论文部分内容阅读
【摘要】 既有建筑物改扩建项目中的场区管道改移施工往往面临场地狭小、建筑物及地下管线密集等困难，管道改移的施工质量是改扩建项目能否满足预定使用功能的重要考量之一。本文作者通过改扩建项目工程实例，重点介绍了三种不同类型室外管线改移施工控制要点及检验试验程序。
【关键词】 改扩建；管道；改移
【中图分类号】 TU721+.3【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2014）01-025-02在既有建筑改扩建施工过程中，因为新旧建筑物混杂，空间狭小，改以后的管道位于行车道以下，各类管道的直埋施工必须满足最小间距及最小埋深等要求，因此，既有建筑改扩建项目中的管线施工是改扩建施工中的难点。
本文作者以改扩建项目中的室外管道改移施工为例，重点介绍了三种不同类型室外管线改移施工控制要点及检验试验程序。
1项目概况
某单位因业务扩展原因，需在原场区绿地范围内新建一栋建筑物，因此该绿地下原埋设的消防环管、雨污合流管需要改移；另外根据需要，场区内需新增一条中压A天然气管道。本次管线改移施工共涉及三种材质和规格的管道，分别为：DN110钢质消防管（设计压力1.0Mpa，路面以下最小埋深为870mm）、D300UPVC双壁波纹污水管道（最深埋深在路面以下1440mm，排水坡度4‰）、SDR11 PE80聚乙烯燃气管（设计压力0.4Mpa，路面以下最小埋深为900mm）。
2管道开槽位置及开槽技术要求
2.1确定管道开槽位置。本工程属于改扩建项目，管道开槽位置应综合考虑新设管道与原建筑、新建建筑物、原有管线及新增设管线之间的最小安全距离。由于本工程采用的燃气管线属于化学建材，因此中压A地下燃气管与建筑物间的最小距离不得少于1.5m，与污水管线间距不得小于1.2m，与给水管线间的距离不得小于0.5m，与电力电缆之间的距离不得小于1m。根据上述距离要求，最终确定三条管线都埋设于位于新建建筑与原有建筑之间的车行道下。
2.2确定槽底开挖宽度。消防管、污水管沟槽底部开挖宽度可按照经验公式计算确定：B=D0+2×(b1+b2+b3)。式中B为管道沟槽底部开挖宽度；D0为待埋设管道外径；b1为管道一侧工作面宽度，本工程因空间狭小，取下限300mm；b2为管道一侧的支撑厚度，取150~200mm，本工程取下限150mm；b3为现浇混凝土侧模板厚度。
根据经验公式计算，并考虑现场机械，及日后的道路恢复施工，最终确定消防管与污水管同槽，两者水平净间距取1m，开槽宽度2m；燃气管线单独布设，开槽宽度根据《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(CJJ33-2005)中的相关规定，取600mm。
2.3沟槽开挖与支护。
2.3.1开挖要求：本工程采用机械挖掘，在挖掘过程中，为防止超挖及扰动槽底原状土，在开挖过程中应安排施工人员随时监测开挖深度。在机械开挖至距基底标高200~300mm时，应停止机械挖掘，改为人工开挖至设计标高，并整平槽底。在开挖污水管道基槽过程中应经常测量开挖深度及排水坡度。
2.3.2放坡与支护。本项目开槽位置在原场区道路下，最深沟槽开挖深度为1440mm，扣除路面结构层厚度300mm后，最深挖土深度为1140mm。考虑到原土土质较好（原场区道路路基为灰土回填，路基以下为原状粘性土，有一定自持能力），地下水位较低，为尽量减少路面开挖面积，现场采取直槽开挖，不设支护。同时为避免分级开挖对槽壁的扰动，采取一次开挖至设计深度的方式开挖。局部槽壁土松动部位采用水泥抹面防护。为确保开挖过程的安全，施工过程中严格要求施工方专职安全员及现场监理全程监护开挖过程，以防发生边坡失稳现象，施工机械及堆土不得靠近坑边1m范围，现场开挖土方及时清运出场。
2.3.3超挖处理。因降雨原因造成本工程沟槽开挖后局部槽底土扰动，经现场测量，扰动深度为30mm。为消除扰动影响，现场将受扰动基底土层人工挖除，并回填级配砂石至设计底标高。
