市政管道工程施工.ppt

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1、市政管道工程施工 緒論 一、市政管道的類型 市政管道工程是市政工程的重要組成部分， 是城市重要的基礎工程設施。市政管道工 程包括： 給水管道 排水管道 燃氣管道 熱力管道 電力電纜 給水管道 主要為城市輸送供應生活用水、生產用水、 消防用水和市政綠化及噴灑用水，包括輸水 管道和配水管網兩部分。 排水管道 主要是及時收集城市生活污水、工業(yè)廢水和 雨水，并將生活污水和工業(yè)廢水輸送到污水 處理廠進行處理后排放，雨水就近排放。以 保證城市的環(huán)境衛(wèi)生和生命財產的安全。 燃氣管道 主要是將燃氣分配站中的燃氣輸送分配到 各用戶，供用戶使用。 熱力管道 供給用戶取暖使用，有熱水管道和蒸汽管道。 電力電纜 為城

2、市輸送電能 按功能可分為動力電纜、照明電纜、電車 電纜等； 按電壓的高低可分為低壓電纜、高壓電纜 和超高壓電纜。 電信電纜 為城市傳送信息 包括：市話電纜、長話電纜、光纖電纜、 廣播電纜、電視電纜、軍隊及鐵路專用通 用電纜等 二、管道綜合布置原則和方法 各種管線布置發(fā)生矛盾時，處理的原則： 未建讓已建、臨時讓永久、小管讓大管、壓 力管讓重力管、可彎管讓不可彎管。 當工程管線交叉敷設時， 自上而下 的排列順 序一般為：電力電纜、電信電纜、熱力管道、 燃氣管道、給水管道、雨水管道、污水管道 三、課程內容及要求 課程主要內容 市政給排水及采暖管道的組成、構造和施工圖識讀； 市政管道的開槽施工方法 ；

3、 盾構施工； 附屬構筑物施工 ； 市政管道施工組織與管理。 考核要求： 平時成績 30%，考試成績 70%，開卷 第一章 市政管道工程 1.1給水管道工程 1.2排水管道工程 1.3其他市政管線工程 取水設施 給水處理設施 居民生活用水 公共設施用水 市政用水 城市消防用水 城 市 污 水 管 道 工業(yè)廢 水處理 工業(yè)用水企業(yè)給水輸配 城市雨水管道 城市污水處理設施廢水凈化后的處置 灌溉農田 廢水深度處理 自 然 水 體 回 用 排放 城市給水輸配 自然降水 再生成品水輸配 1.1 給水管道工程 1.1.1 給水管道系統(tǒng)的組成 取水構筑物：水源取水點 給水由輸水管（渠）：長距離、一般不沿線 供

4、水，兩條平行管，事故供水率 70% 配水管網：分配輸送集中區(qū)域用水 泵站：加壓，滿足水壓要求 水量調節(jié)設施：清水池、水塔、高位水池， 調節(jié)供水和用水的流量差 河 流 圖 1-4（ a） 地表水源給水管道系統(tǒng)示意圖 1-取水構筑物； 2-一級泵站； 3-水處理構筑物； 4-清水池； 5-二級泵站； 6-輸水管； 7-管網； 8-調節(jié)構筑物 按水源的數目分類 （ 1）單水源給水管網系統(tǒng) （ 2）多水源給水管網系統(tǒng) 1 1 3 2 圖 1.5 多水源給水系統(tǒng) 1.1.2 給水管網的布置 1、布置原則 給水管網的主要作用是保證供給用戶所需的 水量 、保證配水管網有適宜的 水壓 、保證供 水 水質 并

