市政工程給排水管網(wǎng)建設(shè)存在的問(wèn)題與對(duì)策研究

羅廣

（中鐵二十五局第四工程有限公司，廣西 柳州 545007）

0 引言

城市化進(jìn)程推進(jìn)速度的不斷加快，對(duì)于城市內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出要求普遍比較高，給排水管網(wǎng)在其中具有非常重要的影響和作用，直接影響到人們?nèi)粘Ｉ钜约吧a(chǎn)的各方的需求。所以在對(duì)市政工程項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)時(shí)，要保證給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。結(jié)合項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)狀，對(duì)給排水管網(wǎng)施工方案進(jìn)行編制和落實(shí)，結(jié)合城市內(nèi)部居民提出的一系列需求，保證給排水管網(wǎng)建設(shè)的科學(xué)性和合理性，為給排水管道在投入正式運(yùn)行時(shí)的安全性和可靠性提供保證。

1 市政工程給排水管網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)存問(wèn)題

1.1 給排水基礎(chǔ)設(shè)施過(guò)于老化

現(xiàn)階段城市化進(jìn)程推進(jìn)速度不斷加快，城市建設(shè)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，對(duì)于城市內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出要求普遍比較高。市政工程項(xiàng)目在建設(shè)時(shí)，給排水管網(wǎng)的檢核效率有所提升，但是部分老舊城區(qū)現(xiàn)有的給排水設(shè)施老化問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，無(wú)法為排水效果提供保證。長(zhǎng)此以往，勢(shì)必會(huì)引起管道裂縫等情況，排水管道結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重的毀壞影響，甚至?xí)鸬缆匪莸雀鞣N安全事故，不僅會(huì)導(dǎo)致人們?nèi)粘Ｉ钍艿讲涣加绊?，而且還會(huì)威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。由此可以看出，排水管道在投入使用后，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)不同程度的老化問(wèn)題，管道內(nèi)部積累下來(lái)的水垢以及污漬等越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)管道造成了嚴(yán)重的堵塞影響。這種形勢(shì)下無(wú)法保證管道排水能力得到有效提升，對(duì)市政工程給排水管網(wǎng)的作用也會(huì)造成嚴(yán)重的限制影響[1]。

1.2 應(yīng)急能力差

管網(wǎng)系統(tǒng)在構(gòu)建和應(yīng)用時(shí)，其主要目的是滿足城市內(nèi)部居民在生活用水及污水排放時(shí)的個(gè)性化需求。所以在市政工程項(xiàng)目給排水管網(wǎng)規(guī)劃以及建設(shè)時(shí)，必須要對(duì)壓力控制給予關(guān)注和重視。如果壓力過(guò)大勢(shì)必會(huì)引起爆管等一系列安全事故，尤其是在進(jìn)入到雨季時(shí)，做好防洪泄洪等相關(guān)工作，但是會(huì)導(dǎo)致市政工程給排水管網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)的壓力有所增加。目前諸多城市在建設(shè)和發(fā)展中普遍都會(huì)面臨洪澇災(zāi)害等自然因素的影響，以海綿城市理念為基礎(chǔ)，可以對(duì)洪澇問(wèn)題進(jìn)行有效緩解。但是由于部分城市現(xiàn)有基礎(chǔ)條件等客觀因素影響，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)海綿城市理念的合理利用，尤其是管線老化等問(wèn)題沒(méi)有得到及時(shí)有效處理，城市內(nèi)部整體排水能力很難得到提升。一旦出現(xiàn)嚴(yán)重自然災(zāi)害，會(huì)導(dǎo)致給排水管網(wǎng)應(yīng)急能力嚴(yán)重不足，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有災(zāi)害事故及時(shí)有效處理，進(jìn)而引起更加嚴(yán)重的后果。

1.3 管網(wǎng)布局缺少科學(xué)性、合理性

近年來(lái)我國(guó)城市化建設(shè)規(guī)模一直在不斷擴(kuò)大，市政工程給排水管網(wǎng)的密度也有明顯轉(zhuǎn)變，在新網(wǎng)以及舊網(wǎng)交替使用時(shí)，需要與市政管網(wǎng)之間建立密切聯(lián)系。在市政工程給排水管網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，可以以不同設(shè)計(jì)方案及施工工藝等作為基礎(chǔ)，但是存在的問(wèn)題相對(duì)明顯，無(wú)法保證管網(wǎng)布局的科學(xué)性和合理性。由于各地區(qū)在氣候條件的各方面具有非常明顯差異性，所以在市政工程給排水管網(wǎng)規(guī)劃以及建設(shè)時(shí)，必須要結(jié)合各區(qū)域氣候條件以及地質(zhì)水文等相關(guān)因素，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)給排水管網(wǎng)科學(xué)合理的布局，否則管網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)勢(shì)必會(huì)受到不良影響，對(duì)于整個(gè)城市的建設(shè)和發(fā)展也會(huì)造成嚴(yán)重限制[2]。

