市政公用工程实务 第四讲
管道工程
第一章
室外管道工程施工
室外管道施工包括下管、排管、稳管、接口、质量检查与验收等施工项目。
管道敷设前，应检查沟槽开挖、堆土位置是否符合规定，检查管道地基情况，施工排水措施，沟槽安全及管材与配件是否符合设计要求等。
第一节
室外给水管道施工
一、下管与排管
(一)下管：
下管应以施工安全、操作方便、经济合理为原则，考虑管径、管长、管道接口形式、沟深等条件选择下管方法。下管作业要特别注意安全问题，应有专人指挥，认真检查下管用的绳、钩、杠、铁环桩等工具是否牢靠。在混凝土基础上下管时，混凝土强度必须达到设计强度的50％才可下管。
1．人工下管
(1)压绳下管：
此法适用于管径为400-800mm的管道。下管时，可在管子的两端各套一根大绳，把管子下面的半段绳用脚踩住，上半段用手拉住，两组大绳用力一致，将管子徐徐下人沟槽。 (2)后蹬施力下管法
下管时，于沟岸顺沟方向横卧一节管子，管与地面应接牢靠，而后将穿杠插入管内，用两根粗棕绳将待下管子绕管半圈，在将绕在管上面的两根绳头打成活节系在穿杠上，而在管下端的两根绳头则固定不动。下管时，将绳慢慢放松，将管子徐徐下至沟内。适用条件同(1)法。
(3)木架下管法
此法适用于直径900mm以内，长3m以下的管子。下管前预制一个木架，下管时沿槽岸跨沟方向放置木架，将绳绕于木架上，管子通过木架缓缓下入沟内。 2．起重机下管
采用起重机下管时，根据沟深、土质等定出吊车距边沟的距离、管材堆放位置、起重机往返线路等。一般情况下多采用汽车吊车下管；土质松软地段宜采用履带式起重机下管。
(二)排管
1．排管方向
对承插接口的管道，一般情况下宜使承口迎着水流方向排列；这样可以减少水流对接口填料的冲刷，避免接口漏水；在斜坡地区铺管，以承口朝上坡为宜。
但在实际工程中，考虑到施工的方便，在局部地段，有时亦可采用承口背着水流方向排列。图6-1为在原有干管上引接分支管线的节点详图。若顾及排管方向要求，分支管配件连接应采用图6-1(a)为宜，但自闸门后面的插盘短管的插口与下游管段承口连接时，必须在下游管段插口处设置一根横木作后背，其后续每连接一根管子，均需设置一根横木，安装尤其麻烦。如果采用图6-1(A)所示分支管配件连接方式，其分支管虽然为承口背着水流方向排管，但其上承盘短管的承口与下游管段的插口连接，以及后续各节管子连接时均无须设置横木作后背，施工十分方便。 分支管承口顺水流方向 分支管承口背水流方向 1一原建干管；2一套管； 3一异径三通； 4--插盘短管；
5一闸门；6口承盘短管； 7一新接支管
干管上引接分支管线节点详图 分支管承口背水流方向
2．对口间隙与环向间隙要求
承插接口的管道排管组合直线上环向间隙与对口间隙应满足表6—1的要求。 3．管道自弯借转
一般情况下，可采用900弯头， 450弯头，22 1/20弯头，11 1/40 弯头进行管道转弯，如果弯曲角 度小于110时，则可采用管道自 弯借转作业。
管道允许转角和借距如表6-2所示。
管道自弯借转作业分水平自弯借转、垂直自弯借转以及任意方向的自弯借转。
排管时，当遇到地形起伏变化较大，新旧管道接通或跨跃其他地下设施等情况时，可采用管道反弯借高找正作业。施工中，管道反弯借高主要是在已知借高高度H值的条件下，求出弯头中心斜边长L值，并以L值作为控制尺寸进行管道反弯借高作业。L值的计算公式如下： L= H/sinα(m) 当采用450弯头时：L1=1.414XH(m) 当采用22 1/20弯头时： L2=2.611XH(m) 当采用11 1/40’弯头时： L3=5.128XH(m) α H L
二、管材及管道接口
(一)铸铁管及其接口
1．管材性能和规格
埋地铸铁管用作给水管，与钢管相比，价格较低，制造容易，耐腐蚀性较强。但铸铁管质脆，重量大。
我国生产的承插式铸铁管分砂型浇注管与离心连续浇注管两种。砂型浇注管的插口端设置了小台，用作挤密油麻、胶圈等填料。离心连续浇注管的插口尚未设小台，在承口内壁有突缘，仍可挤密填料。
为了提高管材的韧性及抗腐蚀性，推荐采用球墨铸铁管，其主要成分石墨球状结构，较石墨为片状结构的灰口铸铁管的强度高，故其管壁较薄，重量轻。
2．承插式刚性接口：承插式铸铁管刚性接口填料由嵌缝材料——敛缝填料组成。
(1)麻及其填塞
(2)橡胶圈及其填塞 (3)石棉水泥接口
(4)膨胀水泥砂浆接口
(5)铅接口
各种接口的做法和缺点。承插式刚性接口，抗应变能力差，受外力作用容易产生填料碎裂与
管内水外渗等事故，尤其在软弱地基地带和强震区，接口破碎率高。（p229） 2．承插式柔性接口
(1)麻及其填塞
(2)橡胶圈及其填塞：此种接口抗震性能良好，并且可以提高施工速度，减轻劳动强度。
为了改进工艺，铸铁管可采用角唇形、圆形、螺栓压盖形和中缺形胶圈接口。如图所示。
比较以上四种胶圈接口，可以看出，螺栓压盖形的主要优点是抗震性能良好，安装与拆修方便，缺点是配件较多，造价较高；中缺形是插入式接口，接口仅需一个胶圈，操作简单，但承口制作尺寸要求较高；角唇形的承口可以固定安装胶圈，但胶圈耗胶量较大，造价较高；圆形则具有耗胶量小，造价较低的优点，但仅适用于离心式铸铁管。 （二)钢筋混凝土压力管及其接口
1．管材性能与规格：预应力钢筋混凝土管是将钢筋?昆凝土管内的钢筋预先施加纵向与环向应力后，制成的双向预应力钢筋混凝土管，具有良好的抗裂性能，其耐土壤电流侵蚀的性能远较金属管好。
自应力钢筋混凝土管是借膨胀水泥在养护过程中发生膨胀，张拉钢筋，而混凝土则因钢筋所给予的张拉反作用力而产生压应力。也能承受管内水压，在使用上具有与预应力钢筋混凝土管相同的优点。
此外，还有带钢筒的和聚合物衬里的钢筋混凝土压力管。聚合物衬里预先制作成薄壁无缝筒带，筒带与混凝土接触的一面有许多键，均匀地分布在一圈上，聚合物筒带的两头焊上边环，形成管子的承口和插口。
上述几种钢筋混凝土压力管的接口形式多采用承插式橡胶圈接口，其胶圈断面多为圆形，能承受1Mpa的内压力及一定量的沉陷、错口和弯折，抗震性能良好，在地震烈度10度左右接口无破坏现象；胶圈埋置地下耐老化性能好，使用期可长达数十年。
承插式钢筋混凝土压力管的缺点是质脆、体笨，运输与安装不方便；管道转向、分支与变径目前还须采用金属配件。 2．外观检查与胶圈选择
(1)外观检查
认真反复地进行钢筋混凝土管外观检查是管道敷设前应把住的大关，否则会招致不良后果。外观检查的主要内容包括：管内壁应当平整；承插口接口工作面应光滑平正；插口如发生错位，管外表面不得高于挡台；保护层不得有空鼓、脱落与裂纹现象。 (2)橡胶圈的选择