5、不間斷供水 。 1.1.2 給水管網的布置 2 、布置形式 按輸水方式分類 （ 1）重力輸水：水源處地勢較高，清水池中 的水依靠重力 進入管網系統(tǒng)，無動力消耗， 較經濟。 （ 2）壓力輸水：依靠泵站加壓輸水。 （ 3）重力、壓力輸水相結合的輸水系統(tǒng) 適用于地形復雜且輸水距離較長。 配水管網布置的基本形式 流量下，水質容易變壞缺點：可靠性差，末端 較省，可發(fā)展成環(huán)狀優(yōu)點：構造簡單，投資樹狀管網 缺點：投資高 能削弱水錘，安全性高優(yōu)點：供水可靠性大，環(huán)狀管網 水錘：在突然停電或者在閥門關閉太快時 ,由于壓力水流的慣性 , 產生水流沖擊波 。 3、配水管網布置要求 按管段的功能均可劃分為配水干管、連

6、接管、配水管和分配 管； 隨水流方向以最短的距離布置一條或數條干管，干管位置應 從用水量較大的街區(qū)通過； 干管距離一般為 500800m左右，連接管之間的距離為 800100m左右； 最小分配管直徑為 100mm，大城市采用 150200mm； 干管高處設排氣閥，低處設泄水閥； 輸水管線坡度小于 1： 1000時，應每個 0.51.0km裝設排氣 閥； 給水管道交叉時最小凈距 0.15m；與其他管道 0.4m，接口不 重疊。 1.1.3 給水管材 對給水管道的要求： 有足夠的強度和剛度，可以承受各種內外力負荷； 有足夠的嚴密性，保證供水有效性； 水力條件好； 安裝簡便、快速可靠、維護作量少。

7、化學穩(wěn)定性高，耐腐、質輕、韌性好； 價格低、使用年限長、折舊費用低。 給水管材?？梢苑譃榻饘俟懿牧?、非金屬管材料和復合材料 三大類。 主要的管材有：球墨鑄鐵管、鋼筋混凝土管、鋼管、塑料管 以及復合式管材。 灰口鑄鐵管（淘汰）：管壁不均勻，有氣孔，有爆管隱患。 球墨鑄鐵管（大量使用） 制作工藝：鐵水加入鎂和鎂合金等金屬，使鐵中的石墨呈 球狀；內襯水泥或樹脂，外噴鋅層 -瀝青層。 優(yōu)點：抗腐蝕性比鋼管好，較好的抗拉和抗彎強度； 缺點：造價高，穿孔腐蝕速度快， 1. 鑄鐵管 連接方式及適用條件 承插式：適用于埋地 法蘭式：適用于明裝或地溝內 或梯唇形橡膠圈柔性接口：圓形、楔形 脹水泥砂漿圈、鉛、石棉

8、水泥、膨剛性接口：油麻、橡膠接口形式 種類： 直縫鋼管、螺旋鋼管、不銹鋼管、鍍鋅鋼管和鋼塑復合管 優(yōu)點：鋼管材質相對輕、強度高、韌性好。 缺點：鋼管水力性能差、防腐處理麻煩、造價高。 適用條件：惡劣和復雜的環(huán)境、大口徑給水管道。 2.鋼管 連接方式： 螺紋：適用 DN100管道 焊接 法蘭 新發(fā)展：薄壁不銹鋼管，橡膠圈環(huán)壓連接 種類： 普通鋼筋混凝土管、自應力混凝土管、預應力混凝土管、預 應力鋼筒鋼筋混凝土管 優(yōu)點： 價格低廉、防腐性能好、能承受較高壓力，有較好的抗?jié)B透 性和耐久性。 缺點： 重量大、質地脆、粗糙系數大、配件少、維修難度大。 適用條件： 長距離輸水管道。 3.鋼筋混凝土管 種類