3管道安装注意要求
管连接施工的技术控制内容很多，本文仅选择施工过程中易忽略及易发生质量缺陷的施工过程、工艺进行阐述。
3.1钢质消防管焊接注意要点：①从事压力管道的焊工必须持有相应的焊工证；②首次焊接前，应进行焊接工艺评定并制定焊接工艺指导书；③焊接过程中对环境要求较高，不得在雨雪环境中进行焊接，风速>8m/s及相对湿度>90%时不得进行电弧焊；④每道焊缝应一次完成，相邻焊缝起点应错开；⑤压力管道焊缝无损探伤比例不低于10%。
3.2聚乙烯管道热熔连接注意要点：①施工前应进行连接试验，试验接头各项指标合格后方可进行正式施工；②管道热熔连接后，应对全部接头进行外观质量检查；③应抽取不少于10%的接头进行翻边切除检验。
4管道功能性试验技术要求
根据三类管道的性质和使用功能，管道功能性试验顺序安排为先进行污水管道闭水试验，合格并回填后再进行消防压力管道水压试验，最后进行燃气管道功能性试验。
4.1 UPVC双壁波纹污水管道闭水试验。
4.1.1试验前准备：管道及检查井外观质量验收合格；管道未回填且沟内无积水；所有预留孔洞封堵完成；地下水位位于管底以下。
4.1.2试验阶段：本工程D300UPVC双壁波纹管属于雨污合流管，按规范规定，回填前必须进行闭水试验。采用带井试验，每次试验选取5个连续井段。因计算出的试验水头超过上游检查井井口标高，因此试验水头高度取上游检查井井口标高。将试验井段灌满水24h后开始观察，观察时间不少于30min，根据水头下降高度计算渗水量，渗水量不应超过1.38m3/24h·km（0.0046Di）。
4.2钢质消防管功能性试验。本工程水压试验采用注水法进行，评定标准为允许压力降。消防管道设计压力为1.0Mpa，根据规范要求，试验压力取设计压力P+0.5，即1.5Mpa。压力管道水压试验分试验前准备、预试验和主试验三个阶段。
4.2.1试验前准备：试验前应将管道内的杂物冲洗干净；将所有敞口封闭（在试验完成前，不得将消火栓等附件接入管道，不得使用闸阀做为堵板）；管道回填不得低于500mm，并留出焊接接口位置，试验完成前，焊缝不得做防腐处理；压力试验前，预先注水浸泡24h。
4.2.2预试验阶段：将管道内水压缓慢升至1.5Mpa，并稳压30min，期间如有压力降可补水加压；检查焊缝，接口等位置有无渗水变形等现象。
4.2.3主试验阶段：停止补压，在1.5Mpa压力下稳压15min，观察压力表，不允许有压力降；再将管内压力降至1.0Mpa并稳压30min，检查焊缝、接头等位置有无渗水现象，无渗漏为合格。试验合格后应及时进行焊缝处的防腐涂刷，并及将接头位置回填。
4.3PE80（SDR11）聚乙烯燃气管道功能性试验。燃气管道一旦泄漏将造成严重的安全事故，因此投入使用前应严格进行功能性试验，燃气管道功能性试验主要包括管道吹扫、强度试验和严密性试验三个阶段。
4.3.1管道吹扫：管道施工完成后应进行管道吹扫试验，本工程燃气管道长度小于500m，因此采用气体一次吹扫。标准以吹扫口标靶5分钟内无铁锈赃物为合格。
4.3.2强度试验：试验前应具备的条件：①吹扫试验合格；②试验用的仪器仪表在校验有效期内且量程及数量满足规范要求；③除接口位置外，管道已回填至500mm以上。
本工程管道试验采用气压试验，试验压力取设计压力的1.5倍即0.6Mpa。将管内压力缓慢升至0.6Mpa后，稳压1h，用肥皂水对管道接口进行检查，全部接口均无漏气现象为合格。
4.3.3严密性试验：试验前应具备的条件：①管道吹扫试验、强度试验合格；②管道已全线回填完成；③试验用的仪器仪表在校验有效期内且量程及数量满足规范要求。
