城市給排水工程中鋼管的應(yīng)用分析

朱琳

【摘 要】隨著城市用水量的不斷增加，原來(lái)傳統(tǒng)的城市供水管道建設(shè)模式已經(jīng)很難滿足當(dāng)前人們的生活所需，因而要采用新的管道材料以及新技術(shù)加強(qiáng)城市供水管道的建設(shè)。本文主要以某城市的給水管道工程為例，分析了鋼制管道的特點(diǎn)以及工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，然后制定出合理的施工方案，以便可以適應(yīng)軟土地基經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)較大變形的情況，并且作者還探討了鋼制管道的施工工藝以及工程監(jiān)管方面的注意事項(xiàng)，從而為工程的順利完工提供安全保障。

【關(guān)鍵詞】城市給排水；供水；鋼制管道

0.前言

目前，我國(guó)城市供水管網(wǎng)在役的管道普遍存在著管道材料差、施工水平低、防腐涂層老化、維護(hù)管理不善等諸多問(wèn)題，導(dǎo)致城市供水管網(wǎng)的事故不斷，對(duì)人們生活、工業(yè)生產(chǎn)和城市管理造成重大的影響。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市人口越來(lái)越多，工業(yè)和居民生活用水的需求量越來(lái)越大，城市用水問(wèn)題逐漸成為困擾城市發(fā)展的重要因素。因此，需要通過(guò)提高供水管網(wǎng)覆蓋率和擴(kuò)建速度來(lái)彌補(bǔ)城市供水短缺的現(xiàn)狀。

1.城市供水管道的選擇及鋼制管道的特點(diǎn)

1.1鋼制管道的特點(diǎn)

鋼制管道一般是用Q235碳素鎮(zhèn)靜鋼為原料加工生產(chǎn)的，由于其具有較大的機(jī)械強(qiáng)度，可以承受較大的內(nèi)外壓力，可以制作成直徑超過(guò)800mm的輸水管道，是目前我國(guó)最為常用的大口徑埋地管道之一。將鋼制管道用于長(zhǎng)江中下游軟土地基中，可以利用鋼材的自身抗拉強(qiáng)度來(lái)抵消管道因地基不均勻沉降造成的較大軸向力，具有良好的適應(yīng)地基變形的能力，但鋼制管道也存在耐腐蝕性較差、防腐施工繁瑣、運(yùn)輸困難、工程造價(jià)較高等缺點(diǎn)。

1.2城市供水管道的選擇

我國(guó)幅員遼闊，各地區(qū)的地形、地質(zhì)、自然條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件各不相同，在對(duì)城市供水管道的應(yīng)用上也存在一定的差別。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，給水管道的管材也十分豐富，除了傳統(tǒng)的鋼管、球墨鑄鐵管、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管、鋼套筒預(yù)應(yīng)力混凝土管、UPVC塑料管等，還出現(xiàn)了玻璃夾砂管、高密度聚乙烯管、鋼骨架復(fù)合管、不銹鋼襯里復(fù)合管、不銹鋼外纏復(fù)合管等多種管材，但在城市供水長(zhǎng)距離、大流量輸送的大口徑管道主要還是以鋼管、球墨鑄鐵管、預(yù)應(yīng)力混凝土管、玻璃鋼復(fù)合管為主。城市供水管道的選擇必須在對(duì)各種管材的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件充分了解的基礎(chǔ)上，根據(jù)管道的工作壓力、輸水距離、工程地質(zhì)情況、外部荷載、環(huán)境介質(zhì)、施工技術(shù)等進(jìn)行技術(shù)性選擇，并根據(jù)管材造價(jià)、使用壽命、運(yùn)輸方便等因素進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比選，從而進(jìn)行確定出適合工程具體情況的管道類型。

2.鋼制管道的施工技術(shù)及管理

城市供水管道施工的基本流程大致相同，但在工程施工中，還應(yīng)根據(jù)工程的具體情況和管材的施工要求進(jìn)行，同加強(qiáng)施工管理，才能保證供水管道工程的施工質(zhì)量。

2.1鋼制管道的施工技術(shù)及要點(diǎn)

城市供水管道種類繁多，各種管道的施工存在一定的差異，但大都都是按照放樣、管溝挖掘、管道安裝施工、回填砂土、管線試壓、管道沖洗等基本流程進(jìn)行施工。

在管道施工前，應(yīng)組織有關(guān)施工人員進(jìn)一步熟悉工程施工圖紙及操作要求，進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、道路建設(shè)情況的交底，并根據(jù)施工的技術(shù)要求對(duì)機(jī)械和原材料進(jìn)行檢查。此外，還應(yīng)對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的水位、標(biāo)高及地下設(shè)施等進(jìn)行核實(shí)，并安排好土方、材料的運(yùn)輸路線。

為方便管道的土體的回填、壓實(shí)及接頭的安裝，管道溝槽底部寬度應(yīng)按照一定的要求，當(dāng)管溝深度小于3m時(shí)，管溝底寬按照管道外徑與溝底加寬系數(shù)之和進(jìn)行確定，當(dāng)溝槽深度在3～5m之間時(shí)，溝底寬度應(yīng)加寬0.2m。為便于管道的連接，在管道挖土?xí)r還應(yīng)預(yù)留接頭工作坑。本工程中管道埋設(shè)深度為1.2m，管道外徑810mm，因此管溝底寬應(yīng)取860mm，管溝邊坡按1∶1放坡。