钢筋混凝土管的接口均用橡胶圈密封。为使其达到密封不漏水，胶圈必须安在工作面的正确位置上，且具一定压缩率，以保证在管内水压作用下不被挤出，因此要选择好胶圈直径。
管子在出厂时均盖有所配胶圈直径的字样，但因批量生产，往往有漏检部位，在施工现场应复检。插口工作面因制作管模由插口钢圈控制，其误差大都在允许公差范围以内，可省略不量；但承口工作面误差较大，则应当复检。 3．管道安装
承插式钢筋混凝土压力管是靠挤压在环向间隙内的橡胶圈来密封，为了使胶圈能均匀而紧密地达到工作位置，必须采用具有产生推力或拉力的安装工具进行管道安装。
图6-5是采用拉杆千斤顶法安装管道的示意图。拉杆千斤顶法的操作程序如下：
1)预先在横跨于已安好一节管子的管沟两侧安置一截横木作为锚点，横木上装一钢丝绳扣，钢丝绳扣套人一根钢筋拉杆(其长度等于一节管长)，每安装一根加接一根拉杆，拉杆间用S扣连接，再用一根钢丝绳兜经千斤顶接到拉杆上。为使两边钢丝绳在顶进过程中拉力保持平衡，中间可连接一个滑轮。
2)将胶圈平直地套在待安装管的插口上。
3)用导链将插口吊起，使管慢慢移至承口处作初步对口。
4)开动千斤顶进行顶装。顶装时，应随时沿管四周观测胶圈与插口进入情况。若管下部进入较少或较慢时，可采用导链将插口稍稍吊起；若管右边进入较少或较慢，则可用撬在承口左边将管向右侧稍拨一些。
5)将待安管顶至设计位置后，经找平找正即可松开千斤顶。一般要求相邻两管高程差不超过±2cm，中心线左右偏差不超过3cm。
下图是采用“设置后背管千斤顶法”安装管道的示意图。其操作程序如下： 1)先将1号管安正，插口一端于沟壁支撑好，管身中部用土压实。
2)将2号待安管用导链移至距1号已安管前边相距约15cm处，将胶圈平直地套在2号管插口上，并由插口端部量出插口深度安装线与顶进控制线，并在管壁上分别绘出它们的红色标志线。
3)将3号、4号、5号、6号等4—5根管子的插口套人承口内串接起来，均不套上胶圈，充作后背管。其中，3号管插口距2号管承口约50cm左右，其间设置千斤顶与横木，千斤顶顶进作用点为自管底计起管外径1／3处。
4)开动千斤顶，将2号管插口徐徐顶人1号管承口内。顶管时，应随时沿四周观测胶圈与插口进入情况，如出现深浅不匀，应及时用钻子调匀。当顶至顶
进控制线与1号管承口端部重合，并经检查合格后，松开千斤顶，此时，1号管
承口端部与2号管插口深度标志线重合(即管子稍有回弹量lcm)。
5)2号管安装完毕，再用导链将3号管移过来作待安管，以4号、5号、6号、7号等管子串接作后背管，如此依次循序顶进。 (三)钢管及接口
钢管自重轻、强度高、抗应变性能比铸铁管及钢筋混凝土压力管好、接口操作方便、承受管内水压力较高、管内水流水力条件好，但钢管的耐腐蚀性能差、易生锈，应作防腐处理。常用于设备连接或大口径供水管，为防止水质二次污染应严格按照设计要求施工。
钢管有热轧无缝钢管和纵向焊缝或螺旋焊缝的焊接钢管。大直径钢管通常是在加工厂用钢板卷圆焊接而成，称为卷焊钢管。
钢管主要采用焊接接口，还有法兰接口及各种柔性接口。焊接口通常采用气焊、手工电弧焊和自动电弧焊、接触焊等方法。
1.手工电弧焊
在现场多采用手工电弧焊。焊口有平、v、x形。
(1)焊缝形式与对口
管壁厚度δ12mm，而且管径尺寸允许焊工进入管内施焊时，应采用x形焊缝。 焊接时两管端对口的允许错口量控制在管壁厚度的10％以内。
(2)焊接方法
依据电焊条与管子间的相对位置分为平焊、立焊、横焊与仰焊等。
焊缝分别称为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝。平焊易于施焊，焊接质量得到保证，焊管时尽量采用平焊，可采用转动管子，变换管口位置来达到。
钢管一般在地面上焊成一长段后下到沟槽内，但是，槽内操作困难，而具有仰焊与立焊，焊接质量不易保证，应尽量减少槽内施焊。
(a)平焊；
(b)立焊；
(c)横焊；
(d)仰焊 槽外焊接有转动焊与非转动焊两种方法。为了焊接时保证两管相对位置不变，先应在焊缝上点焊
三、四处。转动焊在焊接时绕管纵轴转动，避免仰焊。管口三层焊缝分段焊接时，其焊接次序如图所示。
第一层焊缝，先由A点焊至B点，再由D点焊至C点；然后将管子旋转900：由D点焊至A点，再由C点焊至B点。
第二焊层是沿着一个方向将管周全部长度一次焊完，并可始终采用平焊缝；为此，应将管子转动四次。
第二层焊缝长，采用较粗的焊条。二层与三层的焊法一样，但管子转动方向相反，以减少收缩应力。
大口径钢管管节长，自重大，转动不便，可采用不转动焊(固定口焊接)，施焊方向自下而上，最好两侧同时施焊。为了减少收缩应力，第一层焊缝分三段焊接，以后各层可采用两段焊接。各次焊接的起点应当错开，如图所示。 管道不转动的焊接次序
焊接完毕后进行的焊缝质量检查包括外观检查和内部检查。
外观缺陷主要有焊缝形状不正、咬边、焊瘤、弧坑、裂缝等；内部缺陷有未焊透、夹渣、气孔等。 焊缝内部缺陷通常可采用煤油检查方法进行检查：在焊缝一侧(一般为外侧)涂刷大白浆，在焊缝另一侧涂煤油。经过一段时间后，若在大白面上渗出煤油斑点，表明焊缝质量有缺陷。每个管口一般均应检查。用作给水管道的钢管工程，还应作水压或气压试验。 2．气焊:
对于壁厚小于4mm的压力管道才采用气焊接口，以及在某些场合因条件限制，不能采用电焊作业的场合，也可用气焊焊接较大壁厚的钢管接口。
气焊是借助焊接火焰来进行的，其火焰是靠氧气和气体燃料的混合燃烧形成的。一般采用乙炔气瓶(有的地方用乙炔发生器)的乙炔气及氧气瓶的氧气通过各自的调压阀后，分别用高压胶管输送至焊炬(又称焊枪) ，使氧气和乙炔气在焊炬的混合室中混合，并从焊嘴喷出、点燃，利用乙炔气和氧气混合燃烧产生的高温火焰来达到熔化焊件接口及焊条实现焊接的目的。氧气和乙炔气的配合比可由焊炬上的调节阀调节，钢管焊接所用配合比一般为1~1.2。 (1)管子对口
当管壁厚度大于3mm时，焊接端应开300～400坡口，在靠管壁内表面的垂线边缘上留1.0—1.5mm的钝边，对口时两焊接管端之间留出1—2mm的间隙；管壁厚度为2—3mm的管子，焊接端可不开坡口，对口间隙仍为1～2mm；管壁厚度小于2mm的管子，可采用卷边焊接，对口时不留间隙。
(2)焊接方法:
气焊的操作方法有左向焊法和右向焊法，一般采用右向焊法。
左向焊法时，焊条在前面移动，焊枪跟随在后，自右向左移动；右向焊时，焊枪在前头移动，焊条跟随在后，自左向右移动。
右向焊法用于焊接管壁大于5mm的管件，其焊接速度比左向焊法快18％，氧与乙炔的消耗量减少15％。 (3)焊接质量要求：
焊缝处焊肉和波纹粗细、厚薄应均匀规整，无夹渣、气孔、裂缝等。加强面的高度和宽度应合乎标准(见表6-5)。除此以外还应按管道系统要求进行水压试验、气压试验或浸油试验检查焊口的严密性。对高温高压或有特殊要求的管道，其管道焊接口可采用X或γ射线检查及超声波检查。 (四)塑料管及其接口
