海南天涯水业西部供水有限公司 海南 三亚 572000
摘要：本文结合工程实践对T形、K9级球墨铸铁管在长距离给水管道工程中的应用做一些介绍，并对涉及工程的设计、预算、施工管理等做个人思考、经验总结，供大家探讨。
关键词：球墨铸铁管；应用；思考；总结
滑入式柔性接口（T形）属于柔性接口，能适应一定的基础变形，具有一定的抗震能力，同时可利用其偏转角实现管线长距离的转向。本文结合工程实践对T形、K9级球墨铸铁管在长距离给水管道工程中的应用和管理做一些介绍，并对涉及工程的设计、预算、施工管理等做个人思考、经验总结，供大家探讨。
1 工程简介
1.1 工程概况
三亚市城镇供水管网扩建工程-西线高速出口路至主城区供水管道工程管道根据现状道路和规划道路敷设，全长约9km。工程主干管采用T形、K9级球墨铸铁给水管，过河段采用聚乙烯给水管，过路段采用钢管，管径DN1200～DN1000。
本工程沿海榆西线南侧布置DN1200～DN1000供水主干管至海榆西线与凤凰路交叉路口，道路沿线主要经过村庄、城镇、局部穿越水域。管道位于人行道、绿化带或穿越路口，在管道施工范围内沟槽开挖面有限。给水管线设计埋深为2.41m～2.99m。
本工程施工、管材和管件供应均分为2个标段：K0+000～K4+300为A标段，K4+300～终点为B标段；阀门供应为一家供应商。
1.2 工程地质特征
（1）工程地震地基设计参数
工程地区抗震设防烈度为6度，设计基本加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。本场地类别为Ⅱ类，特征周期值为0.35s。
（2）土层共分为2层，各层的特征评价如下：
①素填土（Q4ml）：该段线路均有分布。灰黄色，松散，干～稍湿，土质不均匀，成份主要以粘性土、砂类土为主，夹碎石。工程性能较差。适宜管道基坑开挖，为软弱土。
②中粗砂（Q4m）：该段线路均有分布。黄色，稍密，湿～饱和，石英质，分选性一般，次棱角状，粘粒含量约15％。实测标贯锤击数N＝8～16击，平均12.9击，为中软土。属中压缩性土，工程性能一般,建议承载力特征值fak＝150KPa，适宜管道建设。
（3）地表水
拟建管线沿线无大面积的地表水系经过，仅在A0+740处有一条小河，河宽约5米，水深约0.2～1.0米，流量受雨季影响较大。
（4）地下水
管道沿线揭露的地下水主要为砂类土的孔隙潜水，水位埋深0.30～6.40m不等，主要接受地下水侧向径流补给、大气降水的垂向补给，地下水位季节性变化较大，年变幅1.00～1.50m。
（5）环境介质的腐蚀评价
管道沿线土壤对混凝土结构的腐蚀性为微腐蚀。管道沿线地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
2 球墨铸铁管的施工管理
2.1 施工前地下管线、构（建）物、水文地质资料的情况调查
长距离管道施工，掌握施工界域内地下管线等构（建）筑物资料、工程水文地质资料是非常必要的，大致包括以下几方面：
（1）摸清原有的给排水管线系统，主要是管径、标高，还有检查井、雨水井、污水井、排水沟（渠）的完好状况以及以往暴雨后的积水情况，做好施工期间的排水措施。
（2）核实地下构筑物的位置、深度，施工范围内树木、坟墓、临时堆物、农业用地、农作物等数量，建设单位赔偿后砍伐、迁移、清除，并落实征地及青苗补偿等手续。
（3）调查工程范围内建筑物的结构特征、基础做法、建筑层数等，确定建筑物是否需要加固以及加固方案，评估影响施工程度。
（4）核对各类公用事业地下管线（以下简称地下管线）的位置、数量、深度、接头形式，核对各种架空线的杆位、高度等。
（5）了解现场交通情况、交通运输条件，了解施工现场是否具备堆放管材的条件、管材是否需要二次转运。
（6）掌握施工现场水体的位置、水位、附近农作物等状况，结合水体考虑排水口的设置以及做好管道试压、消毒冲洗排水方案。
2.2 施工材料的进场验收制、复验制和索证制度
给水工程所用施工材料（管材、管道附件、构（配）件和主要原材料）进入施工现场时严格执行进场验收制、复验制和索证制度，验收合格且所有质量保证资料齐全方可使用。
每批施工材料在准备使用前按有关质量标准进行抽检、做好检验批工作，未经检验或检验不合格的，不得投入使用。
