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2024年二建市政精讲课第4章 城市管道工程(无图黑白)2025-01-18 19:37:52

  

2024年二建市政精讲课第4章 城市管道工程(无图黑白)(图1)

  我国城市排水系统主要为截流式合流制、分流制或两者并存的混流制排水系统,除干旱地区外,新建地区的排水体制应采用分流制。

  在现有城市排水体制下,受合流制溢流污染、管道混接、雨水非点源污染严重等因素影响,水环境污染

  (1)排水工程建设和运行应满足生态安全、环境安全、资源利用安全、生产安全和职业卫生健康安全的要求。

  (2)分流制排水系统应分别设置雨水管渠和污水管道,不得混接、误接,合流制排水系统应明确服务范围并设置合流污水管道接纳服务范围内的雨水和污水。

  (3)既有合流制排水系统,应综合考虑建设成本、实施可行性和工程效益,经技术经济比较后实施雨水、污水分流改造,暂不具备改造条件的,应根据受纳水体水质目标和水环境容量,确定溢流污染控制目标,并采取综合措施,控制溢流污染。

  对于新型分流制排水系统,强调雨水的源头分散控制与末端集中控制相结合,减少进入城市管网中的径流量和污染物总量,同时提高城市内涝防治标准和雨水资源化回用率。雨水源头控制利用技术有雨水下渗、净化和收集回用技术,末端集中控制技术包括雨水湿地、塘体及多功能调蓄等。

  对于新型合流制排水系统,源头雨水控制利用可有效减少合流制溢流频率、溢流水量和溢流污染物总量,通过在合流干管上设置储存池或调蓄池,实现合流制污水的完全处理,合流制溢流首先进入储存池,待

  雨后送到污水处理厂处理,合流制溢流较大时,超过储存池存储能力的溢流水经过简单处理,如旋流分离、沉淀、消毒,后排放。

  雨污水管道工序,沟槽开挖→管道基础,平基,→管道安装→管座→砌井→严密性实验→回填

  (1)按受力变形可分为,刚性管道和柔性管道。刚性管道主要有,混凝土管,柔性管道主要有,化学塑料管、钢管等。

  测量放线→沟槽开挖→验槽→管道基础→管道安装→检查井砌筑→压力管道管节回填夯实→功能试验→填土夯实。

  (4)无支护沟槽的边坡要求,有支护沟槽的支撑形式、结构、支拆方法及安全措施。(5)施工设备机具的型号、数量及作业要求。

  (6)不良土质地段沟槽开挖时采取的护坡和防止沟槽坍塌的安全技术措施。(7)施工安全、文明施工、沿线管线及建,构,筑物保护要求等。

  D0——管外径(mm),b₁——管道一侧的工作面宽度(mm),可按表4.1-1选取,b₂——有支撑要求时,管道一侧的支撑厚度,可取150(200mm)b₃——现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板厚度(mm)。

  (2)人工开挖多层沟槽的层间留台宽度,放坡开槽时不应小于0.8m,直槽时不应小于0.5m,安装井点设备时不应小于1.5m。

  (2)槽底不得受水浸泡或受冻,槽底局部扰动或受水浸泡时,宜采用天然级配砂砾石或石灰土回填,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

  (3)槽底土层为杂填土、腐蚀性土时,应全部挖除并按设计要求进行地基处理。

  钢板桩和支撑长度及规格根据开挖深度、宽度、土质情况和槽边荷载等经计算确定。沟槽拉森钢板桩支护断面如图所示。

  桩机就位→打设拉森钢板桩→沟槽开挖和支撑安装→管道基础→管道安装→沟槽回填和支撑拆除→拉

  ②拉森桩钢板桩打设,a.在拉森钢板板桩运至现场时,应检查其长度、厚度是否与设计要求一致,拉森钢板桩立面应平直,锁扣符合标准规定。b.钢板桩应保持竖直,位置准确,以便锁口能顺利咬合,保证止水效果。

  钢支撑端头设置活络头,钢支撑采用吊机拼装、吊装并施加预应力,采取防坠落措施。④支撑体系拆除,

  在全部地下工程完成并回填后进行拉森钢板桩拔除。拔桩时应采取以下措施,a.根据土质情况,可在拔桩前靠桩边沿灌入清水,减少摩阻力。b.拔桩后出现的孔隙,应立即灌砂或注浆,减少对邻近构筑物、道路的影响。