由于本工程的挖土工作量較大，采用挖掘機(jī)在劃定的范圍內(nèi)進(jìn)行挖土，將靠近劃定線邊緣10cm的土體預(yù)留，采用人工開(kāi)挖的方式進(jìn)行施工，由于本地區(qū)土質(zhì)較差，無(wú)法用于道路的施工中，需要將多余土體全部外運(yùn)。溝槽的開(kāi)挖時(shí)不能破壞原狀土，并采用分段排水法排除溝槽內(nèi)的積水，但由于本工程基礎(chǔ)松軟，還應(yīng)采用水泥漿對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固，待基礎(chǔ)強(qiáng)度滿足要求后，再用米砂回填，并保證管溝的高程符合要求。管道安裝時(shí)，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的實(shí)際情況選擇吊裝機(jī)械，當(dāng)場(chǎng)地狹小時(shí)，可以采用挖土機(jī)進(jìn)行吊裝中，由于本工程給水管道的施工場(chǎng)地寬闊，采用16 T汽車(chē)吊進(jìn)行吊裝施工。待管道都安要求吊裝到位后，需要對(duì)各管道進(jìn)行焊接。為保證鋼管的焊接質(zhì)量，在焊接前，應(yīng)用磨光機(jī)將鋼管焊接部位表面及周?chē)?0mm范圍都打磨干凈，并檢查管端端面的坡口角度、鈍邊、間隙等，焊縫在接頭處應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)開(kāi)的間距不得小于100mm。環(huán)焊縫隙采取雙面多層焊接成型，并按照先外后內(nèi)原則進(jìn)行焊接，對(duì)于有加固環(huán)鋼管的焊接，環(huán)向焊縫與加固環(huán)錯(cuò)開(kāi)間距不應(yīng)小于100mm，組合鋼管固定口焊接及兩管段間的閉合焊接，不應(yīng)溫差過(guò)大。焊接完成后，還應(yīng)對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行檢查。

溝槽回填應(yīng)與管道的壓力測(cè)試同步進(jìn)行，當(dāng)回填深度達(dá)到）管頂以上0.5m、接口部位敞露時(shí)，用水壓試驗(yàn)初次檢查管道的強(qiáng)度和嚴(yán)密性，當(dāng)填土全部回填時(shí)，進(jìn)行末次水壓試驗(yàn)試驗(yàn)，待試驗(yàn)合格后還應(yīng)用給水管道進(jìn)行通水沖洗，直至排出口的水色、透明度與入口處目測(cè)一致時(shí)，對(duì)管道系統(tǒng)內(nèi)裝有的水表或者其他儀表，沖洗時(shí)將加以保護(hù)，以防止堵塞或者損壞。待沖洗完成后，還應(yīng)用含有游離氯的水進(jìn)行消毒，并保持24h以上，最后再用生活飲用水沖洗。

2.2鋼制管道的施工管理

城市供水管道施工中，應(yīng)堅(jiān)持質(zhì)量第一的方針，嚴(yán)格按照工程的設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，并做好施工中各道工序的自檢工作，保證管道工程施工中的質(zhì)量問(wèn)題能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決，從而保證管道工程的施工質(zhì)量。安全是工程施工的重要內(nèi)容，城市供水管道施工前，應(yīng)先查清地下設(shè)施分布情況，并在施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)O(shè)置護(hù)欄及施工標(biāo)志，各施工人員應(yīng)按照安全管理規(guī)定的要求進(jìn)行施工作業(yè)。通常城市管道的工程施工期均十分緊張，在工程施工前，應(yīng)制定詳細(xì)的作業(yè)計(jì)劃，做好原材料的加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)存工作，并加強(qiáng)施工機(jī)械的維護(hù)，通過(guò)科學(xué)合理地安排機(jī)械和施工人員，有效控制工程的施工進(jìn)度，確保工程的工期要求。此外，在市政工程施工中，還應(yīng)采取多種措施盡量減少對(duì)居民出行和生活的影響。

2.3鋼制管道的防腐技術(shù)

由于本工程所在地區(qū)的地下水位較高，鋼管的外層受土壤及地下水的腐蝕影響較大，必須進(jìn)行嚴(yán)格的防腐保護(hù)。在鋼管外層可以采用環(huán)氧煤瀝青防腐層、富鋅涂料、高氯化聚乙烯防腐蝕涂料、橡膠及其改性防腐涂料、玻璃磷片襯里防腐涂料等進(jìn)行防腐處理。鋼管內(nèi)防腐除處理可以減少水環(huán)境的電化學(xué)腐蝕，還可以改善管道的水力條件，但由于給水管道的防腐不能污染水源，必須采用無(wú)毒的防腐材料，可以采用液體環(huán)氧涂料、酚醛樹(shù)脂涂料、鋅加涂膜鍍鋅等。實(shí)際上，金屬表面的防腐絕緣層不可能做到絕對(duì)可靠，還需要采用電化學(xué)保護(hù)法對(duì)防腐層的缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)，可以通過(guò)采用加電流陰極保護(hù)、犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)和排流保護(hù)等方法抑制腐蝕反應(yīng)的產(chǎn)生。

3.結(jié)語(yǔ)

總之，鋼制管道的強(qiáng)度比較高，抗變形能力比較強(qiáng)，加上施工比較便利，因而唄廣泛應(yīng)用于城市的給排水工程中。然而鑒于每個(gè)城市的地形、地質(zhì)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件各方面存在著很大的差距，所以在鋼制管道的實(shí)際施工過(guò)程中，要結(jié)合城市給排水工程的實(shí)際情況選擇合適的管道類型以及施工技術(shù)。此外整個(gè)鋼制管道施工過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)管道焊接工作的重視，一些地質(zhì)情況比較特殊的區(qū)域，還需做好管道防腐工作，以免影響到鋼制管道使用壽命。 [科]