淺談城區自來水舊管網改造措施

陳宏亮

【摘 要】本文分析了自來水舊管網改造的原因，闡述了選材和接水方案。

【關鍵詞】自來水管道；舊管網改造；球墨鑄鐵管和PE管；接水

“縣城的自來水管網因老化問題，像羸弱多病的老人一樣時常出現各種各樣的問題。”每一名供水人多有這樣的同感，20世紀七八十年代鋪設的自來水管網已步入“老齡化”階段。此外，地下工程、市政工程有一些粗暴式的施工等原因也使得自來水管網越來越脆弱，引發的水管爆裂、水損嚴重、水質受影響等問題影響到眾多居民的日常生活。

為此，對這些城市老化管網的改造勢在必行，在納入計劃的同時也投入了大量的資金，舊管網改造全面推進。

1 更換舊水管的原因

1.1 城區舊管網多建于20世紀80年代，這些管多為給水灰口鑄鐵管或鋼管，多年的使用使管內產生了銹蝕，影響了水質。有些居民水龍頭流出來的是銹水，特別在下雨天，自來水更是渾濁。

1.2 舊管敷設年代久，埋置時間長，管網資料不全，不利進行對其進行日常管理；舊管許多地方存在漏水現象，浪費水資源；舊管連接的方式多為水泥打口等硬連接方式，屬剛性接口，在使用中遇到地基下沉或其他工程開挖等引起的擾動后，容易從接口處產生跑水現象等等。

2 改造方案

改造的方案主要有選材和接水方法等內容。

2.1 選材

2.1.1 球墨鑄鐵管是在灰口鑄鐵管的基礎上，液態時加入了球化劑和墨化劑，使碳分析出并使呈游離狀態的片狀石墨球化。因這種鑄鐵中的碳大部分呈球狀石墨存在于鑄鐵中，故稱其為球墨鑄鐵。球墨鑄鐵管比灰口鑄鐵管強度大、韌性好、管壁薄、金屬用量小、能承受較高壓力，是鑄鐵管材發展的方向。球墨鑄鐵管之間的連接，按接口形式分可分為承插式接口、法蘭盤式接口和機械式接口。施工中主要采用承插式柔性連接。因為是柔性接口，允許有一定限度的轉角和位移，因而有良好的抗震性和密封性；且比剛性接口安裝簡便快捷，勞動強度小。柔性接口有T型橡膠圈接口和柔性K型機械式接口兩種，我們較多地采用球墨鑄鐵管滑入式T型接口。柔性機械式接口又稱壓蘭式接口，常見于管徑較大時的情況。其密封性能良好，實驗時內水壓力達到2MPa時無滲漏現象，軸向位移和折角等指標均能達到很高水平，但成本較高。一般情況下，不提倡剛性接口，雖然其抗壓強度高，且成本較低，但其抗彎曲及抗沖擊應力較差。

2.1.2 PE管也叫HDPE高密度聚乙烯管材，比PVC管有更高的強度，且施工方便，目前被廣泛應用到給水工程中。其具體特點為：1）加工時不添加重金屬鹽穩定劑，材質無毒性，無結垢層，不滋生細菌，很好地解決了縣城飲用水的二次污染，具有良好的衛生性能；2）卓越的耐腐蝕性能；3）在額定溫度、壓力狀況下，PE管道可安全使用50年以上，具有長久的使用壽命；4）PE管韌性好，耐沖擊強度高，重物直接壓過管道，不會導致管道破裂，具有較好的耐沖擊性；5）PE管熱熔或電熔接口的強度高于管材本體，接縫不會由于土壤移動或活載荷的作用斷開，具有可靠的連接性能；6）管道質輕，焊接工藝簡單，施工方便，工程綜合造價低，具有良好的施工性能等。

通常新管敷設時，舊管線并不報廢，待新管全部敷設完畢，通過管道沖洗、壓水試驗和水質化驗后再進行新管與管網的連接工作，這個連接工作通常稱作“接水”。接水完畢后才能將舊管報廢。

