市政給排水管道設(shè)計(jì)、質(zhì)量通病及防治思路

柯 珂

（中鐵二院（廣東）港航勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510670）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，各城市的市政給排水管道工程項(xiàng)目數(shù)量顯著增多。一直以來(lái)，水都是人們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣?huì)生產(chǎn)活動(dòng)中必不可少的資源，而要全面發(fā)揮出水資源的作用，就必須保證給排水系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量。由于給排水工程本身具有一定的復(fù)雜性，遇到設(shè)計(jì)難點(diǎn)和質(zhì)量通病的幾率也比較高，一旦遇到這些問(wèn)題就會(huì)直接影響到后期施工的順利開展以及工程的正常使用。由此可見，優(yōu)化市政給排水管道設(shè)計(jì)，并做好相關(guān)質(zhì)量通病防治工作是非常有必要的。

1 市政給排水對(duì)現(xiàn)代城市發(fā)展的重要意義

水是人類生命的源泉，是生活中不可或缺的一部分。近些年，隨著我國(guó)人口數(shù)量的激增，人們對(duì)水資源的需求量也越來(lái)越高，若缺乏科學(xué)完善的給排水設(shè)施，必定會(huì)導(dǎo)致水資源出現(xiàn)大量浪費(fèi)，最終加劇我國(guó)的水資源緊缺現(xiàn)狀。市政給排水設(shè)計(jì)的目標(biāo)是節(jié)約水資源，使水資源得到可持續(xù)利用，進(jìn)而為人們的生活質(zhì)量提供保障。與此同時(shí)，市政給排水也為我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的正常開展提供了水資源保障，降低了廢水、污水等對(duì)城市生活環(huán)境帶來(lái)的污染，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的循環(huán)有效利用，不僅如此，也對(duì)我國(guó)城市的穩(wěn)定發(fā)展起到了一定的促進(jìn)作用，這與我國(guó)綠色、低碳的發(fā)展方向是完全相符的。

2 市政給排水的現(xiàn)狀分析

考慮到我國(guó)所面臨的水資源緊缺問(wèn)題以及現(xiàn)階段龐大的人口基數(shù)，水資源的供應(yīng)難免會(huì)出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況。另外，城市不斷擴(kuò)大的工業(yè)產(chǎn)業(yè)體系也必然需要用到諸多水資源，正是由于多方面需求的存在，更加凸顯出水資源對(duì)城市居民的重要性。相關(guān)部門的調(diào)查顯示，市政部門雖然對(duì)給排水的重要性已經(jīng)有了一定的了解，但在相關(guān)實(shí)踐工作的開展上仍然存在明顯的不足，特別是在給排水管道的設(shè)計(jì)上，還需進(jìn)一步改進(jìn)和完善，這樣才能使市政給排水系統(tǒng)為人們的生活提供更好的服務(wù)。另外，科學(xué)發(fā)展觀的落實(shí)也是極為重要的，應(yīng)結(jié)合人們的具體用水情況，對(duì)給排水管道進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和分析，嚴(yán)格把控好排水管道的建設(shè)質(zhì)量，從根本上避免出現(xiàn)工程安全問(wèn)題。

3 市政給排水管道設(shè)計(jì)

3.1 污水管道設(shè)計(jì)

3.1.1 污水處理性能的設(shè)計(jì)

城市環(huán)境污染主要是由污水污染造成的，未經(jīng)處理的污水直接排放則是污水污染問(wèn)題產(chǎn)生的根源?，F(xiàn)階段，我國(guó)絕大多數(shù)城市的污水處理率都尚未實(shí)現(xiàn)100%，而在判斷一個(gè)城市的綜合環(huán)境治理能力時(shí)，污水處理率卻是一個(gè)不可忽視的關(guān)鍵指標(biāo)。所以，設(shè)計(jì)者在開展污水管道設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，必須要全面考慮污水處理性能、處理速度等方面的問(wèn)題，并著力實(shí)現(xiàn)城市污水處理體系服務(wù)質(zhì)量的最大化提升。在污水管道的設(shè)計(jì)方面，應(yīng)落實(shí)好分流設(shè)計(jì)、截流設(shè)計(jì)等工作。與此同時(shí)，還要注重對(duì)河流下游污水排放口的設(shè)計(jì)，充分借助河流來(lái)稀釋污水，進(jìn)而從根本上減輕城市污水所造成的污染問(wèn)題。

3.1.2 污水管道出口格柵的設(shè)計(jì)

