自來水供水管道施工工藝優化

潘棟

（梅州市梅江區水利工程建設管理中心，廣東 梅州 514000）

1 工程概述

梅江區位于廣東省東北部，梅江河中游，梅州市中部。城北鎮位于梅江區梅州城區北面。2011 年，梅江區村村通自來水工程被列入廣東省村村通自來水工程建設規劃（2011-2020 年）范圍。此次城北鎮共13 個行政村20 宗供水工程，設計規模2 414 m3/d，現狀受益人口8 989 人，設計受益人口12 608人；新鋪管線共長81 603 m，新建18座陂頭、16座沉淀池、12 座凈水器、4座過濾池、16座清水池。以梅州市自來水擴網工程（新田村）為例，設計規模64 m3/d，現狀受益人口290 人，設計受益人口305人；新鋪管線共長1 945 m。

以玉西主村供水工程為例，工程區現有引水點水源為直接從山溪水內放置管道引水，易造成水資源浪費，故此次對各水源點新建陂頭或蓄水池，用以提高水位，更加高效合理利用水資源。工程新建18 處陂頭或水池，水陂主要位于沖溝內，局部位于山坡泉眼處，地形起伏較大，一般坡度為25°～45°，植被發育，多為雜草、樹木。

2 自來水供水管道施工存在的問題

自來水供水管道施工出現的問題主要集中在以下幾個方面：①材料問題。材料是影響自來水供水管道施工質量的關鍵因素，材料質量不達標，或者管道材料不符合標準，對工程施工質量會產生極大影響；②準備不充分。自來水管道工程施工具有較強的復雜性與專業性，需在施工前做好各項準備工作，比如：施工方案的確定、施工設備的檢查等，如果施工準備不充分也會影響施工質量。③細節控制問題。在自來水管道工程施工過程中，對細節要求較高，比如：管道軸線、標高的控制，預留口與割切點位置的施工等，如果對這些細節的重視或者控制不高，也會對施工質量造成極大影響。

3 自來水供水管道施工工藝優化

3.1 做好準備工作

對施工現場進行實地勘察，對管線走向進行明確，確定施工開挖工作面及料場。以管道線路為依據做好測量放樣工作。在勘察過程中，要細致認真，查看是否有隱蔽工程。做好技術準備工作，對施工圖紙進行研究，對比分析施工圖紙與施工現場，然后對是否需要修改施工圖紙進行確定。

3.2 測定管道中心管線

中心管線的測量需貫穿于整個溝槽開挖階段，按照設計好的中心控制點，測量設計中線的起點與終點等相關點的位置。在放出中線之后，需做好下面幾項工作：首先，管道中心的測量與綁點，為方便以后復測，木樁綁定固定要牢固；其次，嚴格控制給水管設計標高，對比圖紙發現復測結果與之有差異時，需及時通知監理與設計單位。

3.3 監理臨時水準點

臨時水準點在管道工程中的設置十分重要，位置要以穩固的區域為主，且臨時水準點之間的間隔需控制在100 m 以內，臨時水準點閉合差需符合±12 mm的規定標準。

3.4 溝槽開挖

在正式開挖前需與地下管線單位對地下管線的具體位置再次進行確認，做好避讓工作。放線工作之前需對開挖的斷面與寬度等進行確定，明確開挖深度，在具體確定時需按照管材、管道埋深及外部荷載等進行合理確定。按照管道類型可以分為金屬與非金屬管道兩類，這時管道覆土埋深需控制在0.70 m以上及1.00～1.30 m。

目前在溝槽開挖期間，所使用的方法為人工與機械開挖兩種，具體使用何種方法需結合項目情況確定。溝深在3 m 以內，需分層開挖，每層需控制在2 m 以內；在溝的兩側堆放土方，合理控制堆土與溝槽之間的距離，一般需控制在0.80 m以內，將堆土高度控制在1.50 m以內。如果選擇機械開挖，行走路線需重視。為確保開挖槽底土壤的原樣被挖到，一般要在基底標高以上的位置留下約0.20 m的土層使用人工機械清挖。

