淺談城市供水管道材料與施工技術(shù)應(yīng)用

焦書(shū)江

（邢臺(tái)冀泉供水有限公司，河北 邢臺(tái)054000）

1 引言

供水管道歷來(lái)都是城市市政工程的重要性基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)于滿足城市供水需求、維護(hù)城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要意義。作為一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，其本身結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，尤其是在城市化進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)的背景下，供水網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，更提升了供水管道的復(fù)雜性。要想充分發(fā)揮供水管道的設(shè)計(jì)職能，提升其使用效率，就必須選用質(zhì)量突出、功能適宜的管道材料，并配套以完善的施工技術(shù)體系，才能有效避免因布局不合理、材料腐蝕老化等因素導(dǎo)致的供水能力下降、污染水質(zhì)等問(wèn)題，使得供水管道能扮演好城市化進(jìn)程中的關(guān)鍵角色。

2 城市供水管道材料的選擇

2.1 城市供水管道的主要材料種類

供水管道的核心任務(wù)在于提供質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求的用水，并維護(hù)市政工程的整體穩(wěn)定，而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就需要考慮到供水管道材料的影響。通常來(lái)說(shuō)，不同的供水管材在性能、施工難度、水質(zhì)等方面均存在著不同程度的差異，這也要求建設(shè)部門(mén)要綜合比較，做出最優(yōu)選擇。

當(dāng)前在城市供水管道中應(yīng)用最為廣泛的材料主要包括塑料管、球墨鑄鐵管、鍍鋅鋼管三大種類。其中，塑料管又涵蓋了PE 管與UPVC 管兩大類別。PE 材料也是最為常見(jiàn)的一種塑料類型，日常生活中應(yīng)用極為普遍的塑料袋、保鮮膜等均屬于該材料的范疇。UPVC 也是較為常見(jiàn)的一種管材，其是一種以聚氯乙烯樹(shù)脂為原料、含有增塑劑的塑料管材。球墨鑄鐵管是使用18 號(hào)以上的鑄造鐵水經(jīng)添加球化劑后，再經(jīng)過(guò)離心球墨鑄鐵機(jī)高速離心鑄造而成的管道。鍍鋅鐵管則是一種表面有熱浸鍍或電鍍子層的焊接鋼管。在具體選用過(guò)程中，需要綜合考慮供水管道的各項(xiàng)功能進(jìn)行優(yōu)化組合。

2.2 城市供水管道材料的選用原則

供水管道作為提供用水的基本載體，業(yè)內(nèi)在選用材料時(shí)所依照的核心原則是滿足衛(wèi)生要求，即不對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生消極影響，從而避免因材料問(wèn)題造成的用水安全事故，同時(shí)，也要參考施工設(shè)計(jì)、使用年限、強(qiáng)度、抗腐蝕程度等各類指標(biāo)。具體來(lái)說(shuō)，在選用供水管道材料的過(guò)程中，需要嚴(yán)格依照三大基本原則：

第一，統(tǒng)籌考慮管材的供水安全性及經(jīng)濟(jì)性。供水安全性即上述的衛(wèi)生要求，而隨著近年來(lái)供水管道建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，經(jīng)濟(jì)性也是必須考慮的關(guān)鍵要求。一般來(lái)說(shuō)，供水管道所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)成本主要包括一次性經(jīng)濟(jì)成本及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)成本，前者主要指管材的購(gòu)買、安全、施工等前期流程所產(chǎn)生的成本，后者則要涵蓋了后期運(yùn)行中因維護(hù)等工作產(chǎn)生的各項(xiàng)成本，這都應(yīng)當(dāng)在管材選擇中加以權(quán)衡考慮。例如，某PE 管內(nèi)襯粗糙系數(shù)為0.009，水泥砂漿的粗糙內(nèi)襯系數(shù)為0.013，可以看出，如果兩者直徑相等，那么PE 管將擁有更加突出的輸送能力，這可以有效降低供水過(guò)程中所產(chǎn)生的能耗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低運(yùn)行經(jīng)濟(jì)成本的目標(biāo)[1]。

第二，管材需要具有良好的耐腐蝕與防垢性能。由于供水管道的應(yīng)用環(huán)境較為復(fù)雜，且設(shè)計(jì)使用年限較久，因此，如果其耐腐蝕與防垢性能較差，則會(huì)威脅供水的安全性，同時(shí)，如果管道會(huì)產(chǎn)生大量的二次污染，在影響水質(zhì)的同時(shí)，也不符合可持續(xù)發(fā)展的基本原則。例如，灰口鑄鐵管在供水管道中應(yīng)用較為廣泛，但正因?yàn)槠湓谀透g、防垢性能方面的劣勢(shì)，使得其對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的影響，違背了降低二次污染的基本原則，因此，在當(dāng)前的供水管道工程中已經(jīng)基本被淘汰。

第三，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品。生態(tài)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前城市化發(fā)展過(guò)程中必須考慮的一項(xiàng)關(guān)鍵要素，而供水管道作為城市的基礎(chǔ)設(shè)施，也應(yīng)當(dāng)符合環(huán)境保護(hù)、節(jié)能降耗的基本要求。例如，薄壁球墨鑄鐵管作為一種節(jié)能環(huán)保型材料，不會(huì)產(chǎn)生大量的二次污染，同時(shí)采購(gòu)成本相對(duì)較低，安全、運(yùn)輸、維護(hù)過(guò)程產(chǎn)生的費(fèi)用也較低，因此受到了各大市政建設(shè)部門(mén)的青睞。

