市政建筑工程排水管道安裝施工技術

摘要：由于傳統方法安裝的排水管道密封性能較差，造成排水管道防水能力較弱的情況。基于此，本文對市政建筑工程排水管道安裝施工技術進行研究。在進行市政建筑排水管道的安裝施工時，首先需要確定詳細的安裝流程，包括溝槽開挖、轉換施工控制點坐標等步驟。為了更好地理解管道系統的設計和布局，對排水管道進行建模，根據建模結果進行排水管道的安裝。同時在安裝過程中，需要注意管道的質量、位置、方向、連接方式等，以確保安裝質量和排水的正常運行。采用實例分析，驗證了該施工技術的密封性能良好，防水能力較強，具有較高的推廣價值。

關鍵詞：排水管道；管道安裝；質量；市政建筑工程；密封性能

中圖分類號：TU67""""" 文獻標識碼：A"""""""""" 文章編號：

Installation and Construction Technology of Drainage Pipe in Municipal Construction Engineering

CHEN Li，LI Dongdong

（Central amp; Southem China Municipal Engineering Design and Research Institute Co.，Ltd.，NanJing Jiangsu" 210000，China）

Abstract：Due to the poor sealing performance of the traditional method installed drainage pipe， the waterproof ability of the drainage pipe is weak. Based on this， this paper studies the installation and construction technology of drainage pipe in municipal construction engineering. In the installation and construction of municipal building drainage pipeline， it is first necessary to determine the detailed installation process， including trench excavation， conversion of construction control point coordinates and other steps. In order to better understand the design and layout of the pipeline system， the drainage pipe is modeled， and the drainage pipe is installed according to the modeling results. At the same time， during the installation process， pay attention to the quality， position， direction and connection mode of the pipeline to ensure the installation quality and the normal operation of drainage. Example analysis proves that the construction technology has good sealing performance， strong waterproof ability， and high promotion value.

Keywords：drainage pipeline;pipeline installation;quality;municipal construction engineering;sealability

0 引言

排水管道是城市基礎設施的重要組成部分，對于保障城市水資源的合理利用、防止水污染和保護環境等方面都具有至關重要的作用[1]。隨著城市化進程的加速，市政建筑工程排水管道的安裝備受關注，其根據城市規劃和排水工程設計要求確定管道的走向、標高、直徑、連接方式等參數，并按照相關規范進行施工。然而，傳統的排水管道安裝方法存在一些問題，如施工效率低、安裝質量不穩定、維護難度大等。這些問題導致了排水管道的漏水、堵塞等問題，影響了城市的排水系統和生態環境[2]。因此，需要研究新型的排水管道安裝施工技術，以提高施工效率和質量，降低維護難度和成本，為后續研究提供支持。

1 確定市政建筑排水管道安裝流程

1.1 確定安裝流程

在市政建筑排水管道安裝流程中，開槽管線施工順序如下，①管道測量放線：根據設計圖紙，在施工區域內進行測量和放線，確定排水管道的位置和走向。②確定開槽的邊坡或支護方式，確保槽底的穩定性。③進行溝槽開挖。使用適當的工具和機械設備，沿著設計圖紙指示的位置和尺寸進行開挖。注意保持開挖的尺寸和坡度[3]。④進行槽底的清理工作，保證槽底的平整和干凈。⑤鋪設墊層，為排水管道的安裝提供基礎。⑥管道基礎：對于大口徑和長距離的排水管道，構建專門的管道基礎，以提供更好的支撐和穩定，從而完成管道基礎的施工。⑦安裝排水管道：對于排水管，采用熱熔方式進行連接[4]。⑧進行保養和修理工作。保養工作包括局部修復和整體修復。局部修復包括密封、補片、鉸接管件、局部軟襯、注漿等。整體修復包括內襯、卷繞、噴涂等。在保養和修理過程中，應根據損壞程度和使用要求，選擇適合的修復方法、材料和技術，確保修復的質量和安全性。⑨在修復完成后，進行驗收和測試，確保管道的正常使用。

市政建筑排水管道安裝流程：開槽管道施工→安裝管道→安裝附屬設施→維護與維修。

需要注意：①檢查管材的質量，確保其滿足設計要求。②按照設計圖紙，確定管道的走向、標高、直徑等參數。③采用適合的連接方式，確保管道連接牢固、密封性好。④在安裝過程中，隨時檢查管道施工質量和安全性。

