U型管非開(kāi)挖修復(fù)管道施工方案

中、低壓燃?xì)夤艿栏脑旃こ淌┕そM織設(shè)計(jì)U型管非開(kāi)挖施工方案（內(nèi)襯高密度聚乙烯HDPE管道）合編前言連續(xù)長(zhǎng)的聚乙烯管用機(jī)械使其壓制成U型，通過(guò)原有的管道插入，用加壓的方法使其恢復(fù)原狀，從而更新修復(fù)已損壞的管道。超過(guò)30年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明這是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法，它能在很少干擾地面交通下得到一條新的管道；此技術(shù)的內(nèi)在優(yōu)點(diǎn)是：能形成改進(jìn)介質(zhì)輸送性能又不泄漏的新管道系統(tǒng)。修復(fù)后的管道系統(tǒng)的介質(zhì)輸送性能可以等于或接近損壞前的舊管道系統(tǒng)，同時(shí)避免了滲漏。最好的優(yōu)點(diǎn)是和過(guò)去容易腐蝕的管材材料相比，聚乙烯管的壽命長(zhǎng)達(dá)50年。國(guó)內(nèi)將高密度聚乙烯襯入管應(yīng)用于中、低壓燃?xì)夤艿栏脑旃こ唐鸩捷^晚，通過(guò)工程實(shí)踐，效果良好，但高密度聚乙烯襯入管材依靠進(jìn)口。江蘇星河集團(tuán)有限公司研制開(kāi)發(fā)的“星河牌”高密度聚乙烯“U”型燃?xì)庥靡r入管材，由中國(guó)石油天然氣第一建設(shè)公司在安徽省蕪湖市長(zhǎng)江路低壓燃?xì)夤芫W(wǎng)改造工程中施工應(yīng)用，改造后的管網(wǎng)經(jīng)通氣運(yùn)行，其各種性能均達(dá)到或超過(guò)原管網(wǎng)的技術(shù)要求。“星河牌”高密度聚乙烯“U”型燃?xì)庥靡r入管材及襯入管施工技術(shù)已經(jīng)在蕪湖、淮南、常州、鎮(zhèn)江等城市燃?xì)夤芫W(wǎng)改造工程中得到廣泛應(yīng)用。目錄一、總則----------------------------------------------------1二、編制依據(jù)------------------------------------------------1三、施工程序和方案------------------------------------------11、內(nèi)襯管道工藝流程--------------------------------------12、施工說(shuō)明及工序技術(shù)要求--------------------------------22.1HDPE管穿插長(zhǎng)度及操作坑確定------------------------22.2舊管道清理------------------------------------------22.3HDPE管道焊接--------------------------------------32.4HDPE管道壓縮、穿插和脹管--------------------------42.5管端法蘭制作----------------------------------------72.6吹掃和試驗(yàn)------------------------------------------82.7管道連接及路面恢復(fù)----------------------------------83、安裝主要技術(shù)要求--------------------------------------93.1主要施工順序----------------------------------------93.2主要部位施工方法及技術(shù)要點(diǎn)--------------------------93.2.1土石方工程---------------------------------------93.2.2管道安裝-----------------------------------------93.2.3土方回填夯實(shí)------------------------------------10四、施工進(jìn)度計(jì)劃--------------------------------------------10五、組織結(jié)構(gòu)------------------------------------------------10六、施工機(jī)具------------------------------------------------11七、文明施工要求--------------------------------------------12八、安全管理------------------------------------------------12附：施工現(xiàn)場(chǎng)（圖一至圖四）總則U型管非開(kāi)挖施工技術(shù)是應(yīng)用于燃?xì)狻U水、污水處理和由傳統(tǒng)原材料如鑄鐵、鋼、混凝土、黏土材質(zhì)以及石棉材質(zhì)的工業(yè)管道的非開(kāi)挖修復(fù)方面的一種理想的技術(shù)?！