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城市管道工程 1K415010
城市给水排水管道工程施工
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城市排水体制选择
一、我国城市排水体制
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，新兴城市或城区多采用完全分流制排水系统。
在现有城市排水体制下，水环境污染仍较为严重，主要原因有：合流制溢流污染，管 道混接，雨水非点源污染严重等。
二、城市新型排水体制
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。
三、城市排水体制选择应遵循的原则
1 1 ．应结合我国具体情况，因地制宜地选择排水体制
。
不能盲目地选择分流制，老城区合流制改造为分流制更应慎重。
2 2 ．注重新型排水体制的构建
3 3 ．应结合当地水资源、水环境的特点建立多目标的雨水控制利用系统
2 1K415012 开槽管道施工技术
一、沟槽施工方案
（一）主要内容
(1) 沟槽施工平面布置图及开挖断面图。
(2) 沟槽形式、开挖方法及堆土要求。
(3) 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。
(4) 施工设备机具的型号、数量及作业要求。
(5) 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。
(6) 施工安全、文 明施工、沿线管线及构（建）筑物保护要求等。
（二）确定沟槽底部开挖宽度 (1)沟槽底部的开挖宽度应符合设计要求。
（三）确定沟槽边坡 (1)当地质条件良好、土质均匀、地下水位低于沟槽底面高程，且开挖深度在 5m 以内、沟槽不设支撑时，沟槽边坡最陡坡度应符合表 1K415012-2 的规定。
(2)当沟槽无法自然放坡时，边坡应有支护设计，并应计算每侧临时堆土或施加其他荷载，进行边坡稳定性验算。
二、沟槽开挖与支护
（一）分层开挖及深度
(1) 人工开挖沟槽的槽深超过 m 3m 时应分层开挖，每层的深度不超
过 过 2m 。( ( 案例题) )
(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 于 0.5m ；安装井点设备时不应小于 1.5m 。
(3)采用机械挖槽时，沟槽分层的深度按 机械性能确定。
（二）沟槽开挖规定
(1) 槽底原状地基土不得扰动 ，机械开挖时槽底预留 200 ～ 300mm土层，由人工开 挖至设计高程，整平。
(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；槽底扰动土层为湿陷性黄土时，应按设计要求进行地基处理。
(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。
(4) 槽壁平顺，边坡坡度符合施工方案的规定。
(5) 在沟槽边坡稳固后设置供施工人员上下沟槽的安全梯。
（三）支撑与支护
(1) 采用木撑板支撑和钢板桩，应经计算确定撑板 构件的规格尺寸。
(2) 撑板支撑应随挖土及时安装。
(3) 在软土或其他不稳定土层中采用横排撑板支撑时，开始支撑的沟槽开挖深度不得过 超过 1.0m ；开挖与支撑交替进行，每次交替的深度宜为 0.4 ～ 0.8m 。
(4)支撑应经常检查，当发现支撑构件有弯曲、、松动、移位或劈裂等迹象时，应及时处理；雨期及春季解冻时期应加强检查。
(5) 拆除支撑前，应对沟槽两侧的建筑物、构筑物和槽壁进行安全检查，并应制定拆 除支撑的作业要求和安全措施。
(6) 施工人员应由安全梯上下沟槽，不得攀登支撑。
(7) 拆除撑板应制定安全措施，配合回填交替进行。
三、地基处理与安管 （一）地基处理
(1)管道地基应符合设计要求，管道天然地基的强度不能满足设
计要求时应 按设计要 求加固。
(2) 槽底局部超挖或发生扰动时，超挖深度不超过 m 150mm 时，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 m 100mm 以内，宜填天然级配砂石或砂 砾处理；扰动深度在 m 300mm 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。
(4) 设计要求换填时，应按要求清槽，并经检查 合格；回填材料应符合设计要求或有 关规定。
(5)柔性管道地基处理宜采用砂桩、搅拌桩等复合地基。
（二）安管
(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；电熔连接、热熔连接时电热设备的温度控制、时间控制，
挤出焊接时对焊接设备的操作等，必须严格按接头的技术指标和设备的操作程序进行； (5)金属管道应按设计要求进行 内外防腐施工和施做 阴极保护工程。
3 1K415013 不开槽管道施工方法选择
一、
方法选择与设备选型依据
(1)工程设计文件和项目合同：
施工单位应按中标 合同文件和 设计文件进行具体方法和设备的选择。
