探析市政給水管網(wǎng)施工的技術(shù)要點(diǎn)

張紹萍

摘要：給水管網(wǎng)是給水工程中很重要的組成部分，分析和優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)，可以規(guī)避潛在的風(fēng)險(xiǎn)，使其更好地發(fā)揮功能，保障人們用水的安全。本文主要以市政給水管網(wǎng)為研究對(duì)象，歸納和分析其施工技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：市政給水；管網(wǎng)施工；技術(shù)要點(diǎn)

1引言

給水管網(wǎng)工程是給水工程中很重要的組成部分，所需建設(shè)投資也很大，一般約占給水工程總投資的70%～80%。給水管網(wǎng)系統(tǒng)直接服務(wù)于民眾，與人們生活和生產(chǎn)活動(dòng)息息相關(guān)，其中任何一部分發(fā)生故障，都可能對(duì)人們生活、生產(chǎn)及消防等產(chǎn)生極大影響。因此，合理地進(jìn)行給水管道工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理，保證其系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)地正常運(yùn)行，滿足生活和生產(chǎn)的需要，無(wú)疑是非常重要的。

2市政給水管網(wǎng)系統(tǒng)概述

2.1系統(tǒng)組成

給水管網(wǎng)系統(tǒng)承擔(dān)城鎮(zhèn)供水的輸送、分配、壓力調(diào)節(jié)和水量調(diào)節(jié)任務(wù)，起到保障用戶用水的作用。其工程設(shè)計(jì)和管理的基本要求是以最少的建造費(fèi)用和管理費(fèi)用，保證用戶所需的水量和水壓，保持水質(zhì)安全，降低漏損，并達(dá)到規(guī)定的供水可靠型。主要組成部分有：

①輸水管（渠）：是指在較長(zhǎng)距離內(nèi)輸送水量的管道或渠道，輸水管（渠）一般不沿線向兩側(cè)供水。

②配水管網(wǎng)：是指分布在整個(gè)供水區(qū)域內(nèi)的配水管道網(wǎng)絡(luò)。其功能是將來(lái)自于較集中點(diǎn)的水量分配輸送到整個(gè)供水區(qū)域，使用戶從近處接管用水。由主干管、干管、支管、連接管、分配管等構(gòu)成。另外還設(shè)有消火栓、閥門和檢測(cè)儀表等附屬設(shè)施。

③泵站：輸配水系統(tǒng)中作為加壓設(shè)施的泵站，常由多臺(tái)水泵的并聯(lián)而構(gòu)成，當(dāng)水靠重力不能形成流動(dòng)，則必須借助水泵對(duì)水流施與增壓而讓水流產(chǎn)生充足的能量將管道內(nèi)壁的摩擦阻力抵消，輸配水系統(tǒng)中還被要求水在輸送到用戶連接地點(diǎn)后有符合用水壓力要求的水壓也須配備好，以克服用水地點(diǎn)的高差及用戶的管道系統(tǒng)與設(shè)備的水流阻力。一般分為供水泵站和加壓泵站兩種形式。

④水量調(diào)節(jié)設(shè)施：有清水池和高位水池等形式。其主要作用是調(diào)節(jié)供水與用水的流量差，也稱調(diào)節(jié)構(gòu)筑物。水量調(diào)節(jié)設(shè)施也可用于貯存?zhèn)溆盟?，以促使消防、檢修、停電和事故等突發(fā)事故中得到用水保障，進(jìn)而提升系統(tǒng)的供水安全可靠性。

⑤減壓設(shè)施：借助減壓閥和節(jié)流孔板等促進(jìn)輸配水系統(tǒng)局部的水壓降低和穩(wěn)定，以避免管道或其他設(shè)施的漏水、爆裂、水錘破壞因水壓過(guò)高形成，或規(guī)避用水的不舒適感。

