1、第十八学时第十二章 管道工程监理控制要点第一节 管道的材料和连接一、概述市政公用工程里的管道工程包括给水管网、排水管网、燃气管网、热力管网等，是一个城市或地区重要的基础设施之一。城镇的地下管网保证了城镇正常的生活和发展。二、管道材料（一）管材的分类市政公用工程的管道材料按其材质可分为金属管、非金属管、复合管三大类。1.金属管（1）钢管广泛用于给水、燃气、供热网管系统。（2）铸铁管特别是球墨铸铁管以其良好的强度、耐腐蚀性能，大量用于给、排水系统及燃气管网系统。（3）铜管具备良好的延展性和化学稳定性，是热力系统和制冷系统的最佳管材。但由于价格较贵，资源相对匮乏而使其应用范围受到限制。2.非金属管材
2、（1）混凝土管及钢筋混凝土管一般用于室外给水、排水（污水、雨水）管网系统。（2）石棉水泥管主要用于室外给排水系统小口径压力管。但由于其强度低使得应用范围日渐缩小，近年已很少在工程中使用。（3）陶土管适用输送具有腐蚀性液体，在市政公用工程的管网系统中已不再使用。（4）塑料管随着近代化学工业的发展，以聚乙烯管、聚丙烯管为代表的各种新型管材的出现，在给、排水系统和燃气供应系统的管网中得到很快推广。而且由于采用不同的添加剂和合成工艺、产生了多种型号、多种化学成份的塑料管，使其应用范围越来越广阔。3.复合管材复合管材是近年来适应工程管材市场需求，结合金属管和塑料管的优点而产生的新型管材。以钢塑复合管、铝
3、塑复合管为代表，既具有金属管材的良好刚性，较高的承压能力，又具有塑料管材较强的抗腐蚀性能和良好的延展性。加之价格相对低廉，使其在室外给、排水及燃气、热力系统中具有广阔的利用前景。（二）常用管材特性比较1.金属管材钢管、球墨铸铁管具有悠久的生产历史，管材的刚性好，适用的地域及气候条件广泛。管道规格、型式多种多样，配套管件齐全，生产工艺成熟，安装施工和连接技术可靠易行。缺点是抗腐蚀性能差，尤其是埋地钢管受土壤电流侵蚀，使用寿命大打折扣；另外就是制造成本较高，价格相对较高。2.非金属管材（1）钢筋混凝土管随制造工艺的改进，使管道呈两种受力状态即预应力钢筋混凝土管和自应力混凝土管，后来又发展有带钢筒的
4、和聚合物衬里的钢筋混凝土压力管。但钢筋混凝土管也有自身难于克服的劣势：自重大、质脆、运输安装不便，耐压性能和抗渗漏性能较低，时有爆管事故发生。此外在管道转向、分支与变径时，目前还必须采用金属管件。（2）塑料管与金属管材相比，塑料管材料宜得，重量轻、运输方便，连接方式多种多样且操作简便。更为可贵的优点是延展性能优良，耐腐蚀极强、具有较强的刚性。塑料管材内壁光滑、不易结垢，输送流体阻力小，且无毒无害，是典型的环保材料。但塑料管对温度变化敏感，使其适用范围及适用寿命都受到限制，塑料管材易老化、随着使用时间的延长易产生变色，变软发粘，变脆和裂纹，而且会产生蠕变现象（随时间延长变形逐渐增大）和应力松弛现
5、象（应变固定随时间延长而应力降低）。（3）复合管材复合管材既具有金属管材的刚性，良好的承压能力，又具有塑料管材的耐腐蚀性和良好的延展性，加之价格方面的低廉，材料宜得，是具有广泛发展前景的优良管材。但复合管也有一些难以克服的缺点，需要不断改进。例如：铝塑复合管往往因长时间的温度变化引起的热胀冷缩造成管壁错位、接口渗漏。钢塑复合管因为其材质坚硬，现场加工难度很大。（三）常用管材价格比较金属管中的钢管（SP）、球墨铸铁管（DIP）；非金属管中的混凝土管（CP）、预应力钢筋混凝土管（PCP）、预应力钢套筒混凝土管（PCCP）；塑料管中的硬聚氯乙烯管（UPVC）、高密度聚乙烯管（HDPE）、以及聚乙烯管
