市政排水管道安裝施工關鍵技術

岳琪

（太原市政建設集團有限公司， 山西 太原 030000）

市政排水管道屬于地下隱蔽設施， 而地下空間復雜， 安裝難度較大， 對施工技術提出較高的要求。勘察設計根據勘察單位提供的地勘報告中土質、 地下水位情況、 周邊地理環境特點、 排水容量等設計管道或暗涵等， 設計支護開挖、 放坡開挖、 暗挖等各種溝槽開挖形式， 溝槽開挖后地基處理、 管道基礎、 管道連接質量、 護管高度、 土方回填方式等、配套設施連接、 質量檢驗等各項工作后， 有利于提升市政排水管道的整體建設品質， 保障市政排水管道的正常使用。

1 市政給水管道布置技術

市政給水管道包含輸水管網和配水管網兩類，需根據功能特性和現場建設條件合理布置。

水源至水廠或水廠至配水管網的管線為輸水管網， 用于轉輸水量， 沿線不與用戶連接。

輸水管線的水經由配水管網轉至各分配管、 干管等設施， 進而為用戶提供水資源供給服務。 在配水管網的建設中， 大型城市的干管直徑通常在200mm以上， 中、 小型城市普遍在100mm以上。 道路下方敷設配水支管， 負責將干管的水輸送至小區管道內， 實現向終端的供水。 配水管網的布設需考慮到城市消防用水量的要求， 其中大型城市的配水管的最小管徑為150 ～200mm， 中型、 小型城市分別為 100 ～150mm、 75 ～100mm。 在敷設配水管的基礎上， 設進戶管， 實現市政用戶與配水管的連接， 滿足用戶的水資源使用需求。 按照次序將各規格管網布設到位后， 構成完善的城市給水管網系統。

此外， 還需考慮市政給排水管道的總體布置圖，明確各類管道的布置情況， 根據水系統的規模分期建設， 確保建成的水系統覆蓋至整個給水服務區，為用戶提供穩定可靠的供水服務。 嚴格控制供水區域的間距也具有必要性， 最大限度減小局部管網斷裂時所導致的斷水面積。 條件允許時， 宜采取短距離敷設管線的方法， 以便減少市政供水能耗， 降低市政供水的運行成本。

2 排水管道安裝施工準備工作

2.1 管材檢驗

市政給排水管道的質量與管道使用的管材質量密切相關。 因此， 在具體的設計階段， 設計師必須要嚴格控制建筑材料， 以下幾點是設計師對建筑材料的控制方式: 1） 在進行工程設計時， 要對建筑材料的運用原理有一定的認識和掌握； 2） 通過對建筑單位的物料管理調查， 更好地確保了設計圖紙與實際工作的一致性和結構的合理性。 在設計過程中，設計者必須對施工單位所提供的資料和施工要求進行嚴謹的剖析， 并制定嚴格的施工標準， 應用于市政給排水管道的施工工程中， 如建筑材料的結構標準及尺寸指標等等。 設計者在完成設計后， 還要通過工程監理和造價管理部門對工程項目進行監督和費用計算， 從而實現對施工過程中使用的建筑材料的數量、 價格以及種類的統一規劃。

2.2 管道連接的技術要點

目前， 在管道連接工藝中， 通常采用的是螺紋連接以及法蘭連接。 螺紋連接的施工工藝主要有以下三點: 1） 首先要對管道的螺紋進行檢測， 以保證管道的螺紋符合管道的施工外徑。 另外還要對管道進行下一步的質量檢驗， 如果發現管道的螺紋有缺陷， 就絕對不能再繼續使用了； 2） 認真地控制螺旋接頭的工藝與方法， 以確保工程的平穩進行； 3） 管道螺紋在擰緊后， 必須進行防腐處理， 因為長時間的埋藏在地下， 若不進行防腐處理， 管道將不可避免地發生腐蝕。

3 市政排水管道安裝施工關鍵技術

3.1 溝槽開挖

根據設計施工圖紙確定溝槽位置、 溝槽開挖深度、 溝槽底部開挖寬度， 確定溝槽邊坡， 根據現場土質特性、 地下水位情況、 坡頂有無荷載等合理設計溝槽坡度， 因地制宜開挖。 一般情況下溝槽深度＜3m時， 坡度 1∶0.75 ～1∶0.33； 溝槽深度為 3 ～5m時， 坡度以 1∶1.00 ～1∶0.5 為宜。 根據現場勘察結果和工程經驗， 確定適宜的開挖方式， 做到安全開挖和精準開挖。 溝槽深度超過3m時， 分層有序開挖到位， 前期由挖土機高效率開挖， 距槽底高程約200 ～300mm時由人工開挖， 以防超挖。

