張帥
給水管道工程施工是城市市政工程建設(shè)的主體,同時也是社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點內(nèi)容,在改善居住環(huán)境,提升市政管網(wǎng)整體使用功能的過程中具有重要意義。市政給水管道工程的施工涉及多個方面,前期的勘察設(shè)計、施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)、施工中的質(zhì)量管控、施工后驗收環(huán)節(jié)等,為了實現(xiàn)水資源的有效節(jié)約,對污水的集中排放與分類回收,加強(qiáng)市政給水管道工程施工質(zhì)量控制,提升社會市政工程施工環(huán)境,保障市政給水管道工程施工效率是關(guān)鍵,也是本文研究的重點。
調(diào)查的內(nèi)容中,主要包含有普查范圍中的沿河出水口、確定排污口及排污量等,并對一定范圍內(nèi)的排污口及對應(yīng)污染源進(jìn)行有效分析,并對污染源進(jìn)行編號處理,通過實地排查,查清排污口數(shù)量及準(zhǔn)確位置,分析污水來源,并按照普查的要求做好污水污染源及排污口數(shù)據(jù)資料的編號處理。從排污口處直到污染源頭的調(diào)查,直至小區(qū)、單位及院校庭院等排水井結(jié)構(gòu),對污染源的名稱、數(shù)量及位置等參數(shù)進(jìn)行有效的記錄和編號。并選擇使用專業(yè)化的軟件進(jìn)行對外普查數(shù)據(jù)的有效記錄,并生成對應(yīng)污染源數(shù)據(jù)信息記錄數(shù)據(jù)庫,對生成的污染源成果圖表進(jìn)行信息管理系統(tǒng)的搭建。
管網(wǎng)隱患排查分析。管網(wǎng)隱患的排查工作,應(yīng)首先由自來水公司進(jìn)行引領(lǐng),對城市的排水管網(wǎng)進(jìn)行拉網(wǎng)式的排查作業(yè),在排除隱患的同時能夠有效地實現(xiàn)汛期內(nèi)的排水管網(wǎng)的順暢性。應(yīng)逐步地落實上級管理責(zé)任體系,搭建全面落實管理責(zé)任,并結(jié)合實際工作,展開排水管網(wǎng)的大排查、大整治等活動。此外,相關(guān)用水及污水排放單位應(yīng)重點管網(wǎng)布設(shè)完整性及檢查附屬設(shè)施的外溢現(xiàn)象等。
排水出水口的水質(zhì)監(jiān)測。排水出口處的水質(zhì)監(jiān)測需要借助監(jiān)測器具來完成,以城市供水排水水質(zhì)監(jiān)測中心執(zhí)行。現(xiàn)在隨著信息技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)創(chuàng)新研究出了在線水質(zhì)監(jiān)測軟件控制系統(tǒng),可根據(jù)需求設(shè)定某幾個時間段的水質(zhì)監(jiān)測,并對數(shù)據(jù)實現(xiàn)在線呈現(xiàn)、在線處理及在線分享等,大大提升水質(zhì)監(jiān)測效率。
(1)管道溝槽開挖及支護(hù)施工:市政給水管道溝槽開挖與支護(hù)工作量大,尤其是軟地基基礎(chǔ)條件,需要根據(jù)地基基礎(chǔ)條件,選取科學(xué)合理的開挖與支護(hù)施工方式。例如管道施工量相對較小,則可選取使用人工開挖,若管道溝槽開挖與支護(hù)施工工作量相對較大,則可基于機(jī)械+人工的模式進(jìn)行施工。若溝槽開挖與支護(hù)在雨季,需要重點關(guān)注排水情況,保障排水系統(tǒng)功能,避免管道溝槽槽壁受長時間浸泡等。(2)管材安裝施工:管材運抵施工現(xiàn)場后,需首先對管材進(jìn)行質(zhì)量檢測,施工前需要對管基中心線及基線進(jìn)行測量,測量所得數(shù)據(jù)應(yīng)與設(shè)計數(shù)據(jù)相一致;管道安裝施工結(jié)束后,要及時地進(jìn)行閉水試驗。(3)檢查井施工:首先應(yīng)保證井內(nèi)電纜與給水管道的布設(shè)不沖突,施工前,需要對管線進(jìn)行布設(shè)的優(yōu)化設(shè)計;若發(fā)現(xiàn)井內(nèi)發(fā)生積水事故,對管線及電纜會造成施工不利;(4)溝槽回填施工:需嚴(yán)格按照施工規(guī)范文件要求執(zhí)行,如可采取對稱回填作業(yè)方式,回填作業(yè)后還需要對土層壓實,全面檢查回填土的質(zhì)量,回填土中雜物,樹根、腐殖土等應(yīng)盡量篩選剔除。