塑料管具有良好的耐腐蚀性及一定的机械强度，加工成型与安装方便，输水能力强，材质轻、运输方便，价格便宜等优点。其缺点是强度低、刚性差，热胀冷缩大，在日光下老化速度加快，易于断裂。
目前国内供作给水管道的塑料管有硬聚氯乙烯管(UPVC管)、聚乙烯管(PE管)、聚丙烯管(PP管)等。通常采用的管径为15～200mm之间，有的已经使用到200mm以上。塑料管作为给水管道的工作压力通常为0.4～0.6MPa，有的可达到1.0MPa。 (1)硬聚氯乙烯塑料管接口 ，
(2)聚丙烯塑料管接口，
(3)聚乙烯塑料管接口；
接口方式及制作方法
1)丝扣接口：
两管管端带外丝，拧入带内丝管件内，拧紧接口即成。
2)热风焊接：承插粘接、热熔压接及钢管插入搭接法等均可用于聚乙烯塑料管连接。 (五)柔性管道技术及其应用
刚性连接组成的弹性管道系统，由于温差引起的变形、支架移位、施工误差等因素造成弹性应力转移，使管道局部或设备突然遭到破坏，闸门或泵损伤或失灵，管线发生位移，连接处渗漏。以往为了解决这些问题，工程设计采用集中补尝，管线滑动，制作各种支吊架，加大安全系数等措施。硬性安装十分困难，致使施工难以达到设计应力状态，运行过程中不可测因素或某点的改变均会产生系统的变化，这是超静定系统固有的特点。
柔性管子刚性连接或者刚性管子柔性连接组成的柔性管道系统从根本上消除了弹性应力转移，实现了分散补偿，增强了系统的安全性，设计计算简便，能使安装与设计应力状态一致。
柔性管道系统包括：柔性连接、配件及支架，柔性管，柔性接口闸门，柔性接口泵，柔性接口容器等。由于系统所具有的技术性能，解决了实际工程中长期存在的如地震设防、管道水击减震、施工困难、峰值应力、设备保护等问题。系统具有良好的经济效益：如施工费用降低了10％~20％；施工速度提高三倍左右；原材料消耗节约10％~20％。
三、管道质量检查与验收：
试压
安装偏差检验
冲洗与消毒
(一)给水管道试压：目的： p238 1．确定试验压力值(见表6-8)。 2．试验前的准备工作： （1）分段：（2）排气：（3）泡管：（4）仪表及加压设备；
（5）支设后背：试压时，管道堵板以及转弯处会产生很大的压力，试压前必须设置后背。 3．水压试验方法
(1)管道强度试验(又称落压试验)
该法的试验原理是，漏水量与压力下降速度及数值成正比。
(2)管道严密性试验(又称渗水量试验)
该法的试验原理是，在同一管段内，压力降落相同，则其渗水总量也相同。 落压试验设备布置示意图 渗水量试验设备布置图
(二)管道安装允许偏差与检验方法
1．位置及高程
检验方法：检查测量记录或用经纬仪、水准仪、直尺、拉线和尺量检查允许偏差： 2．其他尺度
检验方法：用水平尺、直尺、拉线、吊线和尺量检查允许偏差：
(三)管道冲洗与消毒
1．管道冲洗
冲洗目的：冲洗管内的污泥、脏水与杂物，使排出水与冲洗水色度和透明度相同，即视为合格。
合格要求：将管内投加的高浓度含氯水冲洗掉，使排出水符合饮用水水质标准即为合格。 2．管道消毒
生活给水管道消毒应采用含量不低于20mg／L氯离子浓度的清洁水浸泡24h，再次冲洗，直至水质管理部门取样化验合格为止。若采用漂白粉消毒，管道去污
冲洗后，将管道放空，在将一定量漂白粉溶解后，取上清夜，用手摇泵或电动泵将上清夜注入管内，同时打开管网中闸门少许，使漂白粉经全部需消毒的管道。当这部分水自管网末端流出时，关闭出水闸门，使管内充满含漂粉水，而后关闭所有闸门浸泡。每l00m管道消毒所需漂白粉数量见表6—12。
漂白粉在使用前应进行检验，漂粉纯度的含氯量以25％为标准，高于或低于25％时，应按实际纯度折合漂粉使用量。当漂粉含氯量过低失效时，不宜使用。当检验出水口中已有漂白粉后，其含氯量不低于40mg／L，才可停止加氯。 第二节
室外排水管道施工
一、稳管
稳管是排水管道施工中的重要工序，其目的是确保施工中管道稳定在设计规定的空间位置上。通常采用对中与对高作业。
(一)位置
中心线法
边线法
对中即是使管道中心线与设计中心线在同一平面上。在排水管道中要求在15mm范围内，如果中心线偏离较大，则应调整管子，直至符合要求为止。通常，对中可按以下两种方法进行。
1．中心线法：
2.边线法 (二)高程
如图所示，用对高作业控制管道高程或坡度，是在坡度板上标出高程钉，相邻两块坡度板的高程钉分别到管底标高的垂直距离相等，则两高程钉之间连线的坡度就等于管底坡度，该连线称作坡度线。
坡度线上任意一点到管底的垂直距离为一个常数，称作对高数。进行对高作业时，使用丁字形对高尺，尺上刻有坡度线与管底之间距离的标记，即为对高读数。
将对高线垂直置于管端内底，当尺上标记线与坡度线重合时，对高满足要求，否则须采取挖
填沟底方法予以调正。值得注意的是坡度线不宜太长，应防止坡度线下垂，影响管道高程。
(三)稳管施工要求
1)稳管高程应以管内底为准；调整管子高程时，所垫石块、土层均应稳固牢靠。
2)为便于勾缝，当管道沿直线安装时，管口间的纵向间隙应符合要求。对于DN>800mm，还须进入管内检查对口，以免出现错口。
3)采用混凝土管座时，应先安装混凝土垫块。稳管时，垫块须设置平稳，高程满足设计要求，在管子两侧应立保险杠，以防管子由垫块上掉下伤人。稳管后应及时浇筑混凝土。
4）稳管作业应达到平、直、稳、实的要求，
二、管材及其接口
(一)混凝土管与钢筋混凝土管及其接口
预制混凝土管与钢筋混凝土管的直径范围为150~2600mm，为了抵抗外力，管径大于400mm时，一般配加钢筋，制成钢筋混凝土管。
混凝土管与钢筋混凝土管的管口形状有平口、企口、承插口等，其长度在1-3m之间，广泛用于排水管道系统，亦可用作泵站的压力管及倒虹管。
两种管材的主要缺点是抗酸、碱侵蚀及抗渗性能较差、管节较短、接头多。在地震强度大于8度地区及饱和松砂、淤泥、冲填土、杂填土地区不宜使用。
混凝土管与钢筋混凝土管的接口分刚性和柔性两类。为了减少对地基的压力及对管子的反力，管道应设置基础和管座，管座包角一般有900、1350、1800三种，应视管道覆土深度及地基土的性质选用，5种接口： 1．水泥砂浆抹带接口；
2．钢丝网水泥砂浆抹带接口； 3．预制套管接口；
石棉沥青卷材接口; 水泥砂浆承插接口 1．水泥砂浆抹带接口
属于刚性接口。适用于地基土质较好的雨水管道。图6-17为圆弧形抹带：图6-18为梯形抹带。水泥砂浆配合比为水泥：砂=1:2.5，水灰比为0.4~0.5。带宽120～150mm，带厚约30mm。