遇溝槽部分地段放坡不足的情況時， 采用木撐板支撐和鋼板樁， 應經計算確定撐板構件的規格尺寸， 撐板支撐應隨挖土及時安裝[1]。 每根橫梁或縱梁不得少于兩根橫撐， 橫撐的水平間距宜為1.5 ～2m， 垂直間距不宜大于1.5m。 在軟土或其他不穩定土層中采用橫排撐板支撐時， 開始支撐的溝槽開挖深度不得超過1m； 開挖與支撐交替進行， 每次交替深度宜為0.4 ～0.8m。 支撐應經常檢查， 當發現支撐構件有彎曲、 松動、 移位或劈裂等跡象時， 應及時處理。

溝槽開挖結束后， 用水準儀測量槽底高程， 判斷實測值與設計值的偏差是否在許可范圍內， 避免任何超欠挖現象。 土方開挖時， 高程測量結果的偏差需在20mm以內； 石方開挖時， 偏差不超過20～30mm。

3.2 下管、 接管

下管的作業要點， 如下: 1） 檢查鋼管、 管件、閘門等各類配套設施是否保持干凈， 若有雜物需清理； 2） 聯合應用水準儀、 經緯儀等高精度的測量設施測定管道高程、 軸線， 根據測量結果采取控制措施， 使管道精準下放到位； 3） 嚴格依據設計圖紙控制管道埋深。

接管的作業要點， 如下: 1） 對接管道的管徑需保持一致， 對接前修口， 保證鋼管端面坡口角度、圓度各項指標均無誤。 對口損傷時， 適度修整內壁以便對齊整平。 接口內壁的檢查用直尺完成， 著重評估是否具有光滑性。 環向焊縫距支架凈距達到100mm或更多時， 按不少于200mm的間距設置環向焊縫。 對接的鋼管在壁厚方面存在差異時， 要求鋼管的壁厚不超過3mm， 以免影響對接的準確性； 2）接管時， 根據編號有序對接管道， 用300mm長的直尺在接口內壁周邊貼靠， 要求錯口量不超過壁厚的0.2 倍且需同時滿足不大于2mm的要求； 3） 焊接作業由具有資質的焊工完成， 加強質量控制， 避免裂紋、 燒穿、 氣孔、 夾渣等質量缺陷； 4） 焊接后，對管道做整體處置， 主要在于消除表面的銹跡， 恢復金屬光澤。

3.3 閥門安裝

安裝前檢查閥門， 例如: 檢查閥桿的轉動靈活性， 閥體是否存在裂紋、 砂眼， 止水線是否準確且清晰， 是否與管道形成配套關系。 在確認閥門無質量問題后， 垂直安放在支承座上， 要求閥門位置準確且維持穩定。

3.4 閉水打壓試驗

為檢驗管道輸水性能、 管道嚴密性、 管材承受壓力強度的特性， 需在管道安裝完成后安排閉水打壓試驗[2]。 試驗前檢查管接口外觀情況， 若有局部脫落、 裂縫等問題時采取處理措施， 而后用電動試壓泵進行試驗。 試驗人員嚴格控制閉水打壓試驗參數， 加強對管道的觀察， 準確判斷管道的安裝質量。如圖1 所示。

圖1 閉水試驗

3.5 管壁砌筑

全面清理施工現場的雜物， 再安排管壁砌筑作業， 要求建設成型的井壁呈豎直狀態， 結構完整穩定， 無通縫。 砌筑成型后， 安排砌縫打磨， 保證砌縫達到平整、 光滑的狀態。 隨后， 將配套的井圈和井蓋布設到位。

3.6 竣工驗收

閉水試驗是檢驗管道安裝質量的重要方式， 需按照科學的方法操作， 根據實際情況判斷施工質量。

1） 閉水試驗的操作方法。 從上游開始向下游推進， 有序完成閉水試驗。 上游試驗結束后， 向下游倒水， 此舉在滿足試驗要求的同時還可減少水的用量， 契合綠色環保的工程理念。 根據井的布設間距分段試壓， 上游設計水頭未超過管頂內壁時， 根據上游管頂內壁加2m的數據計算試驗水頭， 計算確定的試驗水頭在10m以內但實際超過檢查井井口時，根據上游井口的高度采取水頭控制措施， 保證試驗水頭的合理性。 試驗期間由專員監督， 提升操作的規范性。

2） 質量判斷方法。 試驗水頭達到規定后， 觀測管道的滲水量， 試驗期間持續向管道注水， 進行不少于30min 的觀測。 試驗人員加強觀測， 若結果顯示排水管道存在滲漏現象， 需鎖定滲漏的部位， 采取修復措施， 再次安排閉水試驗， 直至試驗結果顯示管道無任何滲漏為止。