9、： PCCP-L、 PCCP-E、 優(yōu)點：抗暴、抗?jié)B透和抗腐蝕、使用壽命長 缺點：重量大、質地脆、粗糙系數大、配件少、維修難度大。 適用條件：長距離輸水管道。 4.預應力鋼筒混凝土管（ PCCP） 種類： 聚氯乙烯管（ PVC-U）、聚乙烯（ PE）管、高密度聚乙烯 管（ HDPE）、 ABS管 優(yōu)點 ：強度高、表面光滑、不易結垢、水力性能較好、耐腐 蝕、重量輕、加工機接口方便、施工費用低。 缺點 ：強度低、質地脆、易老化、長距離輸送要有補償措施。 市政給水工程用的不多。 連接方式：粘接、橡膠圈承插、熱熔連接、法蘭連接 5 .塑料管 1.1.4 給水配件 1 給水管配件 作用： 管道銜接 改變

10、水流方向、管徑變化 市政給水鑄鐵管常用連接方式：承插 2 給水管道附件 （ 1） 閥門 調節(jié)管道內流量和水壓，事故時用以隔斷事故管段的設 備 管線上啟方便，適用于中低壓結構簡單，尺寸小，開蝶閥 置收到限制的地方暗桿：安裝和操作的位 明桿：明裝管道 閘閥 : （ 2） 止回閥 用于水泵壓水管上，保護設備免受水錘破壞。 種類：旋啟式止回閥和緩閉式止回閥 （ 4）泄水閥 檢修時排空管道，一般在管線下凹部位安裝 （ 5） 消火栓 地上式：不冰凍地區(qū)、不影響城市交通和市容的地區(qū)； 地下式：須安裝在閥門井內，適用冬季氣溫較低地區(qū)； 規(guī)格：來水口徑 -100mm和 150mm 出水口徑 -65mm和 100

11、mm 流量： 1015L/s （ 3） 排氣閥 排除管道中的氣體，一般安裝在管線的隆起部位。 止回閥 自動排氣閥 消火栓 1.1.5 給水管道構造 1.基礎： 作用 ：防止管道不均勻沉陷造成管道破裂或 接口損失而漏水。 類型 ：天然基礎、砂基礎、混凝土基礎 2. 覆土 作用： 防凍、承載荷載 要求： 一般金屬管道的的最小覆土厚度在車 行道下為 0.7m，人行道下 0.6m；非金屬管道 的覆土厚度不小于 1.01.2m。 1.1.6 給水管網附屬構筑物的構造 閥門井 ：安裝管道附件，使其有良好的操作 和養(yǎng)護環(huán)境。 泄水閥井：需設置排水措施 排氣閥門井 支墩：承受水的推力，防止漏水。 管道超越障礙

12、物： 套管：穿越鐵路、公路或非主要路線 架空管：河谷深、河道變遷快 倒虹管：河谷較淺，沖刷較輕，河道航運繁 忙，不適宜架空管 1.1.7給水管道工程施工圖識讀 1.2排水管道工程 1.2.1排水管道系統(tǒng)的體制 （ 1）合流制 直排式合流制 截流式合流制 完全合流制 （ 2）分流制 完全分流制 不完全分流制 （）直排式合流制 ： 管道系統(tǒng)的布置就近坡 向水體，分若干排出口，混合 的污水未經處理直接排入水體， 我國許多老城市的舊城區(qū)大多 采用的是這種排水體制。 特點：對水體污染嚴重，系統(tǒng)簡單。 這種直排式合流制系統(tǒng)目前不宜采用。 （）截流式合流制 ： 截流管 溢流井 污水廠 這種系統(tǒng)是在沿河 的岸

13、邊鋪設一條截流干 管，同時在截流干管上 設置溢流井，并在下游 設置污水處理廠。 晴天和初降雨 時污水 污水處理廠 排入水體或再 利用 當混合污水的流量 截流干管的輸水能力， 水體部分混合污水 溢流井 特點： 比直排式有了較大的改 進，但在雨天時，仍有部 分混合污水未經處理而直 接排放，成為水體的污染 源而使水體遭受污染。 適用于 對老城市的舊合流制 的改造 上 游 合 流 管 截 流 管 溢 流 堰 溢 流 管 （）完全合流制 是將污水和雨水合流于一條管渠，全部送往污 水處理廠進行處理。 特點 : 衛(wèi)生條件較好， 在街道下，管道綜合也 比較方便， 但工程量較大，初期 投資大，污水廠的運行 管理