这种接口抗弯折性能很差，一般宜设置混凝土带基与管座。抹带即从管座处着手往上抹。抹带之前，应将管口洗净且拭干。管径较大而人可进入管内操作时，除管外壁抹带外，管内缝需用水泥砂浆填塞。
2．钢丝网水泥砂浆抹带接口
如果接口要求有较大的强度，可在抹带层间埋置20号l0mmXl0mm方格钢丝网，如图所示。
钢丝网在管座施工时预埋在管座内。水泥砂浆分两层抹压，第一层抹完后，将管座内侧的钢丝网兜起，紧贴平放砂浆带内；再抹第二层，将钢丝网盖住。钢丝网水泥砂浆抹带接口的闭水性较好，常用作污水管道接口，管座包角多采用1350~或1800。 3．预制套管接口
预制套管与管子间的环向间隙中采用填料配合比水:石棉:水泥=1:3:7的石棉水泥打严实。也可用膨胀水泥砂浆填充。其操作方法与给水管道接口有关内容相同。适用于地基不均匀地段与地基处理后管段有可能产生不均匀沉陷地段的排水管道上。 4。石棉沥青卷材接口
先将接口处管壁刷净烤干，涂冷底子油一层，再以沥青砂浆作粘接剂，按配合比沥青：石棉：细砂：7．5：1．0：1．5制成的石棉沥青卷材粘结于管口处。
石棉沥青卷材接口属于柔性接口，具有一定抗弯、抗折性，防腐性与严密性较好。适用于无地下水地基沿管道轴向沉陷不均匀地段的排水管道上，见图。 图6-21 石棉沥青卷材接口
1一沥青砂浆(厚3mm)；2-石棉沥青卷材；3一沥青玛蹄脂(厚3-6mm) 5．水泥砂浆承插接口
先将混凝土管承口和插口的接口处管壁洗刷干净，再以水泥:砂=1:2.5，水灰比≤0.5水泥砂浆填捣密实承口与插口间环向间隙，并进行适当的养护即可。 值得注意的是应防止水泥砂浆掉人管内底，造成管道流水不畅。
水泥砂浆抹带接口、钢丝网水泥砂浆抹带接口属刚性接口。 预制套管接口、石棉沥青卷材接口、水泥砂浆承插接口属柔性接口。
四合一施工时，在槽底用尺寸合适的方木或其他材料作基础模板,先将混凝土拌合物一次装入模内；浇灌表面宜高出管内底设计高程20—30mm，然后将管子轻放在混凝土面上，对中找正，于管两侧浇筑基座，并随之抹带，养护。 “四合一施工法”。
当小口径管道在土质较好条件下铺设时，可将混凝土平基、稳管、管座与接口合在一起施工，称为“四合一施工法”。此法优点是减少混凝土养护时间及避免混凝土浇筑的施工缝。 四合一安管是在塑性混凝土上稳管，对中找正较困难，因此管径较小的排水管道采用此法施工较为适宜；如遇较大管径，可先在预制混凝土垫块上稳管，然后支模、浇筑管基、抹带和养护。但在预制垫块上稳管，增加了地基承受的单位面积压力，在软弱地基地带易产生不均匀沉陷。因而对于管径较大的钢筋混凝土管采用四合一施工适用于土质较好地段。 图6-20 四合一导木铺管法
(a)在导木上推运管子；(b)在混凝土基础上稳管 (二)塑料类排水管
室外塑料类排水管主要有排水硬聚氯乙烯管、大口径硬聚氯乙烯缠绕管、玻璃钢管等，管内径在100～2000mm范围内。其接口方式主要有承插橡胶圈连接、承插粘接、螺旋连接等，接口施工方法可参考给水管道。
大口径硬聚氯乙烯缠绕管适用于污水、雨水的输送，管内径在300～2000mm范围内，管道一般埋地安装。其覆土厚度在人行道下一般为0.5～lm，车行道下一般为1.0m～l0m。管道允许5％的长期变形度而不会破坏或漏水。 大口径硬聚氯乙烯缠绕管采用螺旋连接方式，即利用管材外表面的螺旋凸棱沟槽以及接头内表面的螺旋沟槽实现螺旋连接，螺纹间的间隙由聚氨酯发泡胶等
密封材料进行密封。连接时，管口及接头均应清洗干净，拧进螺纹扣数应符合设计要求。
管道一般应敷设在承载力≥0.15MPa的地基基础上。若需铺设砂垫层，则按≥90％的密实度震实，并应与管身和接头外壁均匀接触。砂垫层应采用中砂或粗砂，厚度应≥lOOmm。 下管时应采用可靠的软带吊具，平稳、轻放下沟，不得与沟壁、沟底碰撞。
土方回填时，其回填土中碎石屑最大粒径
厚度为0.25～0.3m为宜。管顶以上0.4m至地面，按用地性质要求回填。 (三)排水铸铁管、陶土管及其接口
排水铸铁管质地坚固，抗压与抗震性强，每节管子较长，接头少。但其价格较高，对酸碱的防蚀性较差。主要用于受较高内压、较高水流速度冲刷或对抗渗
漏要求高的场合。如穿越铁路河流、陡坡管、竖管式跌水井的竖管以及室内排水管道等。
陶土管内表面光滑，摩阻小，不易淤积，管材致密，有一定抗渗性，耐腐蚀性好，便于制造。但其质脆易碎，管节短，接头多，材料抗折性能差。适用于排除侵蚀性污水或管外有侵蚀性地下水的自流管及街坊内部排水与城乡排水系统的连接支管。
承插式排水铸铁管及陶土管的接口方式与承插式给水铸铁管接口方式基本相同。 (四)大型排水渠道施工
1．矩形排水渠道
图6-22为一种矩形排水渠道，由砖筑、现浇或装配式钢筋混凝土建成。基础采用C15混凝土浇筑，砖砌渠身≥M7.5水泥砂浆，MU≥7.5砖砌筑，渠顶采用钢筋混凝土盖板，内壁采用1:3水泥砂浆抹面(厚2cm)。此种渠道跨度可达3cm,施工方便。 图6-22 砖砌渠身、钢筋混凝土盖板矩形断面渠道 图6-23 条石砌筑的组合断面渠道
现浇钢筋混凝土管渠施工应注意保证管渠直墙厚度，当跨度≥4m时，管渠顶板的底模应预留2％0~3％0的拱度。变形缝内止水带的设置位置应准确牢固。
混凝土的浇筑应两侧对称进行，高差不宜大于30cm。混凝土达到设计强度标准值的75％以上方可拆模。 2．砌体排水渠道
在石料供应充足的地区，亦可采用条石或毛石砌筑渠道，石料强度MU≥20。图为某地用条石砌筑的组合断面形式的合流排水渠道。渠顶砌成拱形，渠底与渠身扁光、勾缝，水力性能好。
拱形渠道冬期砌筑管渠应采用抗冻砂浆，抗冻砂浆的食盐掺合量应符有关规定。
3．其他形式排水渠道：图6-24为预制混凝土块装配式拱形渠道，渠底混凝土现浇。
图6-25所示的砖砌帐篷式暗渠。图中示出了由拱圈、拱台与倒拱三部分组成的整体式与分离式两种形式的渠道。 预制混凝土块装配式
帐篷式暗渠在土压力与动荷载较大时，可以更好地分配管壁压力，其渠壁较一般圆形断面渠壁要薄，可节省材料。一般情况下，污水排除采用整体式；雨水排除可采用分离式。
三、排水管道闭水试验
(一)闭水试验
污水、雨污水合流及湿陷土、膨胀土地区的雨水管道，回填土前应采取闭水法进行严密性试验。试验管渠应按井距分隔，长度不宜大于lkm，带井试验。试验前，管道两端堵板承载力经核算应大于水压力的合力，应封堵坚固，不得漏水。
管道闭水试验的试验水头应符合规定： 第三节
管道的防腐、防震、保温
一、管道的防腐：内防腐
外防腐
覆盖式防腐法
电化学防腐法
安装在地下的钢管或铸铁管均会遭受地下水，各种盐类、酸与碱的腐蚀，以及杂散电流的腐蚀(靠近电车线路、电气铁路)、金属管道表面不均匀电位差的腐蚀。由于化学和电化学作用，管道将遭受破坏；设置在地面上管道同样受到空气等其他条件腐蚀；预(自)应力钢筋混凝土管铺筑在地下水位以下或地下时，若地下水位或土壤对混凝土有腐蚀作用，亦会遭受腐蚀。因此，对上述几种管道均应作防腐处理。 2)防腐层的配制与操作
