探析市政給水管網施工的技術要點

張紹萍

摘要：給水管網是給水工程中很重要的組成部分，分析和優化系統的設計與施工技術，可以規避潛在的風險，使其更好地發揮功能，保障人們用水的安全。本文主要以市政給水管網為研究對象，歸納和分析其施工技術要點。

關鍵詞：市政給水；管網施工；技術要點

1引言

給水管網工程是給水工程中很重要的組成部分，所需建設投資也很大，一般約占給水工程總投資的70%～80%。給水管網系統直接服務于民眾，與人們生活和生產活動息息相關，其中任何一部分發生故障，都可能對人們生活、生產及消防等產生極大影響。因此，合理地進行給水管道工程規劃、設計、施工和運行管理，保證其系統安全經濟地正常運行，滿足生活和生產的需要，無疑是非常重要的。

2市政給水管網系統概述

2.1系統組成

給水管網系統承擔城鎮供水的輸送、分配、壓力調節和水量調節任務，起到保障用戶用水的作用。其工程設計和管理的基本要求是以最少的建造費用和管理費用，保證用戶所需的水量和水壓，保持水質安全，降低漏損，并達到規定的供水可靠型。主要組成部分有：

①輸水管（渠）：是指在較長距離內輸送水量的管道或渠道，輸水管（渠）一般不沿線向兩側供水。

②配水管網：是指分布在整個供水區域內的配水管道網絡。其功能是將來自于較集中點的水量分配輸送到整個供水區域，使用戶從近處接管用水。由主干管、干管、支管、連接管、分配管等構成。另外還設有消火栓、閥門和檢測儀表等附屬設施。

③泵站：輸配水系統中作為加壓設施的泵站，常由多臺水泵的并聯而構成，當水靠重力不能形成流動，則必須借助水泵對水流施與增壓而讓水流產生充足的能量將管道內壁的摩擦阻力抵消，輸配水系統中還被要求水在輸送到用戶連接地點后有符合用水壓力要求的水壓也須配備好，以克服用水地點的高差及用戶的管道系統與設備的水流阻力。一般分為供水泵站和加壓泵站兩種形式。

④水量調節設施：有清水池和高位水池等形式。其主要作用是調節供水與用水的流量差，也稱調節構筑物。水量調節設施也可用于貯存備用水量，以促使消防、檢修、停電和事故等突發事故中得到用水保障，進而提升系統的供水安全可靠性。

⑤減壓設施：借助減壓閥和節流孔板等促進輸配水系統局部的水壓降低和穩定，以避免管道或其他設施的漏水、爆裂、水錘破壞因水壓過高形成，或規避用水的不舒適感。

2.2系統類型

2.2.1按水源的數目分類

①單水源給水管網系統。即所有用戶的用水來源于一個水廠清水池，清水經過泵站加壓后進入輸水管和管網。較小的給水管網系統多為這種單水源給水管網系統。

②多水源給水管網系統。用戶的用水可以來源于多個水廠的清水池，清水從不同的地點經輸水管進入管網。較大的給水管網系統一般是多水源給水管網系統。

2.2.2按系統構成方式分類

①統一給水管網系統。系統中只有一個管網，統一供應生產、生活和消防等各類用水，其供水具有統一的水質和水壓。

②分區給水管網系統。多個區域的劃分構成了水管網系統，供水泵站的獨立性是各區域管網的特點，故供水的水壓也具有不同性。平均供水壓力的降低，局部水壓過高的現象的避免，甚至爆管的概率的降低及泵站能量浪費的減少，這都是分區給水管網系統的優勢。主要有并聯分區和串聯分區兩種形式。

③分質給水管網系統。根據用戶對水質要求的不同，從儲存不同制水標準的清水池分別向不同的管網供水，可以來自不容水源的水廠清水池，也可以來自同一水廠水質不同的清水池，系統中有兩個以上的管網。此類管網在工業區較常采用。

2.2.3據輸水方式劃分

①重力輸水管網系統。在地勢較高的水源處，清水池中的水因重力作用，經重力輸水管流進管網并供用戶使用。此系統為無動力消耗，是運行經濟的輸水管網系統。

②壓力輸水管網系統。清水池中水在泵站經加壓送出，順輸水管流入管網供用戶使用，此類管網有時也會借助多級加壓使水到達更遠或更高處供用戶使用。此系統需消耗動力。

2.3管網布置

結合城市總體規劃進行給水管網規劃的布置，給水管網更應據實際情況而布，多方案技術經濟的比對也是首要進行的。整個給水區域中對管線要均勻分布，保證用戶中水量和水壓的足夠，并保障被輸送水質的無污染。力求敷設管線的最短距離，并減少障礙物穿越等，以節約工程投資與運行管理費用。必須保證供水安全可靠，當局部管線發生故障時，應保證不中斷供水或盡可能縮小斷水的范圍。規劃布置時先要結合遠近期，分期建設的可能性納入考慮范疇，并保有后續的發展余地。給水區域的地形、天然或人為障礙物及其位置、街道及其用戶的分布等情況制約著給水管網的規劃布置，特別是大用戶的位置，水源、水塔、水池的位置等一些因素影響。主要有樹狀管網和環狀管網兩種基本形式。

