探析市政给水管网施工的技术要点

张绍萍

摘要：给水管网是给水工程中很重要的组成部分，分析和优化系统的设计与施工技术，可以规避潜在的风险，使其更好地发挥功能，保障人们用水的安全。本文主要以市政给水管网为研究对象，归纳和分析其施工技术要点。

关键词：市政给水；管网施工；技术要点

1引言

给水管网工程是给水工程中很重要的组成部分，所需建设投资也很大，一般约占给水工程总投资的70%～80%。给水管网系统直接服务于民众，与人们生活和生产活动息息相关，其中任何一部分发生故障，都可能对人们生活、生产及消防等产生极大影响。因此，合理地进行给水管道工程规划、设计、施工和运行管理，保证其系统安全经济地正常运行，满足生活和生产的需要，无疑是非常重要的。

2市政给水管网系统概述

2.1系统组成

给水管网系统承担城镇供水的输送、分配、压力调节和水量调节任务，起到保障用户用水的作用。其工程设计和管理的基本要求是以最少的建造费用和管理费用，保证用户所需的水量和水压，保持水质安全，降低漏损，并达到规定的供水可靠型。主要组成部分有：

①输水管（渠）：是指在较长距离内输送水量的管道或渠道，输水管（渠）一般不沿线向两侧供水。

②配水管网：是指分布在整个供水区域内的配水管道网络。其功能是将来自于较集中点的水量分配输送到整个供水区域，使用户从近处接管用水。由主干管、干管、支管、连接管、分配管等构成。另外还设有消火栓、阀门和检测仪表等附属设施。

③泵站：输配水系统中作为加压设施的泵站，常由多台水泵的并联而构成，当水靠重力不能形成流动，则必须借助水泵对水流施与增压而让水流产生充足的能量将管道内壁的摩擦阻力抵消，输配水系统中还被要求水在输送到用户连接地点后有符合用水压力要求的水压也须配备好，以克服用水地点的高差及用户的管道系统与设备的水流阻力。一般分为供水泵站和加压泵站两种形式。

④水量调节设施：有清水池和高位水池等形式。其主要作用是调节供水与用水的流量差，也称调节构筑物。水量调节设施也可用于贮存备用水量，以促使消防、检修、停电和事故等突发事故中得到用水保障，进而提升系统的供水安全可靠性。

⑤减压设施：借助减压阀和节流孔板等促进输配水系统局部的水压降低和稳定，以避免管道或其他设施的漏水、爆裂、水锤破坏因水压过高形成，或规避用水的不舒适感。

2.2系统类型

2.2.1按水源的数目分类

①单水源给水管网系统。即所有用户的用水来源于一个水厂清水池，清水经过泵站加压后进入输水管和管网。较小的给水管网系统多为这种单水源给水管网系统。

②多水源给水管网系统。用户的用水可以来源于多个水厂的清水池，清水从不同的地点经输水管进入管网。较大的给水管网系统一般是多水源给水管网系统。

2.2.2按系统构成方式分类

①统一给水管网系统。系统中只有一个管网，统一供应生产、生活和消防等各类用水，其供水具有统一的水质和水压。

②分区给水管网系统。多个区域的划分构成了水管网系统，供水泵站的独立性是各区域管网的特点，故供水的水压也具有不同性。平均供水压力的降低，局部水压过高的现象的避免，甚至爆管的概率的降低及泵站能量浪费的减少，这都是分区给水管网系统的优势。主要有并联分区和串联分区两种形式。

③分质给水管网系统。根据用户对水质要求的不同，从储存不同制水标准的清水池分别向不同的管网供水，可以来自不容水源的水厂清水池，也可以来自同一水厂水质不同的清水池，系统中有两个以上的管网。此类管网在工业区较常采用。

2.2.3据输水方式划分

①重力输水管网系统。在地势较高的水源处，清水池中的水因重力作用，经重力输水管流进管网并供用户使用。此系统为无动力消耗，是运行经济的输水管网系统。

②压力输水管网系统。清水池中水在泵站经加压送出，顺输水管流入管网供用户使用，此类管网有时也会借助多级加压使水到达更远或更高处供用户使用。此系统需消耗动力。

2.3管网布置

结合城市总体规划进行给水管网规划的布置，给水管网更应据实际情况而布，多方案技术经济的比对也是首要进行的。整个给水区域中对管线要均匀分布，保证用户中水量和水压的足够，并保障被输送水质的无污染。力求敷设管线的最短距离，并减少障碍物穿越等，以节约工程投资与运行管理费用。必须保证供水安全可靠，当局部管线发生故障时，应保证不中断供水或尽可能缩小断水的范围。规划布置时先要结合远近期，分期建设的可能性纳入考虑范疇，并保有后续的发展余地。给水区域的地形、天然或人为障碍物及其位置、街道及其用户的分布等情况制约着给水管网的规划布置，特别是大用户的位置，水源、水塔、水池的位置等一些因素影响。主要有树状管网和环状管网两种基本形式。