市政給水管道施工前期,需要做好現(xiàn)場勘察與設(shè)計工作,充分結(jié)合區(qū)域水資源分布,合理布局孔管線走向、直徑等,通過勘察調(diào)研出具水資源分區(qū)域報告;應(yīng)利用抽樣調(diào)查法,展開水質(zhì)、供水系統(tǒng)管線結(jié)構(gòu)、管線走向等的調(diào)研,科學(xué)計算需水量。按照需水使用功能,如工農(nóng)業(yè)用水、居民用水等需水量進(jìn)行計算,合理調(diào)配區(qū)域用水量,科學(xué)合理的計算管線直徑、管口口徑等尺寸。
作為輸水管網(wǎng),其主要是結(jié)合社會中人們生活、植物灌溉、工廠作業(yè)用水等需求,計算出需求的輸水量,在整個的供水管網(wǎng)中,起到滿足水資源利用效率的作用,輸水管網(wǎng)設(shè)計、作業(yè)過程中,主要受到當(dāng)?shù)貐^(qū)的地形條件、降雨量及管線的設(shè)計等因素影響其經(jīng)濟(jì)型。
從定義角度分析,配水管網(wǎng)的設(shè)計,需依據(jù)給水廠資源化處理,結(jié)合需水量,借助給水管道,滿足用水單位、住戶的需求,構(gòu)建管網(wǎng)系統(tǒng)。配水管網(wǎng)中管道的直徑分為三類:主要包含接入、分配管及干管,針對不同管徑大小,不同使用功能的管道來說,其使用功能及使用特點不同。干管管徑尺寸一般在200cm 以下,100cm 以上,并將對應(yīng)輸水資源輸送到需水單位或者城區(qū)。在管網(wǎng)管道系統(tǒng)分配的過程中,應(yīng)依據(jù)城市道路的結(jié)構(gòu),將干管的管道系統(tǒng)進(jìn)行有效區(qū)分,對于住戶需水來說,應(yīng)充分的結(jié)合用戶用水量的需求,對用水管道的布置進(jìn)行合理設(shè)計。
依據(jù)城市的發(fā)展及市政基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)情況,根據(jù)給水管道的用水規(guī)劃等,切實加強(qiáng)市政給水管道的規(guī)劃,對于提升城市管道布置設(shè)計效果,加強(qiáng)輸水效率具有重要意義。在管道布置設(shè)計的過程中,要按照城市規(guī)劃的內(nèi)容,統(tǒng)籌設(shè)計,在給水管道的工程建設(shè)過程中,應(yīng)首先保證水資源供給的安全性,同時要以防止水資源發(fā)生污染為主,迅速地將斷水范圍進(jìn)行合理控制,明確最為理想化的使用狀態(tài)。同時,要以保障城市的正常供水需求為主,合理控制管網(wǎng)建設(shè)的資金投入,并對給水管網(wǎng)的布置設(shè)計給予科學(xué)合理的規(guī)劃,促進(jìn)城市給水系統(tǒng)工作的有效性。
某城市平面圖如圖1 所示。
圖1 某城市平面圖
城市人口密度:Ⅰ區(qū)域310 人/ha;Ⅱ區(qū)域300 人/ha;居住區(qū)域內(nèi),供水穩(wěn)定,排水系統(tǒng)通暢。
工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)排水情況:工廠甲,排水設(shè)計流量(47L/s);工廠乙,排水設(shè)計流量(59L/s)。
河流常水位(6.0)m。該地區(qū)地下水位埋深平均為(14.00)m;土壤為砂紙粘土;主要馬路均為瀝青鋪設(shè)。
暴雨設(shè)計重現(xiàn)期為(1)年,地面集水時間t1為(10)min。該城市的暴雨強(qiáng)度公式為:
地面徑流系數(shù)見表1。
表1 各區(qū)地面徑流系數(shù)
(1)輸水方式選擇
如何確定輸水方式呢?這是保障輸水效率的重要問題,當(dāng)前,可通過供水水源、輸水距離及水流量的三方面需求,并結(jié)合具體項目建設(shè)方案,科學(xué)合理的選擇輸水方式。從公式表達(dá)上,可選擇使用I、Q 表示輸水距離、水流量值,在確定以上兩方面參數(shù)后,可結(jié)合項目實際情況,對水源水位(Z1)和供水廠的蓄水水池水位高度(Z2)表示,通過綜合式判斷,對各個影響因素進(jìn)行分析,確定科學(xué)合理的輸水方式。
利用重力式輸水方式時,需要依據(jù)當(dāng)?shù)貐^(qū)的地形結(jié)構(gòu)及地形條件,綜合考慮輸水距離、輸水量等必要參數(shù),優(yōu)化輸水預(yù)案管理,按照施工技術(shù)規(guī)范的要求,保障輸水作業(yè)順利開展。結(jié)合本地區(qū)施工經(jīng)驗,地形為山區(qū)區(qū)域,應(yīng)選取重力輸水方式,由于山區(qū)地形高差相對較大,可借助此地形高差的優(yōu)勢,縮短管線長度,以確保工程經(jīng)濟(jì)成本合理利用。同時,需對輸水管線科學(xué)分級處理,精確泵站位置,合理增壓。
(2)管道布設(shè)與施工技術(shù)方案確定的流程
首先,應(yīng)按照我國市政管網(wǎng)的現(xiàn)有系統(tǒng)階層和各階層的使用功能等,合理選擇區(qū)域系統(tǒng)階層數(shù),應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)厥姓o水管網(wǎng)的投入等進(jìn)行有效的成本劃分;其次,確定管網(wǎng)區(qū)域及規(guī)模,充分結(jié)合供水區(qū)域的地形特點及進(jìn)水點的位置等,合理計算水頭損失,結(jié)合現(xiàn)階段倡導(dǎo)的節(jié)能技術(shù),盡量推廣低壓輸水的方式;此外應(yīng)確定位置和進(jìn)水點的數(shù)量。結(jié)合進(jìn)水點的數(shù)量、水壓和流量等,結(jié)合市政給水建設(shè)的規(guī)范,對合理縮進(jìn)水量的數(shù)量和相應(yīng)的水頭損失,以確定進(jìn)水管的最佳進(jìn)水位置;確定管網(wǎng)區(qū)域邊界,結(jié)合當(dāng)?shù)貐^(qū)域內(nèi)的水廠水泵的壓力、地形高度差的變化等實際數(shù)據(jù),判斷對管網(wǎng)區(qū)域邊界確定的影響。最后,要結(jié)合城市給水排水建設(shè)的整體規(guī)劃,優(yōu)化區(qū)域管網(wǎng)分區(qū)方案,結(jié)合現(xiàn)有的節(jié)能環(huán)保技術(shù),在市政管網(wǎng)分區(qū)中,科學(xué)合理的選擇節(jié)能施工技術(shù)。
(3)管道工程布設(shè)施工過程中的經(jīng)濟(jì)評價
管道造價年費。市政給水管道造價年費主要指的是建筑材料硬件成本及每次維修成本,計算公式如下:
其中,Wi—管道成本折算;m—整修費用;P—管網(wǎng)動態(tài)造價成本;N—管道的數(shù)量;a,b,α 為公式系數(shù);L—為管道的長度。結(jié)合以上公式,加上工作經(jīng)驗可得出管網(wǎng)動態(tài)造價,如下式:
式中,t 為項目計算期。
管網(wǎng)平均動力成本,一部分為水位能,另外一部分為管道摩擦阻能,將兩者結(jié)合,計算管網(wǎng)平均動能。
市政給水管道工程施工中,要首先以施工規(guī)范為基礎(chǔ)理論,結(jié)合具體城市中的基本環(huán)境狀況,地形、雨水量、污水量、用水需求等展開給水和排水量的計算,然后,對管道施工技術(shù)進(jìn)行選取,施工技術(shù)要符合規(guī)范要求,嚴(yán)格細(xì)化,這樣才能夠達(dá)到工程施工的要求和標(biāo)準(zhǔn)。