□劉哲

科技創(chuàng)新

水利工程球墨鑄鐵管安裝的質(zhì)量控制

□劉哲

球墨鑄鐵管在輸水工程中應(yīng)用日益廣泛，為有效保證其安裝質(zhì)量，確保輸水安全通暢，針對球墨鑄鐵管安裝中的關(guān)鍵點(diǎn)、控制要點(diǎn)，提出具體的質(zhì)量控制措施及施工方法要求，以便類似項目借鑒參考。

水利工程；球墨鑄鐵管；控制要點(diǎn)

近年，河北省對輸水、調(diào)水工程投資力度不斷加大，部分地區(qū)水源置換工程及地下水超采綜合治理項目持續(xù)實施，輸水管道采用球墨鑄鐵管日益廣泛。球墨鑄鐵管管道安裝完畢后，承擔(dān)著沿線居民生活用水及農(nóng)業(yè)灌溉用水任務(wù)，為有效保證球墨鑄鐵管輸水安全、運(yùn)行安全，球墨鑄鐵管在施工過程中的安裝質(zhì)量控制及管道后期運(yùn)行維護(hù)十分重要。

1.球墨鑄鐵管安裝質(zhì)量控制

1.1 進(jìn)場后管材質(zhì)量控制

因球墨鑄鐵管一般經(jīng)過多次裝卸搬運(yùn)并經(jīng)長距離運(yùn)輸后，才到達(dá)施工現(xiàn)場。球墨鑄鐵管到達(dá)現(xiàn)場后務(wù)必經(jīng)過外觀驗收合格后再投入現(xiàn)場施工安裝使用，從材料進(jìn)場進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量控制，也是后期保證管道工程正常安全運(yùn)行前提之一。

球墨鑄鐵承插管長度檢測質(zhì)量控制要求。按照國家規(guī)定，球墨鑄鐵管標(biāo)準(zhǔn)長度標(biāo)準(zhǔn)有7種，但實際國內(nèi)各球墨鑄鐵管廠生產(chǎn)管的標(biāo)準(zhǔn)長度只要2種，6m和8.15m。長度尺寸檢測，可以根據(jù)到達(dá)現(xiàn)場的球墨鑄鐵管隨機(jī)抽樣，用盒尺檢測供貨管的長度偏差，標(biāo)準(zhǔn)管長度偏差一般控制在±150mm以內(nèi)。

球墨鑄鐵承插管外徑及橢圓度檢驗質(zhì)量控制要求。球墨鑄鐵管外徑檢測可采用環(huán)形尺在鑄鐵管插口處測量外徑，其插口外徑公差符合GB/T13295-2019規(guī)范要求，才算合格。橢圓度檢查一般先在插口端目測檢查管的橢圓度，若目測橢圓度偏差較大，采用測量設(shè)備測量管的最大和最小直徑來校核，也可采用通止規(guī)進(jìn)行控制檢查，務(wù)必保證每根管的橢圓度符合外徑公差GB/T13295-2019要求。

球墨鑄鐵管內(nèi)徑檢查質(zhì)量控制要求。球墨鑄鐵管內(nèi)徑尺寸是衡量球墨鑄鐵管生產(chǎn)質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，直接關(guān)系到球墨鑄鐵管現(xiàn)場安裝過程中兩根管銜接密封問題。內(nèi)徑檢測可采用樣板工具或全自動球墨鑄鐵管內(nèi)徑檢測設(shè)備，在距端面200mm或200mm以上處橫截面上互成直角測量兩次，通過計算兩次測量結(jié)果的平均值來檢測內(nèi)徑尺寸。只有檢測管材內(nèi)徑公差符合規(guī)范要求，管材才能投入使用，確保管道安裝質(zhì)量。

球墨鑄鐵管壁厚檢查質(zhì)量控制要求。球墨鑄鐵管的壁厚影響管道后期運(yùn)行的使用壽命。現(xiàn)場可使用誤差范圍在±0.1mm內(nèi)的機(jī)械設(shè)備或超聲波設(shè)備來檢查球墨鑄鐵管的生產(chǎn)壁厚，只有壁厚符合規(guī)范的允許誤差，進(jìn)場管材才能投入使用。