3市政給水管網施工的技術要點

3.1管道運輸

交付管材到施工現場是施工程序的一部分。運輸期間的管子包裝、堆垛和綁扎，安裝過程中的卸車和搬運，都是很重要的。冠詞可用火車、船舶、卡車裝運，大多數管材用平板卡車或拖車直接運送到現場。在移送管材至溝槽時，應使附加操作盡可能防止管材損壞。要注意沖擊或集中荷載特別容易使管材端部造成損害。當在較大管徑的管子內部嵌套較小管徑的管子時，在嵌套的管子之間應填充防護材料以防損壞。荷載應備置足夠的支撐木墊分擔，使大的集中荷載不致加在單個支撐點上。管子可以放在沙袋、沙堆、枕木或其他保護管子的適當支撐上。支撐大約距末端占1/4長度。通常不允許管子在卡車上滾動，或從車上推落到地上。

3.2開槽

在開槽施工中，如果管道區域的墊層及回填土要求夯實，管道基槽底部的寬度應取決于打夯裝置所需有效的操作空間，在溝槽的側幫要提供合理的側向支撐的空間，不管開挖的深度如何，溝槽在管頂以上必須保持的槽寬，須要能滿足夯實管道區域的墊層及回填土的最窄可行寬度。管道與槽幫之間的距離必須寬于用管區的打夯設備。溝槽的開挖應確保溝底土層不被擾動，當無地下水時，通常挖至設計標高以上5～10cm停挖，當遇到地下水時，可挖至設計標高以上10～15cm，待到下管之前平整溝底。若遇到堅硬的巖石或溝底有大顆粒石塊等開槽需要爆破作業時，因槽底含有可能損壞管道的鋒利巖石，應將其開挖至溝底設計標高以下0.2m，再用粗砂或軟土夯實至溝底設計標高。當采用機械開挖溝槽時，為保證不破壞基底土的結構，應在基底標高以上預留一層用人工清理，用拉鏟、正鏟或反鏟施工時，應保留30cm厚土層不挖，待下一工序開始前挖除。endprint

3.3排水

地下水嚴重妨礙開槽、管道敷設和回填。在施工全過程中，要保證地下水位維持在管道基礎及墊層之下，以提供一個穩定的槽底，并預防板樁后面沖刷。在可能的情況下，溝槽降水應一直維持到管道安裝到規定的基床及回填到至少高于地下水位的高度。對于流量較小的地下水，溝槽可以超挖，并按坡度回填碎石或礫石。以便于排水和集中排水。若排除大量的地下水，則需要采用井點系統。該系統由一組連續的多孔管組成，打入含水層，連接到總管及水泵。為了避免破壞溝槽底部、溝墻、基礎或其他填埋區，應始終重視控制來自地面的排水或者地下水析出的水流。有時為了提高輸送水流的能力，可以用級配良好的材料圍填在多孔的排水暗溝周圍。排水材料的級配，應盡量減少細骨料從周圍材料中流失，在管道安裝好以后，回填全部溝槽，防止干擾管道和填埋土壤。

3.4管道埋設

①埋設深度。外部荷載、管道強度、管道交叉情況及土壤地基等主要因素對非冰凍地區管道的覆土厚度起決定的作用，對金屬管道而言，覆土厚度一般不小于0.7m，非金屬管的話則不小于1.0～1.2m，覆土務必夯實以免受動荷載作用而影響其強度；冰凍地區管道的埋深除取決于上述因素外，土壤的冰凍深度亦應考慮。一般管底在冰凍線以下的最小距離；管徑DN小于300mm時，為DN+200mm；DN在300～600mm之間時，為0.75DN；DN大于600mm時，為0.5DN。

②管道基礎。管道應有適當的基礎，管道基礎的作用是防止管底只支在幾個點上，甚至整個管段下沉，這些情況在土壤松軟的地基處，應采用強度不小于C8的混凝土基礎。若遇土都會引起管道破裂，常用的基礎分三種，即天然基礎、砂基礎和混凝土基礎。不做基礎的情況有當土壤耐壓力較高和地下水位較低時，在管溝中管道可直接埋未擾動的天然地基上；在巖石或半巖石地基處，作基礎的可為鋪墊厚度為100mm以上的中砂或粗砂，再于此上埋管；土壤特別松軟或流沙或通過沼澤地帶，承載能力達不到設計要求時，根據一些地區的經驗，可采用各種樁基礎。