靶呛优啤盚DPE“U”型燃?xì)庥霉懿模瑢?duì)于特殊場(chǎng)合不便于進(jìn)行開(kāi)挖管道修復(fù)工程具有施工便捷、氣密性好、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、綜合造價(jià)低等特點(diǎn)。許多中、低壓鑄鐵煤氣及天然氣管道因老化，不能滿足煤氣及天然氣輸送的要求，必須進(jìn)行重新鋪設(shè)或改造。經(jīng)考證、調(diào)研和綜合比較，對(duì)原鑄鐵管道采取內(nèi)襯高密度聚乙烯HDPE燃?xì)庥霉艿溃ê?jiǎn)稱HDPE管）。編制依據(jù)施工及工程相關(guān)用圖紙。參照標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范：《燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕艿老到y(tǒng)第1部分:管材》（GB15558.1-2003）《閥門(mén)的檢測(cè)與安裝規(guī)范》（SY／T4102-95）《天然氣管道試運(yùn)投產(chǎn)規(guī)范》（SY/T6233-1996）《城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿拦こ淌┕ぜ膀?yàn)收規(guī)范》（CJJ33-89）《聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程》（CJJ63-95）施工程序和方案1.舊管道內(nèi)襯HDPE管道工藝流程：（見(jiàn)下圖）舊管道清理舊管道清理清理情況檢查HDPE管道焊接HDPE管道縮徑HDPE管道穿插HDPE管道脹徑管端HDPE法蘭制作HDPE管道脹徑檢查強(qiáng)度、氣密試驗(yàn)完成分段修復(fù)直管段兩端開(kāi)挖管端法蘭對(duì)接回填、路面恢復(fù)交樁、測(cè)量2.施工說(shuō)明及工序技術(shù)要求：2.1HDPE管每次穿插長(zhǎng)度及操作坑確定HDPE管段的穿插只能在直管段進(jìn)行，每次的穿插長(zhǎng)度根據(jù)舊管道內(nèi)壁摩擦阻力和HDPE的抗拉強(qiáng)度決定，一般不超過(guò)1500米；從材料本身特性和穿插時(shí)力學(xué)性能方面考慮，HDPE管穿插時(shí)最大轉(zhuǎn)角不宜超過(guò)15°，因此，每段直管段兩端必須取掉彎頭、三通等管件，并根據(jù)一次性穿插的HDPE管道長(zhǎng)度決定穿管操作坑的位置。穿管操作坑的寬度B一般為1.5-2.0米，深度和長(zhǎng)度要根據(jù)待修復(fù)舊管道的深度來(lái)決定：操作坑深度H要比待修復(fù)舊管道管底低0.3米左右，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=（H-0.3）×ctg35°(HDPE管道穿插時(shí)的傾角一般取35°左右)。2.2舊管道清理2.2.1舊管道采用機(jī)械法拖拉清管器方法進(jìn)行清理，清理時(shí)應(yīng)去掉尖銳毛刺、高度大于10mm的局部突起等硬質(zhì)結(jié)垢。（見(jiàn)圖一）圖一舊管道的清理2.2.2清理情況采用小型電動(dòng)拖車(chē)進(jìn)入管道內(nèi)部進(jìn)行檢查，電動(dòng)拖車(chē)上面配備強(qiáng)穿透力的高壓鈉燈和內(nèi)窺系統(tǒng)，并配備現(xiàn)場(chǎng)錄像系統(tǒng)，做實(shí)況錄像。2.3HDPE管道焊接2.3.1HDPE管道在穿插進(jìn)入舊管道前必須進(jìn)行焊接。（見(jiàn)圖二）圖二HDPE管道的焊接2.3.2HDPE管道的焊接設(shè)備和焊接參數(shù)一般由HDPE管道生產(chǎn)廠家提供，熱熔對(duì)接溫度一般控制在200±5℃范圍之內(nèi)；焊接過(guò)程必須嚴(yán)格按照熱熔焊機(jī)使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。2.3.3焊接過(guò)程質(zhì)量控制◎所焊接管道的端面焊接時(shí)必須保持同樣的熔接溫度（夏天必須采取措施防止太陽(yáng)光照射）?！蛟诜蹓m、刮風(fēng)或低溫的環(huán)境下應(yīng)使用帳篷。環(huán)境溫度低于0℃時(shí)帳篷內(nèi)須采取加熱措施。◎焊接期間必須避免各種機(jī)械應(yīng)力，特別是冷卻期間?！蛞押腹芸诒仨毞舛?，以免風(fēng)吹引起管道冷卻?！?yàn)楸ＷC焊接質(zhì)量，要求操作人員持證上崗，并做好熔接記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)包括環(huán)境溫度和氣候條件，管子的直徑和厚度，焊機(jī)的操作壓力和加熱板的設(shè)置溫度等。