市政排水管道安裝施工關(guān)鍵技術(shù)

岳琪

（太原市政建設(shè)集團(tuán)有限公司， 山西 太原 030000）

市政排水管道屬于地下隱蔽設(shè)施， 而地下空間復(fù)雜， 安裝難度較大， 對施工技術(shù)提出較高的要求?？辈煸O(shè)計(jì)根據(jù)勘察單位提供的地勘報(bào)告中土質(zhì)、 地下水位情況、 周邊地理環(huán)境特點(diǎn)、 排水容量等設(shè)計(jì)管道或暗涵等， 設(shè)計(jì)支護(hù)開挖、 放坡開挖、 暗挖等各種溝槽開挖形式， 溝槽開挖后地基處理、 管道基礎(chǔ)、 管道連接質(zhì)量、 護(hù)管高度、 土方回填方式等、配套設(shè)施連接、 質(zhì)量檢驗(yàn)等各項(xiàng)工作后， 有利于提升市政排水管道的整體建設(shè)品質(zhì)， 保障市政排水管道的正常使用。

1 市政給水管道布置技術(shù)

市政給水管道包含輸水管網(wǎng)和配水管網(wǎng)兩類，需根據(jù)功能特性和現(xiàn)場建設(shè)條件合理布置。

水源至水廠或水廠至配水管網(wǎng)的管線為輸水管網(wǎng)， 用于轉(zhuǎn)輸水量， 沿線不與用戶連接。

輸水管線的水經(jīng)由配水管網(wǎng)轉(zhuǎn)至各分配管、 干管等設(shè)施， 進(jìn)而為用戶提供水資源供給服務(wù)。 在配水管網(wǎng)的建設(shè)中， 大型城市的干管直徑通常在200mm以上， 中、 小型城市普遍在100mm以上。 道路下方敷設(shè)配水支管， 負(fù)責(zé)將干管的水輸送至小區(qū)管道內(nèi)， 實(shí)現(xiàn)向終端的供水。 配水管網(wǎng)的布設(shè)需考慮到城市消防用水量的要求， 其中大型城市的配水管的最小管徑為150 ～200mm， 中型、 小型城市分別為 100 ～150mm、 75 ～100mm。 在敷設(shè)配水管的基礎(chǔ)上， 設(shè)進(jìn)戶管， 實(shí)現(xiàn)市政用戶與配水管的連接， 滿足用戶的水資源使用需求。 按照次序?qū)⒏饕?guī)格管網(wǎng)布設(shè)到位后， 構(gòu)成完善的城市給水管網(wǎng)系統(tǒng)。

此外， 還需考慮市政給排水管道的總體布置圖，明確各類管道的布置情況， 根據(jù)水系統(tǒng)的規(guī)模分期建設(shè)， 確保建成的水系統(tǒng)覆蓋至整個(gè)給水服務(wù)區(qū)，為用戶提供穩(wěn)定可靠的供水服務(wù)。 嚴(yán)格控制供水區(qū)域的間距也具有必要性， 最大限度減小局部管網(wǎng)斷裂時(shí)所導(dǎo)致的斷水面積。 條件允許時(shí)， 宜采取短距離敷設(shè)管線的方法， 以便減少市政供水能耗， 降低市政供水的運(yùn)行成本。

2 排水管道安裝施工準(zhǔn)備工作

2.1 管材檢驗(yàn)

