钢管道引水工程的施工工艺

摘要：使用钢管道输水是目前城市供水的主要方式之一，文章介绍了钢管道引水工程的施工工艺，包括沟槽开挖，钢管安装及土方回填等。
关键词：引水开挖安装回填
1、引言
目前，我国北方大部分地区缺水严重，依靠当地的水源已难以满足城市和大型厂矿企业的用水需要。因此，管道引水已成为解决城市用水的主要方式之一。管道饮水主要是用大型水泵从水库取水，通过钢管道将水输送到城市的水厂，再经过水厂净化处理后输送到企业和居民家中。以下就钢管道饮水工程的施工工艺作一简单介绍。
2、测量定位及放线
2.1测量及现场踏勘
根据建设单位提供的高一级的控制点和成果资料，把控制点展绘在地形图上，拟定闭合导线的布设方案，然后到现场踏勘，实地核对、修改、落实点位和建立标志。
实地选点相邻间通视良好，分布均匀，所在地点土质坚硬，导线长度大致相等，平均在100m左右。
依次测量各导线边长，往返或同向取其平均值，相对落差不大于1/3000；用测回法实测导线左角或右角，最后将导线与高级控制点连接。
2.2设置管道临时水准点和管道轴线控制桩
开工前，根据布置好的控制网或建设单位提供的水准点和管道轴线控制桩，引至管线附近预先选好的位置，埋设中心桩，并做好标记。
2.3放线
根据所放的线路首先用白灰或石膏粉放出管道中心线，上述所有的控制桩，标高桩和其它桩位经监理工程师复核后，再设置桩上编号，防止和其它单位布置的桩混淆而发生差错。所有桩应以详细纪录，并说明位置、方向、作用、标高或方位等。
3、沟槽土方开挖
沟槽开挖时，严格按轴线、高程进行控制放样，为保证沟槽开挖标准，可以在沟槽开挖起点架设经纬仪控制，并每隔10m进行高程、轴线复核。
沟槽开挖时按照招标文件规定的工作宽度及有关文件规定的边坡系数。开挖的土方尽量堆弃在管道外侧远端，当有地下水或土层中含水量较大时，在基槽两侧挖20cm×20cm的排水沟排至集水井，用水泵抽走，保证沟底土壤不被水浸泡。
管道沟槽上部土方开挖采用机械施工，沟底预留20~30cm土层不挖，敷管前用人工清理至设计高程。沟底高程误差控制在0～30mm之间。开挖时不得扰动地基，如果沟槽土壤受扰动、受水浸泡或超挖应将扰动的土层清除干净，以级配砂石回填至设计高程并夯压密实。
4、钢管道安装
4.1钢管吊装
待用的管材按产品标准逐支进行质量检验，不符合标准不得使用。下管可用人工或起重机吊装进行。人工下管时，由地面人员将管材传递给沟槽内施工人员，对放坡开挖的沟槽也可用非金属绳索系住管身两端，保持管身平衡均匀溜放至沟槽内，严禁将管材由槽顶边滚入槽内；起重机下管吊装时，用非金属绳索扣系住，不得串心吊装。
4.2清理管口和加工坡口
4.2.1清管
（1）用自制清管器（见下图）用人力清除管内杂物、灰尘。清管器用钢筋（φ12）组焊，两端圆环上缠绕δ=30的聚氨酯泡沫条（宽度80～100）。

（2）用棉纱、汽油、纱布清除管端内、外50mm内的油污,用角式磨光机修磨坡口及用电动钢刷清除管口内、外15mm范围内的铁锈、污垢。
4.2.2坡口加工
在施工现场需要加工坡口时，采用氧一乙炔切割加工，并用角向磨光机将坡口修磨均匀、光滑，达到焊接工艺要求。
被焊表面应均匀、光滑，不得有起鳞、磨损、铁锈、污垢、油脂、油漆和其它影响焊接质量的有害物资。管内外表面坡口两侧15mm范围以内应清理至显出金属光泽。
管口清理完毕后,转入下道工序,间隔时间不宜超过3小时。
4.3管道组对、焊口预热、焊接
4.3.1工序流程图