球墨鑄鐵管內(nèi)襯層及終飾層質(zhì)量控制要求。管內(nèi)壁襯敷材料應(yīng)光滑、表面平整、無空鼓、開裂現(xiàn)象，內(nèi)襯厚度檢驗可采用在新涂覆的砂漿上插入鋼針的方法進(jìn)行測量，也可采用超聲波無損檢測設(shè)備測量現(xiàn)場管材內(nèi)襯厚度，管材內(nèi)襯厚度應(yīng)符合GB/T17457-2019公稱值要求；球墨鑄鐵管終飾層可使用超聲波探測設(shè)備在管材外表面測點(diǎn)至少10個，所有測量點(diǎn)取平均值，得到管材終飾層厚度。測量終飾層的平均厚度應(yīng)不小于70μm，局部最薄處，應(yīng)不小于50μm，才算符合質(zhì)量要求。

對進(jìn)場管材，務(wù)必附帶本批次產(chǎn)品的出廠合格證及產(chǎn)品質(zhì)量證明書。其中產(chǎn)品質(zhì)量證明書中至少應(yīng)包括制造商名稱或商標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)編號、產(chǎn)品名稱、規(guī)格、產(chǎn)品批號、內(nèi)外防腐涂層數(shù)值、水壓試驗數(shù)值或氣密性試驗數(shù)值及力學(xué)性能數(shù)值等。

1.2 承插口橡膠圈安裝質(zhì)量控制

橡膠圈安裝的好壞直接影響著整條輸水管線的運(yùn)行質(zhì)量，正確安裝橡膠圈，保證管道運(yùn)行通水質(zhì)量尤為關(guān)鍵。球墨鑄鐵管橡膠圈安裝時，對管徑DN800以下的膠圈宜彎成“8”字型或心型，對管徑DN800以上的膠圈宜彎成十字型或梅花型裝入承口凹槽，并用手壓實，橡膠錘輔助砸實，確保安裝橡膠圈的各個部位不翹不扭。為保證管材及管件順利安裝，施工時可以在已安裝好橡膠圈的內(nèi)表面和插口外表面均勻涂刷潤滑劑，插口涂刷潤滑劑至坡口處，以保證安裝質(zhì)量。

1.3 管材及管件安裝質(zhì)量控制

球墨鑄鐵管安裝時質(zhì)量控制要求。當(dāng)?shù)谝桓芟氯霚喜蹠r，通常情況是將承口方向朝向水流上游，對中心線進(jìn)行定位。第二根管用吊裝設(shè)備提升吊入溝底，與前一根管裝配應(yīng)找水平。用鋼絲繩和導(dǎo)鏈拉入承口（裝配用鋼絲繩應(yīng)套膠管，鉤頭、導(dǎo)鏈用橡膠保護(hù)，以免外壁碰傷）；采用挖掘機(jī)安裝時，需在球墨鑄鐵管與掘斗之間墊上硬木塊保護(hù)，慢而穩(wěn)地將球墨鑄鐵管推入。DN300mm～DN600mm球墨鑄鐵管可采用1.5t～3t單根導(dǎo)鏈安裝；DN700mm～DN1200mm球墨鑄鐵管可采用兩根5t～8t導(dǎo)鏈安裝。在彎曲段利用管道接口的借轉(zhuǎn)角度安裝時，應(yīng)先將管子沿直線安裝，然后經(jīng)過計算轉(zhuǎn)至需借轉(zhuǎn)的角度，每節(jié)管允許借轉(zhuǎn)的角度為0.5°。管道借轉(zhuǎn)安裝過程中需在弧外側(cè)用墊木將已鋪好的管身撐穩(wěn)，以免發(fā)生位移。

《北齊書·儒林傳序》中的“河外”，包括“河南及青齊之間”，其中“河南”顯然指洛陽及其周邊地區(qū)。十六國時期，除極短暫的時間外，洛陽始終處于北方政權(quán)的控制下。加之地處中原四戰(zhàn)之地，洛陽既非政治中心，亦非學(xué)術(shù)中心。直至孝文帝遷洛，洛陽才成為北方的政治文化中心。顯然，《北齊書》所描述的洛陽學(xué)術(shù)是在北魏洛陽時代形成的。那么，洛陽學(xué)術(shù)為何會接近于南方學(xué)術(shù)呢?我們認(rèn)為，這與青齊學(xué)術(shù)在北魏洛陽朝廷中的盛行有關(guān)。