(2)工程详勘资料：
二、施工方法与适用条件
(1)施工方法与设备分类见图 1K415013。
(2)不开艚施工法与活用条件见表 1K415013。
不开槽法施工方法与适用条件
表 1K415013
三、施工方法与设备选择的有关规定 (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，并应符合下列规定：
1) 采用敞口式（手掘式）顶管机时，应将地下水位降至管底以下不小于 0. 5 5m m 处， 并应采取措施，防止其他水源进入顶管的管道。
2) 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。
4) 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。
(2)盾构法施工用于给水排水主干管道工程，直径一般 3000mm 以上。
(3)浅埋暗挖施工方案的选择，应根据工程设计（隧道断面和结构形式、埋深、长度），工程水文地质条件，施工现场和周围环境安全等要求，经过技术经济比较后确定。在城区地下障碍物较复杂地段，采用浅埋暗挖法施工管（隧）道是较好的选择。
(4)定向钻机的回转扭矩和回拖力确定，应根据终孔孔径、轴向曲率半径、管道长度，结合工程水文地质和现场周围环境条件，经过技术经济比较综合考虑后确定，并应有一定的安全储备；导向探测仪的配置应根据定向钻机类型、穿越障碍物类型、探测深度和现场探测条件选用。
定向钻机在以较大埋深穿越道路桥涵 的长距离地下管道的施工中会表现出优越之处。
(5)夯管锤的锤击力应根据管径、钢管力学性能、管道长度，结合工程地质、水文地质和周围环境条件，经过技术经济比较后确定，并应有一定的安全储备；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。
四、设备施工安全有关规定
(1)施工设备、装置应满足施工要求，并符合下列规定：
1) 施工设备、主要配套设备和辅助系统安装完成后，应经试运行及安全性检验，合格后方可掘进作业。
2) 操作人员应经过培训，掌握设备操作要领，熟悉施工方法、各项技术参数，考试合格方可上岗。
6)采用起重设备或垂直运输系统
① 起重设备必须经过起重荷载 计算；
② 使用前应按有关规定进行检查验收，合格后方可使用；
③ 起重作业前应试吊，吊离地面 m lOOmm 左右时，应检查重物捆扎情况和制动性能，确认安全后方可起吊；起吊时工作井内严禁站人，当吊运重物下井距作业面底部小于 500mm 时，操作人员方可近前工作；
④ 严禁超负荷使用；
⑤ 工作井上、下作业时必须有联络信号。
7) 所有设备、装置在使用中应按规定定期检查、维修和保养。
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管道功能性试验
给水排水管道功能性试验包括 压力管道的水压试验、无压管道的严密性试验和给水管 道的冲洗与消毒。
一、压力管道的水压试验
（一）基本规定
(1) 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；水压试验合格的管道方可通水投入运行。
(2) 水压试验进行实际渗水量测定时，宜采用注水法进行。
(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。
(4) 大口径球墨铸铁管、玻璃钢管、预应力 钢筋 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，可免去预试验阶段，而直接进行主试验阶段。
(5)管道的试验长度
1) 除设计有要求外，水压试验的管段长度不宜大于 1.0km ；
2)对于无法分段试验的管道，应由工程有关方面根据工程具体情况确定。
（二）管道试验方案与准备工作
1．试验方案 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。
2．准备工作 案例选择题
(1)试验管段所有敞口应 封闭，不得有渗漏水现象。
(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。
(4)应做好水源引接、排水等疏导方案。
3．管道内注水与浸泡
(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 高点应设置排气 阀，将管道内的气体排除。
(2)试验管段注满水后，宜在不大于工作压力条件下 充分浸泡后再进行水压试验， 浸 泡时间规定：
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 m l000mm 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 72h ；
3) 内径小于 m l000mm 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 48h 。
（三）试验过程与合格判定
