发明实施例的砼供水管道置换方法，包括：步骤一、新装管道用管坑开挖，其中，新装管道采用钢管；步骤二、管道安装；步骤三、管道防腐；步骤四、管坑回填。根据本发明的砼供水管道置换方法，采用钢管置换混凝土管的工艺，并且在管坑回填之前对管道进行防腐处理，能够大大提高管道迁改工程的质量。在一个优选的实施方式中，步骤一中，管坑两侧打桩支护，并且，不破坏管坑坑底的原状土。通过在管坑两侧打桩支护，并且不破坏管坑坑底的原状土，可以确保提高迁改工程质量，并且确保施工安全。进一步地，在一个优选的实施方式中，步骤一中，安装与管坑连通的排水设施。通过设置排水实施，可以进一步防止管坑内的地下水泡坑的现象，并且在雨季施工时，可以防止地面水流入管坑。图1示意性显示了本发明实施例中钢管敷设断面示意图。如图1所示，在一个管道地基承载力不小于80KPa车行道或60KPa人行道的施工案例中，新装管线开挖，埋设深度H为4m，管坑开挖宽度B为4.3m。管坑两侧采用9米长密扣式拉森钢板桩支护。采用机械挖土的方式，使用水准仪做好挖深的控制。开挖管坑前按桩点放线用白灰洒在管中线上控制管坑开挖。不破坏坑底原状土，管坑平、顺、直。用机械开挖至管线设计埋深时，采用人工开挖平整管坑，并处理接口工作单位，进行局部挖深、防护支撑等。挖土不超挖，如个别地方超挖时，用原土分层夯实至设计要求。挖出的土方，堆放在管坑两侧，距坑边0.5～1.0cm以外的位置，堆放高度不超过1.5cm。将施工中的残土清理后运走，使施工区遵从现存的等高线，坡度均匀，表面平整。有地下水时的管坑开挖施工，采用明沟集水井排水或人工降低地下水位，从而避免出现积水泡坑。另外，明沟排水的排水坡降应避免冲刷坑底土壤。在有流砂的土层时，采用人工降低地下水位的方法。全部降、排水设施布置不影响正常施工，直至回填土超过地下水位高度且不使空管浮起的高度时，停止和拆除降、排水设施。雨季施工时，在管坑两侧分设挡水堤或截水沟，以防止地面水流入管坑。

具体地，本发明实施例的砼供水管道置换方法，在一个优选的实施方式中，步骤二中，包括钢管吊装、钢管对口、和管道闭合。在钢管安装过程中采用人工配合吊机等机械进行吊装下管，可以提高施工效率的前提下，确保迁改工程施工质量。进一步地，在一个优选的实施方式中，钢管吊装采用橡胶管套住钢丝绳，并用木板垫护钢管，从而可以进一步保护新装管道的外防腐层，提高迁改工程施工质量。在一个工程施工案例中，安装的钢管采用人工配合吊机下管。钢管在管坑基础质量检验合格后安装。下管前先检查管节的内外防腐层，合格后方可下管，吊装时采用橡胶管套住钢丝绳，并用木板垫护等方法保护钢管外防腐层，采用经纬仪、水准仪、花杆等控制管道的高程和轴线走向，管道埋深按施工图要求。钢管安装前，内部清理干净、不存杂物，选用壁厚相同及管径相差最小的管道组合对接。具体地，在一个优选的实施方式中，钢管对口中，钢管的壁厚差值不能大于3mm；钢管的壁厚差值大于3mm时，厚壁钢管的接口边缘削成坡口，使其与对接的钢管壁厚一致，坡口的切削长度大于或等于四倍壁厚差值。这种对口方式，可以确保钢管可以提高管道闭合的质量，从而进一步提高迁改工程的施工质量。钢管对口前使钢管端面的坡口角度、钝边、圆度符合对口接头尺寸的要求，对口时使内壁齐平，采用长400mm的直尺在接口内壁周围顺序找平，错口的允许偏差为0.2倍壁厚且不大于2mm。对口时纵向焊缝错开，在管径小于800mm时，错开的间距不小于100mm，在管径大于或等于800mm时，错开的间距不小于300mm。钢管的环向焊缝距用于支撑钢管的支架净距离不小于100mm，钢管的直管管段环向焊缝距相邻的环向焊缝不出现十字焊缝。不强力对口，或用加热管道、加扁垫、多层垫等方法来消除接口间隙偏大、错口、不同心等缺陷。弯管起弯点至接口的距离不小于100mm，且不小于管道外径。卷焊钢管的纵向焊缝置于易检修的位置，且不布置在底部。有加固环的卷焊钢管，加固环的对接纵缝与管道纵向焊缝错开，其间距不小于100mm。加固环边缘距管道的环向焊缝不小于50mm。不在钢管的纵、环向焊缝处接支管或开孔，如必须开孔时，采取可靠的补强措施。管道上任何位置不开方孔，直线段上加短节管时，其长度大于100mm，不在在短节上或管件上开孔。