◎?yàn)楸苊獠僮鬟^(guò)程中將手上油污、汗液等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)沾到所要焊接的部位，操作者應(yīng)帶膠皮手套（新手套一般外表有一層油膜，所以在使用前須用少量無(wú)水乙醇清洗手套），嚴(yán)禁操作者或其他人直接用手接觸焊接部位。◎焊接所需要的機(jī)具應(yīng)保持清潔，焊接前將所需要的機(jī)具放到易于焊接操作的位置，其他人在搬動(dòng)機(jī)具時(shí)不得接觸儀器操作部位，以免操作者在使用中污染手套?！蚝附佣嗣婕凹訜岚逡３指蓛?，做到無(wú)油、無(wú)水、無(wú)灰，如有以上污垢或潮濕，須用干凈毛巾或潔凈長(zhǎng)纖維紙擦凈，禁止用手直接接觸焊接部分。2.4HDPE管道規(guī)格選擇、壓縮、穿插和脹管2.4.1為了保證管道改造后有最大的介質(zhì)輸送截面，要盡量選擇外壁緊貼舊鑄鐵管道內(nèi)壁的HDPE管道，其規(guī)格選擇SDR不大于50或按設(shè)計(jì)要求。2.4.2HDPE管道在進(jìn)行穿插進(jìn)入舊管道之前必須利用設(shè)備壓制成“U”型，當(dāng)壓縮到管端截面積減少至原截面積的70%時(shí)，用超薄粘性膠帶進(jìn)行環(huán)繞捆扎處理，以保證管道在穿插時(shí)“U”型形狀不變。（見(jiàn)圖三、圖四）圖三HDPE管道在穿插前壓縮成U型圖四環(huán)繞捆扎處理后的U型管2.4.3捆扎用超薄型透明膠帶的拉斷極限必須提前進(jìn)行計(jì)算，確保HDPE管道在穿插后能夠順利脹管恢復(fù)原狀。2.4.4壓制成“U”型形狀的HDPE管道在進(jìn)行穿插時(shí)宜前、后兩端受力：前端為鋼索的拖力，后端為壓“U”設(shè)備的給進(jìn)力,避免不均勻受力。（見(jiàn)圖五、圖六）圖五穿插前鋼索與管材的連接圖六壓縮設(shè)備給進(jìn)2.4.5HDPE管穿插時(shí)的牽引力不應(yīng)超過(guò)HDPE管道允許用應(yīng)力的二分之一。PE100的許用應(yīng)力為24Mpa。2.4.6穿插后的HDPE管道內(nèi)注入壓縮空氣（0.2Mpa左右），迸斷周?chē)υ玫某≌承阅z帶，同時(shí)脹開(kāi)HDPE管道，使其外壁緊貼待內(nèi)襯的舊管道內(nèi)壁。2.4.7脹管情況同樣采取小型電動(dòng)拖車(chē)進(jìn)入管道內(nèi)部進(jìn)行檢查，電動(dòng)拖車(chē)上面配備強(qiáng)穿透力的高壓鈉燈和內(nèi)窺系統(tǒng)，并配備現(xiàn)場(chǎng)錄像系統(tǒng)，做實(shí)況錄像。2.5管端法蘭制作管端HDPE法蘭制作也是一種新的施工工藝，是利用HDPE管的本身材料，在管端翻邊壓制而成（成型后的法蘭見(jiàn)圖七）。圖七管端成型后的法蘭2.5.1法蘭的大小要根據(jù)待修復(fù)管道的法蘭的水紋線決定，一般簡(jiǎn)易法蘭的邊和待修復(fù)管道法蘭水紋線重合為宜。2.5.2法蘭形成后，撤掉加熱板，保持一定的壓力直至冷卻。采取自然冷卻的方法，不要采用其他強(qiáng)制性的冷卻方法，以避免產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。2.5.3法蘭中軸線應(yīng)該和管子的中軸線重合，法蘭表面不允許有凹陷、氣泡等現(xiàn)象。2.6吹掃和試驗(yàn)2.6.1分段襯管完畢，要用壓縮空氣進(jìn)行吹掃，吹掃時(shí)要求排氣口空氣流速不低于20米/秒，吹掃應(yīng)用靶板檢查，以5min內(nèi)靶上無(wú)水分、灰塵及其雜物為合格；2.6.2吹掃合格后，方可進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)。中壓管道的強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為0.3Mpa，氣密試驗(yàn)壓力為0.23Mpa;低壓管道的強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為0.15Mpa，氣密試驗(yàn)壓力為0.1Mpa。試驗(yàn)介質(zhì)為空氣。2.6.3強(qiáng)度試驗(yàn)要求達(dá)到試驗(yàn)壓力后，穩(wěn)壓1小時(shí)，沒(méi)有壓降為合格；2.6.4氣密試驗(yàn)要求達(dá)到壓力后，保壓24小時(shí)。2.6.5實(shí)測(cè)壓力降?P'=(P1+B1)-(P2+B2)×（273+T1）/（273+T2）?P'-----實(shí)測(cè)壓力降P1、P2-------試驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)的壓力計(jì)讀數(shù)B1、B2--------試驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)的氣壓計(jì)讀數(shù)T1、T2--------試驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)的管內(nèi)溫度例：DN300管道允許壓力降0.533kPa;2.7管段連接和路面恢復(fù)經(jīng)過(guò)強(qiáng)度、氣密試驗(yàn)后，用甲、乙管（舊鋼制管道修復(fù)直接用鋼制法蘭）、套筒等管件將修復(fù)后的管段連接起來(lái)，就完成了舊管網(wǎng)進(jìn)行內(nèi)襯HDPE管道的分段改造工作。