管材、管件现场检查包括：（1）管材上的生产商名称和商标、制造日期、公称直径、工作压力等级及插口标记环线等标记；（2）管材、管件每批抽10%检查其内外表面状况、涂漆质量、内部水泥防腐层质量及尺寸偏差，内外表面是否完整光洁、涂层均匀、粘附牢固，是否有裂缝、砂眼、瘪陷、错位、碰伤等缺陷，有毛刺、砂粒和沥青予以清除；（3）管材、管件的承口、插口是否规矩、无破损以及承口内径与插口外径的偏差在允许值内；（4）用卷尺检查管材的管节长度误差，做好记录。
“Ｏ”型橡胶圈（以下简称胶圈）应符合下列规定：（1）材质应符合规定；（2）应由管材商配套供应；（3）外观应光滑平整、粗细均匀，不得有裂缝、破损、气孔、重皮等缺陷；（4）每个胶圈的接头不应超过2个。
阀门、消火栓、电磁流量计等应阀体完好，部件齐全，密封填料适当，开关灵活。
2.3 管道施工测量与定线、施工降排水、沟槽开挖与支护及沟槽回填
2.3.1 管道施工测量与定线
管道沟槽开挖施工前，建设单位组织测量单位、监理单位向施工单位进行现场交桩，施工单位进行桩位复核。施工单位根据施工图纸，以管道中心线桩号和坐标进行放线定出管线平面位置，按设计标高控制管道标高。管线起止点及各转折点定出以后，沿管道中心每隔40m钉一根中心木桩，桩号用红漆写在木桩侧面。根据中心位置和槽口开挖宽度，在地面上洒灰线标明开挖边界。在测设的同时定出阀门井等附属构筑的位置。
2.3.2 施工降排水
考虑地下水、地表水及雨水的影响，本工程采用排水井明沟排水。在基槽两边设置排水明沟，明沟宽0.3m，坡度0.3%，每隔20～30m设置吸水井，采用机泵有组织排水。
2.3.3 沟槽开挖与支护
土方工程施工按基槽开挖断面设计图控制肩宽和坡度，严格按照设计标高控制槽底深度。采用反铲挖掘机开挖沟槽，开挖距设计高程300mm左右时，改用人工开挖清底。沟槽开挖至设计高程后，由建设单位会同设计、勘察、监理、施工单位共同验槽。
经过城镇的管段沟槽施工时设置彩钢板围栏、路障，夜间设置警示灯，防止行人或车辆造成事故。开挖遇到地下管线时，人工平移地下管线至沟槽边并用圆木架立。沟槽边有电线杆时，采用槽钢支撑木模板进行保护。
经过村庄的管段、具备堆放条件的城镇管段将土方堆放于沟槽南侧。对不具备堆放土方的城镇管段，自卸运土车停在道路旁，反铲挖掘机直接将挖出的土方装车，自卸运土车将土方运至指定地点堆放，待管道安装后再将土方运回回填。
对超过3.0m深及人行道处的沟槽，沟槽支护采用钢板桩支撑横向密排建筑模板。建筑模板横向密排，用反铲挖掘机将8m长的18a槽钢间隔1米缓慢压入土中。管道安装好后，回填土至一定高度后由下往上顺序拆除横向密排模板，达到回填高度后拔出钢板桩。
2.3.4 沟槽回填
管道施工完成后，将管道两侧及管顶以上0.5m部分回填，留出接口位置。管道质量检验合格及压力试验合格后回填沟槽其余部分。
沟槽回填前先检查管道有无损伤及变形，将砖、石、木块等杂物清除干净。回填时，先将管下三角区部分用中粗砂回填密实，然后用中粗砂土或符合要求的原土回填管道两侧。管道两侧及管顶以上500mm范围内的回填材料由沟槽两侧对称运入槽内，回填其他部位时均匀运入槽内。
管道两侧及管顶以上500mm范围内采用轻夯压实，分层厚度不超过200mm，管道两侧压实面的高差不超过300mm。沟槽回填和分段压实相邻段的接茬呈阶梯型。
回填控制好回填材料，最佳含水量，虚铺厚度，现场做参数试验。
另外，海南省建设工程计价定额（市政工程-给水册中的蝶阀安装）涉及蝶阀安装的定额子目不包括螺栓使用量，预算中亦未列出。本工程中涉及到DN800、DN1000、DN1200三种较大规格阀门，安装需要的螺栓数量多。因此，施工单位做签证单，各型号螺栓经市场询价后做补充材料子目列入结算。
（3）本工程施工界域沿线内有通信光缆、国防光缆、高压电缆等，地下管线情况复杂。施工单位沿途踏勘、详细记录，另外结合人工开挖探沟摸查地下管线情况。探沟每隔30m一处，规格为L×B×H=2.4×0.3×2.2m。根据探沟的横断面结合地勘资料、踏勘记录，较详细地掌握地下管线分布情况，极大地避免发生挖断地下管线的情况。
（4）工程施工管理应重视索证制度。监理单位、施工单位联合检查质量保证资料，包括生产许可证、卫生许可证、质量合格证、性能检验报告等。
