市政工程給排水管網建設存在的問題與對策研究

羅廣

（中鐵二十五局第四工程有限公司，廣西 柳州 545007）

0 引言

城市化進程推進速度的不斷加快，對于城市內部基礎設施建設提出要求普遍比較高，給排水管網在其中具有非常重要的影響和作用，直接影響到人們日常生活以及生產的各方的需求。所以在對市政工程項目進行規劃和建設時，要保證給排水管網設計的科學性和合理性。結合項目建設現狀，對給排水管網施工方案進行編制和落實，結合城市內部居民提出的一系列需求，保證給排水管網建設的科學性和合理性，為給排水管道在投入正式運行時的安全性和可靠性提供保證。

1 市政工程給排水管網建設現存問題

1.1 給排水基礎設施過于老化

現階段城市化進程推進速度不斷加快，城市建設規模也在不斷擴大，對于城市內部基礎設施建設提出要求普遍比較高。市政工程項目在建設時，給排水管網的檢核效率有所提升，但是部分老舊城區現有的給排水設施老化問題越來越嚴重，無法為排水效果提供保證。長此以往，勢必會引起管道裂縫等情況，排水管道結構受到嚴重的毀壞影響，甚至會引起道路塌陷等各種安全事故，不僅會導致人們日常生活受到不良影響，而且還會威脅到人們的生命財產安全。由此可以看出，排水管道在投入使用后，經過長期的使用勢必會出現不同程度的老化問題，管道內部積累下來的水垢以及污漬等越來越嚴重，對管道造成了嚴重的堵塞影響。這種形勢下無法保證管道排水能力得到有效提升，對市政工程給排水管網的作用也會造成嚴重的限制影響[1]。

1.2 應急能力差

管網系統在構建和應用時，其主要目的是滿足城市內部居民在生活用水及污水排放時的個性化需求。所以在市政工程項目給排水管網規劃以及建設時，必須要對壓力控制給予關注和重視。如果壓力過大勢必會引起爆管等一系列安全事故，尤其是在進入到雨季時，做好防洪泄洪等相關工作，但是會導致市政工程給排水管網在運行時的壓力有所增加。目前諸多城市在建設和發展中普遍都會面臨洪澇災害等自然因素的影響，以海綿城市理念為基礎，可以對洪澇問題進行有效緩解。但是由于部分城市現有基礎條件等客觀因素影響，無法實現對海綿城市理念的合理利用，尤其是管線老化等問題沒有得到及時有效處理，城市內部整體排水能力很難得到提升。一旦出現嚴重自然災害，會導致給排水管網應急能力嚴重不足，無法實現對現有災害事故及時有效處理，進而引起更加嚴重的后果。

1.3 管網布局缺少科學性、合理性

近年來我國城市化建設規模一直在不斷擴大，市政工程給排水管網的密度也有明顯轉變，在新網以及舊網交替使用時，需要與市政管網之間建立密切聯系。在市政工程給排水管網建設過程中，可以以不同設計方案及施工工藝等作為基礎，但是存在的問題相對明顯，無法保證管網布局的科學性和合理性。由于各地區在氣候條件的各方面具有非常明顯差異性，所以在市政工程給排水管網規劃以及建設時，必須要結合各區域氣候條件以及地質水文等相關因素，這樣才能夠實現對給排水管網科學合理的布局，否則管網在運行時的狀態勢必會受到不良影響，對于整個城市的建設和發展也會造成嚴重限制[2]。

2 案例分析

2.1 項目概況

柳州市東外環北段工程跨香蘭中路左、右幅橋（K1+715.500—K3+750）起于香蘭片區中百鐵路及二化專用線附近，起點樁號為K1+715.500，止點樁號為K3+750。道路等級為城市快速路，設計速度主車道80km/h，輔道40km/h；車道數：主車道雙向6 車道，輔道雙向4車道；其中跨香蘭中路左幅橋橋梁全長1541.50m；跨香蘭中路右幅橋橋橋梁全長1541.50m；規劃一路M 匝道橋全長177.30m；規劃一路N 匝道橋全長177.30m。洪水頻率設計為鷓鴣江立交區柳江：1/50（90.50m），1/100（91.96m），設計考慮香蘭泵站的保護性水位84.5m 進行設計，主線K6+000 至設計終點1/50（88.86m）。瀝青路面設計年限內主線一個車道的累計當量標準軸次：2.503179×107 次，屬特重交通等級；輔道、匝道設計年限內一個車道上的累計當量軸次9454132 次，屬中等交通等級。