14、不便。 采用者不多。 污水廠 2分流制 所謂分流制是指用不同管渠分別收集和輸送生 活污水、工業(yè)廢水和雨水的排水方式。 排除生活污水、工業(yè)廢水的系統(tǒng)稱為 污水排水系統(tǒng) 排除雨水的系統(tǒng)稱為 雨水排水系統(tǒng) 。 根據雨水的排除方式不同，分流制又分為下列兩種 情況： 生活污水 工業(yè)廢水 污水廠 排入水體或再 利用 （）完全分流制 既有污水管道系統(tǒng)，又有雨水管渠系統(tǒng) 雨水 排入水體 雨水排水系統(tǒng) 污水排水系統(tǒng) 污水廠 特點 ：比較符合環(huán)境保 護的要求，但對 城市管渠的一次 性投資較大。 適用于新建城市。 污水廠 （）不完全分流制 這種體制只有污水排水系 統(tǒng)，沒有完整的雨水排水系統(tǒng)。 各種污水通過污水排水系

15、統(tǒng)送 至污水廠，經過處理后排 如城鎮(zhèn)的地勢適宜，不易積水時，或初建城鎮(zhèn)和小區(qū)可采 用不完全分流制，先解決污水的排放問題，待城鎮(zhèn)進一步發(fā)展 后，再建雨水排水系統(tǒng)，完成完全分流制的排水系統(tǒng)。這樣可 以節(jié)省初期投資，有利于城鎮(zhèn)的逐步發(fā)展。 入水體；雨水沿道路邊溝，地面明渠和小河，然后進入較 大的水體。 污水廠溢流井主干管 （ 3）半分流制： 既有污水排 水系統(tǒng)，又有雨 水排水系統(tǒng)。 初降雨水 污水廠 排入水體或再 利用 后續(xù)雨水 排入水體 雨水排水系統(tǒng) 雨水跳躍井 在老城市的改造中，常采用截流式合流制 ，充分利用原 有的排水設施，與直排式相比，減小了對環(huán)境的危害， 但仍有部分混合污水通過溢流井直接排

16、入水體。 不完全分流制排水系統(tǒng)，初期投資少，有利于城鎮(zhèn)建 設的分期發(fā)展，在 新建城鎮(zhèn)和小區(qū)可考慮采用 這種體 制；半分流制衛(wèi)生情況比較好，但管渠數量多，建造 費用高，一般僅在地面污染較嚴重的區(qū)域（如某些工 廠區(qū)等）采用。 排水體制的選擇 1.2.2排水管道系統(tǒng)的組成 作用： 承擔污（廢）水的收集、輸送或壓力調節(jié)和 水量調節(jié)任務，起到防止環(huán)境污染和防止洪澇災害 的作用 。 組成： 排水管道系統(tǒng)一般由廢水收集設施、排水管 道、水量調節(jié)池、提升泵站、廢水輸水管（渠）和 排放口等組成。如圖 1-10所示。 圖 1-10 排水管道系統(tǒng)示意圖 1-排水管道； 2-水量調節(jié)池； 3-提升泵站； 4-輸水管道

17、（渠）； 5-污水處理廠 河流 1.污水管道系統(tǒng)的組成： 小區(qū)污水管道系統(tǒng)：接戶管、小區(qū)支管、 小區(qū)干管、小區(qū)主干管和檢查井、泵站等 附屬構筑物。 市政污水管道系統(tǒng)：支管、干管、主干管 和檢查井、泵站、出水口及事故排出口等 構筑物。如下圖示 2.雨水管道系統(tǒng)的組成 小區(qū)雨水管道系統(tǒng) 市政雨水管道系統(tǒng) 1.2.3 排水管道系統(tǒng)的布置 1布置形式 正交式：地勢向水體適當傾斜。 截流式：在正交基礎上發(fā)展，減輕水體污 染 平行式：地勢向較大傾斜 分區(qū)式：地勢高差相差很大 分散式：中央地勢高，地勢向周圍傾斜 環(huán)繞式：分散式的發(fā)展 確定排水區(qū)界，劃分排水流域； 污水廠和出水口位置的選定； 污水管道的布置與