施工应重视“技术交底制”、“三检制”。施工前，对施工和管理人员进行技术交底，明确施工工序和步骤、工艺流程、施工要点、质量标准等要求，以规范施工操作行为。严格执行班组自检，施工队复检，项目经理部专职质检机构终检制度，施工单位质检合格后，报监理单位检查验收。
施工单位应及时将已施工的管道情况反映到竣工图上，作为资料归档以便指导日后的管道日常维护检修。
A标段检验管材时，发现部分球墨铸铁管长度不足6m（有5.8m、5.85m、5.9m不等），不符合要求，这部分管材不予使用。
A标段检验胶圈时，发现大量胶圈开裂、变形，根本无法使用。经调查，原因是供货商管理不善，胶圈放在室外且仅用帆布简单覆盖，由于三亚常年高温、日照强，胶圈存贮不规范致使胶圈大量损坏，最后这些胶圈全部退货。
以上两种情况，管材供应商、施工单位应引起重视，避免造成浪费和影响工期。
（5）胶圈的使用寿命决定了T形球墨铸铁管的连接质量，而胶圈的使用寿命主要取决于它的抗老化性能。为避免和减少老化现象的发生，胶圈应存放在专门的库房及专门搭建的大棚内，可用垫木将底部架空，严禁与溶剂、易挥发物、污染性强的化学物质存放在一起，同时，防止日光曝晒和雨淋。每根胶圈使用前务必认真检查，且胶圈不宜重复使用。
（6）用洗洁精作为润滑剂时，发现它在三亚地区高温条件下或遇到下雨时效果不好，建议使用猪油或植物油。
（7）阀门安装时，应注意介质流向和阀门指示要求的流向一致。阀门启闭操作范围应在阀体上标示的棱形限位刻度内，不可启闭过头。阀门安装前逐个进行启闭检验，并详细检查密封圈。
项目检查时，发现A标段施工人员将桩号K0+751处的DN1200管道主阀门反方向安装，要求其及时整改。
A标段施工人员在操作桩号K0+010处的DN1200管道主阀门时，启闭阀门过度造成阀门启闭件损坏，最后由阀门厂家安排专业人员到现场维修后才解决问题。
（8）采用开天窗的方式对钢管进行焊接和防腐，天窗处焊口的内防腐无法处理，所以开天窗处的钢管段应适当增加壁厚来增加钢管腐蚀余量。
（9）B标段在桩号K7+700～K8+400管段，管道沿乡村小路旁敷设，场地狭窄不具备管材堆放条件。经协商后，建设单位租用村内一块空地做为卸管、堆放场地，施工时再将管材用反铲挖掘机配合小型运输车二次转运到现场。施工单位做工程签证单确认转运运距、人工与机械台班数量，同时做好视频影像记录。
（10）本工程的转运土方堆放地点由建设单位负责租用场地。来回转运土方工程量、运距由施工单位做工程签证单确认。
（11）管道试压、消毒冲洗排水的排放口设置位置选取是非常关键的。若设置位置不当、阀门开度不合适，极易发生排水时冲毁农田、淹没农作物及经济作物的情况从而引起纠纷，一般排水口应设置在水体附近。本工程在桩号K0+740处有一条小河，在K8+780处有一条排水沟连接到附近的农干渠，在这两处附近设置排泥阀做为排放口，在排水时及时调整阀门开度、派专人巡视附近水体情况。
（12）管道安装完成后，回填沟槽的同时设置管道位置标示桩。标示桩上应标有管理运营单位的名称、服务电话、桩号、管径、管材。
4 结论
球墨铸铁管具有强度高、韧性好、抗腐蚀能力强、管壁薄、重量轻、使用寿命长、对人体无害、管件规格齐全、安装方便等特点，并且耐酸、碱、电化学和杂散电流腐蚀，很少发生爆管、渗水和漏水现象。球墨铸铁管其制造、标准、设计、使用等均已形成系列标准，是一种成熟可靠的产品。
本工程自2011年竣工验收通水以来，运行安全、可靠，未发生过爆管事故。笔者认为，球墨铸铁管可在给水管道工程中广泛应用。
参考文献：
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50268-2008 给水排水管道工程施工及验收规范.北京：中国建筑工业出版社，2009.
[2]刘灿生，黄毅轩.给水排水工程施工手册(精装).北京：中国建筑工业出版社，2010.
[3]国务院南水北调工程建设委员会办公室建设管理司.南水北调工程建设技术丛书-暗涵、倒虹吸工程.北京：中国水利水电出版社，2014.
[4]陈祝林.给水排水工程技术与案例—管道工程.北京：中国建筑工业出版社，2011.
论文作者:周文旺
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/23
标签：管道论文; 沟槽论文; 胶圈论文; 管线论文; 管材论文; 工程论文; 阀门论文; 《防护工程》2017年第33期论文;