沥青涂层即为沥青玛碲脂。采用建筑10号石油沥青，填充料可用高岭土、石棉粉或滑石粉等。其重量配合比为：沥青：高岭土(或石棉粉)：3:1。配制时，先将沥青置于锅内，加热至2300C左右，但不得大于2500C，续加沥青，搅拌至完全熔化，随即可边搅拌边加入粉状高岭土(或石棉粉)，至均匀即成。
外包保护层用聚氯乙烯料工业薄膜或牛皮纸，薄膜的厚度应为0．2mm，拉伸长度≥14.7N／mm2，断裂伸长率≥200％；玻璃布应采用干燥、脱蜡、无捻、封边、网状平纹、中碱的玻璃布。当采用石油沥青涂料时，玻璃布的经纬密度选用8X 8根／cm—12X12根／cm；当采用环氧煤沥青涂料时，玻璃布的经纬密度选用10X12根／cm～12X12根／cm.底漆与面漆涂料应采用同一标号的沥青配制，沥青与汽油的体积比：1:2～3。
涂刷底漆前管段表面应清除油垢、灰渣、铁锈、氧化铁皮等。涂底漆的基面应干燥，除锈后应及时涂刷底漆。涂刷应均匀、饱满，不得有凝块、起泡现象，底漆厚度宜为0.1~0.2mm，管两端150～250mm范围内不得涂刷，以便于管道连接。 工序和要求：
(3)预(自)应力钢筋混凝土管防腐
当预(自)应力钢筋混凝土管防腐铺筑于地下水位以下或土壤对混凝土有腐 蚀作用的地区，可采用沥青麻布防腐层包扎在管外壁予以防腐。
沥青麻布防腐层一般做法为两油两布，即两层沥青涂料，两层沥青麻布或沥 青纤维布。
沥青涂料的配制是先将85％的石油沥青加热到135—150~C，然后使其冷却 到90~(2左右，再将1％的石棉粉徐徐加入，随之搅拌均匀即成。
沥青麻布的做法是先将石油沥青加热熔化，然后冷却到70～80℃，再将洁 净的麻布或纤维布放进溶液中浸透，取出冷却到50℃左右即缠于管子上。 2．电化学防腐法：
排流法
阴极保护法
(1)排流法
直接排流法
选择排流法
金属管道受到来自杂散电流的电化学腐蚀，管道发生腐蚀的地方是阳极电位，在此处管道与电源(如变电站负极或钢轨)的负极之间用低电阻导线(即排流线)连接起来，使杂散电流不经过土壤而直接流回电源去，即达到防腐目的。此法可分为以下两种类型。
1)直接排流法
当金属管道与变电站负极连起来进行排流时，其中仅有一个变电站电源，而且不可能由电源流人逆电流的情况下，两者直接采用排流线连接即可。
2)选择排流法
在排流线上加装一个可以阻止逆电流，只许可正向电流通过的单向选择装置与排流线串联起来的方法。
(2)阴极保护法
牺牲阳极法
外加电流法
由外部施加一部分直流电流给金属管道，由于阴极电流的作用，将金属管道表面上不均匀电位去除，消除腐蚀电位差，以保证金属免受腐蚀。此法可分为如两种类型： 1)牺牲阳极法
采用比被保护金属管道电位更低的金属材料做阳极，与金属管道连接起来，利用两种金属固有的电位差，产生防蚀电流的防腐方法。
2)外加电流法
通过外部直流电源装置，将必要的防腐电流通过地下水或埋置于水中的电极，流人金属管道的方法。所用直流电源一般由交流电经过硒整流的过程而变作直流电的。 (二)防止管道内腐蚀的方法：
涂衬法
1．常用的内衬材料及其配合比
(1)水泥砂浆涂衬
(2)聚合物改性水泥砂浆涂衬 2．涂衬操作要点：
二、管道的防震： (一)管道抗震能力验算 (二)管道与构筑物施工防震措施：
三、管道的保温
管道保温的基本原理是在管内外温差一定的条件下，在管道外表面设置隔热层(保温层)，利用导热系数小的材料，热转移也必然很小的特点，从而使管内基本上保持原有温度。
(一)保温结构的组成
5层
保温结构一般由下述部分构成。
防锈层：一般采用防锈油漆涂刷而成。防锈油漆应采用防锈能力强的油漆。
保温层：保温结构的主要部分，所用保温材料及保温层厚度应符合设计要求。
防潮层：防止水蒸汽或雨水渗入保温材料，以保证材料良好的保温效果和使用寿命。所用材料有沥青及沥青油毡、玻璃丝布、聚乙烯薄膜等。
保护层：保护保温层或防潮层不受机械损伤，增加保温结构的机械强度和防
湿能力。一般采用石棉石膏、石棉水泥、麻刀灰、金属薄板及玻璃丝布等材料。
防腐层及识别标志：一般采用油漆直接涂刷于保护层上，以防止或保护保护层不受腐蚀，同时也起作识别管内流动介质的作用。
保温操作程序是：首先在管外壁涂刷两层红丹防腐油漆，然后设置保温层，再施加保护层，最后施加防腐层及识别标志。 (二)保温层施工
管道、设备和容器的保温应在防锈层及水压试验合格后进行。如需先保温或预先做保温层，应将管道连接处和环形焊缝留出，等水压试验合格后，再将连接处保温。保温层的施工方法较多，具体采用什么方法取决于保温材料的形状和特性，常用的保温方法有以下几种形式。
1．涂抹法保温：
2、充填法保温
3、包扎法保温
4、预制块保温
2．充填法保温：充填法保温是将不定形的松散状保温材料充填于四周由支承环和镀锌铁丝网等组成的网笼空间内。它适用于矿渣棉、玻璃棉、超细玻璃棉等保温材料。这种保温方法所用散状材料重量轻、导热系数小、保温效果好，支承环和外包铁丝网笼不易开裂。但施工麻烦，消耗金属且增加了额外热损失。
除了上述保温方法外还有套筒式保温、缠绕法保温、粘贴法保温、贴钉法保温等。不管采用什么保温，在施工时应符合下述要求：
管道保温材料应粘贴紧密、表面平整、圆弧均匀、无环形断裂，绑扎牢固。
保温层厚度应符合设计要求，厚度应均匀，允许偏差为十5％——10％。
垂直管道作保温时，应根据保温材料的密度和抗压强度，设置支撑托板。一般按3—5m设置1个，支撑托板应焊在管壁上，其位置应在立管支架的上部200mm。
保温管道的支架处应留膨胀伸缩缝。用保温瓦或保温后呈硬质的材料保温时，在直线段上每隔5-7m应留1条间隙为5mm的膨胀缝，在弯管处管径小于
或等于300mm应留1条20—30mm的膨胀缝。膨胀伸缩缝和膨胀缝须用柔性保温
材料(石棉绳或玻璃棉)填充。 除寒冷地区的室外架空管道的法兰，阀门等附件应按设计·要求保温外。一般法兰、阀门、套管伸缩器等不应保温。在其两侧应留70~80mm间隙不保温，并在保温层端部抹60‘～70‘的斜坡，以便维护检修。设备和容器上的人孔，手孔或可拆卸部件附近的保温层端部应做成450斜坡。 (三)保护层施工
保护层常用的材料和形式有沥青油毡和玻璃丝布保护层，玻璃丝布保护层，石棉石膏或石棉水泥保护层，金属薄板保护壳等等。
1．沥青油毡和玻璃丝布保护层：它适用于室外敷设的管道。
2．玻璃丝布保护层：它适合于室内架空及不易受外界碰撞的明装管道.3．石棉石膏或石棉水泥保护层：一般适用于室外及有防火要求的保温管道。
4．金属板保护壳：适用于室内容易碰撞的管道及有防火、美观等特殊要求的地方。 (四)管件保温结构与施工