6、（PE）、高联聚乙烯管（PEX）、聚丙烯管（PP）、玻璃纤维增强聚丙烯管（FRPP）、ABS 工程塑料管；复合管中的钢塑复合管、铝塑复合管等等。这些管材都属于预制构件，需要在专门生产厂内预制生产。从上述用量较大的管材的制造成本统计，市政工程中常用管材的价格由低向高的排列是混凝土管（CP）、预应力混凝土管（ PCP）、预应力钢套筒混凝土管（PCCP）、钢管、玻璃纤维增强聚丙烯管（FRPP）、球墨铸铁管（ DIP）。其它如 PE、HDPE、UPVC 、PP、ABS 工程塑料管等，由于总用量的关系尚不便统计，未列入其中。（四）选择管材的主要原则1.遵循国家的相关政策和相关的技术标准规范，因地制宜合理
7、选用。国家的政策和技术标准规范是建设、设计、监理和施工各参建单位进行设计、施工、验收的主要依据，各相关单位及人员都必须遵守。2.根据管材具体使用地点和敷设方式灵活选用管材，一种管材在某地是否适用，除管材自身特性之外，还取决于该地区的自然地理环境、工况条件、资源特点、居民生活水平、社会经济发展状况等因素。另外，建筑物的不同使用功能及性质、标准高低，也直接影响管材的选用。3.管件与连接是管材选用中不容忽视的关键。在选择管材时，人们往往容易忽视管件的配套和配件的性能。4.性价比是选择管材的决定因素。当一种管材在其性能、使用场所、连接方式等均满足使用要求后，价格就成了选用的决定因素。三、管道及其连接（
8、一）管道工程的接口型式管道接口必须具有一定的弹性和抗震性能。同时，无论管道工程的公称直径为多大，只要管节公称直径相同就能够互相连接，而且具有互换性。管道工程的接口形式，根据对接口弹性要求，大致分为三种形式：柔性接口、刚性接口和半柔半刚混合型接口。（二）柔性接口的特点柔性接口是最具有代表性的接口，广泛应用于输送煤气、上水管道、工业用水管道以及其他管道。柔性接口具有下列特点：（1）密封性能良好由于橡胶圈受到压兰紧压，与铸管承口内表面和插口外表面紧密接合，因而可获得充分的气密性和水密性。K 型接口由于圆形橡胶圈部分的作用，可得到更高的密封性。（2）具有可绕性由于橡胶圈具有弹性，铸管承口和压兰的内表面
9、呈圆锥形，因而获得了可绕性使管道能很好地适应地基的少许沉降或振动。（3）良好的伸缩性由于温度的变化，所以铸管产生的伸缩能够容易地被其吸收，不需要特殊的伸缩接头。（4）施工简单迅速使用简单的工具（棘轮扳手或螺丝钳）即可进行迅速而安全的装接工作。根据情况也可在水下作业，因气候影响而延迟施工较少。另外，装接完毕后可以直接加回填土，工程进展顺利。（5）橡胶圈不易老化橡胶圈几乎完全被嵌入承口内槽中，露出部分很少，与氧气的接触少，因而老化的危险性小。（6）能防止电化学腐蚀影响接口的橡胶圈使每根铸管之间互相绝缘，因而电化学腐蚀的影响小。（7）对于接口脱离必须十分重视。四、钢管（一）钢管的分类钢管分为无缝钢管
10、及焊接钢管两大类。普通无缝钢管采用普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金结构钢及合金结构钢制造。制造标准是 GB/T8162。（二）钢管的防腐1.钢管的外防腐（1）涂裹绝缘层法。（2）环氧煤沥青防腐层结构（3）电化学法2.钢管的内防腐（1）水泥砂浆涂层（2）聚合物水泥砂浆涂层（三）钢管的连接1.钢管的焊接2.钢管的法兰连接五、球墨铸铁管（DIP ）（一）球墨铸铁管的发展与现状（二）球墨铸铁管的连接目前常用的接口形式有以下几种：滑入式（T 型）柔性接口、机械式（ K 型）柔性接口、机械式（N 型及 S 型）柔性接口、法兰型刚性接口及若干种特殊类型接口。1. 滑入式 （T 型）柔性接口如图 5-2 所
11、示。2.机械式（K 型）柔性接口机械式（K 型）柔性接口如图 12-1-1 示：图 12-1-1：机械化（K 型）接口1-压兰 2-橡胶圈 3-螺栓及螺母3.机械式（N 型及 S 型）柔性接口机械式 N型及 S型柔性接口是我国专用于城市燃气管道的接口。接口形式如图 12-1-2 和图 12-1-3 所示。图 12-1-2：机械式（N 型）接口 图 12-1-3：机械式（S 型）接口1.螺栓 2.压兰 3.密封圈 4.支撑圈 1.螺栓 2.压兰 3.密封圈 4.隔离圈 5.锁环4.法兰型接口法兰型接口是传统的刚性接口，不具有柔性的特点，通常只在一些特殊的场所使用，如与泵、阀门、消火栓及穿过基础、