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 30m m in ，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、损坏现象时应及时停止试压，查明原因并采取相应措施后重新试压。
2．主试验阶段 定 停止注水补压，稳定 15mi in n ； 15mi in n 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。
二、无压管道的严密性试验
（一）基本规定 (1) 污水、雨污水合流管道及湿陷土、膨胀土、流沙地区的雨水
管道，必须经严密性 试验合格后方可投入运行。
(2)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。
(3)全断面整体现浇的钢筋混凝土无压管渠处于地下水位以下时，除达到设计要求外，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；检查符合设计要求时，可不必进行闭水试验。
(4)不开槽施工的内径大于或等于 1500mm 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。
(5)管道的试验长度
1) 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 5 个连续井段。
2)于 当管道内径大于 m 700mm 取 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，抽样井段数量应在原抽样基础上加倍进行试验。
（二）管道试验方案与准备工作
1．试验方案
同水压试验。
2．闭水试验准备工作
案例选择
(1)管道及检查井外观质量已验收合格。
(2)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。
(5)顶管施工，其注浆孔封堵且管口按设计要求处理完毕，地下水位于管底以下。
(6)应做好水源引接、排水疏导等方案。
3．闭气试验适用条件
(1) 混凝土类的无压管道在回填土前进行的严密性试验。
(2)地下水位应低于管外底 150mm，环境温度为-15～50℃。
(3)下雨时不得进行闭气试验。
4．管道内注水与浸泡
试验管段灌满水后浸泡时间不应少于 24h 。
（三）试验过程与合格判定
1．试验水头 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 m 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．观测时间
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 许值试验合格。
3．闭气检验
(1)将进行闭气检验的排水管道两端用管堵密封，然后向管道内填充空气至一定的压力，在规定闭气时间测定管道内气体的压降值。
(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。
被检测管道内径大于或等于 1600mm 时，应记录测试时管内气体温度的起始值及终止值，计算出管内气压降的修正值△P；△P 小于500Pa 时，闭气试验合格。
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砌筑沟道施工技术
一、 基本要求
(2) 砌筑前砌块（砖、石）应充分湿润；砌筑砂浆配合比符合设计要求，现场拌制应 拌合均匀、随用随拌；砌筑应立皮数杆、样板挂线控制水平与高程。砌筑应采用 满铺满挤法 。砌体应 上下错缝 、内外搭砌、丁顺规则有序。
(3)砌筑砂浆应饱满，砌缝应均匀不得有通缝或瞎缝，且表面平整。
(5) 砌筑结构管渠宜按变形缝分段施工，砌筑施工需间断时，应预留阶梯形斜槎；接 砌时，应将斜槎冲净并铺满砂浆，墙转角和交接处应与墙体同时砌筑。
(6)采用混凝土砌块砌筑拱形管渠或管渠的弯道时，宜采用楔形或扇形砌块；当砌体垂直灰缝宽度大于 30mm 时，应采用细石混凝土灌实，混凝土强度等级不应小于 C20 。
(7)砌筑后的砌体应及时进行养护，并不得遭受冲刷、振动或撞击。
二、砌筑施工要点 （一）变形缝施工
（二）砖砌拱圈
(3)砌筑前，拱胎应充分湿润，冲洗干净，并均匀涂刷隔离剂。
(4) 砌筑应自两侧向拱中心对称进行，灰缝匀称，拱中心位置正确，灰缝砂浆饱满严密。
(5)应采用 退槎法砌筑，每块砌块退半块留槎，拱圈应在 h 24h 内封顶，两侧拱圈之间应满铺砂浆，拱顶上不得堆置器材。
（三）反拱砌筑
(1)砌筑前，应按设计要求的弧度制作反拱的样板，沿设计轴线每隔 10m 设一块。
(2)根据样板挂线，先砌中心的一列砖、石，并找准高程后接砌两侧，灰缝不得凸出砖面，反拱砌筑完成后，应待砂浆强度达到设计抗压强度的 25%后，方可踩压。
(3)反拱表面应光滑平顺，高程允许偏差应为±10mm。
(4)拱形管渠侧墙砌筑完毕，并经养护后，在安装拱胎前，两侧墙外回填土时，墙内应采取措施，保持墙体稳定。
(5)当砂浆强度达到设计抗压强度标准值的 25%后，方可在无振动条件下拆除拱胎。
（四）圆井砌筑 (1) 排水管道检查井内的 流槽 ，宜与井壁同时进行砌筑。