自來水管道需經過地面計算才能最終對埋深進行確定。在具體處理過程中，回填土靜荷載強度與活荷載強度的計算十分關鍵，具體計算如下：

①回填土靜荷載強度計算公式為：

在上述公式中，We、γ、β、ψ分別為回填土靜荷載、回填比重、管材頂部處管溝寬度、回填土的內摩擦角。

回填土的厚度確定，主要是從保護管材出發的，也就是要防止外力沖擊對管材造成破壞。同時還要對溫度變化進行考慮，因為溫度變化會讓管材出現伸縮，從而與土壤之間產生摩擦力，所以深度需合理，且不能過淺。

②活荷載強度計算公式為：

式中，Wt、T、a、b、c、H分別為車輛行駛引起的活荷載、每個車輛的荷載、沖擊系數、車輛與地面的接觸長度、車輛與地面的接觸寬度、車輛平行行駛的車輛輪子間的距離、回填土厚度。

最后確定埋地管總荷載，即計算①與②的和，即W=We+Wt。

3.5 管道施工準備工作

在管道施工之前需仔細檢查管材質量是否符合標準，如果不合格需做好登記，并堆放在指定位置。管材表面需光滑，沒有裂縫等問題，管材內外的防腐需符合要求。首先，做好施工前的準備及測量放線工作，準備好施工機械設備及器具、人員準備、責任落實等工作，依據圖紙對管道工程的位置與標高進行測量；其次，做好材料檢驗與運輸工作。管道表面需光滑，沒有裂紋與凹陷，直線偏差需在1%以內，管材壁厚偏差需控制在14%以內。材料運輸需符合“輕拿、輕放”的基本原則，避免對管道造成損傷。

3.6 下管操作

①使用棉布將管道承口進行擦拭，確保沒有砂土在上面，對承口槽內的膠圈進行檢查，確保沒有錯位情況。②在承插口兩側的管子上綁上鋼絲繩，然后緩慢用勁拉入承口。③如需對管材進行切斷，可以使用切割設備，但是要確保斷口平整，去掉斷口毛刺并倒角，一般情況下倒角坡口、倒角長度分別為10°～15°、3～5 mm；④下管使用小型起重機進行吊裝，管材遞給溝槽內的施工人員，然后保持管身平衡，勻速將管道放入溝槽。

3.7 回填土施工

回填土施工按照相關的標準與規范要求，回填土預留沉降量需合理控制，一般需控制在地表以上的10～15 cm，對表面進行找平。管道試壓符合要求之后，就可以進行回填土施工。在管道兩側對稱進行回填，在操作過程中需避免出現損傷等各種問題。由于管道與土壤的相對變形量不同，受到外荷載影響，土壤、管道抗力之間的相互作用會在回填1年之后達到穩定。

3.8 管道支墩和管件加固

清理干凈支墩部位的關節、管件表面，然后開始支墩施工。支墩的修筑需在完成管節接口與管節位置固定后進行，要與管道緊密接觸，并做好養護工作。當管基于管溝為回填土時，將直徑為10 cm 的木排樁打入支墩處，然后開始澆筑支墩。管件加固也十分關鍵，尤其是在新舊管道交界處，更要做好管件加固工作。如果加固質量不符合要求就會發生頂出管件的問題，進而對維修工作產生影響。為防止出現漏水問題，可以采用雙法蘭限位伸縮接頭。

3.9 管道試壓、沖洗與消毒

完成管側土回填后，按照要求進行試壓工作，可以通過分段灌水的形式試驗。當管材為金屬管道時，試壓管道灌水需在打壓前24 h進行，打壓工作在24 h后進行，在支頂安全基礎上開展打壓工作，壓力逐漸升高，并持續一段時間，當降壓在規定范圍內，則說明試壓成功。如試壓沒有成功，則需要再次試壓。

在試壓符合要求之后，需對管道進行沖洗，將水注入管道，排水閥門關閉，將漂白粉投入到排氣閥口等處，漂白粉需要在管道內停留24 h，然后在管道末尾處取水進行監測，在水質達到標準之后將管道內的水排放干凈。

4 結語

自來水管道工程的質量直接影響到后期的用水安全，所以在施工過程中做好質量控制工作，自來水供水管道施工全過程有很多要點需注意，在做好準備工作基礎上，強化溝槽開挖、回填土施工及管道支墩和管件加固等各個環節的質量與細節控制工作。同時，在施工過程中還需關注溝槽開挖要點、水土保持與節能設計等眾多技術要點，通過精細化、系統化的質量控制，確保自來水供水管道施工質量的同時，也能為群眾提供安全可靠的民生工程。