12、墙体时避免管道影响时才使用。法兰型接口如图 12-1-4 所示图 12-1-4：法兰型接口 1.螺栓及螺母 2.橡胶圈六、混凝土管和钢筋混凝土管（一）给水管网的混凝土管和钢筋混凝土管在给水管网中常用的是钢筋混凝土压力管，钢筋混凝土压力管按制造工艺及受力情况的不同，分为自应力混凝土管、预应力混凝土管（PCP）、预应力钢筒混凝土（PCCP）三种。（二）排水管网的混凝土管和钢筋混凝土管1.钢筋混凝土排水管规格钢筋混凝土排水管按其规格、尺寸和承受的外压荷载系列可以分为级管和级管。2.混凝土排水管和钢筋混凝土排水管接口形式混凝土排水管和钢筋混凝土排水管接口的接口分为刚性接口和柔性接口两类。排水管道的刚性
13、接口主要有水泥砂浆抹带接口、钢丝网水泥砂浆抹带接口、混凝土套环接口等等形式；柔性接口主要是承插口加密封橡胶圈的形式。（1）水泥砂浆抹带接口 对于管径DN700mm 的管子，可进入管内勾管内缝。管径 DN600mm 的管子，可用麻袋球或其他工具在管内来回拖动，以便将漏进管内的灰浆挤入管缝，或者拖平。见图 12-1-12图：12-1-12 135和 180混凝土基础水泥砂浆抹带接口（2）钢丝网水泥砂浆抹带接口 （3）预制混凝土套环接口 适用于地基不均匀地段或地基经过处理，可能产生不均匀沉陷且位于地下水位以下的管道上。见图 12-1-15、表 12-1-16图 12-1-15 预制混凝土套环建筑油膏
14、接口七、塑料管塑料管材可以广泛地用于给水排水管道工程、燃气热力管道工程，以及医疗、化工、采暖、工业管道、食品加工等领域。（一）聚氯乙烯（PVC）管1.硬聚氯乙烯（PVC U）管硬聚氯乙烯管材是给水排水工程中使用最多的一种塑料管材，是目前国内替代镀锌钢管和灰口铸铁管的主要管材之一，也是我国提倡大力开发推广应用的一种管材。2.硬聚氯乙烯双壁波纹管硬聚氯乙烯双壁波纹管适用于农业排灌、电缆保护及城市排污等领域。硬聚氯乙烯双壁波纹管规格及外形尺寸见图 7-1。图 12-1-16 硬聚氯乙稀双壁波纹管外形尺寸3.氯化聚氯乙烯（PVC C）管氯化聚乙稀管的特点：使用温度范围广：-4095；具有良好的强度和韧
15、性；耐化学腐蚀；具有自熄性的阻燃性能；低热传导性；管壁平洁光滑，输送流体时摩阻系数小，流体附着力低；优异的抗老化性能。其主要应用领域是：建筑空调系统、饮用水管道系统、游泳池及温泉管道、工业管道系统、食品加工业、给水及污水厂管道系统及农业灌溉。（二）聚乙烯（PE）管聚乙烯（PE）是由乙烯单体经过高压或低压聚合而成的一种烯烃类树脂。聚乙烯树脂又分为高密度聚乙烯（HDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）。1.水用聚乙烯管2.高密度聚乙烯（HDPE）缠绕增强管高密度聚乙烯缠绕增强管适用于水利工程、自来水工程输水、市政工程雨水及污水排放、矿井及建筑的通风系统。3.高密度聚乙烯双壁波
16、纹管高密度聚乙烯双壁波纹管适用于水利工程、自来水工程输水、市政工程雨水及污水排放、矿井及建筑物内通风系统。高密度聚乙烯双壁波纹管规格及外形尺寸见图 12-1-17。图 12-1-17 高密度聚乙烯双壁波纹管外形尺寸4.交联聚乙烯（PEX）管交联聚乙烯管适用于饮用水管，建筑物内冷、热水管，供热取暖用管、低温地板辐射采暖系统用管、食品、医药、化学工业 液体、空调冷、热水管及燃气热水器热水管。其综合性能：1、耐温性交联聚乙烯管使用温度为-70 110。2、抗化学腐蚀性能由于交联聚乙烯管具有特殊的网络分子结构，因而即使处于高温条件下也可以输送多种化学物质，而不被腐蚀。3、记忆性能当交联聚乙烯管被加热到
