农村水利工程长距离输水管道施工质量控制——以甘肃天祝县南阳山片抗旱应急备用水源工程为例

范勋礼

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃 兰州 730000）

本研究以甘肃天祝县南阳山片抗旱应急备用水源工程为例，对农村水利工程长距离输水管道施工质量控制进行深入研究与分析。

天祝县南阳山片抗旱应急备用水源工程主要建设内容为：新建1 条13.6 km 的输水管道，配套建设检修阀井、放空阀井、流量计井等各类阀井47座。输水线路长，地形复杂，周边环境特殊，施工安装期间通常包括很多工种，建设流程复杂，只要哪个施工阶段不符合标准，就会极大影响整个工程的质量效果。为施工安全及不影响后续工程施工，采取管沟边开挖边焊接边验收的施工方法。基槽开挖后人工进行基底处理整平，沟槽开挖边坡1∶0.75，确保了安全施工。根据地质情况的好坏，再考虑加大边坡开挖坡比。根据开挖断面开挖层为砂砾石地质情况，管道焊接采用氩弧焊打底，CHE427 焊条盖面两边，焊缝进行超声波和射线试验检测，焊接口检测合格完成后进行打磨处理，采用防腐胶带进行防腐处理，处理完成后进行联合验收，然后进行夯填处理（管顶50 cm 用细料人工夯填处理），回填至比原地面高出15 cm，以确保管道焊接质量。

1 管道工程质量问题

（1）工程施工前缺乏准确的勘探和合理设计。一些工程设计人员在进行管道规划设计期间，对施工区缺乏现场了解，没有准确地实施勘探和距离测试，仅仅依靠地形图按照以往经验设计布置，使得设计标准和实际场地环境差异很明显。部分设计人员，缺乏创新意识，参照之前的设计理念，盲目实施，使得设计效果不佳。设计单位因项目任务过多，敷衍设计，设计成果缺乏认真审核，导致供水工程在设计上存在质量缺陷。

（2）建设期间质量管理力度不够。在供水管道的具体建设安装期间，通常缺乏完善的质量监管体制，相关岗位人员安排不到位，这项工作无法正常运行。工程建设期间监督和约束力度不够，导致建设操作流程不符合相关的规范要求和准则，有着极强的随意性，使得质量难以达标。并且，一些承包商一味地追求自身经济利益，克扣材料资源，导致了质量问题频繁出现。

（3）管理体系不完善，运行机制存在缺陷。管理部门的职能没有落到实处，导致供水管道工程无法正常开展工作。当前一些村落的供水管道就是以村为基础，项目完工后，由村为单位集中管理，尽管工程配置了独立的机构，但是工作人员缺乏专业知识和技能，综合素质不高，难以完成一般的管理维护任务，且村里通常缺少专项资金，无法正常进行维护工作，没过多久就出现设备老化异常的情况，还不能够得到及时的解决，导致工程无法实现预期的目标计划。

2 影响输水管道质量的主要因素

农村供水管道工程，从规划设计到建设期间，都一定要落实质量管控措施，哪个阶段质量出现偏差都会影响整个工程质量。建设期间，要结合先进的科学技术，防止管道发生异常，有渗漏或者破损情况的出现，要严格按照工程标准要求，全面保障农村供水管道工程。从实际施工来看，输水管道敷设是一个非常重要的环节，涉及非常多的施工环节，每一个环节都需要高度重视，并且需要做好相关的工作，把握好相关的重点，这样才能把输水管道施工落到实处[1]。

（1）施工人员的影响。施工人员对管道工程用途及压力明确程度不够，现场管理人员质量意识淡薄，未能有效掌控焊接质量，因此应加强施工人员质量管理，不断提高人员的质量意识。

（2）施工现场的影响。一条长输水管道有多种地形，施工现场为山区，地形地貌复杂多变，施工作业区域在某种程度上受限，管道移动性较大，施工存在机具不稳定性、焊接设备、工艺、因素材料的影响，以及管道敷设和管道运输过程的影响。