4.3.2对口组装
1）对口前核对钢管类型、壁厚。检查清口工序管口清理的质量,检查坡口的型式、角度及各部尺寸是否符合要求，否则应进行修磨，使之符合规定要求。
2）对口时采用两台吊管机,交替进行,吊管用吊具采有尼龙吊带（宽度大于100mm）。尼龙吊带放在管长中心线处。
3）管口如有错边，应使错边均匀地分布在整个圆周上，严禁用锤击方法强行管口组对。完成根焊后，禁止校正接口的错边量。
4.3.3预热
1）预热温度应符合焊接工艺规程的要求(≥100C°),预热宽度应为焊缝两侧各大于75mm，预热结束时的温度应稍高于规定温度，但不应超过50℃。
2）测温方法采用红外线测温仪，在距管口处50mm处测量，需均匀测量圆周上下左右4点。
3）预热方法：环形火焰加热器加热。
4）保证管口加热均匀，若管口污染，应清除污染后重新预热。
4.3.5焊接
4.3.5.1焊接接头设计
接头形式：对接　　坡口形式：V型　　　钝边：1.6±0.4mm
坡口角度：60°±5° 间　隙：1.6±0.4mm　   错边：小于1.6mm
垫　　板：无　盖面焊缝宽：两侧每边比外表面坡口加宽1-2mm
余　　高：0-1.6mm，局部不超过3mm，且长度不大于50mm。

焊接接头设计
4.3.5.2焊接要求
（1）焊接前，焊工要按焊接工艺卡检查管口的坡口、钝边、间隙和错边量等，管口处要无起鳞、裂纹、夹层、油脂、油漆、毛刺、污垢及其它影响焊接质量的有害物质，合格后方可焊接。
（2）焊接引弧应在坡口内进行，严禁在管壁上引弧。
（3）焊道的起弧或收弧处应互相错开30mm以上。每个接头焊接前必须修磨。必须在前一焊层全部完成后，才允许开始下一焊层的焊接。每个焊口要连续一次焊完。每层焊完后，应用砂轮机或钢丝刷将飞溅、焊渣和缺陷清除干净，每层焊道层间温度要达到规定的要求。
4.3.5.3缺陷的修补及返修
焊接过程中发现的缺陷和外观检查不合格的非裂纹缺陷要进行修补。修补之前，要彻底清除缺陷，并按要求进行预热。补焊的焊缝长度不得小于50mm。相邻两修补处的距离小于50mm时，应按一处缺欠进行修补。
4.3.5.4焊缝检验
管口焊接、返修和修补完成后及时进行外观检查，检查前要清净接头表面焊渣、飞溅物和其它污物。外观检查合格后还应做无损探伤检查。
经检验不合格的焊缝，返修次数不得超过两次，返修后应进行热处理。
4.4压力试验
供水管道工程，通水前必须要通过压力试验。试验管段按检查井距分隔，长度不大于1KM，带井试验。首先应封堵管道两端，堵板承载力经过核算且大于水压力。然后在管内灌水，排气加压至设计值，检查渗漏水情况是否满足设计要求。闭水试验合格后方可进行下道工序的施工。
5、土方回填
回填土料选自沟槽开挖时堆放备用的粘土，分层回填。管顶50cm以下，特别是胸腔部位应严格控制虚铺土层厚度，以每层20cm为宜，以人工夯实为主。视管道两侧工作面情况，优先使用蛙式打夯机进行夯实，必要时采用平夯或木榔头夯实，注意胸腔以及井筒四周的回填土质量。管项50cm以上采用机械回填，人工配合摊铺，每层虚铺厚度不超过30cm，以压路机进行碾压。
回填沟槽土方时，应先清除沟槽内杂物、积水以及浸泡过的软弱土层，由专人控制回填土质量，经常检测回填土料的含水量以及已夯实土的密实度，确保回填质量，对不合格的回填土坚决返工，直至满足密实度要求，再进行下层回填。
6、结论
综上所述：通过施工实践，使用钢管道引水得到了广泛应用，钢管道引水工程的施工工艺简单易懂，便于实际操作，具有广泛的推广价值。