城市污水之中往往存在諸多纖維、塑料類垃圾，這些垃圾的存在很容易導(dǎo)致排水管道堵塞，同時(shí)也會(huì)給管道的清理和疏通工作帶來(lái)較大的難度。過(guò)多的漂浮物集中于抽升泵站的格柵之間，一些漂浮物則經(jīng)過(guò)格柵直接進(jìn)入到泵房之內(nèi)，這是導(dǎo)致管道淤塞以及水泵葉輪受損的重要原因之一。近幾年來(lái)，盡管我國(guó)市政給排水工程在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中不斷減小格柵之間的距離，然而，因漂浮物過(guò)多而帶來(lái)的堵塞問(wèn)題至今也沒(méi)有得到有效解決。所以，設(shè)計(jì)者在開展污水管道設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，最好把截污格柵的位置設(shè)計(jì)在污水管道的入口處，同時(shí)還要安排相應(yīng)的工作者及時(shí)對(duì)其進(jìn)行清理。另外，對(duì)城市污水中漂浮物含量的管控也是非常重要的，應(yīng)盡可能避免漂浮物進(jìn)入到市政管網(wǎng)之中，進(jìn)而減少市政管網(wǎng)體系的維護(hù)與管理工作。

3.1.3 沉積池設(shè)計(jì)在檢查井的底部

在遇到污水管道內(nèi)部水流速度過(guò)慢、水量偏小的情況時(shí)，污水之中的雜物就很容易沉積下來(lái)，長(zhǎng)期下去，這些雜物會(huì)越積越多，最終導(dǎo)致管道出現(xiàn)嚴(yán)重堵塞的問(wèn)題，污水的正常流動(dòng)也會(huì)受到極大的不良影響。毫無(wú)疑問(wèn)，管道的疏通和清潔是一項(xiàng)十分繁復(fù)的工作，整個(gè)工作過(guò)程必定需要投入諸多資金、人員等資源，最終造成運(yùn)行管理成本的大量浪費(fèi)。為了避免該問(wèn)題的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)者就要積極更新設(shè)計(jì)理念，創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路，把以往的檢查井轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋硎骄?，井底下沉?yīng)保持在30到50cm之間，這樣一來(lái)，污水中攜帶的雜物就會(huì)沉積在井底，而非繼續(xù)向下游流動(dòng)。此外，還要組織專業(yè)的工作團(tuán)隊(duì)及時(shí)清理檢查井底淤積的雜物，從而減輕市政管網(wǎng)部門的維護(hù)工作壓力。

3.1.4 管道內(nèi)水深的設(shè)計(jì)

要確保管道內(nèi)設(shè)計(jì)水深達(dá)標(biāo)，泵站就必須按照最高水位進(jìn)行抽升。所謂最高水位，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是充滿度水位。就目前的實(shí)際情況來(lái)看，大部分地區(qū)污水泵站在抽升的時(shí)候主要關(guān)注的都是水泵的開啟頻率以及是否能節(jié)省電費(fèi)等因素，由于水泵的開啟數(shù)量不達(dá)標(biāo)，抽升時(shí)的水位也沒(méi)有達(dá)到最高水位，致使整個(gè)管網(wǎng)體系處在滿水狀態(tài)下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，有些檢查井內(nèi)部的水位甚至基本和路面持平。由于檢查井內(nèi)部的水位偏高，在開展支管接頭施工工作的時(shí)候也面臨較大的難度，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)污水的流速降低，增大管道出現(xiàn)堵塞問(wèn)題的幾率。由此可見，做好管道內(nèi)水深的設(shè)計(jì)工作是極為重要的，各城市在實(shí)際開展市政污水管道設(shè)計(jì)工作的時(shí)候還需加強(qiáng)對(duì)這方面設(shè)計(jì)工作的改進(jìn)和優(yōu)化。

3.1.5 檢查井內(nèi)閘槽的設(shè)計(jì)

污水干線管道中的水流量以及流速往往都比較大，部分檢查井內(nèi)的水位比較高，在開展污水管接頭工作以及管道保護(hù)作業(yè)工作的時(shí)候，通常需要先降低管道內(nèi)的水位或者暫時(shí)進(jìn)行斷流。為了方便保護(hù)作業(yè)活動(dòng)的開展，最好在污水干線管道直線段每間隔一段距離就設(shè)置相應(yīng)的閘槽，通過(guò)閘槽的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水流的控制，從而最大化降低管道保護(hù)工作的難度。

3.2 雨水管道設(shè)計(jì)