本发明实施例的砼供水管道置换方法，在一个优选的实施方式中，管道闭合中，钢筋混凝土管与钢管之间采用橡胶圈接口止水，并且，采用两个手扳倒链1同时合拢管道。采用橡胶圈接口可以防止管道合拢闭合后管道漏水，采用两个手扳倒链1同时合拢管道，可以防止橡胶圈接口偏位，从而进一步防止管道漏水。在具体的工程案例中，进行管道安装时，排管从下游排向上游，插口向下游，承口向上游。清理管口杂物，橡胶圈接口和管道承口插口涂刷润滑剂。用手扳倒链1合拢管节时，手扳倒链1一端用钢丝绳2和方木3，另一端作为固定反力端，或用方木3固定。管道合拢时两只手扳倒链1应放置在管道水平直径处，拉钩勾在被合拢管道的承口壁，手扳倒链1反力端用钢丝绳2、卡扣等固定临时桩或已安装的管道上。合拢时两只手扳倒链1同时拉动，使管道合拢。图2示意性显示了本发明实施例中合拢管道时手扳倒链1的布置方式。管道承插就位、放松钢丝绳时，复核管节的高程和中心线，检查承插口之间的间隙。砌筑检查井，进行闭水试验，闭水试验合格进行沟槽回填。管道敷设在平整密室的砂石基础上，管道承口和插口不容易出现错台，在管道合拢时橡胶圈接口不容易出现扭曲，从而不容易影响接口质量。涂刷均匀的润滑剂可使橡胶圈接口和管道顺利的就位，涂刷不均匀容易使橡胶圈接口因导入面干涩润滑不一致出现扭曲，如果没有发现强行合拢，容易产生管材反弹。润滑剂在使用前充分搅匀，可以避免干物质沉淀影响管道安装。在承口导入面、插口外露面及橡胶圈接口滑入面充分润滑，及时安装，避免因过早涂抹润滑剂而使润滑剂干燥。气温过高会加快混凝土管对润滑剂的吸收速度，此时可多刷几遍润滑剂，以保证合拢前管口及橡胶圈的润滑。手板倒链合拢采用双倒链平行用力，双板倒链同时拉动可以避免橡胶圈接口偏位出现漏水的情况。手扳倒链松后，管道出现反弹，管道接口间隙增大，影响接口的密封性。因此用手扳倒链合拢管道后，用探尺伸入承插口间隙中检查橡胶圈接口位置是否正确，检查分管道上下左右不同位置，发现橡胶圈接口扭曲或偏位及时进行调整。合格后将每一道口橡胶圈接口距离承口外端的数值记录，便于放松钢丝绳后检查管道是否反弹。管道安装合格后，不要立刻放松钢丝绳，继续向前安装待本节管道前面安装2～3节管道以上后再放松钢丝绳，靠前面管的反力抵住橡胶圈接口的反弹力。到检查井处可用千斤顶或木桩抵住管头。放松钢丝绳后及时检查承插口之间的间隙和橡胶圈距离承口外端的距离，比较和原来数据的差值，从而发现偏差和进行整改，确保管道合拢后不出现漏水情况。

