某老庫區供水管網連通工程施工中管材管件安裝技術

郭莉萍

（孟州市水利綜合服務中心，河南 焦作 454750）

1 工程概況

1.1 自然狀況

孟州市總面積541.60 km2，人口40萬。系太行山前丘陵向華北平原過渡地區，土壤由褐土、潮土組成，褐土下分立黃土、壚土、紅土等8 個土種，分布在西部丘陵地區；潮土下分兩合土、砂土等6 個土種，分布在東部平原和黃河灘區。孟州市屬暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明。年平均氣溫14.20℃，年日照2 160.40 h，年均降水量586.90 mm，無霜期209 d。主導風向為西南風和東北風。境內有河流11條，水庫19座。境內河流總長195 km，平均年總徑流量591億m3。

1.2 移民安置情況

孟州市轄區內有2座中型水庫，還有小型水庫17座，其中?、裥?座，小Ⅱ型12座。大中型水庫移民主要來自小浪底水庫，占全市移民人數近85%。2006年移民人口41 997人，涉及11個鄉、鎮、辦事處。2015年初移民人口40 285人。到2020年底移民人數38 511人。

1.3 工程建設目標及內容

工程從城鄉供水一體化工程的主管網接水，向新屯村、南那村、張村、張營村、店上村、還封村、白墻村、冶墻村、青龍溝、張連村、康大義村村內供水，取代原有地下水水源。通過實施水源置換，可擴大南水北調水源覆蓋范圍，為孟州市城鄉居民提供優質的南水北調水，提高當地人民生活品質。同時在青龍溝及白墻村內布置供水管網。共計新建給水管網27 264 m，給水閥門井55座，水表井12座，入戶成品水表井706座。

2 管網管材選擇

配水管網擔負向沿途居民供水、遠端輸水的任務，因此其總長度較長，沿線需引出較多支管，故除應考慮管材供水安全性高、管材價格、施工費用低外，還考慮管件價格低，管道開口、加工及連接性能好，使用壽命長等性能。

球磨鑄鐵管價格較高、抗震性能差，此次工程不采用。玻璃鋼管開口較難，且其多用于大管徑輸水管道，此工程不采用。

結合工程實際情況，供水管網以涂塑復合鋼管、給水PE管作為備選管材，技術經濟比較確定管材，見表1。

表1 管道價格比較表

由表1 可知，管徑較大時選用涂塑復合鋼管最為經濟，管徑較小時選用給水PE 管。綜合考慮目前各種管材的技術經濟比較和孟州市在實際運行過程中的經驗，管材推薦DN ≥150采用涂塑復合鋼管；DN<150采用PE給水管。

3 供水管網工程管材及管件安裝技術

3.1 管道工程施工工藝流程

先總后支、先低后高、先調后沖及隱蔽驗收，見圖1。

圖1 管道工程施工工藝流程圖

3.2 管道工程施工技術

3.2.1 準備、材料設備進場報驗和測量放線

①施工前熟悉、會審圖紙，編制專題作業手冊，技術交底。②材料、設備進場及檢驗。材料設備報驗合格，進場分批堆放，建臺賬。③測量放線。校核水準點和導線點并放線。

3.2.2 管道安裝技術

①切管、標焊深度，焊具260 ℃待用態。②兩端同時加壓將管道、管件壓入焊接頭，持續壓力直至加熱完畢。③同時取下管道和管件。④將管道和管件壓緊直至所標接合深度，連接處5度角內調整。⑤焊接深度，加熱、焊接及冷卻見表2。