市政給排水管道的質(zhì)量與管道使用的管材質(zhì)量密切相關(guān)。 因此， 在具體的設(shè)計(jì)階段， 設(shè)計(jì)師必須要嚴(yán)格控制建筑材料， 以下幾點(diǎn)是設(shè)計(jì)師對建筑材料的控制方式: 1） 在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)， 要對建筑材料的運(yùn)用原理有一定的認(rèn)識和掌握； 2） 通過對建筑單位的物料管理調(diào)查， 更好地確保了設(shè)計(jì)圖紙與實(shí)際工作的一致性和結(jié)構(gòu)的合理性。 在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者必須對施工單位所提供的資料和施工要求進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)钠饰觯?并制定嚴(yán)格的施工標(biāo)準(zhǔn)， 應(yīng)用于市政給排水管道的施工工程中， 如建筑材料的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)及尺寸指標(biāo)等等。 設(shè)計(jì)者在完成設(shè)計(jì)后， 還要通過工程監(jiān)理和造價(jià)管理部門對工程項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)督和費(fèi)用計(jì)算， 從而實(shí)現(xiàn)對施工過程中使用的建筑材料的數(shù)量、 價(jià)格以及種類的統(tǒng)一規(guī)劃。

2.2 管道連接的技術(shù)要點(diǎn)

目前， 在管道連接工藝中， 通常采用的是螺紋連接以及法蘭連接。 螺紋連接的施工工藝主要有以下三點(diǎn): 1） 首先要對管道的螺紋進(jìn)行檢測， 以保證管道的螺紋符合管道的施工外徑。 另外還要對管道進(jìn)行下一步的質(zhì)量檢驗(yàn)， 如果發(fā)現(xiàn)管道的螺紋有缺陷， 就絕對不能再繼續(xù)使用了； 2） 認(rèn)真地控制螺旋接頭的工藝與方法， 以確保工程的平穩(wěn)進(jìn)行； 3） 管道螺紋在擰緊后， 必須進(jìn)行防腐處理， 因?yàn)殚L時(shí)間的埋藏在地下， 若不進(jìn)行防腐處理， 管道將不可避免地發(fā)生腐蝕。

3 市政排水管道安裝施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 溝槽開挖

根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖紙確定溝槽位置、 溝槽開挖深度、 溝槽底部開挖寬度， 確定溝槽邊坡， 根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)特性、 地下水位情況、 坡頂有無荷載等合理設(shè)計(jì)溝槽坡度， 因地制宜開挖。 一般情況下溝槽深度＜3m時(shí)， 坡度 1∶0.75 ～1∶0.33； 溝槽深度為 3 ～5m時(shí)， 坡度以 1∶1.00 ～1∶0.5 為宜。 根據(jù)現(xiàn)場勘察結(jié)果和工程經(jīng)驗(yàn)， 確定適宜的開挖方式， 做到安全開挖和精準(zhǔn)開挖。 溝槽深度超過3m時(shí)， 分層有序開挖到位， 前期由挖土機(jī)高效率開挖， 距槽底高程約200 ～300mm時(shí)由人工開挖， 以防超挖。

遇溝槽部分地段放坡不足的情況時(shí)， 采用木撐板支撐和鋼板樁， 應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定撐板構(gòu)件的規(guī)格尺寸， 撐板支撐應(yīng)隨挖土及時(shí)安裝[1]。 每根橫梁或縱梁不得少于兩根橫撐， 橫撐的水平間距宜為1.5 ～2m， 垂直間距不宜大于1.5m。 在軟土或其他不穩(wěn)定土層中采用橫排撐板支撐時(shí)， 開始支撐的溝槽開挖深度不得超過1m； 開挖與支撐交替進(jìn)行， 每次交替深度宜為0.4 ～0.8m。 支撐應(yīng)經(jīng)常檢查， 當(dāng)發(fā)現(xiàn)支撐構(gòu)件有彎曲、 松動、 移位或劈裂等跡象時(shí)， 應(yīng)及時(shí)處理。

溝槽開挖結(jié)束后， 用水準(zhǔn)儀測量槽底高程， 判斷實(shí)測值與設(shè)計(jì)值的偏差是否在許可范圍內(nèi)， 避免任何超欠挖現(xiàn)象。 土方開挖時(shí)， 高程測量結(jié)果的偏差需在20mm以內(nèi)； 石方開挖時(shí)， 偏差不超過20～30mm。