球墨鑄鐵管管件安裝時質(zhì)量控制要求。由于管件自身重量較輕，在安裝采用單根導(dǎo)鏈時，容易使管件方向發(fā)生偏移，導(dǎo)致橡膠圈被擠，不能安裝到位。因此可采用雙導(dǎo)鏈平行用力的方法使管件平行安裝，膠圈不致被擠壓。

球墨鑄鐵管的管及管件每一根安裝完畢，沿插口圓周用鋼板尺插入承插口內(nèi)，直到抵到膠圈的深度，檢查所插入深度是否均勻一致，均勻一致后再進(jìn)行下一根或管件的安裝工作?，F(xiàn)場安裝人員責(zé)任心務(wù)必到位，確保每根管及管件安裝承插到位、檢查到位，才能有效保證球墨鑄鐵管輸水運(yùn)行安全。

1.4 與配件連接施工質(zhì)量控制

當(dāng)閥門、排氣閥或鋼管等為法蘭接口時，配件與其連接端必須采用相應(yīng)的法蘭接口，其法蘭螺栓孔位置及直徑必須與連接端的法蘭一致，其中墊片或墊圈位置必須正確，擰緊時應(yīng)按對稱位置相間進(jìn)行，應(yīng)防止擰緊過程中產(chǎn)生的軸向拉力導(dǎo)致兩端管道拉裂或接口拉脫。連接不同材質(zhì)的管材采用承插式接口時，配件與其連接端采用相應(yīng)的承插式接口，配件的加厚承口與球墨鑄鐵管連接端采用同一壓力等級、并考慮脹圓補(bǔ)償后的承接口，其承插口及密封圈的規(guī)格須完全一致。

1.5 各分段連接合攏質(zhì)量控制

為保證施工進(jìn)度，球墨鑄鐵管安裝時一般分段實施，最后分段實施的管道合攏質(zhì)量也是保證工程安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。管道分段實施施工，最后需要合攏時，如果兩個插口端間隙較小，且兩管夾角較小，可以采用一個標(biāo)準(zhǔn)K型承套進(jìn)行合攏連接；如果兩個插口端間隙較大，且兩管夾角較小，可以采用一個加長型K型承套；如果兩個插口端間隙很大，且兩管間隙較大，可以選擇兩個K型承套加上一個管環(huán)來進(jìn)行合攏?？偠灾鶕?jù)現(xiàn)場實際情況，選擇合適的管道合攏方式，保證合攏質(zhì)量，是管道正常輸水的關(guān)鍵控制要素之一。

1.6 管道回填質(zhì)量控制

管道回填前必須將管溝內(nèi)積水和施工時遺留的雜物全部清除，同時管道回填土料，不得含有碎石、磚塊、垃圾等雜物?；靥顟?yīng)先填實管底，尤其是承口往插口裝的方向管底要夯實；壓力管道水壓試驗前，除接口外，管道兩側(cè)及管頂以上回填土料高度不應(yīng)小于0.5m，水壓試驗合格后，及時回填溝槽剩余部分。

下管溝的回填土料應(yīng)順管子軸向倒翻在管頂上，然后由管頂兩側(cè)均勻下料；管道兩側(cè)回填時務(wù)必分層夯實，一般管中心線以下每200mm為一層夯實，管中心線以上每300mm為一層夯實，超出管頂500mm以上可以用小型機(jī)械壓實。接頭處有工作坑部位，先把工作坑回填壓實后再與管身同步回填，每一層按照設(shè)計要求取樣，回填檢測達(dá)到設(shè)計密實度后，方可進(jìn)行下一層回填工作。注意管道回填時要做到管身兩側(cè)均勻回填，否則局部沉陷會造成管子位移，影響管道輸水運(yùn)行安全。按照GB50268-2008《給排水管道工程施工及驗收規(guī)范》中3.5溝槽回填條款規(guī)定，對圓形管道回填土其壓實度不應(yīng)小于90%；管道兩側(cè)回填壓實度規(guī)定，大口徑球墨鑄鐵管回填壓實度應(yīng)控制在90%～95%范圍內(nèi)。

2.球墨鑄鐵管冬雨季施工質(zhì)量控制

2.1 冬季管道施工質(zhì)量控制

球墨鑄鐵管安裝時為保證管口具有良好的潤滑條件，宜在正溫度條件時施工，以減少在低溫下涂潤滑劑的難度，特別是在冬期施工不得使用凍硬的橡膠圈。管道安裝后，管口工作坑及管道兩側(cè)及時覆蓋保溫材料避免管基受凍。