本发明实施例的砼供水管道置换方法，在一个优选的实施方式中，管道闭合中，钢管闭合采用焊接方式，并且焊接方式包括定位焊、打底焊、填充焊、和盖面焊。这种多步骤、多层次的焊接方式，可以确保钢管连接稳定可靠，从而确保管道供水安全。进一步地，在一个优选的实施方式中，钢管焊接中，夏季或昼夜温差大时，在气温低时施焊，冬季在气温高时施焊。这种施工方式可以进一步提高施工质量，从而进一步确保供水安全。在具体的工程施工中，管道组对中，坡口的倾角为60o～70o，钝边长度为1.5～2mm，起始端间隙为2.5mm、间隙为、终端间隙为3.2mm，可采用直径2.5、直径3.2焊条插入缝隙组对间隙尺寸，错口偏差不超过0.5～1.5mm。坡口形式为v型钝边坡口，采用气割和碳弧气刨加工坡口，将材料表面的淬硬层、渗碳层及坡口两侧的油、污、锈、水、杂质等清理干净，清理范围每侧不少于20毫米。定位焊采用两点定位，分别在3点与9点处，即对称的爬坡位置，引弧在坡口内一侧进行，淬硬倾向大的钢料避免在非焊接部位引弧。

打底焊采用连弧焊法或灭弧焊法两种，根据所使用的焊条的酸、碱性，决定用哪种焊接方法，焊条运行方法采用小锯齿形或小月牙形摆动，在仰焊部位起焊，引弧点的前半圈越过中心线6点的5～10毫米处，焊条角度与仰焊部位成80℃或90℃角。连弧焊接时在坡口面上引弧，起弧后将电弧拉长预热至始焊处间隙内，电弧稳定燃烧后，焊条在两钝边作微小横向摆动，当钝边熔化金属液与焊条熔滴连在一起时，迅速压住电弧，使电弧2/3以上作用于管口内，焊条上送，此时焊条端部已到达坡口底边，将坡口两侧各熔0.5～1mm后，形成第一个熔孔，用焊条轻抵住液金属向背面推送，力量不可过大，以免出现烧穿或焊瘤缺陷。当听到管道背面发出“噗噗”电弧穿透声时，连弧向上继续焊接，重复先前的运动。如果铁水透过量太大时，减小摆幅，在这个过程中，高温下熔池金属会下坠，此时在焊条运行操作上给一个向上顶的力。若采用断弧法，当电弧吹力击穿坡口钝边形成熔孔和熔池迅速将电弧拉长熄灭电弧，待到熔池的边缘液金属变成暗红时，即液金属冷却缩小至与焊条直径相等时立即在熔池2/3的地方重新引燃电弧使新熔池覆盖旧熔池1/3左右直至焊完。使用碱性焊条不宜采用断弧焊接方法，因为断弧瞬间熔池失去保护，空气易侵入形成气孔缺陷。焊接操作过程中熄弧时迅速干脆，再引弧位置准确，焊条顶住，坡口两侧穿透尺寸一致，从而保证焊缝背面焊缝饱满，宽度一致。防止焊缝背面下凹的要点在于熔池存在的时间，时间短造成焊条熔化不充分，熔化金属顶不上去；时间长，焊条熔化量增加，熔化金属在重力的作用下下流易形成下凹。当焊至9点或3点到10点或1点位置时电弧穿过坡口间隙应为1/2，而10点半或1点半到12点位置时电弧穿过坡口间隙为1/3，此时，加快焊接速度防止烧穿使背面产生焊瘤，另一半圆的焊接相同。在焊接过程中焊条角度随时随焊缝空间位置变化而调整，防止咬边、夹渣或造成尖角。焊条焊完收弧时，在熔池边缘部位少量补充1～2滴铁水再收弧，让熔池缓慢冷却，避免产生收弧缩孔。

