朱鵬飛

（中鐵二十局集團(tuán)第一工程有限公司，江蘇 蘇州 215151）

1 工程概況

奎托供水項(xiàng)目是2016年集團(tuán)公司積極響應(yīng)“走出去”戰(zhàn)略進(jìn)一步開拓國(guó)際市場(chǎng)，占領(lǐng)安哥拉主導(dǎo)地位中標(biāo)項(xiàng)目之一，該項(xiàng)目的建成對(duì)集團(tuán)公司拓展海外市場(chǎng)和增加國(guó)際影響力具有十分重要的意義。

奎托供水項(xiàng)目主要施工內(nèi)容有取水泵站、水處理廠（ETA） 、管道、蓄水池、管網(wǎng)及入戶等幾大部分組成，其中水處理廠和主管道施工是該項(xiàng)目重難點(diǎn)控制工程。在沒有過多經(jīng)驗(yàn)借鑒和國(guó)際施工標(biāo)準(zhǔn)高的情況下，如何按期、順利地完成管道鋪設(shè)是項(xiàng)目組思考的課題。在球墨鑄鐵管道施工前，項(xiàng)目組組織了有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員與施工人員探討并與監(jiān)理工程師反復(fù)溝通，最終制定了詳細(xì)的施工方案，并進(jìn)行模擬后施工。

2 球磨鑄鐵管道施工工藝方法

按照招標(biāo)文件及DNA技術(shù)規(guī)范，經(jīng)多方調(diào)查對(duì)比，主管道采用新興鑄管公司生產(chǎn)的K9級(jí)T型接口球磨鑄鐵管。在接口安裝時(shí)，管子的插口外壁擠壓安放在承口內(nèi)的橡膠圈，使其壓縮變形而產(chǎn)生一定的接觸壓力，利用橡膠圈的自密封作用來保持接口的密封性。該接口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、密封性能好，在承口結(jié)構(gòu)上考慮密封圈的定位和接口的偏轉(zhuǎn)，通過控制插口的安裝深度，使得接口具有一定的軸向伸縮力。因此，T型接口能適應(yīng)一定的基礎(chǔ)沉降，同時(shí)可利用其偏轉(zhuǎn)角實(shí)現(xiàn)管線長(zhǎng)距離的轉(zhuǎn)向安裝。但T型接口沒有防止管道滑脫的能力，因此必須在管線的拐彎處設(shè)置抵抗軸向力的支墩或鋪設(shè)一定長(zhǎng)度的自錨接口球磨鑄鐵管[1]。

3 T型球墨鑄鐵管道施工工藝

3.1 管道的運(yùn)輸、存儲(chǔ)及吊裝

3.1.1 管道的吊裝

球墨鑄鐵管應(yīng)采用吊帶或?qū)I(yè)工具起吊，裝卸時(shí)應(yīng)輕裝輕放，在倒運(yùn)、運(yùn)輸時(shí)應(yīng)墊穩(wěn)、墊牢，不得互相撞擊，嚴(yán)格按照防護(hù)和緊固的要求進(jìn)行操作，避免對(duì)管子及防護(hù)層的損壞[2]。

起吊可使用吊車、叉車，在起吊時(shí)應(yīng)使用專用吊鉤，專用吊鉤應(yīng)是在鋼鉤外包橡膠皮或使用尼龍繩吊帶外包橡膠管的鋼絲繩，使水泥內(nèi)襯和外防腐涂層不被破壞，達(dá)到保護(hù)管子內(nèi)外涂層目的。對(duì)于打捆包裝的管道，要求使用吊帶和專業(yè)吊具整捆兜底吊裝。

3.1.2 管道的運(yùn)輸

（1） 采用汽車或火車運(yùn)輸，車廂必須清掃干凈，不得有異物，同時(shí)根據(jù)運(yùn)載工具兜底允許荷載制定裝車方案。

（2） 采用汽車或火車運(yùn)輸，都應(yīng)在車廂底板上放置兩塊或更多木塊，以免管道承口直接與車廂底板接觸；如采用平板車運(yùn)輸，管道置于木板上用楔塊固定；管道伸出車體部分≤管長(zhǎng)的1/4。