③管道支墩。承插式接口的給水管線，在彎頭、三通及管端蓋板等處，均能產生向外的推力，當推力較大時，會引起承插接頭松動甚至脫節，造成漏水，因此必須設置支墩以保持管道輸水安全；但當管徑小于400mm或管道轉彎角度小于5°～10°，且試驗壓力不超過980kPa時，因接頭本身足以承受外推力，可不設支墩。在管道水平轉彎處設側面支墩；在垂直向下轉彎處設垂直向下彎管支墩；在垂直向上轉彎處用拉筋將彎管和支墩連成—個整體。

④排管與下管。在將管子下入溝槽之前，應先在槽上將管子排列成行，稱為排管或擺管。在排管前，應按設計將三通、閥門等先行定位，并逐個定出接口工作坑的位置。溝邊排管時，要考慮不得堵塞交通，不影響溝槽安全，施工方便等因素。對承插接口的管道，一般情況下宜使承口迎著水流方向排列，這樣可以減小水流對接口填料的沖刷，避免接口漏水；在斜坡地區鋪管，以承口朝上坡為宜。但在實際工程中，考慮到施工的方便，在局部地段，有時也可采用承口背著水流方向排列。給水管道埋設有開槽施工和無槽技術兩大類。無槽技術一般又稱頂管施工，現已在許多管道施工工程中采用；開槽施工應以施工安全、操作方便、經濟合理為原則，考慮管徑、管長、溝深等條件選定下管方法。下管方法有人工下管和吊車下管來年各種下管形式。

3.5管道質量檢查與驗收

①給水管道試壓。管道的施工質量檢查的重要舉措為試壓，衡量施工質量，接口質量的檢查，管材及管件強度、缺陷、砂眼、裂紋等弊病的呈現為其根本目的，以達到設計質量要求，符合驗收條例。進行管道水壓，應先做好水源引接及排水疏導路線的設計，根據設計要求確定試驗壓力值及試驗方法。當管道工作壓力大于或等于0.1MPa時，應按壓力管道的規定，進行強度及嚴密性的水壓試驗。埋設在地下的管道必須在管道基礎檢查合格，回填土厚度不小于0.5m后進行水壓試壓架空、明裝及安裝在地溝的管道，應在外觀檢查合格后進行試驗。管道應分段進行水壓試驗，每試驗管段的長度不宜大于1Km，非金屬管道應短些，試驗管段的兩端均應以管堵封堵，并加支撐撐牢，以免接頭脫開發生意外。

②管道沖洗與消毒。驗收前，應沖洗管內的污泥、臟水及雜物，一般避開用水高峰夜間作業，以流速不小于1.0m/s的沖洗水連續沖洗，直至出水口處濁度、色度與入水口處沖洗水濁度、色度相同為止。若排水口設于管道中間，應自兩端沖洗。管道去污沖洗后，將管道放空，采用氯離子含量不低于20mg/L的清潔水浸泡24h，然后將管內含氯水放掉，注入沖洗水進行沖洗，水流速度可稍微低些，直至水質管理部門取樣化驗合格為止。

③工程驗收。竣工驗收時，竣工圖及設計變更文件要準備，主要材料和制品的合格證或試驗記錄，混凝土、砂漿、防腐、防水及焊接檢查記錄，管道的水壓試驗記錄，中間驗收記錄及有關的資料，回填土壓實度的相關檢驗記錄，工程質量的檢驗評定記錄，工程質量事故的處理決定記錄，給水管道的沖洗及消毒記錄等資料。并應對竣工驗收資料進行核實，進行必要的復檢和外觀檢查。應對管道的位置及高程、管道及附屬構筑物的斷面尺寸、給水管道配件安裝的位置和數量、給水管道的沖洗及消毒、外觀等項目進行鑒定，并填寫竣工驗收鑒定書。

4結束語

市政給水管網工程施工質量的好壞對整個給水工程的使用功能有著重要的影響，關系到人們用水安全的重大問題。因此，在施工過程中，本著技術、安全、美觀、實用、經濟的原則，掌控好施工技術要點與質量控制要素，做好各項施工環節，充分考慮到給水管網安全運行等保護措施，為用戶的切身利益著想，在實踐中注重總結與創新，真正為居民提供優質的生活用水，促進我國給排水行業的快速發展。endprint