地下管道接口金属软连接施工工法-市级优秀工法

地下管道接口金属软连接施工工法

一、前言

金属软管在工业应用中经常作为一种柔性补偿件安装于液体输送系统中，用以补偿管道或机器、设备连接端的相互位移，吸收振动能量，能够起到减震、消音等作用，具有柔性好、质量轻、耐腐蚀、抗疲劳、耐高低温等多项优点。我们可以借鉴金属软管在工业应用中的成功经验，将金属软连接应用于市政工程地下管道接口中，可以避免开挖，变明开挖施工为暗接法施工，本工法详细阐述了地下管道接口金属软连接的施工方法。

1、关键技术

①、综合考虑管径、连接长度、角度、高差、沉降量等

因素，确定适合的波距和峰高，以满足软连接最小弯曲半径和最大变形量的要求。

②、软连接和其他材质的管道焊接必须采用亚弧焊，对

焊接技术要求较高，必须由水平较高的电焊工进行操作。

③、软连接保护套管的细部处理要求较高，其质量直接

影响软连接的使用寿命。

2、本工法获奖情况

本工法荣获中铁十八局集团有限公司局级优秀工法。

二、工法特点

市政工程顶管施工中，新旧管道之间接口传统的作法为钢筋混凝土沉降缝施工方法。这种传统的施工方法必须明开挖施工，施工周期长，开挖深度较大，极易受施工环境的制约而影响正常施工。如开挖范围周边邻近管道、建筑物等，需采取可靠的支护方案，施工措施费用较高，且安全系数较低，易发生基坑塌方，建筑物倾斜、裂缝，既有管线滑移、破坏等事故。

而采用金属软连接方法施工，可避免明开挖采用暗接法施工。无需进行混凝土养护，大大缩短工期；无需开挖及支护，施工成本及安全风险都大大降低。金属软管柔性非常好，能够更好的满足不同基础及新旧管道之间不均匀沉降产生的变形，且金属软连接允许更大的施工偏差，在管道轴线和高差相差较大的情况下，都可以成功的进行连接。金属软连接施工简便易行，优点非常突出，经济效益和社会效益都非常显著。

三、适用范围

本工法运用于顶管管道接口，管径D≤1500时施工最为方便可行，经济合理。

1、可用于相同管径之间的钢管连接。

2、可用不相同管径之间的钢管连接。

3、可用于相同管径之间的钢承口钢筋混凝土管连接。

4、可用于不同管径之间的钢承口钢筋混凝土管连接。

5、可用于相同管径之间的钢管和钢承口钢筋混凝土管连接。

6、可用于不同管径之间的钢管和钢承口钢筋混凝土管连接。

四、工艺原理

金属软连接施工就是利用金属软管在管道内壁进行焊接，从而把两段管道连接成一个整体，这是一种非开挖的连接地下管道的施工方法，所连接的两段管道轴线间的夹角可以为任意角度，施工非常方便，参见下图。

五、工艺流程及操作要点

1、工艺流程

2、操作要点

①、管道轴线、高程复测

在顶管剩余2～3米即将顶进完毕时停止顶进，复测顶管管口及拟连接管道接口处的高程和轴线。

②、设置保护套管

保护套管的作用主要是保护金属软连接免受压力（主要是土

压力）和地下水的腐蚀。为施工方便，管材通常为钢管，壁厚1cm。根据拟连接两段管道的轴线和高程偏差，可初步判定金属软连接的长度，从而可确定保护套管的长度，保护套管以短于金属软连接10～15cm为宜，因套管为钢管，长度可根据实际需要任意确定。保护套管的管径应同于或稍小于顶管管径。

③、接口处调整取土

根据拟连接两段管道的高程和轴线偏差进行调整取土，取土时应向顶管偏差的反方向取土，以消除拟连接两段管道的高程偏差和轴线偏差。反方向取土可解释为：顶管向下偏离时，即应向上取土；顶管向左偏离时，即应向右取土；反之亦然。取土量以刚好能够消除顶管的高程偏差和轴线偏差为宜。

④、保护套管安装

接口处调整取土后，即可进行保护套管安装。当顶管为钢管时，保护套管直接利用顶管本身，将需要长度的套管直接顶进即可；当顶管为钢筋混凝土管时，保护套管可从顶管内部运至接口处进行安装（此时套管管径应稍小于顶管管径）。顶进（安装）时套管和拟连接管道之间的距离为10～15cm时为宜。

保护套管顶进完毕后，应在套管起始位置处和原管道断开（可用气焊切割）。为最大程度地满足变形和不均匀沉降的要求，套管本身也应断开，每段以1米左右为宜，但最少不得少于2段，套管之间缝隙以2～3cm为宜。套管之间的缝隙应在管道内壁用胶粘贴橡胶止水带予以封闭，防止地下水的侵入。橡胶止水带在

套管每侧的粘结宽度不宜小于20cm，橡胶止水带用胶粘结后应用铁锤逐点击实以粘结牢固。粘结剂强度达到100％后，才允许下道工序施工，在此期间，套管不允许承受任何外力作用。

⑤、确定金属软连接管径、长度

根据保护套管的长度和拟连接两段管道轴线夹角，即可确定金属软连接的长度，金属软连接的长度以长于保护套管20cm以上为宜。金属软连接的管径应小于保护套管内径，为方便施工，同时又保证最小的截面流量损失，金属软连接的管径应小于套管管径20cm左右。

⑥、金属软连接加工

金属软连接应在生产厂家定做加工，材质为不锈钢，应不低于SUS304级。金属软连接的波高、波距及壁厚应根据所承受的最大变形、管道工作压力、管径、连接长度等综合确定。通常情况下，金属软连接管径比保护套管管径小20cm左右，此差异可用钢制喇叭口处理，即用A3钢制作一段长30～40cm的喇叭口形状的连接段，直径从软连接直径渐变到保护套管直径。金属软连接外壁应做环氧沥青特加强级防腐处理（三布四油作法）。

⑦、金属软连接安装施工

金属软连接就位后，在两端喇叭口处分别和拟连接的两段管道内壁进行焊接，钢筋混凝土管时和钢承口进行焊接。

六、材料

1、主要材料规格

金属软管总成由内部的金属波纹管、外层的不锈钢丝(或不锈钢带)编织层以及两端的接头构成，其内部使用的波纹管的结构类型根据ISO/TC5黑色金属管及其金属配件技术委员会和金属软管分技术委员会以及中华人民共和国推荐性标准GB/T14525-93《波纹金属软管通用技术条件》的规定分为两种: 螺旋形波纹管(结构如图一所示)，环形波纹管(结构如图二所示)。螺旋波金属软管的波纹呈不间断的螺旋形，其波纹按一定角度轴向延伸构成软管的管体，在世界各国被广泛使用。环形波金属软管具有完整闭合的360度环形波纹，每一个波纹自身都是一个完整的环形波，整个管体就由各个相互串联的环形波构成。

耐压金属软管使用日本进口SUS304（0Cr18Ni9Ti）、SUS316 (OCr17Ni12Mo2)和SUS316L (00Cr17Ni14Mo2)不锈钢制造，柔韧性好，耐腐蚀，耐高低温，减震降噪，密封性强，使用寿命长，质量优于国家推荐性标准GB/T14525－94<<波纹金属软管通用