17、适当温度（小于 180）时会变成透明状，再冷却时会恢复到原来的形状。即在使用过程中任何错误的弯曲都可以通过热风枪加以矫正，使用起来更加自如。4、使用寿命约为 50 年。环保性能经过诸多充分论证和化验，交联聚乙烯管是无污染环保的绿色管材，不含任何毒素，也不释放有害物质，燃烧后只产生水和二氧化碳。另外，交联聚乙烯管还具有抗振动、耐冲击、不结垢、不滋生细菌和安装方便等特点。（三）聚丙烯（PP ）管聚丙烯（PP）管的最大特点是耐热性优良，在短期内使用温度可达 100以上（120），正常情况可在 80长期使用。但聚丙烯（PP ）管的脆化温度较高，尺寸收缩率小，对低温的敏感性强，随着温度的下降，力学性能的
18、下降也很明显，从而限制了它的适用范围。1.改性聚丙烯（PP C）管改性聚丙烯管适用于纯净水饮用系统、建筑物内供水系统、煤气天然气输送系统、工业用水及化学介质输送、排放等领域。2.玻璃纤维增强聚丙烯（ERPP）管玻璃纤维增强聚丙烯管适用于石油、化工、医药、冶金、环保及给排水管道输送。（四）ABS 工程塑料管ABS 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚成的热塑性塑料，具有优良的综合性能。ABS 管材的突出优点是具有良好的机械强度和较高的抗冲击韧性，一般是聚氯乙烯的 5 倍。其使用温度范围广（-20 80），该产品除常温型外，还有耐热型、耐寒型树脂。该管一般采用承插式连接，采用溶剂型胶黏剂粘接密封
19、，具有施工单位便、固化速度快、粘接轻度高的特点。ABS 工程塑料管适用于化学工业输送某些腐蚀性流体，亦可用于食品、医药、纯水制备和水处理装置。（五）塑料管的连接方式塑料管形式种类繁多，连接方式也多种多样。主要的连接方式有丝扣连接、承插式连接、法兰连接、胶粘剂粘接及热熔焊结等等。这些连接方式也分成刚性接口和柔性接口两大类。（六）玻璃钢管1.纤维缠绕式玻璃钢管2.HOBAS 离心浇铸玻璃钢管HOBAS 离心浇铸玻璃钢管与传统相比具有以下特点：耐腐蚀性；管接头采用双倒牙密封唇结构，安装迅速，密封性好；内壁光滑；无污染性；管质轻。适用于供水管、排水管、下水管、顶管、内衬管、通风管道、电厂冷却水循环管等
20、。八、直埋敷设供热管第二节 管道工程的施工流程和监理要点一、概述市政工程的管道有：排水（雨水、污水）管道、给水管道、燃气管道、热力管道等，此外还有通讯、电力、照明管线等。管道工程的施工需要经过测量放线，开挖基坑沟槽支撑、平整基底、浇注管基、排管、管道安装接口（顶管施工）、水压试验/闭水试验、沟槽回填等工序。二、排水管道工程施工流程和质量监理（一）排水管道工程监理工作依据（二）排水管道工程施工流程。（图 12-2-1：排水管道施工流程）（三）排水管道工程质量监理工作流程 。排水管道（雨、污水）工程质量监理控制程序框图三、测量放线（一）测量放线的施工要求现场交桩时办妥交接手续。为此要求：1.制定详
21、细的测量方案。2.配备能满足施工精度要求的仪器设备。3.认真测量放线，并将测量放线结果提交报验单给监理。（二）测量放线监理工作要点1.审核施工单位案，确保方案合理，以满足工程质量要求。2.检查施工单位的测量仪器：钢尺、经纬仪、水准仪等是否校验合格有效，以保证其测量精度及测量数据的可靠性。3.监理校核记录应保存，以作为对施工单位认可的依据。4.校测建设单位提供的坐标控制点及水准点。5.对管道的轴线控制桩，攀线桩及临时水准点的设置合理性要加以认定及校核。6.由两个以上施工单位共同进行施工的工程，其衔接处相邻设置的水准点和控制桩，应相互校测，其偏差应进行调整。（三）测量放线质量标准及检测方法四、沟槽