3市政给水管网施工的技术要点

3.1管道运输

交付管材到施工现场是施工程序的一部分。运输期间的管子包装、堆垛和绑扎，安装过程中的卸车和搬运，都是很重要的。冠词可用火车、船舶、卡车装运，大多数管材用平板卡车或拖车直接运送到现场。在移送管材至沟槽时，应使附加操作尽可能防止管材损坏。要注意冲击或集中荷载特别容易使管材端部造成损害。当在较大管径的管子内部嵌套较小管径的管子时，在嵌套的管子之间应填充防护材料以防损坏。荷载应备置足够的支撑木垫分担，使大的集中荷载不致加在单个支撑点上。管子可以放在沙袋、沙堆、枕木或其他保护管子的适当支撑上。支撑大约距末端占1/4长度。通常不允许管子在卡车上滚动，或从车上推落到地上。

3.2开槽

在开槽施工中，如果管道区域的垫层及回填土要求夯实，管道基槽底部的宽度应取决于打夯装置所需有效的操作空间，在沟槽的侧帮要提供合理的侧向支撑的空间，不管开挖的深度如何，沟槽在管顶以上必须保持的槽宽，须要能满足夯实管道区域的垫层及回填土的最窄可行宽度。管道与槽帮之间的距离必须宽于用管区的打夯设备。沟槽的开挖应确保沟底土层不被扰动，当无地下水时，通常挖至设计标高以上5～10cm停挖，当遇到地下水时，可挖至设计标高以上10～15cm，待到下管之前平整沟底。若遇到坚硬的岩石或沟底有大颗粒石块等开槽需要爆破作业时，因槽底含有可能损坏管道的锋利岩石，应将其开挖至沟底设计标高以下0.2m，再用粗砂或软土夯实至沟底设计标高。当采用机械开挖沟槽时，为保证不破坏基底土的结构，应在基底标高以上预留一层用人工清理，用拉铲、正铲或反铲施工时，应保留30cm厚土层不挖，待下一工序开始前挖除。endprint

3.3排水

地下水严重妨碍开槽、管道敷设和回填。在施工全过程中，要保证地下水位维持在管道基础及垫层之下，以提供一个稳定的槽底，并预防板桩后面冲刷。在可能的情况下，沟槽降水应一直维持到管道安装到规定的基床及回填到至少高于地下水位的高度。对于流量较小的地下水，沟槽可以超挖，并按坡度回填碎石或砾石。以便于排水和集中排水。若排除大量的地下水，则需要采用井点系统。该系统由一组连续的多孔管组成，打入含水层，连接到总管及水泵。为了避免破坏沟槽底部、沟墙、基础或其他填埋区，应始终重视控制来自地面的排水或者地下水析出的水流。有时为了提高输送水流的能力，可以用级配良好的材料围填在多孔的排水暗沟周围。排水材料的级配，应尽量减少细骨料从周围材料中流失，在管道安装好以后，回填全部沟槽，防止干扰管道和填埋土壤。

3.4管道埋设

①埋设深度。外部荷载、管道强度、管道交叉情况及土壤地基等主要因素对非冰冻地区管道的覆土厚度起决定的作用，对金属管道而言，覆土厚度一般不小于0.7m，非金属管的话则不小于1.0～1.2m，覆土务必夯实以免受动荷载作用而影响其强度；冰冻地区管道的埋深除取决于上述因素外，土壤的冰冻深度亦应考虑。一般管底在冰冻线以下的最小距离；管径DN小于300mm时，为DN+200mm；DN在300～600mm之间时，为0.75DN；DN大于600mm时，为0.5DN。