3.2.1 管道出水口需要調(diào)整和優(yōu)化

城市地區(qū)的雨水一般是通過(guò)管道就近排放到河流之中的。然而，部分城市由于受到當(dāng)?shù)氐匦螚l件的制約，雨水管道的出水口一般設(shè)計(jì)成淹沒(méi)式，也就是出水部位比水體的水位低，再加上出水部位并未安裝閘門，這就導(dǎo)致雨水管道下游經(jīng)常出現(xiàn)河水回灌等問(wèn)題。另外，在水位的頂托作用之下，管道內(nèi)的雨水流動(dòng)速度會(huì)逐漸下降，進(jìn)而致使管道的排水性能降低，在遇到夏季汛期的時(shí)候，很容易在低洼部位出現(xiàn)大量積水，最終給人們的正常出行以及車輛的行駛帶來(lái)不良影響。所以，在管道出水口的設(shè)計(jì)上還需要加以調(diào)整和優(yōu)化。

3.2.2 雨水口的優(yōu)化設(shè)計(jì)

雨水口的形式主要可分為立篦與平篦這兩大類，相較而言，前者發(fā)生堵塞問(wèn)題的幾率更小，但需要注意的一點(diǎn)是，邊溝需保持一定水深；后者在水流上更為順暢，但因雜物沉積過(guò)多而出現(xiàn)堵塞問(wèn)題的幾率也比較高，很容易影響到收水效果。所以，建議在雨水口的設(shè)計(jì)上采取以下優(yōu)化措施：

（1）如果出水口只能設(shè)計(jì)成低于排放水體常水位的形式，則設(shè)計(jì)者在實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候必須全面考慮到水體水位所帶來(lái)的頂托影響，可在入河口的部位設(shè)置溢流閘門以及抽升泵，以便在降水量較多的時(shí)節(jié)直接通過(guò)啟動(dòng)水泵來(lái)達(dá)到排水目的。

（2）在布設(shè)雨水口的時(shí)候，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦翁攸c(diǎn)、匯水面積等多方面的實(shí)際情況，同時(shí)還要和道路縱斷設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)。為了確保立交排水出水口功能的正常發(fā)揮，應(yīng)將其設(shè)計(jì)成單獨(dú)的排水系統(tǒng)。

（3）在高度相對(duì)較低、比較容易出現(xiàn)積水問(wèn)題的區(qū)域，為了加快汛期的收水效率，應(yīng)增加適量的雨水口。最好采用上開收水井，而且在上游的時(shí)候就要進(jìn)行雨水口的布設(shè)，當(dāng)逐漸進(jìn)入到下游區(qū)域的時(shí)候，應(yīng)適當(dāng)增加一些雨水口，從而建立起一個(gè)線型式的收水井，讓雨水在上游的時(shí)候就能慢慢開始流入管道。

3.2.3 海綿城市理念下的雨水管道設(shè)計(jì)

在開展市政給排水系統(tǒng)中雨水管道的設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須樹立整體性意識(shí)，做好對(duì)城市規(guī)劃方案的深入化研究，并全面了解規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的生態(tài)空間布局特點(diǎn)，以此作為基本參照，構(gòu)建起與當(dāng)今城市發(fā)展方向和發(fā)展目標(biāo)相契合的雨水管道體系，使海綿城市的發(fā)展理念得到有效落實(shí)，為了控制雨水污染源造成的不良影響，設(shè)計(jì)者還要科學(xué)布設(shè)排水路線和排水分區(qū)，另外，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)?shù)刈匀粡搅鞯挠行ПＷo(hù)，還要加大對(duì)雨水花園、雨水濕地等環(huán)保設(shè)施的建設(shè)力度。

3.2.4 雨水管道之間的連通設(shè)計(jì)

城市雨水管道是由多個(gè)不同的體系組成的，這些管道體系在匯水面積、時(shí)間等方面都存在明顯的差異性，所以，高峰流量也不可能在同一時(shí)間出現(xiàn)，不同體系的排水能力自然也就有高有低了?？紤]到不同雨水管道體系之間并不相通，為了全面發(fā)揮雨水管道體系的排水作用，縮短地面積水的停留時(shí)長(zhǎng)，應(yīng)在緊靠的兩個(gè)管道體系之間選擇一個(gè)比較適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行連通管的布設(shè)，把雨水管道建設(shè)為環(huán)狀的管網(wǎng)體系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)改善排水效果的目的。