1.2 溝槽開挖

在確定市政建筑工程排水管道的安裝流程后，溝槽開挖是其中的重要環節。根據設計要求，對于挖深≤8 m的部分，暫定邊坡坡率為1：1，對于深度＞8 m的部分，坡比按照1：1.5進行，并在1層設置2 m寬的馬道。在槽底開挖至設計高程時，需要預留0.30 m以對溝槽中心線和槽底標高進行放樣控制。溝槽內形成3排管道軸線，各軸線之間形成2.60 m寬的齒槽面，用反鏟進行開挖。為了確保安裝質量，以設計基礎面為準，需要超挖0.08 m。齒槽深為0.38 m，整平限差控制在±25 mm，形成齒槽建基面[5]。在處理齒槽建基面時，首先用水準儀進行人工配合找平處理，接著使用雙輪振動碾碾壓密實。對于開挖面長度每隔20 m的前后部分，需要布置1處橫斷面進行驗收測量。在齒槽建基面上回填10 cm中粗砂，其中預留2 cm的沉降量。齒槽鋪沙回填至設計管槽底部高程面后，即可進行管道安裝。這個過程需要嚴格遵循設計圖紙和相關規范，確保溝槽開挖和管道安裝的質量。同時，現場測量監理應對坡比和齒槽建基面進行檢測，用全站儀免棱鏡法施測垂直于坡上與坡下的坐標點和高程點，并計算開挖坡比是否滿足設計的要求，若不滿足則需要開挖整修。斷面測量數據成果合格后須經現場測量監理簽字認可，再由EPC地質、設計、施工等各方聯合對溝槽開挖進行驗收后方可進行市政建筑工程排水管道安裝（見圖1）。

1.3 轉換施工控制點坐標

確定市政建筑工程排水管道安裝施工技術需要經過一系列精密的測量過程。其中，施工控制測量分為平面控制測量和高程控制測量，它們為建筑物、構筑物、管線定位和高程測量提供了重要的施工依據。在本文項目中，提供的首級施工控制點是三等GPS點，這些點采用1980西安坐標系的高斯投影大地坐標（x，y）[6]。為了方便管道安裝施工測量和監理檢測質量控制，需要對這些大地坐標控制網點進行轉換。大地坐標系轉換為施工坐標系或獨立坐標系的相對位置關系如圖2所示。

若將P點的大地坐標轉化為市政建筑工程排水管道安裝施工坐標，由圖1可求得其轉換公式為：

（1）

若AQ軸為排水管線路，Q為拐點，由圖1又可解P點排水管線獨立坐標公式為：

（2）

式（1）～式（2）中：α為兩坐標系之間的夾角，（°）；β為市政建筑工程排水管道安裝施工坐標系P點的大地方位角，（°）；Q為市政建筑工程排水管道安裝施工坐標系或獨立坐標系原點；P為待轉換點的施工坐標；AQB為施工坐標系或獨立坐標系；SQP為P點至Q點的平面距離。大地坐標轉換施工坐標或排水管線獨立坐標后，坐標縱軸A為排水管線里程樁號，可以校核排水管道安裝累積誤差，隨時控制排水管線長度。橫軸B垂直于排水管線線路，測量數據的正負差值是控制排水管道中心的偏差[7]。施工坐標或排水管線獨立坐標系簡便實用，測出的數據直接可以看出偏差結果，使安裝測量控制更直觀。

綜上所述，確定市政建筑工程排水管道安裝施工技術需要綜合運用大地坐標系轉換等技術和方法，將大地坐標轉換為施工坐標或排水管線獨立坐標，并根據轉換結果進行測量和監控，直觀地了解管道安裝的偏差情況，有效控制施工過程中的誤差，以確保施工的精確性和質量。

2 排水管道建模

在上述步驟完成后，需要進行主管道的虛擬裝配擬合計算與模型構建。這一步驟是在計算機上進行的，通過使用專業的軟件，可以模擬主管道的裝配過程，并對其尺寸和形狀進行精細調整，以確保其與其他部件的配合良好。這種虛擬裝配的過程可以更好地掌握排水管道的實際安裝情況，為后續的測量與建模提供依據[8]。排水管道建模流程如圖3所示。

在完成虛擬裝配后構建主管道的尺寸模型，該模型是基于虛擬裝配的結果生成的，能夠精確地顯示主管道的尺寸和形狀，為現場施工提供重要的參考。通過該模型，可以對施工現場進行準確測量，并根據實際需要對其進行調整。