2.2 施工工藝及方法

由于雨水管道埋深低于污水管道埋深，因此在管溝開挖時，先完成雨水管道敷設及回填完成后繼續對污水管溝進行開挖。施工工藝流程：施工準備→測量放線→溝槽開挖（槽壁支護）→砂石基礎（或鋼筋混凝土條形基礎）→下管→管道安裝→鎖管→檢查井施工→閉水試驗→級配碎石回填。

2.2.1 測量放線

根據設計圖紙要求，測定出管道的中心線，檢查井位置、轉角、并同時在管道起點、終點、轉角點、檢查井位置的溝槽外面適當位置上設置方向樁以便于隨時檢查。然后按管道的基底寬度、工作面、開挖深度及放坡系數，用白灰粉放出上口的開挖邊線及槽底的底寬。經監理檢查認可后進行溝槽開挖。

2.2.2 溝槽開挖

施工機械設專人配合指揮，挖出土方均堆放在槽邊1m 以外，且堆土高度不超過1.5m，并每隔50m 留出3m 寬的一個通道口以方便管道施工。開槽采用機械開槽，人工配合清槽，開槽時由測量人員配合，隨挖隨測，以保證不出現槽底超挖現象。機械開槽時槽底預留20～30cm，由人工清除防止擾動基礎土壤。遇到地質不良情況需進行處理的，及時上報監理工程師。溝槽開挖的土方，考慮臨時堆放溝槽回填所需的土方，其余作為棄土外運出場，隨挖隨運。成槽后立即在槽邊設置安全警示標志，并及時報監理工程師驗收。深度在5m 以下的溝槽邊坡最陡坡度如表1 所示。

表1 深度在5m 以內的溝槽邊坡的最陡坡度

2.2.3 排水處理

采用坑內明溝排水，在坑底隨同挖方一起設置集水井。并沿坑底的兩側挖排水溝，使水流入集水井內，然后用水泵抽出坑外，施工排水最后經過沉砂池，才排入市政污水管網。排水施工過程中，要嚴格按照規范化的流程進行處理，施排水施工流程為工準備→清表→測量放樣→溝槽分臺階大開挖→管道安裝及砌井→閉水試→溝槽回填。結合該區域范圍內的地質情況進行分析，整個場地遍及第④層土是紅黏土，力學性質較好，屬高液限粘質土。當坑基頂部無重要建（構）筑物，場地有放坡條件可以優先采用坡率法開挖。雨污水管道開槽邊坡可根據現場土質情況確定，一般不大于1:2；管道埋深5m 以內的采用明開槽方式施工；≥5m 的，視現場地質情況采用分臺階降低土面高差方式施工。基于此，槽深H≤5.0m，按照1（:0.75～1.0）坡度開挖。

槽深H＞5.0m 的情況下，K2+365 處（箱涵截面3000×3000mm），自然地面標高約是87.00m，涵洞設計底標高79.76m，長度約112m，開挖深度約是7.3m。K3+115 處（箱涵截面4000×4000mm），自然地面標高約是87.80m，涵洞設計底標高79.76m，長度約100m，開挖深度約是8.00m，屬于深基坑。污水管和雨水管從開挖面至管底標高，局部少量大于5M 的，也屬于深基坑。基于此，對于深度超過5m 的情況進行開挖施工處理時，從開挖面降低土面高程分兩級臺階按1:1 放坡開挖至剩余4m，設置1.5m 緩沖平臺，一階放坡坡比按1:0.75 放坡，如圖1 所示。在自然地面周邊距臨邊1.0 處用鋼管做1.2m 高的防護欄桿及掛設密目網。