2.2系統(tǒng)類型

2.2.1按水源的數(shù)目分類

①單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)。即所有用戶的用水來(lái)源于一個(gè)水廠清水池，清水經(jīng)過(guò)泵站加壓后進(jìn)入輸水管和管網(wǎng)。較小的給水管網(wǎng)系統(tǒng)多為這種單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)。

②多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)。用戶的用水可以來(lái)源于多個(gè)水廠的清水池，清水從不同的地點(diǎn)經(jīng)輸水管進(jìn)入管網(wǎng)。較大的給水管網(wǎng)系統(tǒng)一般是多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)。

2.2.2按系統(tǒng)構(gòu)成方式分類

①統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)。系統(tǒng)中只有一個(gè)管網(wǎng)，統(tǒng)一供應(yīng)生產(chǎn)、生活和消防等各類用水，其供水具有統(tǒng)一的水質(zhì)和水壓。

②分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)。多個(gè)區(qū)域的劃分構(gòu)成了水管網(wǎng)系統(tǒng)，供水泵站的獨(dú)立性是各區(qū)域管網(wǎng)的特點(diǎn)，故供水的水壓也具有不同性。平均供水壓力的降低，局部水壓過(guò)高的現(xiàn)象的避免，甚至爆管的概率的降低及泵站能量浪費(fèi)的減少，這都是分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。主要有并聯(lián)分區(qū)和串聯(lián)分區(qū)兩種形式。

③分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)。根據(jù)用戶對(duì)水質(zhì)要求的不同，從儲(chǔ)存不同制水標(biāo)準(zhǔn)的清水池分別向不同的管網(wǎng)供水，可以來(lái)自不容水源的水廠清水池，也可以來(lái)自同一水廠水質(zhì)不同的清水池，系統(tǒng)中有兩個(gè)以上的管網(wǎng)。此類管網(wǎng)在工業(yè)區(qū)較常采用。

2.2.3據(jù)輸水方式劃分

①重力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)。在地勢(shì)較高的水源處，清水池中的水因重力作用，經(jīng)重力輸水管流進(jìn)管網(wǎng)并供用戶使用。此系統(tǒng)為無(wú)動(dòng)力消耗，是運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的輸水管網(wǎng)系統(tǒng)。

②壓力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)。清水池中水在泵站經(jīng)加壓送出，順輸水管流入管網(wǎng)供用戶使用，此類管網(wǎng)有時(shí)也會(huì)借助多級(jí)加壓使水到達(dá)更遠(yuǎn)或更高處供用戶使用。此系統(tǒng)需消耗動(dòng)力。

2.3管網(wǎng)布置

結(jié)合城市總體規(guī)劃進(jìn)行給水管網(wǎng)規(guī)劃的布置，給水管網(wǎng)更應(yīng)據(jù)實(shí)際情況而布，多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比對(duì)也是首要進(jìn)行的。整個(gè)給水區(qū)域中對(duì)管線要均勻分布，保證用戶中水量和水壓的足夠，并保障被輸送水質(zhì)的無(wú)污染。力求敷設(shè)管線的最短距離，并減少障礙物穿越等，以節(jié)約工程投資與運(yùn)行管理費(fèi)用。必須保證供水安全可靠，當(dāng)局部管線發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)保證不中斷供水或盡可能縮小斷水的范圍。規(guī)劃布置時(shí)先要結(jié)合遠(yuǎn)近期，分期建設(shè)的可能性納入考慮范疇，并保有后續(xù)的發(fā)展余地。給水區(qū)域的地形、天然或人為障礙物及其位置、街道及其用戶的分布等情況制約著給水管網(wǎng)的規(guī)劃布置，特別是大用戶的位置，水源、水塔、水池的位置等一些因素影響。主要有樹狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)兩種基本形式。

3市政給水管網(wǎng)施工的技術(shù)要點(diǎn)