3.2 下管、 接管

下管的作業(yè)要點(diǎn)， 如下: 1） 檢查鋼管、 管件、閘門等各類配套設(shè)施是否保持干凈， 若有雜物需清理； 2） 聯(lián)合應(yīng)用水準(zhǔn)儀、 經(jīng)緯儀等高精度的測量設(shè)施測定管道高程、 軸線， 根據(jù)測量結(jié)果采取控制措施， 使管道精準(zhǔn)下放到位； 3） 嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙控制管道埋深。

接管的作業(yè)要點(diǎn)， 如下: 1） 對接管道的管徑需保持一致， 對接前修口， 保證鋼管端面坡口角度、圓度各項(xiàng)指標(biāo)均無誤。 對口損傷時(shí)， 適度修整內(nèi)壁以便對齊整平。 接口內(nèi)壁的檢查用直尺完成， 著重評估是否具有光滑性。 環(huán)向焊縫距支架凈距達(dá)到100mm或更多時(shí)， 按不少于200mm的間距設(shè)置環(huán)向焊縫。 對接的鋼管在壁厚方面存在差異時(shí)， 要求鋼管的壁厚不超過3mm， 以免影響對接的準(zhǔn)確性； 2）接管時(shí)， 根據(jù)編號有序?qū)庸艿溃?用300mm長的直尺在接口內(nèi)壁周邊貼靠， 要求錯(cuò)口量不超過壁厚的0.2 倍且需同時(shí)滿足不大于2mm的要求； 3） 焊接作業(yè)由具有資質(zhì)的焊工完成， 加強(qiáng)質(zhì)量控制， 避免裂紋、 燒穿、 氣孔、 夾渣等質(zhì)量缺陷； 4） 焊接后，對管道做整體處置， 主要在于消除表面的銹跡， 恢復(fù)金屬光澤。

3.3 閥門安裝

安裝前檢查閥門， 例如: 檢查閥桿的轉(zhuǎn)動靈活性， 閥體是否存在裂紋、 砂眼， 止水線是否準(zhǔn)確且清晰， 是否與管道形成配套關(guān)系。 在確認(rèn)閥門無質(zhì)量問題后， 垂直安放在支承座上， 要求閥門位置準(zhǔn)確且維持穩(wěn)定。

3.4 閉水打壓試驗(yàn)

為檢驗(yàn)管道輸水性能、 管道嚴(yán)密性、 管材承受壓力強(qiáng)度的特性， 需在管道安裝完成后安排閉水打壓試驗(yàn)[2]。 試驗(yàn)前檢查管接口外觀情況， 若有局部脫落、 裂縫等問題時(shí)采取處理措施， 而后用電動試壓泵進(jìn)行試驗(yàn)。 試驗(yàn)人員嚴(yán)格控制閉水打壓試驗(yàn)參數(shù)， 加強(qiáng)對管道的觀察， 準(zhǔn)確判斷管道的安裝質(zhì)量。如圖1 所示。

圖1 閉水試驗(yàn)

3.5 管壁砌筑

全面清理施工現(xiàn)場的雜物， 再安排管壁砌筑作業(yè)， 要求建設(shè)成型的井壁呈豎直狀態(tài)， 結(jié)構(gòu)完整穩(wěn)定， 無通縫。 砌筑成型后， 安排砌縫打磨， 保證砌縫達(dá)到平整、 光滑的狀態(tài)。 隨后， 將配套的井圈和井蓋布設(shè)到位。

3.6 竣工驗(yàn)收

閉水試驗(yàn)是檢驗(yàn)管道安裝質(zhì)量的重要方式， 需按照科學(xué)的方法操作， 根據(jù)實(shí)際情況判斷施工質(zhì)量。

1） 閉水試驗(yàn)的操作方法。 從上游開始向下游推進(jìn)， 有序完成閉水試驗(yàn)。 上游試驗(yàn)結(jié)束后， 向下游倒水， 此舉在滿足試驗(yàn)要求的同時(shí)還可減少水的用量， 契合綠色環(huán)保的工程理念。 根據(jù)井的布設(shè)間距分段試壓， 上游設(shè)計(jì)水頭未超過管頂內(nèi)壁時(shí)， 根據(jù)上游管頂內(nèi)壁加2m的數(shù)據(jù)計(jì)算試驗(yàn)水頭， 計(jì)算確定的試驗(yàn)水頭在10m以內(nèi)但實(shí)際超過檢查井井口時(shí)，根據(jù)上游井口的高度采取水頭控制措施， 保證試驗(yàn)水頭的合理性。 試驗(yàn)期間由專員監(jiān)督， 提升操作的規(guī)范性。