3.1.3 管道的存儲(chǔ)

（1） 所選擇存放球墨鑄鐵管的場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，管子堆放時(shí)要避免斜坡、沼澤地、污染嚴(yán)重的地方及不平坦地方。

（2） 管道下面應(yīng)加兩道方木，避免管道直接與地面接觸，所選用的墊木應(yīng)結(jié)實(shí)。

（3） 長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)時(shí)，應(yīng)用帆布或編織袋覆蓋，避免管內(nèi)落入灰塵或臟物。

（4） 管道堆放采用四方式或金字塔式，四方式堆放 （如圖1所示） 應(yīng)在底層放置墊木，并用楔木牢固，每層球墨鑄鐵管應(yīng)將承、插口相間排列，上、下兩層管方向垂直，每層管的排列寬度不應(yīng)大于5.5 m；金字塔式堆放時(shí) （如圖2所示），底層應(yīng)放置在平行的枕木上，枕木距管道兩端約1 000 mm，枕木用楔子進(jìn)行固定，每層管道的承、插口相間排列。

圖1 四方式堆放方式

圖2 金字塔式堆放方式

3.2 開挖管道溝渠

（1） 土方開挖采用機(jī)械開挖，開挖過程中嚴(yán)禁超挖，以防擾動(dòng)地基。對(duì)于有地下障礙物的地段由人工開挖，防止破壞。

（2） 溝槽開挖盡量按先深后淺順序進(jìn)行，以利排水。

（3） 挖槽土方處置，按現(xiàn)場(chǎng)暫存、場(chǎng)外暫存、外棄相結(jié)合的原則進(jìn)行。回填土做好土方平衡少土方外運(yùn)及現(xiàn)場(chǎng)土方調(diào)運(yùn)。

3.3 鋪設(shè)砂墊層及下管

首先測(cè)量墊層頂標(biāo)高，再將砂墊層放入管溝，人工平整砂墊層，必要情況下要對(duì)砂墊層進(jìn)行灑水密實(shí)。工作坑大小為方便管道撞口安裝為宜 （如圖3所示）。

圖3 鋪設(shè)砂墊層

3.4 管道安裝

管道安裝是整個(gè)工藝流程的重點(diǎn)，管道密封性能直接影響到試壓結(jié)果，所以必須有專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，并隨時(shí)監(jiān)控管道豎曲線和平面線型，確保安裝一次成功。

（1） 清理承口。清刷承口，鏟去所有黏結(jié)物，如砂子、泥土和松散土涂層及可能污染水質(zhì)、劃破膠圈的附著物。

（2） 清理插口表面。在膠圈內(nèi)表面和插口外表涂刷潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑劑均勻刷在承口內(nèi)已安裝好的橡膠圈表面，在插口外表面刷潤(rùn)滑劑刷到插口坡口處。

（3） 接口。插口對(duì)承口找正，在手板葫蘆進(jìn)行拉進(jìn)時(shí)，用木撬杠上下撬動(dòng)，活動(dòng)間隙≤3 cm。如發(fā)現(xiàn)球墨鑄鐵管插入時(shí)阻力過大，應(yīng)立即停止安裝，將管子拔出來，檢查密封膠圈的位置和管子的承插口，查明原因并妥善處理后再行安裝。

（4） 安裝注意事項(xiàng)。①汽車吊在管溝邊進(jìn)行吊裝作業(yè)時(shí)，必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際材料堆放情況、挖土對(duì)方情況、土層附著情況、風(fēng)向情況等等因素合理支撐吊車位置。開始吊裝前必須對(duì)纜繩吊帶等承重輔助工具進(jìn)行外觀檢查。②對(duì)球墨鑄鐵管進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)切割時(shí)，操作人員必須佩戴護(hù)具，檢查手提切割機(jī)防護(hù)罩是否牢固有效。