（3）恶劣环境的影响。项目区地处亚欧大陆腹地，属大陆性气候，管道工程海拔变幅较大，气候异常，具有极强的垂直分布性，高寒阴湿，雨量丰沛，蒸发小，存在风雨不确定性的影响，现场确保焊接质量，根据实际状况，制定可行的防护措施，加大对气候变化的观测。

（4）外部环境的影响。由于现场施工区域受限，长距离管道焊接接头较多，影响焊接质量，成本增大。

3 输水管道施工质量控制的措施

（1）提高施工人员质量意识。加强焊接人员施工质量意识，认识焊接管道的重要性和安全因素，加强对现场管理人员、焊接技师、质量工程师、安全工程师、无损检测人员的定期和不定期培训，施工前加强作业人员的技术、安全交底，各施工人员要有较强的施工经验，确保提高施工质量。

（2）开挖沟槽的施工质量控制。新建输水管道长度达13.6 km，管道沿线地质环境结构各异，管沟基槽开挖方式也各不相同。对于管道埋深较浅显的位置，还伴随有轻度滑坡情况，宜选择梯形沟槽开挖方式；丘陵地带土壤环境较好，地下水较少，埋深浅显的地方，选择直槽开挖方式；地质环境差，埋深较大的情况，选择管槽混合开挖方式，应当把握好沟槽宽度，在安装和铺设管道期间，要从便捷性考虑，利于操作，进行夯实。采用机械进行开挖，沟槽底端位置要设置厚度20～30 cm 的保护层，再由人工开挖清理修坡到设计高程。

（3）加强管沟垫层施工。根据设计图纸管道底部有黄土状地界采用10%水泥土垫层，采用现场拌和方式进行，能够满足工程垫层需要。垫层施工时人工筛除杂物及超粒径骨料，采用机械夯填。根据土质情况，对砂砾土和耕植土分别采用不同的机械夯填，管道两侧回填的密实度不小于天然密度，以确保工程在运行过程中的质量。

（4）合理布局施工期排水。在土石方开挖开始前，尽可能结合现场情况，做好充足的排水设施。提前计划好开挖区域内外临时排水措施，施工区开挖过程中，在开挖区周围1.5 m 范围布设挡水堤，开挖周边排水沟、集水坑抽排水等措施，将水排至不影响施工的适当地点，从而确保土方石方开挖的正常进行，及对管道焊接提供施工便利，以确保焊接质量。

（5）加强管材运输与下管。因本项目地形的特殊情况，线路经过多重沟壑，管道运输需经过三次转运才能运至施工安装现场，运输成本费用较大，经优化改进，设计采用改装专用运输车辆，吊车装卸，人工辅助，在运输和吊装过程中采取保护措施，避免剧烈撞击，应轻吊轻放，顺管线方向排放，现场采用挖机调入管沟内。管材进场需附产品出厂合格证，下管时安排专人指挥，要注意周围环境影响和回旋半径大小限制，防止管壁受到损坏，避免吊装事故发生。

（6）管道安装措施。管道安装时，顺管道方向进行安装，采用边线法控制管道安装中心位置。管道安装，采用2 台5 t 倒链，由2 名作业人员进行管口校正，由作业人员依据测量出的轴线进行管位中心校正，校正好后进行焊接作业。

管道安装注意事项如下：吊车沿沟槽方向开行，吊车支撑距边沟至少间隔3 m 的安全距离，以避免沟槽坍塌影响施工；管道吊入沟槽时安排专人指挥，指挥人员必须熟悉管道工程用途，严格执行机械吊装有关操作规程规范；驾驶员必须听从指挥进行操作，作业人员绑吊管道时要找准重心位置，保证平吊轻放，驾驶员应平稳操作，不能忽快忽慢和突然制动。在管道吊入作业区内，听从专人指挥，拉上警戒线，其他人员不得在起吊的重物下站立或通过；管道下入沟槽时，严禁与槽壁支撑物及槽下管道发生碰撞，同时也不能扰动天然地基。