(2)砌块应垂直砌筑；收口砌筑时，应按设计要求的位置设置钢筋混凝土梁；圆井采用砌块逐层砌筑收口时，四面收口的每层收进不应大于 30mm，偏心收口的每层收进不应大于 50mm。
(3)砌块砌筑时，铺浆应饱满，灰浆与砌块四周粘结紧密、不得漏浆，上下砌块应错 缝砌筑。
(4)砌筑时应同时安装踏步，踏步安装后在砌筑砂浆未达到规定抗压强度等级前不得踩踏。
(5)内外井壁应采用水泥砂浆勾缝；有抹面要求时，抹面应分层压实。
6 1K415016 给水排水管网维护与修复技术
一、城市管道维护 （一）城市管道巡视检查
（二）城市管道抢修
（三）管道维护安全防护
(1) 养护人员必须接受安全技术培训，考核合格后方可上岗。
(2) 作业人员必要时可戴上防毒面具、防水衣、防护靴、防护手套、安全帽等，穿上 系有绳子的防护腰带，配备无线通信工具和安全灯等。
(3) 针对管网维护可能产生的气体危害和病菌感染等危险源，在评估基础上，采取有 效的安全防护措施和预防措施，作业区和地面设专人值守，确保人身安全。
二、管过修复与更新 （一）局部修补
(2)局部修补要求解决的问题包括：
1)提供附加的结构性能，以有助于受损坏管承受结构荷载；
2)提供防渗的功能；
3)能代替遗失的管段等。
局部修补主要用于管道内部的 结构性破坏以及裂纹等的修复。目前，进行局部修补的方法很多，主要有密封法、补丁法、铰接管法、局部软衬法、灌浆法、机器人法等。
（二）全断面修复
1．内衬法 该法适用于管径 60～2500mm、管线长度 600m 以内的各类管道的修复。
此法施工简单、速度快、可适应大曲率半径的弯管，但存在管道断面受损失较大、环形间隙要求灌浆、一般用于 圆形断面管道等缺点。
2．缠绕法
此法适用于管径为 50～2500mm，管线长度为 300m 以内的各种圆形断面管道的结构性或非结构性的修复，尤其是污水管道。其优点是可以长距离施工，施工速度快，适应大曲率半径的弯管和管径的变化，能利用现有检查井，但管道的过流断面会有损失，对施工人员的技术要求较高。
3．喷涂法 此法适用于管径为 75～4500mm、管线长度在 150m 以内的各种管道的修复。其优点是不存在支管的连接问题，过流断面损失小，可适应管径、断面形状及弯曲度的变化，但树脂固化需要一定的时间，管道严重变形时施工难以进行，对施工人员的技术要求较高。
（三）管道更新
1．破管外挤
爆管法的优点是破除旧管和完成新管一次完成，施工速度快，对地表的干扰少；可以利用原有检查井。其缺点是不适合弯管的更换；在旧管线埋深较浅或在不可压密的地层中会引起地面隆起；可能引起相邻管线的损坏；分支管的连接需开挖进行。按照爆管工具的不同，又可将爆管分为气动爆管、液动爆管、切割爆管等三种。
气动或液动爆管法一般适用于管径小于 1200mm、由脆性材料制成的管。新管的直径可以与旧管的直径相同或更大，视地层条件的不同，最大可比旧管大 50%。
切割爆管法主要用于更新钢管。切割爆管法适用于管径 50～150mm、长度在 150m 以内的钢管，新管多用 PE 管。
2．破管顶进 破管顶进法主要用于直径 100～900mm、长度在 200m 以内、埋深较大(一般大于 4m)的陶土管、混凝土管或钢筋混凝土管，新管为球墨铸铁管、玻璃钢管、混凝土管或陶土管。该法的优点是对地表和土层无干扰；可在复杂的土层中施工，尤其是含水层；能够更换管线的走向和坡度已偏离的管道；基本不受地质条件限制。其缺点是需开挖两个工作井，地表需有足够大的工作空间。
【案例 1K415016】
1．背景
某公司承担了排水管道维护及其管道修复工程。在维护巡视中发现新建北路下的某段管道是盲端，经公司研究决定于 2010 年 7 月 15日准备将新建北路的排水管道与已建成的管道井堵口打开连通。公司派新进场的几名临时工人进行该项目作业。首名作业人员打开第一个井盖就立即下井作业，由于管道内涌出大量硫化氢气体，致使该作业人员当场晕倒，地面的 5 名作业人员见状后先后下井救人，也相继晕倒，待消防队员赶来时，已造成 3 人死亡，3 人重伤。
调查中发现：已建成管道为钢筋混凝土管，直径 1550mm，由于年久疏于维护管理，已存在多处局部损坏，其中三个井段由于地面超载等原因造成管道裂缝，经鉴定结构尚可满足承载要求，拟采用全断面修复法实施修复。
2．问题
(1)第 1 名作业人员的作业程序和随后施救人员的做法是否正确？
(2)造成本次事故的原因有哪些？
(3)三个井段可以采用哪些修复方法？
3．参考答案
(1)问题 1
不正确。
应在进行检查之前，将进出检查井盖 及其上、下游检查井盖打开一段时间，再使用气体监测装置检查有无有毒有害气体。作业人员未经培训，不懂对井下中毒人员的救助方法和注意事项盲目下井，作业现场又未准备救援器材，致使事故扩大。
(2)问题 2
造成本次事故的原因包括：原有管道已投入使用，管道井下作业前没有按规定先监测井下有毒气体含量及氧气含量；打通旧管道堵口没有采取安全防范措施，导致作业人员中毒；施救人员不懂对井下中毒人员的救助方法和注意事项盲目下井，作业现场又未准备救援器材，致使事故扩大；派临时工人不经培训就上岗作业，施工现场无专人监管，整个管理处于失控状态。在维护作业之前，必须采取有效的安全防护措施，确保人身安全。
(3)问题 3