3.7 溝槽回填與恢復路面

排水管道通過閉水試驗后， 表明管道安裝質量無誤， 需安排管槽回填， 填料和夯實機械設備主要根據現場施工條件和回填部位而定[3]。 管槽回填前，清理腐殖土、 垃圾土等不利于正常施工的雜物， 從管道的胸腔位置回填至管頂50cm， 采取振搗措施，提高回填料的密實度。 管道較窄時， 現場作業空間有限， 以人工打夯的方法處理填料， 或用微型壓路機處理。 根據填料性質和填土厚度選擇合適規格的夯壓機械設備， 保證夯實效果的同時降低在機械設備方面的成本投入。 回填完成后， 進行路面恢復，使現場恢復正常。

4 市政排水管道安裝中的問題與應對措施

4.1 管道維護槽開挖與施工測量的問題及其應對措施

施工人員根據管道的規格、 周邊既有設施布設情況、 現場土質條件等確定合適的管道維護槽開挖方案。 施工前， 清理地面的障礙物， 維護槽排水施工時， 嚴格按照設計要求測量放樣， 依據施工圖紙規范開挖， 在保證維護槽開挖質量的同時減小對周邊環境的影響。

4.2 管道安裝時的問題及其應對措施

管道安裝時可能存在如下問題: 管道安裝的位置不準確， 或管道安裝到位后未加固， 迫使管道偏位； 管道焊接作業人員的質量意識淡薄， 隨意刪減焊接工序， 焊后產生焊接裂縫， 管道中的水分經由裂縫泄漏至外界， 管壁可能遭到腐蝕。 例如， 在某市政排水管道工程中， 施工單位為趕工期盲目焊接，焊后的質量檢驗不到位， 未發現焊接期間產生的焊接裂縫， 導致管道在后續使用中出現異常， 存在質量和安全層面的隱患， 嚴重制約排水管道的排水功能。 因此， 為保證排水管道的施工質量， 需要由具有資質的員工參與其中， 嚴格按照規范和工程設計要求采取焊接措施， 配套質量達標的焊材和焊接作業設備， 焊接時精細化作業， 焊后安排質量檢查，及時處理焊接產生的質量缺陷， 為排水管道的正常使用打下良好的基礎。

4.3 管道材料問題

給排水管道的安裝效果與管材的質量息息相關，管道材料的質量不達標時， 即便安裝方法具有規范性， 安裝效果仍難以滿足要求[4]。 材料質量是保證給排水管道施工效果的重要前提， 因此必須按照質量標準選擇適宜的給排水管材， 要求材料的尺寸具有合理性， 耐腐蝕、 抗壓各方面的性能均達到要求。材料必須向具有資質的供應商采購， 材料進場時對各批次進行質量檢驗， 確認無誤后入場。 進場但未隨即投入使用的材料需得到防護處理， 以防變形、受損。 由專員定期盤點， 剔除不達標的材料， 根據材料數量缺口補進適量質量達標的材料。 排水管道安裝完成后， 組織加壓通水試驗， 根據試驗情況判斷管道的密封性， 局部漏水時采取修補措施。 加壓通水試驗暴露出的問題必須得到反饋， 不可遺留至后期。 此外， 施工期間需加強對管道的防護， 以免由于磕碰導致管材變形、 受損。

4.4 管道閉水試驗的問題及其應對措施

管道安裝完成后， 各部分管道所在基礎的特性存在差異， 可能由于基礎穩定性不足導致管道下沉，例如局部基礎承載性能偏低時發生下沉[5]。 受管道下沉的影響， 焊接部位可能產生裂縫， 且以焊接質量不可靠的部位更為明顯， 內部的水向外滲出， 管道閉水試驗結果無法達到要求。 為此， 可采取如下應對措施。

管道安裝前做好現場勘察， 評價管道敷設現場的地質條件是否達到要求， 對于地質條件不合乎要求的， 可以調整安裝地點， 由于空間限制無法在其它地質良好地段安裝管道時， 根據地質特性采取改良措施， 為管道敷設創設良好的條件。 例如， 以換填的方法處理基槽底部的土壤， 提升承載性能。 換填的材料以砂石為宜， 原因在于砂石的穩定性較好，以免由于水的浸泡而導致槽底土失穩沉陷。 嚴格控制開挖換填的深度， 有效清理現場的松軟土層， 換填后適度夯實， 保證換填部位的密實性。

5 結語

綜上所述， 市政排水管道的建設有利于豐富市政基礎設施配套， 優化城市發展環境， 促進城市的高效發展。 市政排水管道的安裝細節多， 施工人員需注重管材選擇、 現場處理、 溝槽開挖、 管道接長、正式安裝等內容， 管道安裝到位后做周全的質量檢驗， 例如采取閉水打壓試驗的方法， 發現管道安裝的問題后隨即采取處理措施， 確保管道整體安裝效果達到設計要求。