  (2)槽底局部超挖或发生扰动时, 当超挖深度不超过150mm,可用挖槽原土回填夯实,其压实度不应

  低于原地基土的密实度,槽底地基土壤含水量较大,不适于压实时,应采取换填等有效措施。

  (3)排水不良造成地基土扰动时,扰动深度在100 mm以内,宜填天然级配砂石或砂砾处理,扰动深度

  在300 mm以内但下部坚硬时,宜填卵石或块石,并用砾石填充空隙并找平表面。

  (7)岩石地基局部超挖时,应将基底碎渣全部清理,回填低强度等级混凝土或回填粒径10,15 mm的砂石并夯实。

  (3)采用焊接接口时,两端管的环向焊缝处齐平, 内壁错边量不宜超过管壁厚度的20%,且不得大于2 mm。管道任何位置不得有十字形焊缝。

  (4)采用电熔连接、热熔连接接口时,应选择在当日温度较低或接近最低时进行,接头处应有沿管节圆周平滑对称的内、外翻边,接头检验合格后, 内翻边宜铲平。

  (1)检查井应采用现浇钢筋混凝土结构、水泥混凝土模块砌筑结构或装配式混凝土结构。

  (2)现浇钢筋混凝土,水泥混凝土模块砌筑,检查井的混凝土基础应与管道基础同时浇筑,排水管道

  (5)现浇钢筋混凝土结构的井室浇筑时应同时安装踏步,踏步安装后在混凝土未达到规定抗压强度等

  (6)给水排水井盖宜采用复合材料井盖,行业标志明显,道路上的井室应使用重型井盖,装配稳固。

  (2)支墩地基承载力应符合设计要求,宜采用原状土地基。无原状土作后背墙时,应采取措施保证支墩在受力情况下,不致破坏管道接口。采用砌筑支墩时,原状土与支墩之间应采用砂浆填塞。

  (3)管节安装过程中的临时固定支架,应在支墩的砌筑砂浆或混凝土达到规定强度后方可拆除。

  (1)压力管道水压试验前,除接口外,管道两侧及管顶以上回填高度不应小于0.5m。水压试验合格后,

  应及时回填沟槽的其余部分,无压管道在闭水或闭气试验合格后应及时回填,部分城市要求第三方电视检

  测(CCTV)或管道检测潜望镜,QV检测仪,检测合格、管道测绘完成后方可回填。

  (2)沟槽内杂物清除干净、无积水、不得带水回填, 回填应密实,压实度符合设计要求。

  (3)井室、雨水口及其他附属构筑物周围回填应与管道沟槽回填同时进行,不便同时进行时,应在沟

  槽回填压实土层距井室不小于400 mm处预留台阶形接槎,井室周围回填夯实时应沿井室中心对称、分层进行,且不得漏夯, 回填材料夯实后应与井壁紧贴。

  (4)回填土的含水量,宜按土类和采用的压实工具控制在最佳含水率±2%范围内。

  (1)管道两侧和管顶以上500 mm范围内胸腔夯实,应采用轻型压实机具,管道两侧压实面的高差不应超过300 mm。

  (2)分段回填压实时,相邻段的接槎应呈台阶形。采用轻型压实设备时,应夯夯相连,采用压路机时,

  (2)管内径大于800 mm的柔性管道, 回填施工时应在管内采取预变形措施,竖向支撑,,并不得损坏

  (3)管基有效支承角范围应采用中粗砂填充并捣固密实,与管壁紧密接触部位,不得用土或其他材料

  (4)沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上500 mm范围内,必须采用人工回填,管顶500mm以上部

  (5)柔性管道回填至设计高程时,应在12,24h内测量并记录管道变形率,管道变形率应符合设计要求,当设计无要求时,钢管或球墨铸铁管道变形率应不超过2%,化学建材管道变形率应不超过3%,当超过时,需采取处理措施。

  1,顶管施工,工作井、顶管机、后背、顶铁、导轨、 中继间工作井宜设在下游一侧。

  定向钻工序,钻机就位、导向孔钻进、扩孔回拖、清孔、管线.施工方法与适用条件

  施工工法 密闭式顶管 盾构 浅埋暗挖 定向钻 夯管法优点 施工精度高 施工速度快 适用性强 施工速度快 施工速度快,成本低法缺点 施工成本高 施工成本高 施工速度慢工成本高 控制精度低 控制精度低用范围 给水排水管道合管道 给水排水管道合管道 给水排水管道合管道 柔性管道 钢管用管径mm, φ300,¢4000 φ3000以上 φ1000以上 φ300,φ1000 ¢200,¢1800工精度 小于±50 mm 不可控 小于或等于30 mm 不超过0.5倍道内径 不可控工距离 较长 长 较长 较短 短用地质条件 各种土层 除硬岩外的相均匀地质 各种土层 砂卵石及含水层不适用 含水地层不适用,卵石地层困难