2.2 接水

接水時要將新敷設管與管網連接，管網管材料不同，接水方法也不太一樣。通常遇到的管網管材有自應力鋼筋砼管、預應力鋼筋砼管、給水鑄鐵管、球墨鑄鐵管、鋼管等。

2.2.1 管網管材為自應力鋼筋砼管、預應力鋼筋砼管、給水鑄鐵管情況：第一，當新管相對于管網管徑較小、且為三通連接方式時較為簡單，可采用劃眼的方法接水。方法如下：先將管網管上需做三通處安裝一“夾板三通“管件，然后在夾板三通后安裝一閘閥門，閥門后設劃眼工具。劃眼工作完成后，卸下劃眼工具，關閉閥門。最后將新管連接于閥門后即可。此方法工藝簡單，而且此方法最大的優點是無需停水。第二，當新管與管網管徑相近時，可采用斷管的方法。這也是最常見的接水方法，適用于”三通連接“和”對接“兩種方式。方法如下：用斷管器將管網管斷開兩處（給水鑄鐵管質地較脆，用斷管器斷管也較容易），用潛水泵將管內存水抽盡，在斷開處放 入預先加工好的三通及其連接件（連接一般采用鋼件），連接件與管網管斷開處設一鋼管箍，管箍內徑只需比斷管外徑稍大，往每個鋼管箍兩邊的縫隙處緊密地塞入油麻辮。塞緊后再往縫隙里嵌入拌好的打口水泥，外面用打口鏨子將水泥打緊。打口完成后還要對打口處進行養護，養護時間不少于5h。如果與管網管是正面對接方式的話，在斷管后上鋼筋箍、用水泥打口即可完成。斷管接水法需要較長時間，這是此法最不利處。第三，預設管箍法：這是隨著接水工作的不斷進行，人們摸索出的一種能縮短停水時間的方法。在管網管接水處先預設1個鋼管箍，將鋼管箍加工成三通，并設法蘭盤。然后在鋼管箍與管網管的縫隙處填入油麻辮，并進行水泥打口、養護。

2.2.2 管網管為球墨鑄鐵管的情況：球墨鑄鐵管質地較硬，管壁較厚，得用斷管的方法。用斷管器斷管較困難，一般用人工切割的辦法斷管。人工切割花費時間長，而且切割邊緣不整齊，在切割完畢后往往得用打磨機對切割口進行修整，并磨出坡口。磨出坡口為安裝球墨鑄鐵管件提供了方便。切割工具還可選擇“爬管機“，爬管機全名叫自爬式切管機，是在水、氣和油管道上搶修安裝時用的切管工具，可切斷灰口鑄鐵管、球墨鑄鐵管和鋼管管材。它采用汽油機液壓驅動，不需電源，機械鏈條固定切管機，主機上的鏈輪在固定鏈條上自動切管，可確保爬行和切斷口的重合率，操作簡便。

斷管切割完成后，若是該安裝三通，則需在兩個斷管處分別安裝球墨鑄鐵短管甲，之后安裝球墨鑄鐵法蘭盤三通或鋼三通。安裝時要注意：兩個短管甲要與三通上的螺栓孔對準。如果安裝短管甲時未將孔位對準，那后面調整孔位的工作是很麻煩的。要是選用鋼三通就不存在這個問題。鋼三通可將法蘭盤活套上，將其分別對準短管甲上孔位再進行焊接。此方法較為方便，只是增加了焊接法蘭盤的時間，稍稍影響接水的進度。若是與斷開的球墨鑄鐵管進行對接，可將斷開處裝一短管甲后通過法蘭盤連接，也可上鋼管箍進行打口連接。

2.2.3 管網管為鋼管時的情況：對于這種管材不管是加工三通還是對接，都可在停了水并排盡管內存水后直接施焊。這里主要講兩種加工鋼三通時縮短停水時間的方法：第一，未停水情況下在接三通的管網管上選好位置，先焊接好一短截鋼管，做成三通，并設法蘭盤；待停水后只需用割槍伸入短管內對管網管進行開洞。最后將連接管通過法蘭盤連接好即可。第二，“開天窗“的方法。未停水情況下先將連接管與管網管全部連接完畢，待停水后，在管網管上部開一小的工作洞（即天窗），從天窗口將割槍伸入開洞孔，將管內焊口補焊，最后把天窗從外面補好完工。這種方法一般適用于連接管比官網管徑小時的情況，還適用于停水時由于閥門關不嚴，使得管網內總是有存水（即帶水作業）的情況。

通過系列的舊管網改造，能行之有效地保證水量滿足用水、消除二次污染提高水質，把縣城的“水立方“建設推向前進。

[責任編輯：楊玉潔]