18、定線； 確定污水管道系統(tǒng)的 控制點； 確定污水管道在街道下的具體位置； 污水管道系統(tǒng)布置 1. 充分利用地形，就近排入水體； 2. 根據街區(qū)及道路規(guī)劃布置雨水管道： a.雨水管渠應平行與道路敷設，宜布置在人行道和草地下，不宜設在交通 量大的干道下； b.路寬大于 40m時，應考慮在道路兩側分別設置雨水管道； c.管頂最小覆土深度宜為：人行道下 0.6m，車行道下 0.7m； d.壓力管接入自流管渠時，應有消能設施； e.污水管道、合流管道與生活給水管道相交時，應敷設在生活給水管道的 下面 3. 合理布置雨水口： a.一般在道路交叉口的匯水點、低洼地段均設置雨水口； b.雨水口間距宜為 25 5

19、0m。連接管串聯雨水口個數不宜超過 3個。雨水 口連接管長度不宜超過 25m； 4. 采用明渠和暗渠相結合的形式； 2.雨水管道（渠）系統(tǒng)布置 1.2.4排水管材 1排水管材的要求 足夠的強度，能抵抗內外壓力和雜質沖刷 磨損； 具抗腐蝕性（污水、地下水）； 不透水（污水不透出、地下水不透入）； 內壁光滑，阻力小，排水通暢； 就地取材，可預制管件，節(jié)省費用。 常用的排水管渠 混凝土管和鋼筋混凝土管 陶土管 金屬管 其他管材 混凝土管和鋼筋混凝土管 管口形式 ：承插式、企口式、平口式。 特點： 管徑不超過 450mm，長度多為 1m。 可就地取材，價格較低。 適應于排除雨水和污水。 抗酸、堿侵蝕性

20、差。 管節(jié)短，接口多，抗沉降、抗震性差。 大口徑管的自重大，搬運不便。 陶土管 內外壁光滑、不透水、耐磨、抗腐蝕。 管徑一般不超過 600mm，管長在 0.81.0m之間。 質脆易碎，不宜遠運； 管節(jié)短，接頭多，施工麻煩。 主要用于排除工業(yè)酸性廢水 。 金 屬 管 常用的有鑄鐵管和鋼管 ; 在外力很大或對滲漏要求特別高的場合下使用 在穿越鐵路時，在土蹦或地震地區(qū)； 在距給水管道或房屋基礎較近時； 在壓力管線上或施工特別困難的場合 采用鋼管時必須涂刷耐腐蝕的涂料并注意絕緣， 以防銹蝕。 其他管材 漿砌磚、石渠道； 雙壁波紋管 HDPE雙壁波紋管 UPVC雙壁波；紋 管 1.2.5 排水管道構造

21、構成： 基礎、管道、覆土 保證管材及其接口強度滿足要求外，還應 保證在使用中不致因地面荷載引起損壞。 10.2 排水管渠系統(tǒng)上的構筑物 檢查井 跌水井 水封井 換氣井 沖洗井 溢流井 測流井 雨水口 、 連接暗 井 倒虹管 、 管橋 出水口 檢查井 作用 ：便于定期檢查、清通。 要求 ：為了便于清通檢查井之間的管段應 是直通的，既不彎曲斷面又沒有變化。 設置 ：管道交匯處、轉彎、管道尺寸或坡 度改變、跌水處及相隔一定距離的直線管 段上。 組成 ：基礎、井底、井身、井蓋和蓋座。 分類 ：雨水檢查井和污水檢查井；合流制 采用雨水檢查井 不要下人的淺井， 井徑一般在 500700mm； 需要下人檢查