本工程燃气管道严密性试验气压取设计压力的1.15倍，即0.46Mpa。将试验管段内的气压缓慢升至试验压力后，稳压24h，每小时应记录一次压力值，修正压力降标准根据下式判断：△P'=（H1+B1）-（H2+B2）■。式中：△P'为修正压力降（Pa）；H1、H2为试验开始和结束时的压力计读数（Pa）；B1、B2为试验开始和结束时的气压计读数（Pa）；t1、t2为试验开始和结束时管内气体的温度（0C）。
实际操作中也可取修正压力降指标不大于133Pa作为判别标准。
5柔性管道回填质量控制
本工程所采用的钢管、UPVC波纹管、聚乙烯管都属于柔性管道，柔性管道在回填过程中在土压力的作用下易发生管道变形，管节错位等病害，因此柔性管道的回填质量控制是柔性管道施工质量控制中的关键。
5.1柔性管道回填质量控制要点：①因前述三种柔性管道均埋设于车行道下，管基有效支承角范围内应采用中、粗砂填充密实，再用中、粗砂回填至管顶以上500mm；②管道两侧及管顶以上500mm范围内的回填材料应由沟槽两侧对称运入槽内，不得扔在管上；③管侧及管顶以上500mm范围内的回填材料必须采用人工回填，使用轻型机具夯实，分层填筑厚度不应大于200mm；④本工程消防管道及污水管位于同一沟槽且底标高不同，回填顺序应由低至高。
5.2柔性管道变形率控制指标。钢管变形率不应超过2%；UPVC波纹管及聚乙烯管的变形率不应超过3%；管壁不得出现纵向隆起及横向扁平和其他变形情况；柔性管道回填至设计高程后应在12~24h内测量并记录管道变形率。
6结语
场区直埋管道的材质、规格、类型较为广泛，不同材质、规格及输送介质的管线改移施工的方法可能大相径庭。本文仅根据工程实例总结了上述三种管道改移施工中作者认为需要着重注意的质量控制环节。在实际施工管理中，还应紧抓每个工序与过程的细节，环环相扣，进而保证该分部工程的施工质量，最终为项目整体的成功打下基础。
参考文献
1 王伟杰.市政给排水工程施工质量管理及控制探讨[J].科技与生活，2010（11）
2 国家标准.城镇燃气设计规范GB50028-2006．中国建筑工业出版社，2006
3 高立新.聚乙烯燃气管道工程设计与施工技术要点[j].特种结构，2009（05）
4 国家标准.给水排水管道施工及验收规范GB50268-2008.中国建筑工业出版社，2008
【关键词】 改扩建；管道；改移
【中图分类号】 TU721+.3【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2014）01-025-02在既有建筑改扩建施工过程中，因为新旧建筑物混杂，空间狭小，改以后的管道位于行车道以下，各类管道的直埋施工必须满足最小间距及最小埋深等要求，因此，既有建筑改扩建项目中的管线施工是改扩建施工中的难点。
本文作者以改扩建项目中的室外管道改移施工为例，重点介绍了三种不同类型室外管线改移施工控制要点及检验试验程序。
1项目概况
某单位因业务扩展原因，需在原场区绿地范围内新建一栋建筑物，因此该绿地下原埋设的消防环管、雨污合流管需要改移；另外根据需要，场区内需新增一条中压A天然气管道。本次管线改移施工共涉及三种材质和规格的管道，分别为：DN110钢质消防管（设计压力1.0Mpa，路面以下最小埋深为870mm）、D300UPVC双壁波纹污水管道（最深埋深在路面以下1440mm，排水坡度4‰）、SDR11 PE80聚乙烯燃气管（设计压力0.4Mpa，路面以下最小埋深为900mm）。
2管道开槽位置及开槽技术要求
2.1确定管道开槽位置。本工程属于改扩建项目，管道开槽位置应综合考虑新设管道与原建筑、新建建筑物、原有管线及新增设管线之间的最小安全距离。由于本工程采用的燃气管线属于化学建材，因此中压A地下燃气管与建筑物间的最小距离不得少于1.5m，与污水管线间距不得小于1.2m，与给水管线间的距离不得小于0.5m，与电力电缆之间的距离不得小于1m。根据上述距离要求，最终确定三条管线都埋设于位于新建建筑与原有建筑之间的车行道下。