1。法兰保温结构(见图6-30)：采用预制件与包扎构件。图6-30左侧为预制管壳的法兰保温结构；右侧为包扎式法兰保温结构。
2．阀门保温结构(见图6-31)：图6-31中左侧示出了包扎式阀门保温结构；右侧示出了预制管壳阀门保温结构。
3．弯头保温结构(见图6-32)：采用预制构件时，应考虑弯头处是胀缩变形较大之处，制作时须留一定伸缩余地；采用填充式与包扎式保温结构的施工方法与管道保温结构做法相同。
第四节
管道附属构筑物施工
为了保证室外给水排水管道的正常运行，往往需设置操作及检查等用途的井室，设置保证管道运行的进出水口，设置稳定管道及管道附件的支墩和锚固结构。这些附属构筑物常常采用砖、石等砌体砌筑结构建造，部分采用混凝土或钢筋混凝土结构建造。当采用砖、石砌筑结构时，所用普通黏土砖强度等级不应低于MU7.5；石材应采用质地坚实、无风化和裂纹的料石或块石，其强度等级不应低于MU20；其他砌块材料应符合设计要求；所用水泥砂浆强度等级不低于M7.5，其施工要求见第五章。当采用混凝土或钢筋混凝土结构时，混凝土强度等级及钢筋的配置应符合设计规定，混凝土强度一般不宜小于C20，其施工要求见第三章。
一、井室施工
(一)一般要求
各类井室的井底基础应与管道基础同时浇筑。
砌筑井室时，用水冲净、湿润基础后，方可铺浆砌筑；砌块砌筑必须做到满铺满挤、上下搭砌，砌块间灰缝保持l0mm；对于曲线井室的竖向灰缝，其内侧
灰缝不应小于5mm，外侧灰缝不应大于13mm；砌筑时不得有竖向通缝，且转角
接槎可靠、平整，阴阳角清晰。
砌筑圆桶形井室时，应随时检测直径尺寸。当需要收口时，若为四面收进，则每次收进不应大于30mm；若为三面收进，则每次收进不应大于50mm。
井内踏步应随砌随安，位置准确，踏步安装后，当砌筑砂浆或混凝土未达到规定抗压强度前不得踩踏。
井室内壁应用原浆勾缝，有抹面要求时，内壁抹面应分层压实，外壁用砂浆搓缝并应挤压密实。
井室砌筑或安装至规定高程后，应及时砌筑或安装井圈。当井盖的井座及井圈采用预制构件时，座浆应饱满；采用钢筋混凝土现浇制作时，应加强养护，并不得受到损伤。最后盖好井盖。
冬季施工时，应采取防寒措施；雨季施工时，应防止漂管。 (二)阀门等给水附件井施工
阀门等给水附件井的井底距承口或法兰盘的下缘不得小于l00mm，井壁与承口或法兰盘的外缘的距离，当管径≤400mm时，不应小于250mm；当管径≥500mm时，不应小于350mm。
管子穿越井室壁或井底，应留有30～50mm的环缝，用油麻-水泥砂浆，油麻-石棉水泥或黏土填塞并捣实。阀门等给水附件下应设置混凝土支墩，保证附件不被损坏。
(三)排水检查井施工
排水检查井内的流槽，宜与井壁同时进行砌筑。当采用砌筑时，表面应采用砂浆分层压实抹光，流槽应与上下游底部接顺，管道内底高程应符合表6-21的规定。
排水检查井的预留支管应随砌随安，预留管的直径、方向以及标高应符合设计要求，管与井壁衔接处应严密不得漏水，预留支管管口宜用低强度等级砂浆砌筑封口抹平。排水检查井接入圆管的管口应与井内壁平齐，当接入管的管径大于300mm时，应砌砖圈加固。 (四)雨水口施工
雨水口位置应符合设计要求，不得外扭。雨水支管的管口应与井墙平齐。
雨水口与检查井的连管应直顺、无错口，坡度应符合设计规定。雨水口底座及连管应设在坚实土质上。连管埋设深度较小时，应对埋管进行负荷校核，超过破坏荷载时，对连管应采取必要的加固措施。
(五)质量要求
井盖高程的允许偏差应在±5mm范围内。井壁同管道连接处应采用水泥砂浆填密实，不得漏水。闸阀的启闭杆中心应与井口对中。
雨水口井圈的高程应比周围路面低10～30mm。井圈与井墙应吻合，允许偏差应在±lOmm范围内。井圈与道路边线相邻边的距离应相等，其允许偏差应为lOmm。
检查井允许偏差应符合表6-29的规定。
二、进出水口构筑物施工
进出水口一般分为一字式翼墙和八字式翼墙两种。一字式用于与渠道顺连， 八字式用于与渠道成 900 ~ 1350 交错相接。进出水口若采用石砌时，可采用片石、料石、块石等。有冰冻情况下不可采用砖砌。
(一)施工要求
进出水口构筑物宜在枯水期施工。构筑物的基础应建在原状土上，当地基土 松软或被扰动时，可采用砂石回填、块石砌筑或浇筑混凝土等方法来保证地基符合设计要求。
进出水口的泄水孔必须通畅，不得倒流。
翼墙变形缝应位置准确，安设顺直，上下贯通，其宽度允许偏差为0-5mm。 翼墙背后填土应分层夯实，其压实度不得小于95％；填土时墙后不得有积水；
填土应与反滤层铺设同时进行。
管道出水口防潮门井的混凝土浇筑前，应将防潮闸门框架的预埋件固定，预埋件中心位置允许偏差应为3mm。
护坡干砌时，嵌缝应严密，不得松动；浆砌时灰缝砂浆应饱满，缝宽均匀，无裂缝、无鼓起，表面平整。干砌护坡应使砌体边沿封砌整齐、坚固，不被掏空，必要时应加强护坡。 护坡砌筑的施工顺序应自下而上，石块间相互交错，使砌体缝隙严密，砌块稳定，坡面平整，并不得有通缝、叠砌和架空现象。 (二)质量要求
砌筑护坡坡度不应陡于设计规定；坡面及坡底应平整；坡脚顶面高程允许偏差应在±20mm范围内；砌体厚度不应小于设计规定。
三、管道支墩施工
压力管道为防止管道内水压通过弯头、三通、堵头和叉管等处产生拉力，以至接头产生松动脱节现象，为了保护管道不受破坏，应根据管径大小、转角、管
内压力、土质情况以及设计要求设置支墩或锚定结构。
支墩及锚定结构所采用砖的强度等级应≥MU7.5，片石的强度等级应≥MU20，混凝土或钢筋混凝土的抗压强度应≥Cl0，砌筑用砂浆应≥M5。
管道及管道附件支墩和锚定结构的位置以及尺寸应准确，锚定必须牢固。
支墩应在坚固的地基上修筑。当无原状土做后背墙时，应采取措施保证支墩在受力情况下，不至破坏管道接口。当采用砌筑支墩时，原状土与支墩间应采用砂浆填塞。
管道支墩应在管道接口做完，管道位置固定后修筑。管道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。 第2章
管道的特殊施工 第一节
管道的不开槽施工
管道的不开槽施工是指不开挖地表的条件下完成管线的铺设、更换、修复、检测和定位的工程施工技术。它具有不影响交通、不破坏环境、土方开挖量小等优点，同时，它能消除冬季和雨季对开槽施工的影响，有较好的经济效益和社会 效益。在大多数情况下，尤其是在繁华市区和管线埋深较深时，不开槽施工是明挖施工的极好的替代方法；在特殊情况下，例如无破坏性地穿越公路、铁路、河流、建筑物等，不开槽施工是一种惟一经济可行的施工方法。
管道不开槽铺设施工的管材和形状，采用较多的是抗压强度高、刚度好的预制管道，如钢管、钢筋混凝土管，也可采用其他金属管、塑料管、玻璃钢管和各