2 案例分析

2.1 項(xiàng)目概況

柳州市東外環(huán)北段工程跨香蘭中路左、右幅橋（K1+715.500—K3+750）起于香蘭片區(qū)中百鐵路及二化專用線附近，起點(diǎn)樁號(hào)為K1+715.500，止點(diǎn)樁號(hào)為K3+750。道路等級(jí)為城市快速路，設(shè)計(jì)速度主車道80km/h，輔道40km/h；車道數(shù)：主車道雙向6 車道，輔道雙向4車道；其中跨香蘭中路左幅橋橋梁全長(zhǎng)1541.50m；跨香蘭中路右幅橋橋橋梁全長(zhǎng)1541.50m；規(guī)劃一路M 匝道橋全長(zhǎng)177.30m；規(guī)劃一路N 匝道橋全長(zhǎng)177.30m。洪水頻率設(shè)計(jì)為鷓鴣江立交區(qū)柳江：1/50（90.50m），1/100（91.96m），設(shè)計(jì)考慮香蘭泵站的保護(hù)性水位84.5m 進(jìn)行設(shè)計(jì)，主線K6+000 至設(shè)計(jì)終點(diǎn)1/50（88.86m）。瀝青路面設(shè)計(jì)年限內(nèi)主線一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次：2.503179×107 次，屬特重交通等級(jí)；輔道、匝道設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次9454132 次，屬中等交通等級(jí)。

2.2 施工工藝及方法

由于雨水管道埋深低于污水管道埋深，因此在管溝開挖時(shí)，先完成雨水管道敷設(shè)及回填完成后繼續(xù)對(duì)污水管溝進(jìn)行開挖。施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→溝槽開挖（槽壁支護(hù)）→砂石基礎(chǔ)（或鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)）→下管→管道安裝→鎖管→檢查井施工→閉水試驗(yàn)→級(jí)配碎石回填。

2.2.1 測(cè)量放線

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，測(cè)定出管道的中心線，檢查井位置、轉(zhuǎn)角、并同時(shí)在管道起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)、檢查井位置的溝槽外面適當(dāng)位置上設(shè)置方向樁以便于隨時(shí)檢查。然后按管道的基底寬度、工作面、開挖深度及放坡系數(shù)，用白灰粉放出上口的開挖邊線及槽底的底寬。經(jīng)監(jiān)理檢查認(rèn)可后進(jìn)行溝槽開挖。

2.2.2 溝槽開挖

施工機(jī)械設(shè)專人配合指揮，挖出土方均堆放在槽邊1m 以外，且堆土高度不超過(guò)1.5m，并每隔50m 留出3m 寬的一個(gè)通道口以方便管道施工。開槽采用機(jī)械開槽，人工配合清槽，開槽時(shí)由測(cè)量人員配合，隨挖隨測(cè)，以保證不出現(xiàn)槽底超挖現(xiàn)象。機(jī)械開槽時(shí)槽底預(yù)留20～30cm，由人工清除防止擾動(dòng)基礎(chǔ)土壤。遇到地質(zhì)不良情況需進(jìn)行處理的，及時(shí)上報(bào)監(jiān)理工程師。溝槽開挖的土方，考慮臨時(shí)堆放溝槽回填所需的土方，其余作為棄土外運(yùn)出場(chǎng)，隨挖隨運(yùn)。成槽后立即在槽邊設(shè)置安全警示標(biāo)志，并及時(shí)報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收。深度在5m 以下的溝槽邊坡最陡坡度如表1 所示。