填充焊时，先将打底层的焊道熔渣，飞溅等清理干净，将打底层焊缝接头修磨平整后再焊接，填充层的焊接方法为连弧焊法，焊条运行方法为正锯齿形，焊条与焊接方向的角度为95～105度，焊条与管道方向为90度，为持续保持熔池温度的均衡，填充焊时及时调整运条方法和焊接速度来加以控制。在始焊端引燃电弧后，焊条在原地作横向摆动，形成熔池后用正锯齿形运条法沿焊接方向均匀前移，焊道中间停留时间短一些，两侧停留时间长一些并下压，保证坡口两侧不形成夹角并能使坡口两侧的熔渣浮起，从而防止夹渣出现。填充时的速度视具体焊接状况而定，确保填充后的焊缝平整，高低一致，焊接第二层填充层时，不能损坏坡口边缘，填充高度比管道平面低1.0mm左右，才能进行表层的焊接。盖面焊前将前一层熔渣、飞溅清除干净，焊条角度、焊条运行方法与填充层相同，焊接时焊条的横向摆动幅度比填充层宽，摆动幅度均匀，满足焊缝宽度尺寸要求，电弧越低越好，速度适中，外坡口边熔化尺寸控制在1mm左右，坡口两侧稍作停留，防止出现咬边缺陷，焊道直，焊缝表面成形美观。

因碱性焊条除力学性能和抗裂性较酸性焊条好以外，对弧焊电源、接线方法、焊件表面状况、烘干温度等等都有很高的要求，引燃电弧方面也较酸性焊条差，长弧焊接易使熔池的保护效果变差，空气中的有害气体易侵入焊接区，造成气孔的产生。采用低氢型碱性焊条焊接时，不利用电弧吹力消除弧坑缺陷或多次断弧，正常焊接时不挑弧，并注意熔池保护，熄弧时将弧坑填满，避免产生弧坑及弧坑裂纹。打底焊及填充焊完成后，各层间的杂质及边角部位的夹渣物清理干净，确保各层间的金属融合，原子间很好结合。盖面焊时，注意余高尺寸，保证焊缝表面尺寸及成形美观，焊接接头部位连接要良好，过度平整。熄灭电弧时正确采用熄弧方法，使用碱性焊条采用划圈収弧法或回焊收弧法。焊接完成后清渣，飞溅，锤击焊缝释放焊接应力。在一个具体的工程施工中，采用普通平口直缝焊接，焊接钢管及管件加工的对口处，两侧管壁厚度在5mm～10mm的，焊缝形式采用单边60度坡口“Y”型焊接。管径小于或等于800mm时，采用单面焊，管径大于800mm时，采用双面焊。低温环境下焊接，采取预热措施。雨天施焊，采取防雨措施。钢管的纵向焊缝端部，不进行点焊。多层焊接时，每层焊缝厚度一般为焊条直径的0.8～1.2倍，各层引弧点和熄弧点均要错开。管道对口后垫牢固，从而避免焊接或预热过程中产生变形。

具体地，在另一个优选的实施方式中，管道闭合中，钢管闭合采用双向伸缩节。通过采用双向伸缩节代替焊接来闭合钢管，使得钢管闭合简单便捷，并且能够提供整个管道迁改工程师质量，从而进一步确保迁改后给水管道满足供水安全的要求。