  (1)顶管顶进方法的选择,应根据工程设计要求、工程水文地质条件、周围环境和现场条件,经技术经济比较后确定,并应符合下列要求,

  ①当周围环境要求控制地层变形或无降水条件时,宜采用封闭式的土压平衡或泥水平衡顶管机施工,

  目前城市改,扩,建给水排水管道工程多数采用顶管法施工,机械顶管技术获得了飞跃性发展。

  ②穿越建,构,筑物、铁路、公路、重要管线和防汛墙等时,应制定相应的保护措施,根据工程设计、施工方法、工程和水文地质条件,对邻近建,构,筑物、管线,采用土体加固或其他有效的保护措施。

  ③小口径的金属管道,当无地层变形控制要求且顶力满足施工要求时,可采用一次顶进的挤密土层顶管法。

  ④顶管施工过河时要保证管顶覆土厚度,预防顶管上浮出现漏水安全质量事故。(4)夯管法在特定场所有其优越性,适用于城镇区域下穿较窄道路的地下管道施工。

  顶管施工法分为人工顶管和机械顶管,机械顶管设备常用的有泥水平衡顶管和土压平衡顶管。

  施工放样、复核→工作井、接收井施工→止水洞口、后背及基坑导轨安装→搭建平台、吊架→顶进设备

  安装→进水排水系统安装→顶管机井上组装、试转→下井就位安装→开洞、顶进→吊放首节管与机头连接

  →初始顶进→正常顶进→机头进入接收井→吊机头、拆设备→检查井施工管道顶进前检查内容,

  ①制作沉井的地基应具有足够的承载力,地基承载力不能满足沉井制作阶段的荷载时,除按设计进行地基加固外,刃脚的垫层采用砂垫层上铺垫木或素混凝土方式施作,且应满足要求。

  ②沉井刃脚采用砖模时,其底模和斜面部分可采用砂浆、砖砌筑,每隔适当距离砌成垂直缝。砖模表面可采用水泥砂浆抹面,并应涂一层脱模剂。

  设计无要求时,混凝土强度应达到设计强度等级75%后,方可拆除模板或浇筑后节混凝土。(4)下沉施工

  导轨、千斤顶支架、后背墙等设备必须安放准确牢固,以保证顶管的顺利进行。在保证所有设备机械运行无故障后,才可开门进洞。

  ③洞口周围土体含地下水时,若条件允许可采取降水措施,或采取注浆等措施加固土体以封堵地下水,在拆除封门时,顶管机外壁与工作井洞圈之间应设置洞口止水装置,防止顶进施工时泥水渗入工作井。

  ③管道顶进过程中,应遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则,控制顶管机前进方向和姿态,并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势,确定纠偏的措施。

  ⑤在软土层中顶进混凝土管时,为防止管节飘移,宜将前3,5节管体与顶管机连成一体。

  ⑨顶管施工中,由顶管允许推顶力,顶管总阻力以及顶进安全系数来确定中继间的位置。钢管顶管的中继间闭合焊接完成后,应对焊接部位进行100%的无损检测。

  ③管道水平轴线和高程测量应符合下列要求,a.出顶进工作井进入土层时,每顶进300 mm测量不应少于一次,正常顶进时,每顶进1000mm,测量不应少于一次。b.进入接收工作井前30 m范围应增加测量频次,每顶进300 mm测量不应少于一次。c.全段顶完后,应在每个管节接口处测量其水平轴线和高程,有错口时,应测出相对高差。d.纠偏量较大、或频繁纠偏时应增加测量次数。

  ④纠偏时开挖面土体应保持稳定,采用挖土纠偏方式,超挖量应符合地层变形控制和施工设计要求。

  ①采用水泥砂浆、粉煤灰水泥砂浆等易于固结或稳定性较好的浆液置换泥浆填充管外侧超挖、塌落等原因造成的空隙。

  给水管道应进行水压试验,并网运行前进行冲洗与消毒,经检验水质达到标准后,方可允许并网通水

  排水管道严密性试验,分为闭水和闭气试验两种。湿陷性黄土及膨胀土、流砂地区的雨水管道需要进行

  (1)压力管道分为预试验和主试验阶段,试验合格的判定依据分为允许压力降值和允许渗水量值,按设计要求确定。设计无要求时,应根据工程实际情况,选用其中一项值或同时采用两项值作为试验合格的最终判定依据。

  (3)管道采用两种,或两种以上,管材时,宜按不同管材分别进行试验,不具备分别试验的条件必须组合试验且设计无具体要求时,应采用不同管材的管段中试验控制最严的标准进行试验。

