□刘哲
科技创新
水利工程球墨铸铁管安装的质量控制
□刘哲
球墨铸铁管在输水工程中应用日益广泛，为有效保证其安装质量，确保输水安全通畅，针对球墨铸铁管安装中的关键点、控制要点，提出具体的质量控制措施及施工方法要求，以便类似项目借鉴参考。
水利工程；
球墨铸铁管；
控制要点
近年，河北省对输水、调水工程投资力度不断加大，部分地区水源置换工程及地下水超采综合治理项目持续实施，输水管道采用球墨铸铁管日益广泛。球墨铸铁管管道安装完毕后，承担着沿线居民生活用水及农业灌溉用水任务，为有效保证球墨铸铁管输水安全、运行安全，球墨铸铁管在施工过程中的安装质量控制及管道后期运行维护十分重要。
1.1 进场后管材质量控制
因球墨铸铁管一般经过多次装卸搬运并经长距离运输后，才到达施工现场。球墨铸铁管到达现场后务必经过外观验收合格后再投入现场施工安装使用，从材料进场进行严格质量控制，也是后期保证管道工程正常安全运行前提之一。
球墨铸铁承插管长度检测质量控制要求。按照国家规定，球墨铸铁管标准长度标准有7种，但实际国内各球墨铸铁管厂生产管的标准长度只要2种，6m和8.15m。长度尺寸检测，可以根据到达现场的球墨铸铁管随机抽样，用盒尺检测供货管的长度偏差，标准管长度偏差一般控制在±150mm以内。
球墨铸铁承插管外径及椭圆度检验质量控制要求。球墨铸铁管外径检测可采用环形尺在铸铁管插口处测量外径，其插口外径公差符合GB/T13295-2019规范要求，才算合格。椭圆度检查一般先在插口端目测检查管的椭圆度，若目测椭圆度偏差较大，采用测量设备测量管的最大和最小直径来校核，也可采用通止规进行控制检查，务必保证每根管的椭圆度符合外径公差GB/T13295-2019要求。
球墨铸铁管内径检查质量控制要求。球墨铸铁管内径尺寸是衡量球墨铸铁管生产质量的一个重要指标，直接关系到球墨铸铁管现场安装过程中两根管衔接密封问题。内径检测可采用样板工具或全自动球墨铸铁管内径检测设备，在距端面200mm或200mm以上处横截面上互成直角测量两次，通过计算两次测量结果的平均值来检测内径尺寸。只有检测管材内径公差符合规范要求，管材才能投入使用，确保管道安装质量。
球墨铸铁管壁厚检查质量控制要求。球墨铸铁管的壁厚影响管道后期运行的使用寿命。现场可使用误差范围在±0.1mm内的机械设备或超声波设备来检查球墨铸铁管的生产壁厚，只有壁厚符合规范的允许误差，进场管材才能投入使用。
球墨铸铁管内衬层及终饰层质量控制要求。管内壁衬敷材料应光滑、表面平整、无空鼓、开裂现象，内衬厚度检验可采用在新涂覆的砂浆上插入钢针的方法进行测量，也可采用超声波无损检测设备测量现场管材内衬厚度，管材内衬厚度应符合GB/T17457-2019公称值要求；
球墨铸铁管终饰层可使用超声波探测设备在管材外表面测点至少10个，所有测量点取平均值，得到管材终饰层厚度。测量终饰层的平均厚度应不小于70μm，局部最薄处，应不小于50μm，才算符合质量要求。
对进场管材，务必附带本批次产品的出厂合格证及产品质量证明书。其中产品质量证明书中至少应包括制造商名称或商标、标准编号、产品名称、规格、产品批号、内外防腐涂层数值、水压试验数值或气密性试验数值及力学性能数值等。
1.2 承插口橡胶圈安装质量控制
橡胶圈安装的好坏直接影响着整条输水管线的运行质量，正确安装橡胶圈，保证管道运行通水质量尤为关键。球墨铸铁管橡胶圈安装时，对管径DN800以下的胶圈宜弯成“8”字型或心型，对管径DN800以上的胶圈宜弯成十字型或梅花型装入承口凹槽，并用手压实，橡胶锤辅助砸实，确保安装橡胶圈的各个部位不翘不扭。为保证管材及管件顺利安装，施工时可以在已安装好橡胶圈的内表面和插口外表面均匀涂刷润滑剂，插口涂刷润滑剂至坡口处，以保证安装质量。