种复合管。断面形状采用最多的是圆形，也可采用方形、矩形和其他形状的预制或现浇的钢筋混凝土管沟。 地下管道不开槽敷管的方法很多，常用的有顶管法、盾构法、牵引法、夯管法等。
一、顶管法
(一)基本程序
在敷设管道前，管线的一端事先建造一个工作坑(井)。在坑内的顶进轴线后方布置后背墙、千斤顶，将敷设的管道放在千斤顶前面的导轨上，管道的最前端安装工具管。千斤顶顶进时，以工具管开路，顶推着前面的管道穿过坑壁上的穿墙管(孔)把管道压人土中。与此同时，进入工具管的泥土被不断挖掘排出管外。当千斤顶达到最大行程后缩回，放入顶铁，继续顶进。如此不断加入顶铁，管道不断向土中延伸。当坑内导轨上的管道几乎全部顶人土中后，缩回千斤顶，
吊去全部顶铁，将下一节管段吊下坑，安装在管段的后面，接着继续顶进，如此循环施工，直至顶完全程(图7—1)。
顶管的施工组织应包括以下主要内容：施工现场平面布置图；顶进方法的选用和顶管段单元长度的确定；工作坑位置的选择及其结构类型的设计；顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量；顶力计算和后背设计；洞口的封门设计；测量、纠偏的方法；垂直运输和水平运输布置；下管、挖土、运土或泥水排除的方法；减阻措施；控制地面隆起、沉降措施；地下水排除方法；注浆加固措施；安全技术措施等。
一、顶管法：
(一)基本程序
(二)顶管施工工艺的选择：
分类：开放式
密闭式
按照管前掘进方式不同，顶管施工分为普通掘进式(人工掘进)、挤压式、机械式、半机械式、水力掘进式等；
按照前方防塌方式不同，分为机械平衡、土压平衡、水压平衡、气压平衡等；
按照前方工作面土质稳定性不同，可以采用开放式或密闭式；
按照出土方式不同，可以采用干出土和泥水出土。
根据顶进管道的口径大小，将其分为:
小口径(D
中口径(800mm≤ D
大口径（D≥1800mm)； 1．开放式施工工艺：
(1)手掘式工具管：
优缺点：分类： (2)挤压式工具管：
优缺点： (3)机械式开挖工具管 (4)挤密土层式工具管 机械式开挖工具管 机械式开挖工具管 2．密闭式施工工艺:
(1)水力切削式机头
(2)土压平衡式机头
(3)泥水平衡式机头 (三）. 顶力计算： 影响顶力的主要因素p277，其余自学
(四）工作坑：也称为竖井，是顶管施工起始点、终结点、转向点的临时设施。工作坑中除安装有顶进系统外，还设有导轨、后背及后座墙、密封门、排水坑等设备。
1.位置的选择: 3个因素：地形、管线设计、地面障碍物
6个条件：p278 2．工作坑的种类与尺寸：
种类：顶进坑、转向坑、多向坑、交汇坑、接收坑等
一次顶进长度：向一个方向顶进而又不会因顶力增大而导致管端压裂或后背墙或后座墙破坏所能达到的最大长度， 3．结构形式
工作坑的结构应具备足够的安全度。一般可采用木桩、钢板桩、沉井或地下连续壁支撑形成封闭式框架。当采用永久性构筑物作工作坑时，亦可采用钢筋混
凝土结构等。其结构应坚固、牢靠，能全方向地抵抗土压力、地下水压力及顶进时的顶力。矩形工作坑的四角应加斜撑。
4．后背墙与后背土体： 装配式后背墙时应符合 5条规定：p279 (五)设备安装： 1.导轨
2.千斤顶与油泵
3.顶铁
4.起重设备
(六)顶管施工的接口形式
钢管采用焊接接口。
钢筋混凝土管常用钢胀圈接口、企口接口、“T”形接口、
“F”形接口等几种方式进行连接。P284~285 (七)顶进
管道顶进的过程包括挖土、顶进、运土、测量、纠偏等工序。从管节位于导轨上开始顶进起至完成这一顶管段止，始终控制这些工序，就可保证管道的轴线和高程的施工质量。
1. 开始顶进应具备的条件
开始顶进前应检查准备工作，确认条件具备时方可开始顶进。主要包括：全部设备经过检查并经过试运转；工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合要求；防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施；开启封门的措施。
在软土层中顶进混凝土管时，为防止管节飘移，可将前3—5节管与工具管连成一体。
2．顶进与开挖:手工掘进顶管法的操作要点。p285 ~286
5条 3．长距离顶进的措施:一般一次顶进长度最大达60—100m。
当顶进距离超过一次顶进长度时，可以采用中继间顶进，对向顶进，泥浆套顶进，蜡覆顶进等方法，提高在一个工作坑内的顶进长度，减少工作坑数目。 (八)测量与纠偏
1，测量： 高程
轴线
转动
开始时，常规做法每顶进30cm，测量不少于1次，进入正常顶进作业后，每顶进100cm测量不少于1次。 2．纠偏
为了保证施工质量，必须及时纠偏，做到“勤顶、勤挖、勤测、勤纠”。尤其是在开始顶进阶段，更应及时纠偏。
纠偏方法：
挖土校正法
工具管纠偏法
强制纠偏法 (九)顶管施工的质量标准
顶进管道的施工质量应符合5条规定：P289~290
二、盾构法施工
盾构为一钢制壳体，称盾构壳体，主要由3部分组成，按掘进方向：前部为切削环，中部为支承环，尾部为衬砌环。切削环作为保护罩，在环内安装挖土设备，或工人在切削环内挖土和出土。切削环还可对工作面起支撑作用。 切削环前沿为挖土工作面。在支 承环内安装液压千斤顶等推进机 构。在衬砌坑内衬砌砌块，设有 衬砌机构。当砌完一环砌块后， 以已砌好的砌块作后背，由支承 环内的千斤顶顶进盾构本身，开 始下一循环的挖土和衬砌，如图 所示。
盾构法与顶管法相比有下列特点：顶管法中被顶管道既起掘进空间的支护作用，又是构筑物的本身。顶管法与盾构法在这一双重功能上是相同的，所不同的是顶管法顶入土中的是管段，而盾构法接长的是以管片拼装而成的管环，拼装处是在盾构的后部。两者相比，顶管法适合于较小的管径，管道的整体性好，刚度大。盾构适合于较大的管径，管径越大越显示其优越性。
盾构法施工可以实现曲线顶进。 (一)盾构的尺寸确定：
(二)盾构千斤顶及其顶力计算 (三)盾构的分类和构造：
确定盾构形式时，要考虑到掘进地段的土质、施工段长度、地面情况、管廊形状、管廊用途、工期等因素。
根据挖掘形式，盾构可分为手工挖掘盾构、半机械化盾构和机械化盾构。
根据切削环与工作面的关系，可分开放式或密闭式。
当土质较差，应在工作面上进行全断面或部分断面的支撑。当土质为松散的粉砂、细砂、液化土等，为了保持工作面稳定，应采用密闭式盾构。当需要对工作面进行支撑时，可采用如气压盾构、泥水压力盾构、土压平衡盾构等。 (四)盾构施工步骤要点：
1、下放与始顶
2、盾构掘进的挖土及顶进
3、管片安装与注浆
(五)盾构法施工的给水排水管道质量验收标准
表7-3