4 市政給排水管道質(zhì)量通病及其防治思路

4.1 檢查井問(wèn)題及其防治

對(duì)于市政給排水管道的施工來(lái)說(shuō)，檢查井占據(jù)著十分重要的地位，同時(shí)，其也具有一定的特殊性，屬于給排水工程建設(shè)中必須高度重視的部分。在實(shí)際施工的時(shí)候，要求施工人員必須對(duì)檢查井的位置進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，同時(shí)還要控制好其高度。但是，從以往的工程實(shí)踐中不難發(fā)現(xiàn)，檢查井在具體施工的過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)偏重于管道安裝而忽略質(zhì)量控制的問(wèn)題，沒(méi)有對(duì)檢查井的施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和把控，最終致使檢查井出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。例如，由于施工不規(guī)范而導(dǎo)致檢查井變形，由于設(shè)計(jì)不科學(xué)而致使檢查井周邊區(qū)域出現(xiàn)塌陷問(wèn)題等，這就對(duì)檢查井作用的正常發(fā)揮造成了極大的阻礙，這些問(wèn)題的存在不但會(huì)導(dǎo)致路面的平整度受到影響，同時(shí)還會(huì)給道路的安全通行帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，甚至還可能威脅到工程后期檢修維護(hù)工作的順利開展。

要有效防治檢查井的問(wèn)題，應(yīng)從下列幾個(gè)方面著手：首先，要合理設(shè)計(jì)檢查井，應(yīng)根據(jù)給排水管道工程的具體情況，安排專業(yè)素質(zhì)較高的人員完成此項(xiàng)工作。其次，要加強(qiáng)對(duì)檢查井施工過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)督和管控，確保各個(gè)施工環(huán)節(jié)都能按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求完成。同時(shí)，還要做好檢查井基層、墊層的優(yōu)化處理工作，加強(qiáng)對(duì)檢查井具體位置的檢查，合理控制井口的高度。在開展井座、井蓋安裝工作的時(shí)候，必須保證安裝材料的質(zhì)量，同時(shí)還要控制好施工質(zhì)量，保證其安裝的可靠性。

4.2 管道滲漏問(wèn)題及其防治

在開展市政給排水管道施工的時(shí)候，經(jīng)常遇到的一大質(zhì)量問(wèn)題就是管道滲水和漏水。該質(zhì)量問(wèn)題的存在不但會(huì)直接影響給排水管道功能的正常發(fā)揮，同時(shí)還可能威脅到管道周邊土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致其承載性能下降，特別是在滲漏問(wèn)題較為嚴(yán)重的時(shí)候，甚至?xí)l(fā)坍塌現(xiàn)象。之所以會(huì)出現(xiàn)管道滲漏問(wèn)題，究其原因，主要在于管道本身的質(zhì)量比較劣質(zhì)、管道安裝施工操作缺乏規(guī)范性等。

加強(qiáng)對(duì)管道滲漏問(wèn)題的防治對(duì)優(yōu)化市政給排水工程的整體質(zhì)量來(lái)說(shuō)有著極為顯著的意義。在具體防治過(guò)程中，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：首先，要嚴(yán)把管道質(zhì)量關(guān)。在選擇管道供應(yīng)廠商的時(shí)候，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行，待材料進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)之后，應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢查，保證其各方面質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求之后才可正式投入使用。其次，應(yīng)加大對(duì)管道安裝質(zhì)量的管控力度。在吊裝管道的時(shí)候應(yīng)避免出現(xiàn)刮碰問(wèn)題，整個(gè)安裝過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照自上而下的順序進(jìn)行，尤其要注重對(duì)管道接口部位的科學(xué)處理，控制好接口填料的質(zhì)量。在進(jìn)行覆土施工的時(shí)候，應(yīng)著重控制管道位移問(wèn)題，覆土操作完成以后，要及時(shí)對(duì)表層土進(jìn)行壓實(shí)，使地面達(dá)到較高的平整度，以便車輛和行人的正常通行。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，管道設(shè)計(jì)在整個(gè)市政給排水工程設(shè)計(jì)中占據(jù)著十分重要的地位。在開展給排水管道設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，應(yīng)重點(diǎn)做好污水管道和雨水管道的設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制好各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。另外，為了確保給排水管道的施工建設(shè)質(zhì)量，還要加強(qiáng)對(duì)檢查井問(wèn)題、滲漏問(wèn)題等的防治，結(jié)合具體質(zhì)量問(wèn)題的特點(diǎn)，制定科學(xué)可行的防治方案，確保市政給排水管道的科學(xué)有效運(yùn)作。