三个井段的修复为全断面修复，可以采用内衬法、缠绕法、喷涂法等方法。
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城市供热管道工程施工
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供热管道的分类及施工基本要求 一、 供热管道的分类
（一）按热媒种类分类（见图 1K415021-1）
城镇供热管网按照热媒不同分为蒸汽管网和热水管网，具体技术参数如下：
(1)工作压力小于或等于 1.6MPa，介质温度小于或等于 3 50℃的蒸汽管网；
(2)工作压力小于或等于 2.5MPa，介质温度小于或等于 200℃的热水管网。
蒸汽热网、热水热网都是一级管网
二、供热管道施工基本要求
1．供热管网与建筑物的最小距离
不同的标准对净距的要求有所差异，在实际施工过程中，尚应符合相关专业设施、管道的标准要求，同时应尊重其产权单位的意见，当保证净距确有困难时，可以采取必要的措施，经 设计单位同意后，按设计文件的要求执行。
热力网管沟内不得穿过燃气管道，当热力管沟与燃气管道交叉的垂直净距小于 300mm，必须采取可靠措施，防止燃气泄漏进入管沟。
2．管道材料与连接要求
保证供热安全是管道的基本要求，需要从 材料质量、焊接检验和设备检测等方面进行严格控制，保证施工质量。
为保证管道安装工程质量，焊接施工单位应符合下列规定：
(1) 有负责焊接工艺的焊接 技术人员、检查人员和检验人员；
(2) 有符合焊接工艺要求的焊接设备且性能稳定可靠；
(3) 有精度等级符合要求、灵敏度可靠的焊接检测设备；
(4) 有保证焊接工程质量达到标准的措施。
施工单位首次使用的钢材、焊接材料、焊接方法，应在焊接前进行焊接工艺试验，编 制焊接工艺方案。
公称直径大于或等于 400mm 的钢管和现场制作的管件，焊缝根部应进行封底焊接，封底焊接宜采用氩气保护焊，必要时也可采用双面焊接方法。
3．管道焊接质量检验 在施工过程中，焊接质量检 验依次为：对口质量检验、表面质量检验、无损探伤检验、强度和严密性试验。
管道的无损检验标准应符合设计要求和规范规定。焊缝无损探伤检验必须由具备资质的检验单位完成，应对每位 焊工至少检验一个转动焊口和一个固定焊口。转动焊口经无损检验不合格时，应取消该焊工对本工程的焊接资格；固定焊口经无损检验不合格时，应对该焊工焊接的焊口按规定的检验比例加倍抽检，仍有不合格时，取消该焊工焊接资格。对取消焊接资格的焊工所焊的全部焊缝应进行无损探伤检验。
钢管与设备、管件连接处的焊缝应进行 100% 无损探伤检验；管线折行 点处现场焊接的焊缝，应进行 100% 的无损探伤检验；焊缝返修后
及 应进行表面质量及 100% 的无损探伤检 验，其检验数量不计在规定检按 验数中；现场制作的各种管件，数量按 100% 进行，其合格 标准不得低于管道无损检验标准。
1K415022 供热管道施工与安装要求
一、施工前的准备工作
（一）技术准备 (1)组织有关技术人员 熟悉施工图纸，搞好各专业施工图纸的 会审，参加 设计交底。
组织编制施工组织设计和施工方案，履行相关的审批手续。
编制危险性较大的分部分项工程安全专项施工方案，按要求组织专家论证、修改完善，履行相关的审批手续。
(2)资料、标准的准备工作。
(3)做好施工平面布置。
(4)对施工影响范围内的建（构）筑物、地下管线等设施状况进行探查，确定与热力管道的位置关系，制定相应的保护措施。各种保
护措施应取得所属单位的同意和配合，给水、排水、燃气、电缆等地下管线及其构筑物应能正常使用，加固后的线杆、树木等应稳固，各相邻建筑物和地上设施在施工中和施工后，不得发生沉降、倾斜或塌陷。
（二）物资准备 (1)按照计划落实好主要材料的货源，做好订货采购、催交和验货工作，并根据施工进度，组织好材料、设备、施工机具的进场接收和检验工作。
属于特种设备的 压力管道元件（管道、弯头、三通、阀门等），制造厂家还应有相应的特种设备制造资质，其质量证明文件、验收文件还应符合 特种设备安全监察机构的相关规定。
实物、标识应与质量证明文件相符。钢外护管真空复合保温管和管件应逐件进行 外观 检验和电火花检测。
(2)供热管网中所用的阀门等附件，必须有制造厂的产品合格证。一级管网主干线所用阀门及与一级管网主干线直接相连通的阀门，支干线首端和供热站入口处起关闭、保护作用的阀门及其他重要阀门，应由工程所在地有资质的检测部门进行强度和严密性试验，合格后方可使用。
二、施工技术及要求 (1) 管道沟槽到底后，地基应由施工、监理、建设、勘察和设 计等单位共同验收。对不符合要求的地基，由设计或勘察单位提出地基处理意见。
(3)管道对接时， 管道应平直，在距接口中心 m 200mm 处测量，允许偏差 1mm，对接管道的全长范围内，最大偏差值应不超过 lOmm。
对口焊接前，应重点检验坡口质量、对 口间隙、错边量、纵焊缝位置等。坡口表面应整齐、光洁，不得有裂纹、锈皮、熔渣和其他影响焊接质量的杂物。不合格的管口应进行修整。
(4)电焊连接有坡口的钢管和管件时，焊接层数不得少于两层。管道的焊接顺序和方法，不得产生附加应力。每层焊完后，清除熔渣、飞溅物，并进行外观检查， 发现缺陷，铲除重焊。不合格的焊接部位，应采取措施返修，同一部位焊缝的返修不得超过两次。