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三、其他几种主要的不开槽施工法简介
除顶管法和盾构法以外，还有几种不开槽铺设管道的方法：气动矛铺管法、
夯管锤铺管法、定向钻铺管法。这几种方法国外应用较广，国内刚开始应用，但发展较快。
(一)气动矛辅管法：适用地层必须是可压缩的土层，例如淤泥、淤泥质黏土、软黏土、粉质黏±、黏质粉土、非密实的砂土等。
气动矛可施工的长度与口径有关，小的口径管道的孔长通常不超过15m，较大口径管道的孔长一般在30—50m之间。 (二)夯管锤铺管法
夯管锤类似于卧放的双筒气锤，以压缩空气为动力。夯管锤铺管法与气动矛铺管法不同，施工时夯管锤始终处于管道的末尾，在工作坑内。工作时类似于水平打桩，其冲击力直接作用在钢管上(见图7-36)，这种施工方法仅限于钢管施工。由于管道入土时，土不是被压密或挤向周边，而是将开口的管端直接切入土层，因此可以在覆盖层较浅的情况下施工。由于管道埋置较浅，工作井和接收井相应也较浅，因此可以节省工程投资。 (三)定向钻铺管法：
定向钻的工作原理与液压钻机相类似。在钻先导孔过程中利用膨润土、水、气混合物来润滑、冷却和运载切削下来的土到地面。钻头上装有定向测控仪，可改变钻头的倾斜角度(见图7-38)·。钻孔的长度就是钻杆总长度。先导孔施工完成后，即在拉回钻杆的同时将先导孔扩大，随后拉入需要铺设的管道。 定向钻适用土层为黏土、粉质黏土、黏质粉土、粉砂土等。铺管长度根据土质情况和钻机的能力而定，在黏性土中，大型钻机可达300m。
四、管道更新
城市发展了，原有的管道口径就会显得太小，不能再满足需要，另一种情况是旧管道已经破损不能再使用，而新管道往往没有新的位置可铺设，这两种情况都需要管道更新。
常用的管道更新是指以待更新的旧管道为导向，在将其破碎的同时，将新管拉入或顶入的管道更新技术。这种方法可用相同或稍大直径的新管更换旧管。考虑市区街道人来车往十分繁忙等因素，不开槽施工法更新旧管更显其优越性。相据破碎旧管的方式不同，常见的有破管外挤和破管顶进两种方法。
(一)破管外挤法
破管外挤也称爆管法或胀管法，是利用气动矛破碎旧管道的一种更新办法(见图7-39)。气动矛前端系上一根钢丝绳，由地面绞车拖着前进，气动矛的作用是将旧管道破碎，并挤向四周，新管道随气动矛跟进。如果管道较长，还可以在工作时加顶力。
采用破管外挤法施工，有一定限制：旧管道必须是混凝土管，无配筋；周围主体必定是可以压缩的；适用于同口径管道更新。 (二)破管顶进
如果管道处于较坚硬的土层，旧管破碎后外挤存在困难。此时可以考虑使用破管顶进法。该法是使用经改进的微型隧道施工设备或其他的水平钻机，以旧管为导向，将旧管连同周围的土层一起切削破碎，形成直径相同或更大直径的孔，同时将新管顶入，完成管线的更新，破碎后的旧管碎片和土由螺旋钻杆排出。
破管顶进法主要用于直径100～900mm、长度在200m以内、埋深较大(一股大于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坑，地表需有足够大的工作空间。 第二节
管道穿越河流施工
给水排水管道可采用河底穿越与河面跨越两种形式通过河流。
以倒虹管作河底穿越的施工方法可采用顶管；围堰，河底开挖埋置；水下挖泥，拖运，沉管铺筑等方法。河面跨越的施工方法可采用沿公路桥附设；管桥架设等方法。
一、管道过河方法的选择
管道过河方法的选择应综合考虑以下几个因素：河床断面的宽度、深度、水位、流量、地质等条件；过河管道水压、管材、管径；河岸工程地质条件；施工条件及作业机具布设的可能性等。
对上述因素经过技术经济比较，可参考表7—4予以选择。
二、水下铺筑倒虹管
给水管道河底埋管，为保证不间断供水，过河段一般设置双线，其位置宜设在河床、河岸不受冲刷的地段；两端设置阀门井、排气阀与排水装置，如图7-41所示。为了防止河底冲刷而损坏管道，不通航河流管顶距河底高差不小于0，5m；通航河流其高差不小于1.0m。 排水管道河底埋管的设施要求与施工方法与给水管道河底埋管基本相同.第三节
地下工程交又施工
对任何一个城市而言，街道下部设置有各种地下工程，常出现相互跨穿的交叉情况。此时，应使交叉的管道与管道之间或管道与构筑物之间保持适宜的垂直净距及水平净距。以免给维修作业带来困难，而且极易因应力集中而发生爆管现象，以至产生灾害。
一、管道与管道交叉施工
给水管道从其他管道上方跨越时，若管间垂直净距≥0.4m，一般不予处理；否则应在管间夯实黏土，若被跨越管回填土欠密实，尚需自其管侧底部设置墩柱支承给水管。
当其他管道从给水管下部穿越时，若两种管道同时安装，除其他管道作局部加固于四周填砂外，两管之间的沟槽可采用三七灰土夯实。当其他管道从原建给水管道下方穿越时，若管间垂直净距小于0.40m，可于给水管管底以下包角1350范围内的全部沟槽浇筑混凝土，处理沟槽长度约为给水管管径加0.3m；如遇管间垂直净距大于0.25m时，可于给水管管底以下整个沟槽回填砂夹石或灰土，给水管道可铺筑1350混凝土或砂浆的带形管座，其处理沟槽长度同前。
当给水管与排水于管的过水断面交叉，若管道高程一致，在给水管道无法从排水干管跨越施工的条件下，亦可使排水干管保持管底坡度及过水断面面积不变的前提下，将圆管改为沟渠，以达到缩小高度目的。给水管道设置于盖板上，管底与盖板间所留0．05m间隙中填置砂土，沟渠两侧填夯夹石，如图所示。
二、管道与构筑物交叉施工
(一)给水管道与构筑物交叉施工
当地下构筑物埋深较大，给水管道可从其上部穿越，施工时，应保证管底管底与构筑物顶之间高差不小于0.3m；且使给水管顶与地面之间的覆土厚度不小于0.7m， 对冰冻深度较深的地区而言，还 应按冰冻深度要求确定管道最小 覆土厚度。此外，在给水管道最 高处应安装排气阀并砌筑排气阀 井，如图所示。
当地下构筑物埋深较浅时，给 水管道上跨构筑物不能满足覆土 要求时，给水管道可以从构筑物 下部穿越，施工时要求构筑物基 础下面的给水管道应增设套管。 当构筑物后施工时，须先将给水 管及套管安装就绪之后再修构筑物。 (二)排水管道与构筑物交叉施工
排水管道为重力流，当与构筑物交叉时，仅能采用倒虹管从构筑物底部穿越，如图7-62所示。施工时，要求穿越部分增设套管，倒虹管上下游分别砌筑进水室与出水室。
(三)建筑物建在管道上施工:可采用图7-63所示管道垂直基础处理，于两外墙设置基础梁，且在建筑物内修建过人管沟，便于维修管理。
当建筑物基础建在管道上时，可采用图7-64所示的管道在基础下与基础平行的处理方法做特殊的基础处理。
以上两种条件下施工，管道的管材应采用钢管或铸铁管(铅接口)。