2.1 一次測量與建模

首先，對主管道、RPV、蒸汽發生器SG和蒸汽發生器豎向支承進行激光測量，建立主管道的虛擬裝配模型，并對主管道的激光測量和建模技術指標進行說明（見表1）。

首先，以蒸氣發生裝置豎向支承坐標系作為現行坐標系，在該環路中插入相應的蒸氣產生器模型，以建立起與實際施工環境相符的虛擬模型，以便后續的測量和調整。其次，在蒸汽發生器連接凸起的各個螺栓孔的中心點和豎直支承上的各個螺栓孔的中心點之間建立起對應關系，從而更好地了解各個部件之間的連接情況，為后續的優化調整提供參考。然后，實現最優的擬合變換，從而使蒸汽發生器的連接凸起螺栓孔基本上與豎直支承的上底部的螺栓孔對準。這種變換可以更好地調整部件之間的相對位置，確保安裝的準確性和穩定性。接下來，調節蒸氣發生器模式，在+z方向上運動，使蒸汽發生器冷段噴嘴和壓力容器冷卻段噴嘴高度差達到設計值[9]，以確保各個部件之間的相對高度符合設計要求，保證管道內的水流順暢。通過對目前狀態下豎直支承上基座和蒸發器支承連接凸臺的標高進行分析，得到豎直支承需要的工藝墊圈厚度。根據實際施工情況確定工藝墊圈的厚度，以保證安裝的質量和穩定性。沿著管子中線的z方向來回移動主管道，調節左、右錯邊量，沿著z軸轉動調節上下錯邊量，再調節兩頭管的中心線，使其穿過壓力容器接管中心點，偏差量要符合規定[10]。最后，根據一致性原則和間隙的需求，計算出主管RPV末端、SG末端的截留量，并標出最后的截留線、粗截線的位置。

2.2 二次測量與建模

在主管壓力容器端坡口加工完畢、端管口焊滿50%后，需對主管端管口位進行三維重建，并對主管端管口段進行二次建模。在此基礎上，采用三維二次測量法，保證錯邊數量符合規定，獲得管口疊合，進而根據管口間的間隙需求，確定最終的切口量（每管8套）。完成后，對SG末端主管、SG末端的管口進行測量，對其進行模型修正，使之符合設計要求。

綜上所述，確定市政建筑工程排水管道安裝施工技術中的排水管道測量與建模需要通過對實際施工環境的虛擬建模、對應關系的建立、最優擬合變換的實現、高度差的調整以及工藝墊圈厚度的確定等步驟來確保其準確性和安全性。基于以上步驟，更好地了解實際施工情況，為后續的施工提供重要的參考依據，并確保最終的安裝效果符合設計要求并能夠正常運行。

3 安裝排水管道

在安裝時，根據實際設計圖紙和相關參數，使用計算機輔助設計（CAD）或三維建模軟件，對主管道進行虛擬裝配。通過調整尺寸和形狀，以確保主管道與相關部件的協調與擬合。基于虛擬裝配的結果，構建主管道的尺寸模型。利用測量工具和儀器，在現場進行精確測量，并根據實際需要對主管道進行調整。對管道安裝軸線和高程進行測量控制以便精確定位。管道安裝都在地面以下施工，溝槽比較深，測量控制樁應布置在不受施工影響、引測方便的堅實地面或構筑物或易于保存樁位的坡邊上，周圍設置明顯標志進行保護。管節對接到位后，將水平標尺置于管節承口的一端，用線錘在靠尺中點的位置來測定排水管線的中線和管線底標高，將全站儀架設在溝中，采用無棱鏡的自由設站方式對安裝軸線進行控制檢查，檢查排水管結節點是否在軸線和里程坐標上，并確定管軸線的水平偏差≤20 mm。采用水平儀、全站儀校驗管內底標高，管底標高控制在±20 mm。在軸線和標高滿足要求后，將光纖懸臂拔出，并用特制增壓泵對排水管線連接處進行檢漏。先進行調試，再進行檢查，包括管道組對、組對檢查、管道焊接、焊接檢查和管道與防漏槽連接過程。直到排水管線安裝到位。

在排水管道安裝過程中，需要注意以下幾點：首先，要確保排水管道的質量符合設計要求，并且沒有損壞或變形。其次，在進行安裝前，需要對基礎進行必要的處理，例如平整場地、鋪設墊層等。接下來，根據設計圖紙和現場實際情況進行測量和定位，確定排水管道的位置和走向。還需要注意排水管道與其他部件的配合。例如，排水管道需要與檢查井、雨水口等相連通，以確保排水順暢。此外，還需要在適當的位置設置支架和固定措施，以防止排水管道發生移位或變形。排水管道支架示意圖如圖4所示。最后，根據施工需要，可以采用人工或機械方式進行安裝，確保排水管道安裝牢固、接口嚴密、坡度正確。