3 城市供水管道施工技術(shù)的應(yīng)用

在長(zhǎng)期的建設(shè)過(guò)程中，我國(guó)供水管道建設(shè)已經(jīng)形成了一套相對(duì)成熟的施工體系，近年來(lái)，隨著各項(xiàng)施工標(biāo)準(zhǔn)的提高，施工技術(shù)也不斷完善，在施工中除了要達(dá)到基本的供水目標(biāo)之外，建設(shè)部門(mén)也更加關(guān)注施工的經(jīng)濟(jì)成本、節(jié)能降耗等綜合因素。總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)的供水管道施工技術(shù)正向著科學(xué)化的方向持續(xù)發(fā)展。

3.1 非開(kāi)挖施工技術(shù)

非開(kāi)挖技術(shù)具有低污染、穩(wěn)定性高、破壞性小的特點(diǎn)，在當(dāng)前持續(xù)擴(kuò)大的供水管道施工中尤為適用。其中，水平定向轉(zhuǎn)進(jìn)工藝是一項(xiàng)重要工藝，也正是由于這一工藝的日益成熟，才使得非開(kāi)挖施工在供水管道中的廣泛應(yīng)用成為可能。考慮到盡量降低對(duì)城市正常生活影響的考慮，需要持續(xù)提升非開(kāi)挖施工技術(shù)在城市供水管道施工中的應(yīng)用比例。依照管道口徑的差異，非開(kāi)挖管線施工可以劃分為管徑大于900mm 的可進(jìn)人管線鋪設(shè)與管徑小于900mm 的不可進(jìn)人管線鋪設(shè)兩種，前者主要采用頂管施工法，對(duì)于施工人員的專業(yè)素質(zhì)要求較高，但是在管道作用的保護(hù)下，可由人工對(duì)土方進(jìn)行清掏，可以避免土方坍塌導(dǎo)致的安全問(wèn)題。管徑小于900mm 的鋪設(shè)技術(shù)需要應(yīng)用專業(yè)性的機(jī)械設(shè)備，設(shè)備的選擇需要由不同施工方法，如水平鉆進(jìn)法、導(dǎo)向鉆進(jìn)法、夯管法的不同而進(jìn)行針對(duì)性匹配，這一方法在工作效率方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，也廣泛應(yīng)用到了各大城市對(duì)應(yīng)口徑管道的施工中。

3.2 管道口徑連接技術(shù)

供水系統(tǒng)本身是由不同管道共同組合而成的，如果管道間的連接出現(xiàn)疏漏，則很容易出現(xiàn)泄漏問(wèn)題，在造成水資源浪費(fèi)的同時(shí)，也會(huì)破壞原有的用水質(zhì)量，因此，在施工中需要做好管道口徑連接工作。當(dāng)前最為常見(jiàn)的施工方法為機(jī)械連接法，這種方法的突出優(yōu)勢(shì)在于可以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化施工，有效提升供水管道施工效率，也具有優(yōu)異的防滲漏性能，主要包括卡壓式與卡箍式兩種方法，一般在管道的室外連接部分較為常見(jiàn)。電熔連接與熱讓連接也是應(yīng)用較為廣泛的口徑連接技術(shù)，前者施工成本較高，出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，一般在管道連接有特殊要求時(shí)才會(huì)選用。熱熔連接法與以塑料為主的管道材料相輔相成，這種方法施工流程相對(duì)簡(jiǎn)單，具有較高的靈活性，適用價(jià)值較高[2]。

3.3 不斷水施工技術(shù)

由于城市供水管道的規(guī)模較為龐大，且各管道部門(mén)之間存在較為緊密的聯(lián)系，因此，為了維護(hù)供水管道的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要應(yīng)用不斷水施工技術(shù)。不斷水施工技術(shù)即是指在不中斷當(dāng)前管道正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，對(duì)管道系統(tǒng)進(jìn)行改造或分支的施工技術(shù)，主要包括不斷水管道維修、不斷水閥門(mén)安裝以及不斷水分支開(kāi)孔三大方面，均是在維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，對(duì)現(xiàn)有管道系統(tǒng)的完善。其中，不斷水管道維護(hù)技術(shù)主要是應(yīng)用于出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)問(wèn)題的管道系統(tǒng)中，主要解決泄露、破損等影響水質(zhì)及供水穩(wěn)定的問(wèn)題，這一技術(shù)的核心在于選擇質(zhì)量過(guò)硬、耐腐蝕性與抗老化性較為突出的部件，當(dāng)前我國(guó)的配套材料生產(chǎn)行業(yè)已經(jīng)較為成熟。不斷水分支開(kāi)孔技術(shù)正處于持續(xù)完善的階段，也已經(jīng)在一些中小直徑的供水管道中廣泛應(yīng)用，最大直徑已經(jīng)可以達(dá)到DN2700。不斷水閥門(mén)安裝技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)，需要較為復(fù)雜的安裝流程，一般情況下僅僅適用于部分有特殊要求的管道，應(yīng)用范圍較為狹窄。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)、城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的背景下，城市供水事業(yè)也迎來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)，為了有效提升城市供水工程建設(shè)質(zhì)量，滿足人民生活及社會(huì)生產(chǎn)的供水需求，就必須把握好供水管道材料的基本質(zhì)量，并配套科學(xué)的施工技術(shù)，推動(dòng)供水管道系統(tǒng)的完善與升級(jí)。