表1 深度在5m 以內(nèi)的溝槽邊坡的最陡坡度

2.2.3 排水處理

采用坑內(nèi)明溝排水，在坑底隨同挖方一起設(shè)置集水井。并沿坑底的兩側(cè)挖排水溝，使水流入集水井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外，施工排水最后經(jīng)過(guò)沉砂池，才排入市政污水管網(wǎng)。排水施工過(guò)程中，要嚴(yán)格按照規(guī)范化的流程進(jìn)行處理，施排水施工流程為工準(zhǔn)備→清表→測(cè)量放樣→溝槽分臺(tái)階大開挖→管道安裝及砌井→閉水試→溝槽回填。結(jié)合該區(qū)域范圍內(nèi)的地質(zhì)情況進(jìn)行分析，整個(gè)場(chǎng)地遍及第④層土是紅黏土，力學(xué)性質(zhì)較好，屬高液限粘質(zhì)土。當(dāng)坑基頂部無(wú)重要建（構(gòu)）筑物，場(chǎng)地有放坡條件可以優(yōu)先采用坡率法開挖。雨污水管道開槽邊坡可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況確定，一般不大于1:2；管道埋深5m 以內(nèi)的采用明開槽方式施工；≥5m 的，視現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況采用分臺(tái)階降低土面高差方式施工?；诖耍凵頗≤5.0m，按照1（:0.75～1.0）坡度開挖。

槽深H＞5.0m 的情況下，K2+365 處（箱涵截面3000×3000mm），自然地面標(biāo)高約是87.00m，涵洞設(shè)計(jì)底標(biāo)高79.76m，長(zhǎng)度約112m，開挖深度約是7.3m。K3+115 處（箱涵截面4000×4000mm），自然地面標(biāo)高約是87.80m，涵洞設(shè)計(jì)底標(biāo)高79.76m，長(zhǎng)度約100m，開挖深度約是8.00m，屬于深基坑。污水管和雨水管從開挖面至管底標(biāo)高，局部少量大于5M 的，也屬于深基坑?；诖耍瑢?duì)于深度超過(guò)5m 的情況進(jìn)行開挖施工處理時(shí)，從開挖面降低土面高程分兩級(jí)臺(tái)階按1:1 放坡開挖至剩余4m，設(shè)置1.5m 緩沖平臺(tái)，一階放坡坡比按1:0.75 放坡，如圖1 所示。在自然地面周邊距臨邊1.0 處用鋼管做1.2m 高的防護(hù)欄桿及掛設(shè)密目網(wǎng)。

圖1 雨、污水深溝槽開挖斷面

3 市政工程給排水管網(wǎng)建設(shè)策略

3.1 提高市政工程給排水管網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

市政工程給排水管網(wǎng)在設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)與人們?nèi)粘Ｉ钪g具有非常密切的聯(lián)系，但是現(xiàn)階段有一部分是政工程給排水管網(wǎng)在設(shè)計(jì)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)普遍比較低，所以必須要采取有針對(duì)性對(duì)策，保證生產(chǎn)工程給排水管網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)得到有效提升。對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)必須要深入到管網(wǎng)內(nèi)部，對(duì)給排水情況展開綜合分析，這樣才能夠針對(duì)目前管道設(shè)計(jì)中存在的諸多問(wèn)題進(jìn)行有效處理[2]。在城市規(guī)劃和建設(shè)時(shí)，要對(duì)現(xiàn)有防洪排澇系統(tǒng)進(jìn)行不斷完善和優(yōu)化，對(duì)雨污管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑旌蜕?jí)。為從根本上實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，要對(duì)市政工程給排水管網(wǎng)現(xiàn)有諸多資源進(jìn)行合理利用，保證整個(gè)布局的科學(xué)性和合理性，這樣才能夠?qū)ε潘芫W(wǎng)進(jìn)行協(xié)調(diào)發(fā)展。以相對(duì)科學(xué)和合理的理念為基礎(chǔ)，保證市政工程給排水管網(wǎng)能夠在實(shí)踐中得到不斷完善和優(yōu)化。

3.2 管網(wǎng)改造

為了針對(duì)市政工程給排水管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施過(guò)于老化等相關(guān)問(wèn)題的妥善處理，需要對(duì)現(xiàn)有管網(wǎng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑旌蛢?yōu)化。尤其是在改造以及升級(jí)過(guò)程中，要結(jié)合城區(qū)改造工程項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)狀，對(duì)符合要求的管網(wǎng)改造計(jì)劃進(jìn)行編制和落實(shí)，同時(shí)保證與其相關(guān)的摸排工作落實(shí)到實(shí)處。對(duì)管道出現(xiàn)滲漏的準(zhǔn)確位置進(jìn)行確定，采取有效對(duì)策進(jìn)行處理。對(duì)全新的管道進(jìn)行合理利用，這樣能夠逐漸替代老化管道，對(duì)符合要求的管道材質(zhì)進(jìn)行選擇和利用，保證管道本身具有非常良好的耐壓性以及抗腐蝕性特點(diǎn)，這樣才能夠促使管網(wǎng)在投入正式運(yùn)行時(shí)具有一定安全性和可靠性[3]。對(duì)各種不同類型材料進(jìn)行選擇和利用，在保證材料質(zhì)量可以達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)成本進(jìn)行有效管控，同時(shí)對(duì)管道環(huán)境給予足夠關(guān)注和重視。結(jié)合環(huán)境的不同變化形式，采取有效對(duì)策進(jìn)行妥善處理。如果對(duì)管道環(huán)境產(chǎn)生一系列變化，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)外壓力有所改變，所以要采取有效對(duì)策，避免造成不良影響[3]。在施工過(guò)程中，道路施工如果是在管道上方位置，工作人員需要提前進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確有效的計(jì)算和分析。結(jié)合計(jì)算結(jié)果，對(duì)其中涉及的諸多影響因素進(jìn)行客觀合理的判斷和分析，避免對(duì)管道造成不良影響。