3.5 安放警示帶

采用細(xì)粒土進(jìn)行回填，回填分層進(jìn)行?；靥詈蠊茼斖?0 cm安放警示帶，警示帶頂面再采用細(xì)粒土回填至原地面，并碾壓密實(shí)。警示帶為聚乙烯材質(zhì)，厚度為0.12 mm，警示帶寬度與管道直徑一致，正面注明管理單位和安全提示信息。

3.6 管道注水、試壓

根據(jù)整體系統(tǒng)高程把施工管線分割為每公里試壓段或者以閥門井為不超過1 km的試壓段進(jìn)行水壓試驗(yàn)，在每個(gè)試壓段的最高端最高點(diǎn)設(shè)置排氣裝置，在每個(gè)試壓段最低端最低點(diǎn)設(shè)置打壓裝置及排水裝置。

3.6.1 試壓方法及參數(shù)

管道水壓試驗(yàn)分為預(yù)試驗(yàn)和主試驗(yàn)段，試驗(yàn)合格的判定依據(jù)為允許壓力降值。管道工作壓力為1 MPa，試驗(yàn)壓力≥1.5 MPa。

3.6.2 后背墻設(shè)計(jì)及計(jì)算

設(shè)計(jì)后背頂距離地面0.7 m，管道深按2.7 m，土壤內(nèi)摩擦角θ=24.2°，土黏聚力C=7.6 kPa=7.6 kN/m2，土的自然重力密度r=19.6 kN/m3。

3.6.3 后背墻的受力寬度

后背放置橫豎四排道木，道木前放2 cm×150 cm×150 cm鋼板。

3.6.4 后背墻土層厚度

式中：L——沿后背受力方向的長(zhǎng)度 （m）；B——后背受力寬度 （m）；R——管堵傳遞給后背土的力 （ kN）；Lr——附加安全長(zhǎng)度 （m），沙土取2，亞沙土取1，黏土、壓黏土為0。

3.6.5 進(jìn)水管路、排氣孔及排水孔設(shè)計(jì)

壓力試驗(yàn)管道兩端設(shè)盤承和盤插分別和堵板盤接。兩個(gè)堵板最下部一側(cè)設(shè)進(jìn)排水管道，直徑為Φ100 mm，一個(gè)堵板最上部一側(cè)安裝12.5 mm管道引至高處于地面平，安裝閥門和壓力表。另一端堵板最上部一側(cè)設(shè)12.5 mm管道引至地面平分兩路，一路安排氣閥，另一路安閥門和壓力表。

3.6.6 鎖定承盤承插

為防水打壓過程中后背墻位移，導(dǎo)致承盤承插脫落，分別在承盤及承插端加用兩個(gè)5噸重的手拉葫蘆，將承盤承插固定在管道上。

3.6.7 注水排氣

從管道低處向管內(nèi)緩慢注水時(shí)，先打開另一端管頂排氣閥，將管道內(nèi)氣體排空 （當(dāng)充水至排出的水流中不帶氣泡，水流連續(xù)，即可關(guān)閉排氣閥停止沖水） 以免使管道發(fā)生水錘現(xiàn)象，對(duì)管道造成損壞。

3.6.8 水壓試驗(yàn)注意事項(xiàng)

管道試壓合格后，立即排水解除管道內(nèi)水壓力，再撤除試壓后背、短管，封閉管線。試壓完成后，打開排氣閥放水降壓。管線的卸壓要緩慢進(jìn)行，卸壓速率不大于0.1 MPa/min。有連續(xù)打壓，水源可連續(xù)使用。管道排水結(jié)束后，封堵管道口后，可以進(jìn)行管道上方土方回填。雨季施工應(yīng)搭設(shè)雨棚，防止后背墻被水浸泡，降低其承受荷載的能力。

4 結(jié)語

本施工工藝機(jī)械化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，可按工序進(jìn)行流水作業(yè)同時(shí)可多點(diǎn)施工，項(xiàng)目于2017年11月進(jìn)行管道安裝，工序嫻熟的情況下每天可完成200 m管道安裝，目前累計(jì)完成9.7 km管道安裝，均驗(yàn)收合格。