22、开挖（一）沟槽开挖施工流程（见图 12-2-3） 图 12-2-3 沟槽开挖施工工艺流程（二）沟槽开挖监理工作流程，见图 12-2-4（三）沟槽开挖断面型式的选择以下将分述放坡沟槽开挖、列板支护沟槽开挖、板桩支护沟槽开挖。1.放坡沟槽开挖（1）施工要求1）施工单位应认真编制施工组织设计，根据现场的地形地貌及地质条件，根据沟槽开挖的深度，采取降水措施，防止沟槽基底隆起、管涌、边坡滑移和坍方等的发生。（2）监理工作要点1）监理工程师必须认真审查施工单位提交的施工组织设计，重点是边坡及基坑稳定措施，达到上述施工要求。2）监理工程师必须检查进场人员的组成情况，材料、机具及设备的进场情况。3）监理应复查
23、沟槽开挖的中线位置、断面形式、沟槽高程，严防槽底土壤超挖或扰动破坏。4）监理应经常检查巡视工地，对现场安全施工进行动态监控。2.列板支护沟槽开挖（1）施工要求1）横列板及竖列板的尺寸应有足够的强度及刚度。2）横列板放置应水平、板缝严密、板头齐整，其放置深度要到达碎石基础面。3）挖土深度至 1.2m 时，必须撑好头挡板，之后挖撑交替，随挖随撑，必要时提前撑好挡板，一次撑板高度宜为 0.60.8m。4）横撑板应采用组合钢撑板，其尺寸为厚 66.4、宽 1620、长 300400 ，竖列板应采用木撑板，其尺寸为厚 10、宽 20、长 250300，当沟槽宽度为 3m 以内时，撑柱套筒可使用63.56
24、的钢管。5）铁撑柱两头应水平，每层高度应一致，每块竖列板上支撑不应少于两只铁撑柱、上下两块竖列板应交错搭接。6）管节长度在 2m 以下时，铁撑柱的水平间距 2.5m；管节长度为 2.5m 时，支撑水平距离应3m。7）铁撑柱的钢管套筒不得弯曲，支撑应充分绞紧，铁撑柱应垫托木用扒钉或用 8#12#铁丝绑扎牢固，上下沟槽应设安全梯，严禁攀登支撑。（2）监理工作要点1）按上述施工要求检查列板支护。2）开挖过程中，对每道支撑不断检查，是否充分绞紧，防止脱落。3）撑柱的水平间距、垂直间距、头档撑柱、末道撑柱等位置要合理、规范。4）检查是否需采取降水措施及降水措施的有效性。5）参考放坡沟槽开挖的安全措施，对
25、现场安全施工进行动态监控。6）为避免原有地下管线的损坏，应督促施工单位先开挖样洞或样口。（3）质量标准及检验方法用直尺和目测，列板及支撑应符合上述施工要求。沟槽开挖的质量标准、允许偏差见表 4-33.板桩支护沟槽开挖常用的是钢板桩支护，可采用槽钢或拉森板桩。槽钢长度为 612m，拉森板桩长度为 1220m。钢板桩的入土深度应根据沟槽开挖深度、土层性质、施工周期、施工荷载、地面超载（如堆土高度与距离）以及支撑布置等因素经计算后确定。（1）施工要求1）根据沟槽开挖边线先挖钢板桩槽，钢板桩槽宽度为 0.60.8m，应挖至原土层，并暴露地下管线，消除障碍物。2）钢板桩的入土深度经计算确定，选择的钢板桩
26、排列形式要合理。3）钢板桩的咬口要紧密，钢板桩要挺直，打入时要垂直。4）挖土深度至 2m 时，应先据地面 0.60.8m 处撑头道支撑。管顶上的一道支撑与管顶净距20cm，离混凝土基础侧面与板桩之间用砖块或短木填塞稳固后，方可拆除临时支撑。5）钢板桩支撑的水平间距、管节长度在 2m 以下时 2.5m，钢筋混凝土承插管 3m，支撑的垂直间距2m。（2）监理工作要点1）检查钢板桩的施工质量，如入土深度、咬口是否紧密，钢板桩是否垂直。2）注意沟槽挖土与支撑的配合，严格控制随挖随撑。3）检查降水效果，以防支护结构失稳，注意环境安全。（3）质量标准及检验方法1）尺量及目测钢板桩支撑及入土深度，并检查排列形式、垂直度符合施工组织设计的要求。五、管道基础（一）管道基础施工流程（见图 12-2-5）图 12-2-5 地基处理和排水管道基础施工流程（二）管道基础监理工作流程（排水管道平基管座质量监理工作流程（见图）