3.1管道運(yùn)輸

交付管材到施工現(xiàn)場(chǎng)是施工程序的一部分。運(yùn)輸期間的管子包裝、堆垛和綁扎，安裝過(guò)程中的卸車和搬運(yùn)，都是很重要的。冠詞可用火車、船舶、卡車裝運(yùn)，大多數(shù)管材用平板卡車或拖車直接運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)。在移送管材至溝槽時(shí)，應(yīng)使附加操作盡可能防止管材損壞。要注意沖擊或集中荷載特別容易使管材端部造成損害。當(dāng)在較大管徑的管子內(nèi)部嵌套較小管徑的管子時(shí)，在嵌套的管子之間應(yīng)填充防護(hù)材料以防損壞。荷載應(yīng)備置足夠的支撐木墊分擔(dān)，使大的集中荷載不致加在單個(gè)支撐點(diǎn)上。管子可以放在沙袋、沙堆、枕木或其他保護(hù)管子的適當(dāng)支撐上。支撐大約距末端占1/4長(zhǎng)度。通常不允許管子在卡車上滾動(dòng)，或從車上推落到地上。

3.2開槽

在開槽施工中，如果管道區(qū)域的墊層及回填土要求夯實(shí)，管道基槽底部的寬度應(yīng)取決于打夯裝置所需有效的操作空間，在溝槽的側(cè)幫要提供合理的側(cè)向支撐的空間，不管開挖的深度如何，溝槽在管頂以上必須保持的槽寬，須要能滿足夯實(shí)管道區(qū)域的墊層及回填土的最窄可行寬度。管道與槽幫之間的距離必須寬于用管區(qū)的打夯設(shè)備。溝槽的開挖應(yīng)確保溝底土層不被擾動(dòng)，當(dāng)無(wú)地下水時(shí)，通常挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上5～10cm停挖，當(dāng)遇到地下水時(shí)，可挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上10～15cm，待到下管之前平整溝底。若遇到堅(jiān)硬的巖石或溝底有大顆粒石塊等開槽需要爆破作業(yè)時(shí)，因槽底含有可能損壞管道的鋒利巖石，應(yīng)將其開挖至溝底設(shè)計(jì)標(biāo)高以下0.2m，再用粗砂或軟土夯實(shí)至溝底設(shè)計(jì)標(biāo)高。當(dāng)采用機(jī)械開挖溝槽時(shí)，為保證不破壞基底土的結(jié)構(gòu)，應(yīng)在基底標(biāo)高以上預(yù)留一層用人工清理，用拉鏟、正鏟或反鏟施工時(shí)，應(yīng)保留30cm厚土層不挖，待下一工序開始前挖除。endprint

3.3排水

地下水嚴(yán)重妨礙開槽、管道敷設(shè)和回填。在施工全過(guò)程中，要保證地下水位維持在管道基礎(chǔ)及墊層之下，以提供一個(gè)穩(wěn)定的槽底，并預(yù)防板樁后面沖刷。在可能的情況下，溝槽降水應(yīng)一直維持到管道安裝到規(guī)定的基床及回填到至少高于地下水位的高度。對(duì)于流量較小的地下水，溝槽可以超挖，并按坡度回填碎石或礫石。以便于排水和集中排水。若排除大量的地下水，則需要采用井點(diǎn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一組連續(xù)的多孔管組成，打入含水層，連接到總管及水泵。為了避免破壞溝槽底部、溝墻、基礎(chǔ)或其他填埋區(qū)，應(yīng)始終重視控制來(lái)自地面的排水或者地下水析出的水流。有時(shí)為了提高輸送水流的能力，可以用級(jí)配良好的材料圍填在多孔的排水暗溝周圍。排水材料的級(jí)配，應(yīng)盡量減少細(xì)骨料從周圍材料中流失，在管道安裝好以后，回填全部溝槽，防止干擾管道和填埋土壤。

3.4管道埋設(shè)