本发明实施例的砼供水管道置换方法，管道防腐包括外防腐和内防腐。具体地，在外防腐采取的措施是将钢管及钢制管件外壁除锈至露出金属光泽后，涂刷环氧煤沥青底漆两遍，随后涂环氧煤沥青面漆三遍，其中间隔缠绕脱蜡玻璃布两遍，涂层干膜总厚度不小于0.6mm。裸装管道外涂红丹油底漆两遍及熔融热沥青三遍，其中间隔缠绕麻布两遍进行防腐。施工现场接口的采用冷缠胶带处理。具体地，内防腐采取措施是将钢管及铸铁管内壁均涂水泥砂浆衬里。捻口用的油麻填料必须清洁，填塞后应捻实，其深度应占整个环型间隙深度的1/3。捻口用水泥强度应不低于32.5MPa，接口水泥应密实饱满，其接口水泥面凹入承口边缘的深度不得大于2mm。采用水泥捻口的给水铸铁管，在安装地点有侵蚀性的地下水时，应在接口处涂抹沥清防腐层。道安装工作如有间断，及时封闭敞开的管口。接口焊接处经试压之后，再补做防腐绝缘层，当工作环境的风力大于5级、雨天、相对湿度大于90％时，未采取保护措施不施焊。

本发明实施例的砼供水管道置换方法，为确保工程质量，管坑回填采用石屑分层回填，振动夯实。回填时管道两侧均衡回填，每层厚度不大于30cm。新装管道底部先铺设20cm中砂垫层，并用中砂回填至管面，用水浇实，管面以上使用石屑回填。对于部分管坑，土质不符合管道安装要求的，进行局部换土处理至符合管道安装要求，再进行管道安装。回填土前用沥青胶泥、沥青麻丝或沥青锯末等材料封闭橡胶圈接口。由于橡胶圈接口是柔性接口，管坑回填单不能单侧填土，或者两侧填土高差不能太大，并且下土冲击力不能太大，以免对管道发生推移翻滚或振动接口，回填土有较大粒径的土石要清除以免砸落接口，从而避免对管口质量造成不利影响。采用橡胶圈接口的埋地给水管道，在土壤或地下水对橡胶圈有腐蚀的地段，在回填土前应用沥青胶泥、沥青麻丝或沥青锯末等材料封闭橡胶圈接口。管道接口法兰、卡扣、卡箍等安装在检查井或地沟内，不埋在土壤中。

根据上述实施例，可见，根据本发明的砼供水管道置换方法，与现有技术相比，能够提高给水管道迁改工程的质量。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种砼供水管道置换方法，其特征在于，包括：步骤一、新装管道用管坑开挖，其中，所述新装管道采用钢管；步骤二、管道安装；步骤三、管道防腐；步骤四、管坑回填。

2.根据权利要求1所述的砼供水管道置换方法，其特征在于，所述步骤一中，所述管坑两侧打桩支护，并且，不破坏所述管坑坑底的原状土。

3.根据权利要求1或2所述的砼供水管道置换方法，其特征在于，所述步骤一中，安装与所述管坑连通的排水设施。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的砼供水管道置换方法，其特征在于，所述步骤二中，包括钢管吊装、钢管对口、和管道闭合。

5.根据权利要求4所述的砼供水管道置换方法，其特征在于，所述钢管吊装采用橡胶管套住钢丝绳，并用木板垫护所述钢管，从而保护所述新装管道的外防腐层。

6.根据权利要求4或5所述的砼供水管道置换方法，其特征在于，所述钢管对口中，所述钢管的壁厚差值不能大于3mm；所述钢管的壁厚差值大于3mm时，厚壁钢管的接口边缘削成坡口，使其与对接的所述钢管壁厚一致，坡口的切削长度大于或等于四倍壁厚差值。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的砼供水管道置换方法，其特征在于，所述管道闭合中，钢筋混凝土管与钢管之间采用橡胶圈接口止水，并且，采用双手扳倒链同时合拢管道。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的砼供水管道置换方法，其特征在于，所述管道闭合中，所述钢管闭合采用焊接方式，并且所述焊接方式包括定位焊、打底焊、填充焊、和盖面焊。

9.根据权利要求8所述的砼供水管道置换方法，其特征在于，所述焊接中，夏季或昼夜温差大时，在气温低时施焊，冬季在气温高时施焊。

10.根据权利要求4至6中任一项所述的砼供水管道置换方法，其特征在于，所述管道闭合中，所述钢管闭合采用双向伸缩节。