  (1)管道的严密性试验分为闭水试验和闭气试验,应按设计要求确定,设计无要求时,应根据实际情况选择闭水试验或闭气试验。

  (2)全断面整体现浇的钢筋混凝土无压管道处于地下水位以下时,除设计要求外,管渠的混凝土强度等级、抗渗等级也应检验合格,可采用内渗法测渗水量,符合规范要求时,可不必进行闭水试验。

  (3)不开槽施工的内径大于或等于1500 mm钢筋混凝土结构管道,设计无要求且地下水位高于管道顶部时,可采用内渗法测渗水量,符合规定时,则管道抗渗能力满足要求,不必再进行闭水试验。

  大口径球墨铸铁管、玻璃钢管、预应力钢筒混凝土管或预应力混凝土管等管道单口水压试验合格,且设计无要求时,

  (2)无压力管道的闭水试验,试验管段应按井距分隔,带井试验,若条件允许可一次试验不超过5个

  (3)当管道内径大于700mm时,可按管道井段数量抽样选取1/3进行试验,试验不合格时,抽样井段

  主要内容包括,后背及堵板的设计,进水管路、排气孔及排水孔的设计,加压设备、压力计的选择及安装的设计,排水疏导措施,升压分级的划分及观测制度的规定,试验管段的稳定措施和安全措施。

  (1)试验管段所有敞口应封闭,不得有渗漏水现象。开槽施工管道顶部回填高度不应小于0.5m,宜留

  (2)试验管段不得用闸阀做堵板,不得含有消火栓、水锤消除器、安全阀等附件。(3)水压试验前应清除管道内的杂物。

  (1)管道及检查井外观质量已验收合格。(2)开槽施工管道未回填土且沟槽内无积水。(3)全部预留孔应封堵,不得渗水。

  (4)管道两端堵板承载力经核算应大于水压力的合力, 除预留进出水管外,应封堵坚固,不得渗水。

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  ②闭气试验时,地下水位应低于管外底150 mm,环境温度为-15,50℃。

  (1)应从下游缓慢注入,注入时在试验管段上游的管顶及管段中的高点设置排气阀,将管道内的气体

  (2)试验管段注满水后,宜在不大于工作压力的条件下充分浸泡后再进行水压试验,浸泡时间要求,①球墨铸铁管,有水泥砂浆衬里,、钢管,有水泥砂浆衬里,、化学建材管不少于24h。

  ②内径大于1000 mm的现浇钢筋混凝土管渠、预,自,应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管不少于72 h。③内径小于1000 mm的现浇钢筋混凝土管渠、预,自,应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管不少于48 h。

  (1)预试验阶段——将管道内水压缓缓地升至规定的试验压力并稳压30min,期间如有压力下降可注

  水补压,补压不得高于试验压力,检查管道接口、配件等处有无漏水、损坏现象,有漏水、损坏现象时应及

  (2)主试验阶段——停止注水补压,稳定15min, 15min后压力下降不超过所允许压力下降数值时,将试验压力降至工作压力并保持恒压30min,进行外观检查若无漏水现象,则水压试验合格。

  试验段上游设计水头不超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计。试验段上游设计

  水头超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游设计水头加2m计,计算出的试验水头小于10m,但已超过上游检查井井口时,试验水头应以上游检查井井口高度为准。

  (2)从试验水头达规定水头开始计时,观测管道的渗水量,直至观测结束,应不断地向试验管段内补水,保持试验水头恒定。渗水量的观测时间不得小于30min,渗水量不超过允许值则试验合格。

  (2)管道内气体压力达到2000Pa时开始计时,满足该管径的标准闭气时间规定时,计时结束,记录此时管内实测气体压力P,如P≥1500Pa则管道闭气试验合格,反之为不合格。

  ①分配管道,在供气地区将燃气分配给工业企业用户、商业用户和居民用户。分配管道包括街区和庭院的分配管道。

  (2)架空燃气管道,为了管理维修方便,在管道通过河流等障碍时或在工厂区采用架空敷设。

  燃气管道的压力越高,管道接头脱开或管道本身出现裂缝的可能性和危险性也越大,对管道材质、安装

  我国燃气输配管道根据最高工作压力分为八类,其中超高压燃气管道不属于城镇燃气输配管道范围。

  超高压、高压和中压A燃气管道,应采用钢管, 中压燃气管道,宜采用钢管或铸铁管,低压地下燃气

  要求燃气管道具有足够的机械强度,可焊性好,而且要有不透气性及耐腐蚀性能。

  在理想状态下的轨迹为“斜直线段→曲线段→水平直线段→曲线段→斜直线段”组合。