(5)采用偏心异径管（大小头）时，蒸汽管道的变径应管底相平（俗称底平）安装在水平管路上，以便于排出管内冷凝水；热水管道变径应管顶相平（俗称顶平）安装在水平管路上，以利于排出管内空气。
(6)施工间断时，管口应用 堵板封闭，雨期施工时应有防止管道漂浮、泥浆进入管腔的措施，直埋蒸汽管道应有防止工作管和保温层进水的措施。
(7)直埋保温管安装过程中， 出现折角或管道折角大于设计值时，应经设计确认。距 补偿器 m 12m 范围内管段不应有变坡或转角。两个固定支座之间的直埋蒸汽管道，不宜有折角。已安装完毕的直埋保温管道末端必须按设计要求进行密封处理。
(8)直埋蒸汽管道的工作管，应采用有补偿的敷设方式， 钢质外护管宜采用无补偿方 式敷设。钢质外护管必须进行外防腐，必 须设置排。
潮管。外护管防腐层应进行全面在线电火花检漏及施工安装后的电火花检漏，耐击穿电压应符合国家现行标准的要求，对检漏中发现的损伤处须进行修补，并进行电火花检测，合格后方可进行回填。
(9) 管道穿过基础、墙壁、楼板处，应安装套管或预留孔洞，且焊口不得置于套管 中、孔洞内以及隐蔽的地方，穿墙套管每侧应出墙20～25mm；穿过楼板的套管应高出板面 50mm；套管与管道之间的空隙可用柔性材料填塞；套管直径应比保温管道外径大 50mm；套管中心的允许偏差为 1 0mm，预留孔洞中心的允许偏差为 25mm。
三、管道附件安装要求
（一）补偿器安装 目前常用的补偿器主要有：L 形补偿器、Z 形补偿器、Ⅱ形（或 Q形）补偿器、波形（波纹）补偿器、球形补偿器和填料式（套筒式）补偿器等几种形式。
有补偿器装置的管段，补偿器安装前，管道和固定支架之间不得
。
进行固定。
（ 目的是让补偿器处于自然状态安装）补偿器的临时固定装置在管道安装、试压、保温完毕后，应将紧固件松开，保证在使用中可自由伸缩。
在靠近补偿 器的两端，应设置导向支架，保证运行时管道沿轴线自由伸缩。
当安装时的环境温度低于补偿零点（设计的最高温度与最低温度的 差值的 1 1 ／2 2 ）时，应 对补偿器进行预拉伸，拉伸的具体数值应符合设计文件的规定。经过预拉伸的补偿器，在安装及保温过程中应采取措施保证预拉伸不被释放。
L L 形、Z Z 形、 Ⅱ 形补偿器一般在施工现场制作，制作应采用 优质碳素钢无缝钢管。通常Ⅱ形补偿器应 水平安装， 平行臂应与管线坡度及坡向相同，垂直臂应呈水平。垂直安装时，不得在弯管上开孔安装放风管和排水管。
波形补偿器或填料式补偿器安装时，补偿器应与管道保持同轴，， 不得偏斜，有流向标记（箭头）的补偿器， 流向标记与介质流向一致。填料式补偿器芯管的外露长度应大于设计规定的变形量。
球形补偿器安装时，与球形补偿器相连接的两垂直臂的倾斜角度应符合设计要求，外伸部分应与管道坡度保持一致。
采用直埋补偿器时，在回填后其固定端应可靠锚固，活动端应能自由变形。
（二）管道支架（固定支架、活动支架）安装
根据支架对管道的约束作用不同，可分为活动支架和固定支架；按结构形式可分为托架、吊架和管卡三种。除埋地管道外，管道支架制作与安装是管道安装中的第一道工序。
1．固定支架 固定支架主要用于固定管道，均匀分配补偿器之间管道的伸缩量，保证补偿器正常工作，多设置在补偿器和附件旁。
其主要分为卡环式（用于不需要保温的管道上）和挡板式（用于
保温管道上）。
在直埋敷设或不通行管沟中，固定支座也可采用钢筋混凝土固定墩的形式。
固定支架必须严格安装在设计位置，位置应正确，埋设平整，与土建结构结合牢固。
支架处管道不得有环焊缝，固定支架不得与管道直接焊接固定。固定支架处的固定角板，只允许与管道焊接， 切忌与固定支架结构焊接，以防形成“死点”，限制了管道的伸缩，这样极易发生事故。
直埋供热管道的折点处应按设计的位置和要求设置钢筋混凝土固定墩，以保证管道系统的稳定性。
2．活动支架 活动支架的作用是直接承受管道及保温结构的重量，并允许管道在温 度作用下，沿管 轴线自由伸缩。活动支架可分为：滑动支架、导向支架、滚动支架和悬吊支架等四种形式。
(1)滑动支架：可分为低位支架和高位支架，前者适用于室外不保温管道，后者适用于室外保温管道。滑动支架形式简单，加工方便，使用广泛。
(2)导向支架：导向支架的作用是使管道在支架上滑动时不致偏
离管轴线。一般设置在补偿器、阀门两侧或其他只允许管道有轴向移动的地方。
(3)滚动支架：滚动支架是以滚动摩擦代替滑动摩擦，以减少管道热伸缩时的摩擦力。可分为滚柱支架及滚珠支架两种。
滚柱支架用于直径较大而无横向位移的管道；滚珠支架用于介质温度较高、管径较大而无横向位移的管道。
(4)悬吊支架：可分为 普通刚性吊架和弹簧吊架。普通刚性吊架主要用于伸缩性较小的管道，加工、安装方便，能承受管道荷载的水平位移；弹簧吊架适用于伸缩性和振动性较大的管道，形式复杂，在重要场合使用。普通吊架由卡箍、吊杆、支承结构组成。
(5)支架安装基本要求
管沟敷设时，在距沟口 0.5m 处应设滑动、导向支（吊）架。无热位移管道滑托、吊架的吊杆应垂直于管道轴线安装；有热位移管道滑托、吊架的吊杆中心应处于与管道位移方向相反的一侧，其位移量应按设计要求进行安装，设计无要求时应为计算位移量的 1/2。具有不同位移量或位移方向不同的管道，不得共用同一吊杆或滑托。