2） 質(zhì)量判斷方法。 試驗(yàn)水頭達(dá)到規(guī)定后， 觀測管道的滲水量， 試驗(yàn)期間持續(xù)向管道注水， 進(jìn)行不少于30min 的觀測。 試驗(yàn)人員加強(qiáng)觀測， 若結(jié)果顯示排水管道存在滲漏現(xiàn)象， 需鎖定滲漏的部位， 采取修復(fù)措施， 再次安排閉水試驗(yàn)， 直至試驗(yàn)結(jié)果顯示管道無任何滲漏為止。

3.7 溝槽回填與恢復(fù)路面

排水管道通過閉水試驗(yàn)后， 表明管道安裝質(zhì)量無誤， 需安排管槽回填， 填料和夯實(shí)機(jī)械設(shè)備主要根據(jù)現(xiàn)場施工條件和回填部位而定[3]。 管槽回填前，清理腐殖土、 垃圾土等不利于正常施工的雜物， 從管道的胸腔位置回填至管頂50cm， 采取振搗措施，提高回填料的密實(shí)度。 管道較窄時(shí)， 現(xiàn)場作業(yè)空間有限， 以人工打夯的方法處理填料， 或用微型壓路機(jī)處理。 根據(jù)填料性質(zhì)和填土厚度選擇合適規(guī)格的夯壓機(jī)械設(shè)備， 保證夯實(shí)效果的同時(shí)降低在機(jī)械設(shè)備方面的成本投入。 回填完成后， 進(jìn)行路面恢復(fù)，使現(xiàn)場恢復(fù)正常。

4 市政排水管道安裝中的問題與應(yīng)對措施

4.1 管道維護(hù)槽開挖與施工測量的問題及其應(yīng)對措施

施工人員根據(jù)管道的規(guī)格、 周邊既有設(shè)施布設(shè)情況、 現(xiàn)場土質(zhì)條件等確定合適的管道維護(hù)槽開挖方案。 施工前， 清理地面的障礙物， 維護(hù)槽排水施工時(shí)， 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求測量放樣， 依據(jù)施工圖紙規(guī)范開挖， 在保證維護(hù)槽開挖質(zhì)量的同時(shí)減小對周邊環(huán)境的影響。

4.2 管道安裝時(shí)的問題及其應(yīng)對措施

管道安裝時(shí)可能存在如下問題: 管道安裝的位置不準(zhǔn)確， 或管道安裝到位后未加固， 迫使管道偏位； 管道焊接作業(yè)人員的質(zhì)量意識淡薄， 隨意刪減焊接工序， 焊后產(chǎn)生焊接裂縫， 管道中的水分經(jīng)由裂縫泄漏至外界， 管壁可能遭到腐蝕。 例如， 在某市政排水管道工程中， 施工單位為趕工期盲目焊接，焊后的質(zhì)量檢驗(yàn)不到位， 未發(fā)現(xiàn)焊接期間產(chǎn)生的焊接裂縫， 導(dǎo)致管道在后續(xù)使用中出現(xiàn)異常， 存在質(zhì)量和安全層面的隱患， 嚴(yán)重制約排水管道的排水功能。 因此， 為保證排水管道的施工質(zhì)量， 需要由具有資質(zhì)的員工參與其中， 嚴(yán)格按照規(guī)范和工程設(shè)計(jì)要求采取焊接措施， 配套質(zhì)量達(dá)標(biāo)的焊材和焊接作業(yè)設(shè)備， 焊接時(shí)精細(xì)化作業(yè)， 焊后安排質(zhì)量檢查，及時(shí)處理焊接產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷， 為排水管道的正常使用打下良好的基礎(chǔ)。