2.2确定槽底开挖宽度。消防管、污水管沟槽底部开挖宽度可按照经验公式计算确定：B=D0+2×(b1+b2+b3)。式中B为管道沟槽底部开挖宽度；D0为待埋设管道外径；b1为管道一侧工作面宽度，本工程因空间狭小，取下限300mm；b2为管道一侧的支撑厚度，取150~200mm，本工程取下限150mm；b3为现浇混凝土侧模板厚度。
根据经验公式计算，并考虑现场机械，及日后的道路恢复施工，最终确定消防管与污水管同槽，两者水平净间距取1m，开槽宽度2m；燃气管线单独布设，开槽宽度根据《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(CJJ33-2005)中的相关规定，取600mm。
2.3沟槽开挖与支护。
2.3.1开挖要求：本工程采用机械挖掘，在挖掘过程中，为防止超挖及扰动槽底原状土，在开挖过程中应安排施工人员随时监测开挖深度。在机械开挖至距基底标高200~300mm时，应停止机械挖掘，改为人工开挖至设计标高，并整平槽底。在开挖污水管道基槽过程中应经常测量开挖深度及排水坡度。
2.3.2放坡与支护。本项目开槽位置在原场区道路下，最深沟槽开挖深度为1440mm，扣除路面结构层厚度300mm后，最深挖土深度为1140mm。考虑到原土土质较好（原场区道路路基为灰土回填，路基以下为原状粘性土，有一定自持能力），地下水位较低，为尽量减少路面开挖面积，现场采取直槽开挖，不设支护。同时为避免分级开挖对槽壁的扰动，采取一次开挖至设计深度的方式开挖。局部槽壁土松动部位采用水泥抹面防护。为确保开挖过程的安全，施工过程中严格要求施工方专职安全员及现场监理全程监护开挖过程，以防发生边坡失稳现象，施工机械及堆土不得靠近坑边1m范围，现场开挖土方及时清运出场。
2.3.3超挖处理。因降雨原因造成本工程沟槽开挖后局部槽底土扰动，经现场测量，扰动深度为30mm。为消除扰动影响，现场将受扰动基底土层人工挖除，并回填级配砂石至设计底标高。
3管道安装注意要求
管连接施工的技术控制内容很多，本文仅选择施工过程中易忽略及易发生质量缺陷的施工过程、工艺进行阐述。
3.1钢质消防管焊接注意要点：①从事压力管道的焊工必须持有相应的焊工证；②首次焊接前，应进行焊接工艺评定并制定焊接工艺指导书；③焊接过程中对环境要求较高，不得在雨雪环境中进行焊接，风速>8m/s及相对湿度>90%时不得进行电弧焊；④每道焊缝应一次完成，相邻焊缝起点应错开；⑤压力管道焊缝无损探伤比例不低于10%。
3.2聚乙烯管道热熔连接注意要点：①施工前应进行连接试验，试验接头各项指标合格后方可进行正式施工；②管道热熔连接后，应对全部接头进行外观质量检查；③应抽取不少于10%的接头进行翻边切除检验。
4管道功能性试验技术要求
根据三类管道的性质和使用功能，管道功能性试验顺序安排为先进行污水管道闭水试验，合格并回填后再进行消防压力管道水压试验，最后进行燃气管道功能性试验。
4.1 UPVC双壁波纹污水管道闭水试验。
4.1.1试验前准备：管道及检查井外观质量验收合格；管道未回填且沟内无积水；所有预留孔洞封堵完成；地下水位位于管底以下。
4.1.2试验阶段：本工程D300UPVC双壁波纹管属于雨污合流管，按规范规定，回填前必须进行闭水试验。采用带井试验，每次试验选取5个连续井段。因计算出的试验水头超过上游检查井井口标高，因此试验水头高度取上游检查井井口标高。将试验井段灌满水24h后开始观察，观察时间不少于30min，根据水头下降高度计算渗水量，渗水量不应超过1.38m3/24h·km（0.0046Di）。
4.2钢质消防管功能性试验。本工程水压试验采用注水法进行，评定标准为允许压力降。消防管道设计压力为1.0Mpa，根据规范要求，试验压力取设计压力P+0.5，即1.5Mpa。压力管道水压试验分试验前准备、预试验和主试验三个阶段。
4.2.1试验前准备：试验前应将管道内的杂物冲洗干净；将所有敞口封闭（在试验完成前，不得将消火栓等附件接入管道，不得使用闸阀做为堵板）；管道回填不得低于500mm，并留出焊接接口位置，试验完成前，焊缝不得做防腐处理；压力试验前，预先注水浸泡24h。