①埋設(shè)深度。外部荷載、管道強(qiáng)度、管道交叉情況及土壤地基等主要因素對(duì)非冰凍地區(qū)管道的覆土厚度起決定的作用，對(duì)金屬管道而言，覆土厚度一般不小于0.7m，非金屬管的話則不小于1.0～1.2m，覆土務(wù)必夯實(shí)以免受動(dòng)荷載作用而影響其強(qiáng)度；冰凍地區(qū)管道的埋深除取決于上述因素外，土壤的冰凍深度亦應(yīng)考慮。一般管底在冰凍線以下的最小距離；管徑DN小于300mm時(shí)，為DN+200mm；DN在300～600mm之間時(shí)，為0.75DN；DN大于600mm時(shí)，為0.5DN。

②管道基礎(chǔ)。管道應(yīng)有適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，管道基礎(chǔ)的作用是防止管底只支在幾個(gè)點(diǎn)上，甚至整個(gè)管段下沉，這些情況在土壤松軟的地基處，應(yīng)采用強(qiáng)度不小于C8的混凝土基礎(chǔ)。若遇土都會(huì)引起管道破裂，常用的基礎(chǔ)分三種，即天然基礎(chǔ)、砂基礎(chǔ)和混凝土基礎(chǔ)。不做基礎(chǔ)的情況有當(dāng)土壤耐壓力較高和地下水位較低時(shí)，在管溝中管道可直接埋未擾動(dòng)的天然地基上；在巖石或半巖石地基處，作基礎(chǔ)的可為鋪墊厚度為100mm以上的中砂或粗砂，再于此上埋管；土壤特別松軟或流沙或通過(guò)沼澤地帶，承載能力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，根據(jù)一些地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，可采用各種樁基礎(chǔ)。

③管道支墩。承插式接口的給水管線，在彎頭、三通及管端蓋板等處，均能產(chǎn)生向外的推力，當(dāng)推力較大時(shí)，會(huì)引起承插接頭松動(dòng)甚至脫節(jié)，造成漏水，因此必須設(shè)置支墩以保持管道輸水安全；但當(dāng)管徑小于400mm或管道轉(zhuǎn)彎角度小于5°～10°，且試驗(yàn)壓力不超過(guò)980kPa時(shí)，因接頭本身足以承受外推力，可不設(shè)支墩。在管道水平轉(zhuǎn)彎處設(shè)側(cè)面支墩；在垂直向下轉(zhuǎn)彎處設(shè)垂直向下彎管支墩；在垂直向上轉(zhuǎn)彎處用拉筋將彎管和支墩連成—個(gè)整體。

④排管與下管。在將管子下入溝槽之前，應(yīng)先在槽上將管子排列成行，稱為排管或擺管。在排管前，應(yīng)按設(shè)計(jì)將三通、閥門等先行定位，并逐個(gè)定出接口工作坑的位置。溝邊排管時(shí)，要考慮不得堵塞交通，不影響溝槽安全，施工方便等因素。對(duì)承插接口的管道，一般情況下宜使承口迎著水流方向排列，這樣可以減小水流對(duì)接口填料的沖刷，避免接口漏水；在斜坡地區(qū)鋪管，以承口朝上坡為宜。但在實(shí)際工程中，考慮到施工的方便，在局部地段，有時(shí)也可采用承口背著水流方向排列。給水管道埋設(shè)有開槽施工和無(wú)槽技術(shù)兩大類。無(wú)槽技術(shù)一般又稱頂管施工，現(xiàn)已在許多管道施工工程中采用；開槽施工應(yīng)以施工安全、操作方便、經(jīng)濟(jì)合理為原則，考慮管徑、管長(zhǎng)、溝深等條件選定下管方法。下管方法有人工下管和吊車下管來(lái)年各種下管形式。