1.3 管材及管件安装质量控制
球墨铸铁管安装时质量控制要求。当第一根管下入沟槽时，通常情况是将承口方向朝向水流上游，对中心线进行定位。第二根管用吊装设备提升吊入沟底，与前一根管装配应找水平。用钢丝绳和导链拉入承口（装配用钢丝绳应套胶管，钩头、导链用橡胶保护，以免外壁碰伤）；
采用挖掘机安装时，需在球墨铸铁管与掘斗之间垫上硬木块保护，慢而稳地将球墨铸铁管推入。DN300mm～DN600mm球墨铸铁管可采用1.5t～3t单根导链安装；
DN700mm～DN1200mm球墨铸铁管可采用两根5t～8t导链安装。在弯曲段利用管道接口的借转角度安装时，应先将管子沿直线安装，然后经过计算转至需借转的角度，每节管允许借转的角度为0.5°。管道借转安装过程中需在弧外侧用垫木将已铺好的管身撑稳，以免发生位移。
《北齐书·儒林传序》中的“河外”，包括“河南及青齐之间”，其中“河南”显然指洛阳及其周边地区。十六国时期，除极短暂的时间外，洛阳始终处于北方政权的控制下。加之地处中原四战之地，洛阳既非政治中心，亦非学术中心。直至孝文帝迁洛，洛阳才成为北方的政治文化中心。显然，《北齐书》所描述的洛阳学术是在北魏洛阳时代形成的。那么，洛阳学术为何会接近于南方学术呢?我们认为，这与青齐学术在北魏洛阳朝廷中的盛行有关。
球墨铸铁管管件安装时质量控制要求。由于管件自身重量较轻，在安装采用单根导链时，容易使管件方向发生偏移，导致橡胶圈被挤，不能安装到位。因此可采用双导链平行用力的方法使管件平行安装，胶圈不致被挤压。
球墨铸铁管的管及管件每一根安装完毕，沿插口圆周用钢板尺插入承插口内，直到抵到胶圈的深度，检查所插入深度是否均匀一致，均匀一致后再进行下一根或管件的安装工作。现场安装人员责任心务必到位，确保每根管及管件安装承插到位、检查到位，才能有效保证球墨铸铁管输水运行安全。
1.4 与配件连接施工质量控制
当阀门、排气阀或钢管等为法兰接口时，配件与其连接端必须采用相应的法兰接口，其法兰螺栓孔位置及直径必须与连接端的法兰一致，其中垫片或垫圈位置必须正确，拧紧时应按对称位置相间进行，应防止拧紧过程中产生的轴向拉力导致两端管道拉裂或接口拉脱。连接不同材质的管材采用承插式接口时，配件与其连接端采用相应的承插式接口，配件的加厚承口与球墨铸铁管连接端采用同一压力等级、并考虑胀圆补偿后的承接口，其承插口及密封圈的规格须完全一致。
1.5 各分段连接合拢质量控制
为保证施工进度，球墨铸铁管安装时一般分段实施，最后分段实施的管道合拢质量也是保证工程安全运行的关键因素之一。管道分段实施施工，最后需要合拢时，如果两个插口端间隙较小，且两管夹角较小，可以采用一个标准K型承套进行合拢连接；
如果两个插口端间隙较大，且两管夹角较小，可以采用一个加长型K型承套；
如果两个插口端间隙很大，且两管间隙较大，可以选择两个K型承套加上一个管环来进行合拢。总而言之，根据现场实际情况，选择合适的管道合拢方式，保证合拢质量，是管道正常输水的关键控制要素之一。
1.6 管道回填质量控制
管道回填前必须将管沟内积水和施工时遗留的杂物全部清除，同时管道回填土料，不得含有碎石、砖块、垃圾等杂物。回填应先填实管底，尤其是承口往插口装的方向管底要夯实；
压力管道水压试验前，除接口外，管道两侧及管顶以上回填土料高度不应小于0.5m，水压试验合格后，及时回填沟槽剩余部分。
下管沟的回填土料应顺管子轴向倒翻在管顶上，然后由管顶两侧均匀下料；