②管道基础。管道应有适当的基础，管道基础的作用是防止管底只支在几个点上，甚至整个管段下沉，这些情况在土壤松软的地基处，应采用强度不小于C8的混凝土基础。若遇土都会引起管道破裂，常用的基础分三种，即天然基础、砂基础和混凝土基础。不做基础的情况有当土壤耐压力较高和地下水位较低时，在管沟中管道可直接埋未扰动的天然地基上；在岩石或半岩石地基处，作基础的可为铺垫厚度为100mm以上的中砂或粗砂，再于此上埋管；土壤特别松软或流沙或通过沼泽地带，承载能力达不到设计要求时，根据一些地区的经验，可采用各种桩基础。

③管道支墩。承插式接口的给水管线，在弯头、三通及管端盖板等处，均能产生向外的推力，当推力较大时，会引起承插接头松动甚至脱节，造成漏水，因此必须设置支墩以保持管道输水安全；但当管径小于400mm或管道转弯角度小于5°～10°，且试验压力不超过980kPa时，因接头本身足以承受外推力，可不设支墩。在管道水平转弯处设侧面支墩；在垂直向下转弯处设垂直向下弯管支墩；在垂直向上转弯处用拉筋将弯管和支墩连成—个整体。

④排管与下管。在将管子下入沟槽之前，应先在槽上将管子排列成行，称为排管或摆管。在排管前，应按设计将三通、阀门等先行定位，并逐个定出接口工作坑的位置。沟边排管时，要考虑不得堵塞交通，不影响沟槽安全，施工方便等因素。对承插接口的管道，一般情况下宜使承口迎着水流方向排列，这样可以减小水流对接口填料的冲刷，避免接口漏水；在斜坡地区铺管，以承口朝上坡为宜。但在实际工程中，考虑到施工的方便，在局部地段，有时也可采用承口背着水流方向排列。给水管道埋设有开槽施工和无槽技术两大类。无槽技术一般又称顶管施工，现已在许多管道施工工程中采用；开槽施工应以施工安全、操作方便、经济合理为原则，考虑管径、管长、沟深等条件选定下管方法。下管方法有人工下管和吊车下管来年各种下管形式。

3.5管道质量检查与验收

①给水管道试压。管道的施工质量检查的重要举措为试压，衡量施工质量，接口质量的检查，管材及管件强度、缺陷、砂眼、裂纹等弊病的呈现为其根本目的，以达到设计质量要求，符合验收条例。进行管道水压，应先做好水源引接及排水疏导路线的设计，根据设计要求确定试验压力值及试验方法。当管道工作压力大于或等于0.1MPa时，应按压力管道的规定，进行强度及严密性的水压试验。埋设在地下的管道必须在管道基础检查合格，回填土厚度不小于0.5m后进行水压试压架空、明装及安装在地沟的管道，应在外观检查合格后进行试验。管道应分段进行水压试验，每试验管段的长度不宜大于1Km，非金属管道应短些，试验管段的两端均应以管堵封堵，并加支撑撑牢，以免接头脱开发生意外。

②管道冲洗与消毒。验收前，应冲洗管内的污泥、脏水及杂物，一般避开用水高峰夜间作业，以流速不小于1.0m/s的冲洗水连续冲洗，直至出水口处浊度、色度与入水口处冲洗水浊度、色度相同为止。若排水口设于管道中间，应自两端冲洗。管道去污冲洗后，将管道放空，采用氯离子含量不低于20mg/L的清洁水浸泡24h，然后将管内含氯水放掉，注入冲洗水进行冲洗，水流速度可稍微低些，直至水质管理部門取样化验合格为止。

③工程验收。竣工验收时，竣工图及设计变更文件要准备，主要材料和制品的合格证或试验记录，混凝土、砂浆、防腐、防水及焊接检查记录，管道的水压试验记录，中间验收记录及有关的资料，回填土压实度的相关检验记录，工程质量的检验评定记录，工程质量事故的处理决定记录，给水管道的冲洗及消毒记录等资料。并应对竣工验收资料进行核实，进行必要的复检和外观检查。应对管道的位置及高程、管道及附属构筑物的断面尺寸、给水管道配件安装的位置和数量、给水管道的冲洗及消毒、外观等项目进行鉴定，并填写竣工验收鉴定书。

4结束语

市政给水管网工程施工质量的好坏对整个给水工程的使用功能有着重要的影响，关系到人们用水安全的重大问题。因此，在施工过程中，本着技术、安全、美观、实用、经济的原则，掌控好施工技术要点与质量控制要素，做好各项施工环节，充分考虑到给水管网安全运行等保护措施，为用户的切身利益着想，在实践中注重总结与创新，真正为居民提供优质的生活用水，促进我国给排水行业的快速发展。endprint