4 實例分析

4.1 前期準備

為了驗證本文設計的市政建筑工程排水管道安裝施工技術的可行性，將進行閉水試驗。在進行閉水試驗時，試驗用水的水質應符合要求，避免對管道造成腐蝕或堵塞。試驗用水的水量應足夠，以滿足試驗要求。在進行試驗時，應隨時觀察水位變化，如有異常情況應及時處理。如果管道存在滲漏現象，應及時修復處理，避免造成更大的損失。在進行試驗前，應對管道進行檢查和清理，確保管道內無雜物和垃圾。在進行試驗時，還應注意試驗安全問題。

在前期準備過程中，建筑公司需要認真研究建筑圖紙，并與施工現場對比。如果需要，需與設計者進行進一步溝通，以確保所有數據的準確性。在制定施工方案之前，必須考慮地質地形、交通荷載等條件。在選擇排水管道時，需要根據具體的使用環境和需求來選擇適合的幾何參數和材料特性（見表2）。此外，需進行實地勘察，以找出各個交叉點上的控制樁、水準點的位置，并組織勘測人員重新測設基準點、加密控制點。

4.2 工程實例

為了驗證本文設計閉水試驗的可行性，本文以南京市某區雨水管道改造工程為例，對該工程的排水管道進行安裝施工。該工程涉及的排水管道總長約1 500 m，采用DN800 mm的PVC管作為主管道，設計流速為2.5 m/s。在安裝過程中，需要確保管道的密封性和穩定性。工程采用了溝槽基礎，溝槽基礎類型為混凝土溝槽基礎，適用于大型排水管道。通過挖掘更深的溝槽，然后在溝槽底部墊設壓實的砂礫，再澆筑混凝土形成基礎。在溝槽基礎施工時，需要先進行地質勘測，確定溝槽的開挖深度和寬度，然后進行墊層鋪設、管道安裝、回填等步驟。在溝槽基礎施工時，需要先澆筑基礎混凝土，然后進行管道安裝、二次澆筑、回填等步驟。需要注意管道的接口處理和密封性。對于PVC管接口，使用橡膠密封圈將水管連接在一起，密封圈提供了可靠的防漏性能，并且可以容忍一定的管道位移。在完成安裝后，進行閉水試驗，以檢查排水管道的密封性和排水性能。

4.3 應用結果

將管道的兩端和所有敞口處封閉，防止水進入或流出管道。封閉方式可以采用橡膠密封圈。向封閉的管道內加水，加水量應滿足設計要求。在加水過程中要保持水位的穩定，并隨時觀察水位的變化情況。在加水完成后，開始計時并觀察水位的變化情況。每隔一段時間記錄水位的變化情況，并測量水位下降的深度，測量結果如下：時間分別為0.5 h，2 h，6 h，12 h，24 h，36 h時，水位無變化；時間為48 h時，水位變化為-0.000 01mm。如果水位在觀察時間內沒有明顯下降，說明排水管道的密封性能良好，防水能力較強。如果水位在觀察時間內下降明顯，說明排水管道存在漏水現象，需要采取措施進行修復。如果水位下降深度過大，說明排水管道的防水能力不足，需要加強防水措施。由于48 h內排水管水位基本沒有下降。證明了本文設計的市政建筑工程排水管道安裝施工技術密閉性良好，具有應用價值，達到本文研究目的。

5 結語

市政建筑工程排水管道安裝施工技術是一項重要的工程技術，其施工質量直接影響到市政排水系統的正常運行和維護。本文對主管道、RPV、SG等進行激光測量，建立虛擬裝配模型；基于虛擬裝配的結果，構建主管道的尺寸模型；進行三維重建和二次建模，確保錯邊量和疊合要求符合標準；對溝槽進行精確開挖，對管道進行安裝和校驗；進行閉水試驗并證明其具有良好的密封性能，從而驗證本文所研究的市政建筑工程排水管道安裝施工技術具有可行性和優越性，為市政建筑工程排水管道安裝施工提供新的解決方案和技術支持。在今后的市政建筑工程排水管道安裝施工過程中，可以借鑒和應用本文所研究的市政建筑工程排水管道安裝施工技術。同時，需要加強施工過程中的質量監控和管理，以確保施工質量和安全。

參 考 文 獻

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編輯：楊 洋

收稿日期：2023-12-01

作者簡介：陳 立（1991～），男，江蘇省淮安市人，工程師，碩士，研究方向：水環境處理、市政工程。