管道安装完毕，在砂砾石地基段陡坡上放置管道进行稳管，避免位移，注意检查清洁管口，然后进行管道连接。

（7）涂塑复合钢管的焊接连接。采取2 台5 t 倒链进行对口，采用Q235 的C、D 级碳素结构钢，所用焊条、焊丝与母材相匹配进行焊接。管道焊接处先采用氩弧焊焊接复合钢管的不锈钢连接处，即作打底，再用相匹配的碳钢焊条进行焊接。本项目碳钢焊条采用CHE427，焊丝采用JQ·TG50 2.5 mm。每层焊接后注意检查焊口，若发现有裂纹，应采用角磨机清理重新进行焊接，确保焊接质量。焊接不锈钢时使用直流反接电源，建议推荐焊接电流80 A。施焊应用短弧、高焊速，焊接时尽量减小焊缝截面积，焊接人员控制焊条不做横线摆动，每焊完一层焊缝后应彻底清除焊渣，层温度不得高于60 ℃。

针对现场情况，可以采用金属锯、砂轮锯、火焰切割复合管。若现场出现断管情况，应在断管处端口与另一管口进行打磨处理，然后焊接完成操作。采用焊接连接的钢塑复合管的两端留有80～100 mm 不衬塑，以防止焊接过程中产生的热量损坏塑层。对钢塑复合管焊接后，操作人员及时清除管内焊接处的焊渣、铁锈等杂物。在此处钢管外面采用乙炔焰均匀加热，当管壁温度达到200～220 ℃时，将塑粉均匀涂抹在焊缝处即可。根据施工现场情况，复合管可用乙炔火焰切割，焊接后对缺塑部位进行补塑，焊口防腐处理首先采用防腐沥青涂刷，最后用防腐胶带粘结处理[2]。

（8）质量检测与压水试验。项目质检员进行跟班作业，发现问题现场立即整改到位，验收合格后进行下道工序。试验检测采用无损试验检测，管道焊接施工现场复杂，焊缝数量较多，各种不可预期因素影响着焊接质量，无损试验检测工程师对管道质量进行跟踪检测，及时发现问题及时解决，检测合格后，及时进行隐蔽工程联合验收，边检测边验收，能够有效地控制施工质量，确保工程进度按要求完成。

沟槽回填之前要开展各环节的检查测试工作，检查管道及管道检查井是否安装达标，管道内无杂物，沟槽内无积水，所有的预留孔洞都是密闭状态，也不会出现漏水情况；管道两端堵板承压力在计算好后要高于水压力的合力，预留进出水管可以正常进出水，其他要确保封堵不漏水。压水试验从上游到下游分段实施，管段依据井距进行分隔，带井测试，每3 个井段位置根据监理工程师的要求任意确定一段开始测试。当设计水头低于管顶内壁位置时，试验水头从试验段上游管顶内壁2 m 处开始记录；当设计水头高于管顶内壁位置时，试验水头从试验段上游设计水头处加2 m 开始记录；如果测试结果的试验水头高于上游检查井井口时，就以上游检查井井口高度为依据。

（9）沟槽回填。沟槽回填采用人工回填操作，回填前清理干净槽内木板、砖头等杂物，并保证槽内无积水。回填材质不能用淤泥、腐土，也不能用混凝土碎块，回填粒径不能大于10 mm，回填好以后，要及时恢复建设场地原貌，清理好现场。

4 结语

农村水利输水管道的建设切实符合农村的发展，因此，在施工过程中要加强质量控制，各工序环节重点控制，做细做实各项工作，确保用水安全。农业的不断创新，乡村振兴战略的实施，使农村现代化水平不断提升，农村面貌发生翻天覆地的变化，支撑农村发展更是离不开水资源的开发利用，而农村水利工程长距离输水管道的建设能有效促进农村经济发展和水系合理布局。