2.2 雨季管道施工質(zhì)量控制

雨季施工時，管道溝槽兩側(cè)的運(yùn)料口、施工馬道、便橋橋頭口等均應(yīng)填筑土埂，使其閉合，防止雨水流入基坑。堆土向基坑的一側(cè)邊坡應(yīng)鏟平夯實，避免雨水沖塌。基槽底兩側(cè)應(yīng)設(shè)排水溝、集水井，以便及時排除槽內(nèi)積水。雨季施工時，管道安裝一段應(yīng)回填一段，盡量避免管道暴露在溝槽里，在地下水位高的地段施工時，必須將水位降至槽底0.5m以下，并備好發(fā)電機(jī)，防止因停電造成水位上升而漂管。

3.球墨鑄鐵管試壓質(zhì)量控制

3.1 管道試壓段長度

管道試壓長度取決于管線的配置和測試的技術(shù)要求，一般不宜超過1km。

3.2 管道試壓質(zhì)量控制

試壓管線均應(yīng)在管道溝槽土回填管頂至少不小于0.5m時再試壓，特殊要求的接口部位可以不回填；試壓后背應(yīng)設(shè)在原狀土上，土質(zhì)松軟時應(yīng)采取加固措施，同時后背墻面應(yīng)平整并與管道軸線垂直。試壓管段的所有閥門應(yīng)開啟，不允許用閘閥做堵板，末端加設(shè)盲板及后背千斤頂。

管道充水浸泡質(zhì)量要求。試驗段充水裝置應(yīng)設(shè)置在整個試壓段的最低處，充水速度盡量慢，以使管道內(nèi)空氣全部被擠出。試驗管段注滿水后，宜在不大于工作壓力條件下保證球墨鑄鐵管浸泡24h以上。

確定試驗壓力標(biāo)準(zhǔn)。管道運(yùn)行工作壓力小于或等于0.5MPa時,選取試驗壓力為工作壓力的2倍；當(dāng)管道運(yùn)行工作壓力大于0.5MPa,選取試驗壓力為工作壓力加上0.5MPa。

管道升壓質(zhì)量控制要求。管道升壓時，管道的氣體應(yīng)全部排除；升壓過程中，若發(fā)現(xiàn)壓力表針擺動、不穩(wěn)，且升壓較慢時，應(yīng)重新排氣后再升壓。升壓過程應(yīng)檢查管道后背、支墩、管身及接口，無異?，F(xiàn)象時繼續(xù)升壓。

管道注水質(zhì)量控制要求。將管道內(nèi)水壓緩緩地升至試驗壓力并穩(wěn)壓30min，期間如有壓力下降可注水補(bǔ)壓，但不得高于試驗壓力，期間檢查管道接口、配件等處有無漏水、損壞現(xiàn)象；有漏水、損壞現(xiàn)象時應(yīng)及時停止試壓，查明原因并采取相應(yīng)措施后重新試壓。

3.3 管道試壓控制標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)管道水壓升至試驗壓力后，停止注水補(bǔ)壓，穩(wěn)定15min；當(dāng)15min后壓力下降不超過0.03MPa，將試驗壓力降至工作壓力并保持恒壓30min，進(jìn)行外觀檢查若無漏水現(xiàn)象，則水壓試驗合格。

3.4 管道沖洗消毒質(zhì)量控制

管道安裝后用于輸送原水的給水管道，管道通水運(yùn)行前應(yīng)進(jìn)行沖洗，經(jīng)水質(zhì)檢驗達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，方可投入運(yùn)行。管道安裝后用于配水管網(wǎng)的給水管道并網(wǎng)運(yùn)行前應(yīng)進(jìn)行沖洗與消毒，經(jīng)水質(zhì)檢驗達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，方可允許并網(wǎng)通水投入運(yùn)行。管道消毒可采用含量不低于20mg/L氯離子濃度的清潔水浸泡24h，對管道再次沖洗，直至水質(zhì)管理部門取樣化驗合格為準(zhǔn)。□

2022-12-09

劉哲，男，漢族，河北省水利工程局集團(tuán)有限公司，工程師。