（三）阀门安装
阀门吊装搬运时， 钢丝绳应拴在法兰处，不得拴在手轮或阀杆上。阀门应清理干净，并严格按指示标记及介质流向确定其安装方向，采用自然连接， 严禁强力对口。
阀门的开关手轮应放在便于操作的位置，水平安装的闸阀、截止阀的阀杆应处于上半周范围内。
当阀门与管道以 法兰或螺纹方式连接时，阀门 应在关闭状态下安装，以防止异物进入阀门密封座。当阀门与管道以 焊接方式连接时，宜采用氩弧焊打底；另外， 焊接时阀门不得关闭，以防止受热变形和因焊接而造成密封面损伤，焊机地线应搭在同侧焊口的钢管上，严禁搭在阀体上。对于承插式阀门还应在承插端头留有 1.5mm 的间隙，以防止焊接时或操作中承受附加外力。
集群安装的阀门应按整齐、美观、便于操作的原则进行排列。
（四）已预制防腐层和保温层的管道及附件的保护措施
对已预制防腐层和保温层的管道及附件，在吊装、运输和安装前必须制定防止防腐层、保温层损坏以及防水的技术措施，并严格实施。
四、管道回填
按照设计要求材料和标准进行分层回填。直埋管回填时土中不得含有碎砖、石块、大于 于 m 100mm 的冻土块及其他杂物，防止损坏防腐保护层。管沟回填执行给排水管道回填标顶 准。当管道回填至管顶 0.3m
以上时，在管道正上方连续平敷黄色聚乙烯警示带，警示带 不得撕裂或扭曲，相互搭接处不少于 0 0 ． 2m 。管道的竣工图上除标注坐标外还应标栓桩 位置。
【案例 1K415022】
1．背景
某供热管线工程，长 729m,DN250，采用 Q235B 管材，直埋敷设，全线共设 4 座检查室。在 2 号检查室内热机安装施工时，施工单位预先在管道上截下一段短节，留出安装波纹管补偿器的位置，后因补偿器迟迟未到货，只好将管端头临时用彩条布封堵。
2．问题
(1)施工单位的此种做法是否妥当？如不妥当，请写出正确的程序。
(2)波纹管补偿器安装时，对其安装方向是否有要求？
(3)对波纹管补偿器与管道连接处的焊缝是否需要进行无损探伤检验？检验比例是多少？
3．参考答案
(1)问题 1
存在两处不妥当：
1) 波纹管补偿器应与管道保持同轴，但按背景中介绍的情况，不一定能保证。正确 的做法应是在补偿器运至安装现场时，再在已固定好的钢管上切口吊装焊接。
2) 将管端头临时用彩条布封堵，彩条布封堵遇雨时不能防止管道
漂浮、泥浆进入管 腔，正确做法是，管口应用堵板封闭。
(2)问题 2
安装波纹管补偿器时，有流向标记（箭头）的补偿器，安装时应使流向标记与管道介质流向一致。
(3)问题 3
按规范要求，波纹管补偿器与管道连接处的焊缝应进行 100%无损探伤检验。
1K415023
供热管网附件及供热站设施安装要点
一、供热管网附件 （一）补偿器
(3)补偿器类型分为自然补偿器和人工补偿器两种：
1)。
自然补偿是利用管路几何形状所具有的弹性来吸收热变形。最常见的是将管道两端以任意角度相接，多为两管道垂直相交。
自然补偿的缺点是管道变形时会产生横向的位移，而且补偿的管段不能很大。
自然补偿器分为 L 形（管段中 90o ～150 o 弯管）和 Z 形（管段中两个相反方向90°弯管），安装时应正确确定弯管两端固定支架的位置。
2) 人工补偿是利用管道补偿器来吸收热变形的 补偿方法，常用的有方形补偿器（Ⅱ形补偿器）、波形补偿器、球形补偿器和填料式补偿器等。
方形补偿器，其优点是制造方便，补偿量大，轴向推力小，维修方便，运行可靠；缺点是占地面积较大。
填料式补偿器又称套筒式补偿器
填料式补偿器安装方便，占地面积小，流体阻力 较小，抗失稳性好，补偿能力较大；缺点是轴向推力较大，易漏水漏气，需经常检修和更换填料，对管道横向变形要求严格。
球形补偿器球形补偿器（如图 1K415023-3 所示）是由外壳、球体、密封圈压紧法兰组成，它是利用球体管接头转动来补偿管道的热伸长而消除热应力的， 适用于三向位移的热力管道。其优点是占用空间小，节省材料，不产生推力；但易漏水、漏汽，要加强维修。
波形补偿器是 靠波形管壁的弹性变形来吸收热胀或冷缩 量。它的优点是结构紧凑，只发生轴向变形，与方形补偿器相比占据空间位置小；缺点是制造比较困难，耐压低，补偿能力小，轴向推力大。
上述补偿器中，自然补偿器、方形补偿器和波形补偿器是利用补偿材料的变形来吸收 热伸长的，而填料式补偿器和球形补偿器则是利用管道的位移来吸收热伸长的。
近年来，又发展起来一种新型补偿器，即旋转补偿器 （二）阀门
1．闸阀
闸阀是用于一般汽、水管路作全启或全闭操作的阀门。
闸阀的特点是安装长度小，无方向性；全开启时介质流动阻力小；密封性能好；加工 较为复杂，密封面磨损后不易修理。当管径 DN>50mm时宜选用闸阀。
2．截止阀
截止阀主要用来切断介质通路，也可调节流量和压力。
截止阀的特点是制造简单、价格较低、调节性能好；安装长度大，流阻较大；密封性 较闸阀差，密封面易磨损，但维修容易；安装时应注意方向性，即低进高出，不得装反。
3．柱塞阀 。
柱塞阀主要用于密封要求较高的地方，使用在水、蒸汽等介质上。
4．止回阀 止回阀是利用本身结构和阀前阀后介质的压力差来自动启闭的阀门， 它的作用是使介 质只做一个方向的流动，而阻止其逆向流动。止回阀常设在水泵的出口、疏水器的出口管道以及其他不允许流体反向流动的地方。