路面恢復(fù)工作遵照規(guī)范、設(shè)計(jì)和道路部門(mén)的要求進(jìn)行。3、安裝鑄鐵管和PE管工程及主要技術(shù)要點(diǎn)3.1主要施工順序確定管位→放線→原始測(cè)量→開(kāi)挖溝槽→施工測(cè)量→驗(yàn)槽→安裝管道→測(cè)量記錄→部分回填→強(qiáng)度試驗(yàn)→氣密性試驗(yàn)→全部回填夯實(shí)→通氣→交付使用3.2主要部位施工方法及技術(shù)要點(diǎn)3.2.1土石方工程土方開(kāi)挖前，由現(xiàn)場(chǎng)工程師按設(shè)計(jì)圖紙放出管道埋設(shè)開(kāi)挖的邊線，用石灰水作出標(biāo)記，在開(kāi)挖過(guò)程中，對(duì)土質(zhì)、地下水位的變化經(jīng)常檢查，作好原始記錄，繪出開(kāi)挖溝槽的斷面圖。若遇基槽內(nèi)有地下水時(shí)，立即用潛水泵將槽內(nèi)的積水抽送道路排污井內(nèi)。溝槽開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度及時(shí)通知業(yè)主、監(jiān)理驗(yàn)溝槽。驗(yàn)收符合設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)行下道工序施工。檢查土方開(kāi)挖狀況，對(duì)土質(zhì)較松的地段要放邊坡或加支撐，以防大面積塌方傷人。符合回填質(zhì)量要求的土方用于回填溝槽，多余土方及時(shí)外運(yùn)出場(chǎng)。3.2.2管道安裝地下燃?xì)夤艿琅c構(gòu)筑物或相鄰管道之間水平、垂直間距應(yīng)滿足設(shè)計(jì)圖紙要求，如受地形限制調(diào)整布置有困難，而又確實(shí)無(wú)法解決時(shí)，經(jīng)與有關(guān)部門(mén)協(xié)商，采取有效措施后，上述距離可適當(dāng)縮小，地下燃?xì)夤艿来┻^(guò)排水管、熱力管溝、聯(lián)合地溝及其它各種用途溝槽時(shí)，應(yīng)將燃?xì)夤芊笤O(shè)于套管內(nèi)，套管伸出構(gòu)筑物外壁不應(yīng)小于規(guī)范要求的水平凈距，地下燃?xì)夤艿绹?yán)禁穿越窨井、電纜井。所有的管材、管道附件等材料均應(yīng)有出廠材料合格證書(shū)，在安裝前按有關(guān)要求進(jìn)行檢查。施工時(shí)做到管基不走線、不下沉。管道安裝完后，應(yīng)用壓縮空氣進(jìn)行吹掃，壓縮空氣流速不小于20m/s，吹掃完后進(jìn)行管道強(qiáng)度試驗(yàn)，壓力為0.15Mpa進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，并對(duì)所有接口處進(jìn)行自檢，保持24小時(shí)經(jīng)換算后無(wú)壓降為合格。3.2.3土方回填夯實(shí)燃?xì)夤艿澜?jīng)試壓合格后，方可進(jìn)行土方回填夯實(shí)?；靥钋跋葘喜蹆?nèi)積水排完干凈，嚴(yán)禁帶水回填，回填土分3層夯實(shí)，符合設(shè)計(jì)及驗(yàn)收規(guī)范要求。四、施工進(jìn)度計(jì)劃1、施工段劃分、施工進(jìn)度計(jì)劃、施工進(jìn)度橫道圖等。2、劃分工段流水節(jié)拍每一工段內(nèi)襯高密度聚乙烯管道的改造，都需要進(jìn)行以下流水節(jié)拍為：開(kāi)挖斷氣切管清管穿管復(fù)徑試壓通氣連接○○○○○五、組織結(jié)構(gòu)根據(jù)本工程實(shí)際情況，以精干高效為原則建立統(tǒng)一的施工管理系統(tǒng)，其中熔焊、穿插連口及試壓為核心流程，掃線、開(kāi)挖、管理、后勤及安全質(zhì)檢為支持流程，組織結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖：施工隊(duì)長(zhǎng)掃線開(kāi)挖組穿插組熔焊組施工隊(duì)長(zhǎng)掃線開(kāi)挖組穿插組熔焊組連口組試壓組安全質(zhì)檢后勤六、施工機(jī)具序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量備注1U型縮徑機(jī)S300臺(tái)12倒鏈2t臺(tái)23空壓機(jī)0.8m3/12.5MMpa臺(tái)24汽車(chē)吊8t輛15卡車(chē)5T輛16客貨車(chē)輛17熱熔焊機(jī)FM--300套18清管牽引機(jī)5T臺(tái)19CCTV成像系統(tǒng)統(tǒng)RC--300套