3.5管道質(zhì)量檢查與驗(yàn)收

①給水管道試壓。管道的施工質(zhì)量檢查的重要舉措為試壓，衡量施工質(zhì)量，接口質(zhì)量的檢查，管材及管件強(qiáng)度、缺陷、砂眼、裂紋等弊病的呈現(xiàn)為其根本目的，以達(dá)到設(shè)計(jì)質(zhì)量要求，符合驗(yàn)收條例。進(jìn)行管道水壓，應(yīng)先做好水源引接及排水疏導(dǎo)路線的設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定試驗(yàn)壓力值及試驗(yàn)方法。當(dāng)管道工作壓力大于或等于0.1MPa時(shí)，應(yīng)按壓力管道的規(guī)定，進(jìn)行強(qiáng)度及嚴(yán)密性的水壓試驗(yàn)。埋設(shè)在地下的管道必須在管道基礎(chǔ)檢查合格，回填土厚度不小于0.5m后進(jìn)行水壓試壓架空、明裝及安裝在地溝的管道，應(yīng)在外觀檢查合格后進(jìn)行試驗(yàn)。管道應(yīng)分段進(jìn)行水壓試驗(yàn)，每試驗(yàn)管段的長(zhǎng)度不宜大于1Km，非金屬管道應(yīng)短些，試驗(yàn)管段的兩端均應(yīng)以管堵封堵，并加支撐撐牢，以免接頭脫開發(fā)生意外。

②管道沖洗與消毒。驗(yàn)收前，應(yīng)沖洗管內(nèi)的污泥、臟水及雜物，一般避開用水高峰夜間作業(yè)，以流速不小于1.0m/s的沖洗水連續(xù)沖洗，直至出水口處濁度、色度與入水口處沖洗水濁度、色度相同為止。若排水口設(shè)于管道中間，應(yīng)自兩端沖洗。管道去污沖洗后，將管道放空，采用氯離子含量不低于20mg/L的清潔水浸泡24h，然后將管內(nèi)含氯水放掉，注入沖洗水進(jìn)行沖洗，水流速度可稍微低些，直至水質(zhì)管理部門取樣化驗(yàn)合格為止。

③工程驗(yàn)收?？⒐を?yàn)收時(shí)，竣工圖及設(shè)計(jì)變更文件要準(zhǔn)備，主要材料和制品的合格證或試驗(yàn)記錄，混凝土、砂漿、防腐、防水及焊接檢查記錄，管道的水壓試驗(yàn)記錄，中間驗(yàn)收記錄及有關(guān)的資料，回填土壓實(shí)度的相關(guān)檢驗(yàn)記錄，工程質(zhì)量的檢驗(yàn)評(píng)定記錄，工程質(zhì)量事故的處理決定記錄，給水管道的沖洗及消毒記錄等資料。并應(yīng)對(duì)竣工驗(yàn)收資料進(jìn)行核實(shí)，進(jìn)行必要的復(fù)檢和外觀檢查。應(yīng)對(duì)管道的位置及高程、管道及附屬構(gòu)筑物的斷面尺寸、給水管道配件安裝的位置和數(shù)量、給水管道的沖洗及消毒、外觀等項(xiàng)目進(jìn)行鑒定，并填寫竣工驗(yàn)收鑒定書。

4結(jié)束語(yǔ)

市政給水管網(wǎng)工程施工質(zhì)量的好壞對(duì)整個(gè)給水工程的使用功能有著重要的影響，關(guān)系到人們用水安全的重大問(wèn)題。因此，在施工過(guò)程中，本著技術(shù)、安全、美觀、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的原則，掌控好施工技術(shù)要點(diǎn)與質(zhì)量控制要素，做好各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)，充分考慮到給水管網(wǎng)安全運(yùn)行等保護(hù)措施，為用戶的切身利益著想，在實(shí)踐中注重總結(jié)與創(chuàng)新，真正為居民提供優(yōu)質(zhì)的生活用水，促進(jìn)我國(guó)給排水行業(yè)的快速發(fā)展。endprint