22、的 井口應大于 800mm為宜 跌水井 設置：當檢查井中上下游管渠的管底落差 12米 。 跌水井內應有減速、防沖及消能設施。 形式：豎管式（適應于管徑等于或小于 400mm管道）、溢流堰式（適應于大于 400mm管道）。 當上下游管渠的管底跌落差小于 1m時，只 把檢查井低部作成斜坡，不做跌水。 管道轉彎處不宜設跌水井 。 水封井 當工業(yè)廢水中能產生引起爆炸或火 災的氣體時，管道中必須設置水封 井。 作用：阻隔易燃氣體流通，阻隔水 面游火。 位置：設在產生上述廢水的生產裝 置、儲罐區(qū)等的廢水排出口處。 換氣井 作用：避免有機物發(fā)酵產生的 氣體遇火爆炸，排除有害氣體， 保證工人檢修安全。 溢流井

23、 設置：截流式合流制排水系統(tǒng)。 作用：晴天截流混合污水進污 水廠，雨天部分混合污水溢流入 水體。 形式：截流槽式、溢流堰式 沖洗井 作用：污水管道內的流速不能保證自 請時，為防止淤塞。 分類：人工沖洗、自動沖洗。 設置：管徑小于 400mm的管道上。 雨水口 設置：設在雨水管道或合流管道上。 作用：收集地面雨水。 位置：交叉路口、路側邊溝等低洼 處。 構造：進水箅、連接管、井身。 形式：邊溝式、側石式、聯合式 。 連接暗井 設置：當管徑大于 800mm 時，雨水口的連接管可通 過連接暗井與雨水管道連 接。 倒虹管 設置：排水管道遇到河流、山澗、洼地或 地下構筑物時。 組成：進水井、管道、出水井

24、。 形式：直管式、折管式。 注意的問題 ： 應盡可能與障礙物正交，穿越河道的倒虹管應選 擇不易被沖刷的地段及埋深較小的部位。 管頂與河床垂直距離不易小于 0.5m 工作管線不少于兩條。 防止淤積的措施 提高管內流速，一般采用 1.21.5m/s,不易 小于 0.9m/s，當達不到 0.9m/s 時，應加定 期沖洗措施。 最小管徑 200mm。 進水井低部設沉泥槽。 折管式倒虹管的上行管與水平線夾角小于 或等于 300。 合流制管道設倒虹管時，應按旱流污水量 校核流速。 管 橋 設置：當管道穿越谷地時， 可架橋敷設管道。 優(yōu)點：易于施工、造價低。 適用：小流量。 出水口 位置：根據排水水質、下游

25、用水情況、水體流量、 水位變化、波浪等確定 設置： 當污水需和水體水流充分混合時，出水口長距離 伸入水體分散出水。 污水管渠出水口采用淹沒式，管頂標高在常水位 下。雨水管渠出水口采用非淹沒式，其管底標高 最好在水體最高水位以上以免水體水倒灌。 形式：一字型、八字型、門字型。 第二章 市政管道開槽施工 2.1 明溝排水 2.2 人工降低地下水位 2.3 溝槽開挖 2.4 溝槽支撐 2.5 管道的敷設與安裝 2.6 溝槽回填 第三章 市政管道不開槽施工 3.1 掘進頂管法 3.2 特種頂管施工技術 3.3 非開挖鋪管新技術簡介 第四章 盾構施工 4.1 盾構的組成和施工原理 4.2 盾構施工 第五章 附屬構筑物施工及管道維護管理 5.1 渠道施工 5.2 倒虹管施工 5.3 附屬構筑物施工及附件安裝 5.4 市政管道維護和管理 第六章 市政管道工程施工組織與管理 6.1 市政管道工程施工組織設計舉例 6.2 市政管道工程施工管理 混凝土基礎 閥門井 水表井