圖1 雨、污水深溝槽開挖斷面

3 市政工程給排水管網建設策略

3.1 提高市政工程給排水管網建設標準

市政工程給排水管網在設計和建設時與人們日常生活之間具有非常密切的聯系，但是現階段有一部分是政工程給排水管網在設計時的標準普遍比較低，所以必須要采取有針對性對策，保證生產工程給排水管網建設標準得到有效提升。對于設計人員來說必須要深入到管網內部，對給排水情況展開綜合分析，這樣才能夠針對目前管道設計中存在的諸多問題進行有效處理[2]。在城市規劃和建設時，要對現有防洪排澇系統進行不斷完善和優化，對雨污管網系統進行適當的改造和升級。為從根本上實現其可持續發展的目標，要對市政工程給排水管網現有諸多資源進行合理利用，保證整個布局的科學性和合理性，這樣才能夠對排水管網進行協調發展。以相對科學和合理的理念為基礎，保證市政工程給排水管網能夠在實踐中得到不斷完善和優化。

3.2 管網改造

為了針對市政工程給排水管網基礎設施過于老化等相關問題的妥善處理，需要對現有管網進行適當的改造和優化。尤其是在改造以及升級過程中，要結合城區改造工程項目建設現狀，對符合要求的管網改造計劃進行編制和落實，同時保證與其相關的摸排工作落實到實處。對管道出現滲漏的準確位置進行確定，采取有效對策進行處理。對全新的管道進行合理利用，這樣能夠逐漸替代老化管道，對符合要求的管道材質進行選擇和利用，保證管道本身具有非常良好的耐壓性以及抗腐蝕性特點，這樣才能夠促使管網在投入正式運行時具有一定安全性和可靠性[3]。對各種不同類型材料進行選擇和利用，在保證材料質量可以達標的基礎上，對成本進行有效管控，同時對管道環境給予足夠關注和重視。結合環境的不同變化形式，采取有效對策進行妥善處理。如果對管道環境產生一系列變化，勢必會導致管道內外壓力有所改變，所以要采取有效對策，避免造成不良影響[3]。在施工過程中，道路施工如果是在管道上方位置，工作人員需要提前進入到施工現場，對相關參數進行準確有效的計算和分析。結合計算結果，對其中涉及的諸多影響因素進行客觀合理的判斷和分析，避免對管道造成不良影響。

3.3 提高應急能力

結合整個區域范圍內氣候特點，對最大降水量進行準確有效的計算和分析，根據計算結果，對雨污水的分流系統進行確定。同時要對管網的排水能力進行綜合分析，以現有對比分析標準系數為基礎，可以保證管網在運行時具有一定安全性和可靠性。在整個排水管網運行過程中，如果區域范圍等級相對比較低，可以對排水管道重現期進行設計，將其控制在1—3 年左右即可。而針對重點區域可以對排水管道重現期進行設計，一般控制在3—5 年。需要注意的是對于特別重要區域，一般可以將重現期設計在10 年左右[4]。加強對管網污染問題的監督和管理力度，結合監管結果，針對其中涉及的重點施工區域，需要對監測系統進行科學合理的構建和落實，這樣能夠對負荷管道信息進行實時有效的采集，對其是否存在嚴重泄露問題進行確定，及時發現隱藏在其中的各類問題，避免造成更加嚴重的事故。給水系統施工時，要結合當地水源的現狀，對取水口進行合理設置，將閉合管道直接設置在相對敏感區域范圍內，一旦出現問題時，可以立即對外網進行關閉處理，為水質安全性提供保證[5]。

3.4 給排水管道的監測

市政工程給排水管網項目在規劃和建設時，必須要對項目設計方案進行編制和落實，同時還要結合實際要求，對各種不同類型的材料、設備等進行選擇和利用。尤其是在對各類問題進行處理時，要以信息技術、大數據分析技術等為基礎，結合給排水管道的運行現狀展開綜合分析。比如，在對給排水管道進行監測時，以傳感器、執行器等為基礎實現合理利用，可以對整個施工過程進行實時有效的在線監測，根據監測結果可以提出有針對性的管控措施。除此之外，還可以在施工現場內部對攝像頭進行安裝和利用，以此來實現可視化檢測。施工人員還可以通過對講、視頻等各種方式進行有效的溝通和交流，對施工現場的實際情況進行直觀了解，以此來做出更加正確的決策，為市政工程給排水管網施工質量提供保證。

4 結語

市政工程給排水管網在規劃和建設時的效果，會直接影響到人們的日常生活、生產等各方面，對城市的建設和發展也會產生影響。所以必須要針對目前存在的諸多問題進行客觀分析，對現有給排水管網配置進行完善和優化，加強后期的維護保養力度，以此來提高市政工程給排水管網建設水平。