4.3 管道材料問題

給排水管道的安裝效果與管材的質(zhì)量息息相關(guān)，管道材料的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)時(shí)， 即便安裝方法具有規(guī)范性， 安裝效果仍難以滿足要求[4]。 材料質(zhì)量是保證給排水管道施工效果的重要前提， 因此必須按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)選擇適宜的給排水管材， 要求材料的尺寸具有合理性， 耐腐蝕、 抗壓各方面的性能均達(dá)到要求。材料必須向具有資質(zhì)的供應(yīng)商采購， 材料進(jìn)場時(shí)對各批次進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)， 確認(rèn)無誤后入場。 進(jìn)場但未隨即投入使用的材料需得到防護(hù)處理， 以防變形、受損。 由專員定期盤點(diǎn)， 剔除不達(dá)標(biāo)的材料， 根據(jù)材料數(shù)量缺口補(bǔ)進(jìn)適量質(zhì)量達(dá)標(biāo)的材料。 排水管道安裝完成后， 組織加壓通水試驗(yàn)， 根據(jù)試驗(yàn)情況判斷管道的密封性， 局部漏水時(shí)采取修補(bǔ)措施。 加壓通水試驗(yàn)暴露出的問題必須得到反饋， 不可遺留至后期。 此外， 施工期間需加強(qiáng)對管道的防護(hù)， 以免由于磕碰導(dǎo)致管材變形、 受損。

4.4 管道閉水試驗(yàn)的問題及其應(yīng)對措施

管道安裝完成后， 各部分管道所在基礎(chǔ)的特性存在差異， 可能由于基礎(chǔ)穩(wěn)定性不足導(dǎo)致管道下沉，例如局部基礎(chǔ)承載性能偏低時(shí)發(fā)生下沉[5]。 受管道下沉的影響， 焊接部位可能產(chǎn)生裂縫， 且以焊接質(zhì)量不可靠的部位更為明顯， 內(nèi)部的水向外滲出， 管道閉水試驗(yàn)結(jié)果無法達(dá)到要求。 為此， 可采取如下應(yīng)對措施。

管道安裝前做好現(xiàn)場勘察， 評價(jià)管道敷設(shè)現(xiàn)場的地質(zhì)條件是否達(dá)到要求， 對于地質(zhì)條件不合乎要求的， 可以調(diào)整安裝地點(diǎn)， 由于空間限制無法在其它地質(zhì)良好地段安裝管道時(shí)， 根據(jù)地質(zhì)特性采取改良措施， 為管道敷設(shè)創(chuàng)設(shè)良好的條件。 例如， 以換填的方法處理基槽底部的土壤， 提升承載性能。 換填的材料以砂石為宜， 原因在于砂石的穩(wěn)定性較好，以免由于水的浸泡而導(dǎo)致槽底土失穩(wěn)沉陷。 嚴(yán)格控制開挖換填的深度， 有效清理現(xiàn)場的松軟土層， 換填后適度夯實(shí)， 保證換填部位的密實(shí)性。

5 結(jié)語

綜上所述， 市政排水管道的建設(shè)有利于豐富市政基礎(chǔ)設(shè)施配套， 優(yōu)化城市發(fā)展環(huán)境， 促進(jìn)城市的高效發(fā)展。 市政排水管道的安裝細(xì)節(jié)多， 施工人員需注重管材選擇、 現(xiàn)場處理、 溝槽開挖、 管道接長、正式安裝等內(nèi)容， 管道安裝到位后做周全的質(zhì)量檢驗(yàn)， 例如采取閉水打壓試驗(yàn)的方法， 發(fā)現(xiàn)管道安裝的問題后隨即采取處理措施， 確保管道整體安裝效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。