表2 焊接深度、加熱、焊接及冷卻時間表

PE主管熱熔連接，支管機械，入戶預制鋼塑過渡管件。

3.2.3 管道工藝要求

3.2.3.1 管材、管道接口及基礎

配水管道采用內外涂塑復合鋼管，法蘭連接，PE管采用熱熔連接；管道基礎為砂基礎，特殊段采用混凝土。

3.2.3.2 管道穿越障礙物布置原則

①管線穿越公路時盡量正交。②管線穿過天然河流時，從河底穿越和從上部跨越。穿過較大河流時，結合水流條件、防洪要求，經綜合分析比較，確定合理的方案。③穿越省級及省級以上道路采用頂管或定向鉆；穿越縣級或城區道路時，要視道路繁忙程度及施工場地狀況確定明挖或定向鉆施工方案；穿越縣級及其以下級別道路，采用明挖形式，并根據公路相關規范要求恢復原路面。④穿越公路等重要建筑物時，要滿足相關部門的有關規程規范。⑤與其他地下管線交叉時，應滿足規范要求；局部管段不滿足要求時，應從安全和施工等方面采取相應的保護措施。管道交叉遵循如下原則：小管讓大管，分支管讓主干管，有壓管讓無壓管，給水管讓排水管，低壓管讓高壓管。一是管道穿越河道。本工程部分管道需要穿越河道，配水管網穿越河道采用倒虹方式，材質采用焊接鋼管，倒虹管道施工前需要進行河道的圍堰、斷流施工，然后抽除圍堰范圍內的水，使得管道溝槽干燥后施工。管道穿越河道方案須經水利部門批準后方可進行施工。二是管道穿越公路、鐵路。本工程部分管道需要穿越公路，管道穿越公路時采用定向鉆或頂管施工；管材選用鋼管或PE 管（定向鉆）。穿越公路時須經相關部門批準后方可進行施工，穿越鐵路時沿鐵路涵洞敷設，穿越鐵路時須經相關部門批準后方可進行施工。

3.2.3.3 管道埋深、防腐及管網附件

①管道設計埋深。按照規范在冰凍線以下供水管道埋深人行道下0.60 m，車行道下0.70 m。孟州市冰凍層為0.35 m，故本次設計供水管道管頂覆土厚度不少于1.20 m，該區域大部分區域地下水位較深，配水管網施工時可不必考慮降水，部分區域水位較淺，施工時需考慮降水保證溝槽干燥。②涂塑復合鋼管及PE管不考慮防腐。③管網附件。閥門、排氣閥、排泥閥及減壓閥等保證設備。管道起點、終點及分叉處與穿越河道、鐵路及公路段均設置檢修閥門。根據實際情況，DN200 mm以下為軟密封閘閥，DN300以上為蝶閥。管道隆起點及空越河道的兩側均設置排氣閥和排泥泄水閥；管線平緩時宜間隔1 000 m左右布設通氣設施，配水管網末端及低處布設排泥閥。部分村莊的水壓超過設計標準，需設置減壓裝置進行減壓。

3.2.3.4 管道放空檢修與施工

①主管道過河處及路口設置放空管道和檢修蝶閥。②施工前了解地下管線并保護。安裝時工作面設置安全保護欄和警示標志，入夜放紅燈。現場安全文明保障，施工組織設計。

3.3 管道試壓

焊完24 h后水壓試驗，試壓前12 h浸泡，檢查連接點。

3.3.1 預試驗過程操作步驟

①管內降至大氣壓持續60 min，嚴禁空氣進管。②緩慢升至試驗壓力穩定30 min，檢查接口等處是否滲漏，發現滲漏即中止待查后重試。③停止注水補壓并穩保60 min，壓力下降不超過70%試驗壓力，預試驗階段合格。否則，停止待查后重試。

3.3.2 主試驗階段操作步驟

①管道泄水降壓為試驗壓力的10%～15%。②記錄剩余壓力1 次/3 min，持續30 min 剩余壓力有上升趨勢，則試驗合格。③30 min內無上升趨勢再觀察60 min，90 min內壓力下降不大于0.02 MPa試壓合格。④不滿足上述不合格，查后重試。

4 結語

綜上所述，了解工程概況，管網管材選擇DN≥150 采用涂塑復合鋼管，DN<150采用PE給水管；從管道施工工藝流程、施工技術及壓水試驗等三方面分析供水管網工程安裝技術，可為老庫區供水管網連通工程的施工質量提供重要保證。