4.2.2预试验阶段：将管道内水压缓慢升至1.5Mpa，并稳压30min，期间如有压力降可补水加压；检查焊缝，接口等位置有无渗水变形等现象。
4.2.3主试验阶段：停止补压，在1.5Mpa压力下稳压15min，观察压力表，不允许有压力降；再将管内压力降至1.0Mpa并稳压30min，检查焊缝、接头等位置有无渗水现象，无渗漏为合格。试验合格后应及时进行焊缝处的防腐涂刷，并及将接头位置回填。
4.3PE80（SDR11）聚乙烯燃气管道功能性试验。燃气管道一旦泄漏将造成严重的安全事故，因此投入使用前应严格进行功能性试验，燃气管道功能性试验主要包括管道吹扫、强度试验和严密性试验三个阶段。
4.3.1管道吹扫：管道施工完成后应进行管道吹扫试验，本工程燃气管道长度小于500m，因此采用气体一次吹扫。标准以吹扫口标靶5分钟内无铁锈赃物为合格。
4.3.2强度试验：试验前应具备的条件：①吹扫试验合格；②试验用的仪器仪表在校验有效期内且量程及数量满足规范要求；③除接口位置外，管道已回填至500mm以上。
本工程管道试验采用气压试验，试验压力取设计压力的1.5倍即0.6Mpa。将管内压力缓慢升至0.6Mpa后，稳压1h，用肥皂水对管道接口进行检查，全部接口均无漏气现象为合格。
4.3.3严密性试验：试验前应具备的条件：①管道吹扫试验、强度试验合格；②管道已全线回填完成；③试验用的仪器仪表在校验有效期内且量程及数量满足规范要求。
本工程燃气管道严密性试验气压取设计压力的1.15倍，即0.46Mpa。将试验管段内的气压缓慢升至试验压力后，稳压24h，每小时应记录一次压力值，修正压力降标准根据下式判断：△P'=（H1+B1）-（H2+B2）■。式中：△P'为修正压力降（Pa）；H1、H2为试验开始和结束时的压力计读数（Pa）；B1、B2为试验开始和结束时的气压计读数（Pa）；t1、t2为试验开始和结束时管内气体的温度（0C）。
实际操作中也可取修正压力降指标不大于133Pa作为判别标准。
5柔性管道回填质量控制
本工程所采用的钢管、UPVC波纹管、聚乙烯管都属于柔性管道，柔性管道在回填过程中在土压力的作用下易发生管道变形，管节错位等病害，因此柔性管道的回填质量控制是柔性管道施工质量控制中的关键。
5.1柔性管道回填质量控制要点：①因前述三种柔性管道均埋设于车行道下，管基有效支承角范围内应采用中、粗砂填充密实，再用中、粗砂回填至管顶以上500mm；②管道两侧及管顶以上500mm范围内的回填材料应由沟槽两侧对称运入槽内，不得扔在管上；③管侧及管顶以上500mm范围内的回填材料必须采用人工回填，使用轻型机具夯实，分层填筑厚度不应大于200mm；④本工程消防管道及污水管位于同一沟槽且底标高不同，回填顺序应由低至高。
5.2柔性管道变形率控制指标。钢管变形率不应超过2%；UPVC波纹管及聚乙烯管的变形率不应超过3%；管壁不得出现纵向隆起及横向扁平和其他变形情况；柔性管道回填至设计高程后应在12~24h内测量并记录管道变形率。
6结语
场区直埋管道的材质、规格、类型较为广泛，不同材质、规格及输送介质的管线改移施工的方法可能大相径庭。本文仅根据工程实例总结了上述三种管道改移施工中作者认为需要着重注意的质量控制环节。在实际施工管理中，还应紧抓每个工序与过程的细节，环环相扣，进而保证该分部工程的施工质量，最终为项目整体的成功打下基础。
参考文献
1 王伟杰.市政给排水工程施工质量管理及控制探讨[J].科技与生活，2010（11）
2 国家标准.城镇燃气设计规范GB50028-2006．中国建筑工业出版社，2006
3 高立新.聚乙烯燃气管道工程设计与施工技术要点[j].特种结构，2009（05）
4 国家标准.给水排水管道施工及验收规范GB50268-2008.中国建筑工业出版社，2008