3.3 提高應(yīng)急能力

結(jié)合整個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)氣候特點(diǎn)，對(duì)最大降水量進(jìn)行準(zhǔn)確有效的計(jì)算和分析，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對(duì)雨污水的分流系統(tǒng)進(jìn)行確定。同時(shí)要對(duì)管網(wǎng)的排水能力進(jìn)行綜合分析，以現(xiàn)有對(duì)比分析標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為基礎(chǔ)，可以保證管網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)具有一定安全性和可靠性。在整個(gè)排水管網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，如果區(qū)域范圍等級(jí)相對(duì)比較低，可以對(duì)排水管道重現(xiàn)期進(jìn)行設(shè)計(jì)，將其控制在1—3 年左右即可。而針對(duì)重點(diǎn)區(qū)域可以對(duì)排水管道重現(xiàn)期進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般控制在3—5 年。需要注意的是對(duì)于特別重要區(qū)域，一般可以將重現(xiàn)期設(shè)計(jì)在10 年左右[4]。加強(qiáng)對(duì)管網(wǎng)污染問(wèn)題的監(jiān)督和管理力度，結(jié)合監(jiān)管結(jié)果，針對(duì)其中涉及的重點(diǎn)施工區(qū)域，需要對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的構(gòu)建和落實(shí)，這樣能夠?qū)ω?fù)荷管道信息進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的采集，對(duì)其是否存在嚴(yán)重泄露問(wèn)題進(jìn)行確定，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱藏在其中的各類問(wèn)題，避免造成更加嚴(yán)重的事故。給水系統(tǒng)施工時(shí)，要結(jié)合當(dāng)?shù)厮吹默F(xiàn)狀，對(duì)取水口進(jìn)行合理設(shè)置，將閉合管道直接設(shè)置在相對(duì)敏感區(qū)域范圍內(nèi)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以立即對(duì)外網(wǎng)進(jìn)行關(guān)閉處理，為水質(zhì)安全性提供保證[5]。

3.4 給排水管道的監(jiān)測(cè)

市政工程給排水管網(wǎng)項(xiàng)目在規(guī)劃和建設(shè)時(shí)，必須要對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案進(jìn)行編制和落實(shí)，同時(shí)還要結(jié)合實(shí)際要求，對(duì)各種不同類型的材料、設(shè)備等進(jìn)行選擇和利用。尤其是在對(duì)各類問(wèn)題進(jìn)行處理時(shí)，要以信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等為基礎(chǔ)，結(jié)合給排水管道的運(yùn)行現(xiàn)狀展開綜合分析。比如，在對(duì)給排水管道進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，以傳感器、執(zhí)行器等為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)合理利用，可以對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的在線監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果可以提出有針對(duì)性的管控措施。除此之外，還可以在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部對(duì)攝像頭進(jìn)行安裝和利用，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)可視化檢測(cè)。施工人員還可以通過(guò)對(duì)講、視頻等各種方式進(jìn)行有效的溝通和交流，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行直觀了解，以此來(lái)做出更加正確的決策，為市政工程給排水管網(wǎng)施工質(zhì)量提供保證。

4 結(jié)語(yǔ)

市政工程給排水管網(wǎng)在規(guī)劃和建設(shè)時(shí)的效果，會(huì)直接影響到人們的日常生活、生產(chǎn)等各方面，對(duì)城市的建設(shè)和發(fā)展也會(huì)產(chǎn)生影響。所以必須要針對(duì)目前存在的諸多問(wèn)題進(jìn)行客觀分析，對(duì)現(xiàn)有給排水管網(wǎng)配置進(jìn)行完善和優(yōu)化，加強(qiáng)后期的維護(hù)保養(yǎng)力度，以此來(lái)提高市政工程給排水管網(wǎng)建設(shè)水平。