管道两侧回填时务必分层夯实，一般管中心线以下每200mm为一层夯实，管中心线以上每300mm为一层夯实，超出管顶500mm以上可以用小型机械压实。接头处有工作坑部位，先把工作坑回填压实后再与管身同步回填，每一层按照设计要求取样，回填检测达到设计密实度后，方可进行下一层回填工作。注意管道回填时要做到管身两侧均匀回填，否则局部沉陷会造成管子位移，影响管道输水运行安全。按照GB50268-2008《给排水管道工程施工及验收规范》中3.5沟槽回填条款规定，对圆形管道回填土其压实度不应小于90%；
管道两侧回填压实度规定，大口径球墨铸铁管回填压实度应控制在90%～95%范围内。
2.1 冬季管道施工质量控制
球墨铸铁管安装时为保证管口具有良好的润滑条件，宜在正温度条件时施工，以减少在低温下涂润滑剂的难度，特别是在冬期施工不得使用冻硬的橡胶圈。管道安装后，管口工作坑及管道两侧及时覆盖保温材料避免管基受冻。
2.2 雨季管道施工质量控制
雨季施工时，管道沟槽两侧的运料口、施工马道、便桥桥头口等均应填筑土埂，使其闭合，防止雨水流入基坑。堆土向基坑的一侧边坡应铲平夯实，避免雨水冲塌。基槽底两侧应设排水沟、集水井，以便及时排除槽内积水。雨季施工时，管道安装一段应回填一段，尽量避免管道暴露在沟槽里，在地下水位高的地段施工时，必须将水位降至槽底0.5m以下，并备好发电机，防止因停电造成水位上升而漂管。
3.1 管道试压段长度
管道试压长度取决于管线的配置和测试的技术要求，一般不宜超过1km。
3.2 管道试压质量控制
试压管线均应在管道沟槽土回填管顶至少不小于0.5m时再试压，特殊要求的接口部位可以不回填；
试压后背应设在原状土上，土质松软时应采取加固措施，同时后背墙面应平整并与管道轴线垂直。试压管段的所有阀门应开启，不允许用闸阀做堵板，末端加设盲板及后背千斤顶。
管道充水浸泡质量要求。试验段充水装置应设置在整个试压段的最低处，充水速度尽量慢，以使管道内空气全部被挤出。试验管段注满水后，宜在不大于工作压力条件下保证球墨铸铁管浸泡24h以上。
确定试验压力标准。管道运行工作压力小于或等于0.5MPa时,选取试验压力为工作压力的2倍；
当管道运行工作压力大于0.5MPa,选取试验压力为工作压力加上0.5MPa。
管道升压质量控制要求。管道升压时，管道的气体应全部排除；
升压过程中，若发现压力表针摆动、不稳，且升压较慢时，应重新排气后再升压。升压过程应检查管道后背、支墩、管身及接口，无异常现象时继续升压。
管道注水质量控制要求。将管道内水压缓缓地升至试验压力并稳压30min，期间如有压力下降可注水补压，但不得高于试验压力，期间检查管道接口、配件等处有无漏水、损坏现象；
有漏水、损坏现象时应及时停止试压，查明原因并采取相应措施后重新试压。
3.3 管道试压控制标准
当管道水压升至试验压力后，停止注水补压，稳定15min；
当15min后压力下降不超过0.03MPa，将试验压力降至工作压力并保持恒压30min，进行外观检查若无漏水现象，则水压试验合格。
3.4 管道冲洗消毒质量控制
管道安装后用于输送原水的给水管道，管道通水运行前应进行冲洗，经水质检验达到标准后，方可投入运行。管道安装后用于配水管网的给水管道并网运行前应进行冲洗与消毒，经水质检验达到标准后，方可允许并网通水投入运行。管道消毒可采用含量不低于20mg/L氯离子浓度的清洁水浸泡24h，对管道再次冲洗，直至水质管理部门取样化验合格为准。□
2022-12-09
刘哲，男，汉族，河北省水利工程局集团有限公司，工程师。
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