5．蝶阀 蝶阀主要用于低压介质管路或设备上进行全开全闭操作。蝶阀的特点是体积小，结构简单，启闭方便、迅速且较省力，密封可靠，调节性能好。
6．球阀
球阀主要用于管路的快速切断。主要特点是流体阻力小，启闭迅速，结构简单，密封性能好。
球阀适用于低温（不大于 1 5 0℃）、高压及黏度较大的介质以及要求开关迅速的管道部位。
7．安全阀 安全阀是一种安全保护性的阀门，主要用于管道和各种承压设备上 。
8．减压阀 减压阀主要用于蒸汽管路，靠开启阀孔的大小对介质进行节流而达到减压目的 。
9．疏水阀 疏水阀安装在蒸汽管道的末端或低处，主要用于自动排放蒸汽管路中的凝结水，阻止 蒸汽逸漏和排除空气等非凝性气体。
1 0．平衡阀 平衡阀对供热系统管网的阻力和压差等参数加以调节和控制，从而满足管网系统按预 定要求正常、高效运行。分静态和动态两类，动态又分自力式流量控制阀和自力式压差控制阀。
二、供热站
管道及设备安装前，土建施工单位、工艺安装单位及监理单位应对预埋吊点的数量及 位置，设备基础位置、表面质量、几何尺寸、标高及混凝土质量，预留孔洞的位置、尺寸及标高等共同复核检查，并办理书面交验手续。
(4)管道的材质、规格、型号、接口形式以及附件设备选型均应符合设计图纸要求。
钢管焊接应严格执行焊接工艺评定和作业指导书技术参数，焊接人员应持证上岗，并经现场考试合格方可作业。
(6)管道与设备连接时，设备不得承受附加外力，进入管内的杂物及时清理干净。
泵 的吸入管道和输出管道应有各自独立、牢固的支架，泵不得直接承受系统管道、阀门等的重量和附加力矩。
管道与泵连接
后，不应在其上进行焊接和气割；当需焊接和气割时，应拆下管道或采取必要的措施，并应防止焊渣进入泵内。
(7)蒸汽管道和设备上的安全阀应有通向室外的排汽管，热水管道和设备上的安全阀应有接到安全地点的排水管，并应有足够的截面积和防冻措施确保排放通畅。在排汽管和排水管上不得装设阀门。排放管应固定牢固。
(8)管道焊接完成，应进行外观质量检查和无损检测，无损检测的标准、数量应符合设计和相关规范要求。合格后按照系统分别进行强度和严密性试验。强度和严密性试验合格后进行除锈、防腐、保温。
(9)泵的试运转应在其各附属系统单独试运转正常后进行，且应在有介质情况下进行试运转，试运转的介质或代用介质均应符合设计的要求。泵在额定工况下连续试运转时间不应少于 2h。
4 1K415024 供热管道功能性试验的规定
强度试验是超过 设计参数的压力试验，该试验用来检查因设计或安装原因造成的结构承载能力的不足，严密性试验是略超设计参数的压力试验，该试验是在系统设备全部安装齐全且防腐保温完成检查可能存在的微渗漏。
一级管网及二级管网应进行强度试验和严密性试验。热力站（含中继泵站）内所有系 统进行严密性试 验，站内设备按照设计要求进行试验。采用水作为试验介质。试验前应编制试验方案，并经监理（建
设）、设计等单位审查同意后实施。试验前对有关操作人员进行技术、安全交底。
试验中所用压力表的精度等级不低于 1.5 级，量程应为试验压力的 1.5～2 倍，数量不得少于 2 块，表盘直径不应小于 100mm，应在检定有效期内。压力表应安装在试验泵出口和试验系统末端。
一、强度试验
管线施工完成后，经检查除现场组装的连接部位（如：焊接连接、法兰连接等）外，其余均符合设计文件和相关标准的规定后，方可以进行强度试验。
强度试验应在试验段内的管道接口防腐、保温施工及设备安装前
进行，试验介质为洁净水，环境温度在 5℃以上， 试验压力为设计压力的 1.5 倍，充水时应排净系统内的气体， 在试验压力下稳压 lOmin ，检查无渗漏、无压力降后降至设计压力，在设计压力下稳压 压 30min ，检查无渗漏、无异常声响、无压力降为合格。
当管道系统存在较大高差时， 试验压力以最高点压力为准，同时最低点的压力不得超过管道及设备允许承受压力。
当试验过程中发现渗漏时，严禁带压处理。消除缺陷后，应重新进行试验。
试验结束后，应及时拆除试验用临时加固装置，排净管内积水。排水时应防止形成负压，严禁随地排放。
二、严密性试验
严密性试验应在试验范围内的管道、支架全部安装完毕，且固定
支架的混凝土已达到，设计强度，管道自由端临时加固完成后进行。严密性试验压力为设计压力的 5 1.25 倍，且 不小于 0. 6MPa 。
一级管网稳压 h lh 内压 力降不大于 0.05MPa ；二级管网稳压 n 30min 内压 力降于 不大于 0. 05MPa ，且管道、焊缝、管路附件及设备无渗漏，固定支架无明显变形的 为合格。
钢外护管焊缝的严密性试验应在工作管压力试验合格后进行。试验介质为 空气，试验压力为 0. 2MPa。试验时，压力应逐级缓慢上升，至试验压力后，稳压 压 lOmin，然后在焊缝上涂刷中性发泡剂并巡回检查所有焊缝，无渗漏为合格。
三、试运行
工程已经过有关各方， 预验收合格且热源已具备供热条件后，对热力系统应按建设单位、设计单位认可的参数进行试运行， 试运行的时
间应为连续运行 72h 。
试运行过程中应缓慢提高工作介质的温度，升温速度应控制在不大于 10℃ ／h h。在试运行过程中对紧固件的热拧紧，应在 0. 3MPa 压力以下进行。
试运行中应对管道及设备进行全面检查，特别要重点检查支架的工作状况。
对于已停运两年或两年...