自来水供水管道施工工艺优化

潘栋

（梅州市梅江区水利工程建设管理中心，广东 梅州 514000）

1 工程概述

梅江区位于广东省东北部，梅江河中游，梅州市中部。城北镇位于梅江区梅州城区北面。2011 年，梅江区村村通自来水工程被列入广东省村村通自来水工程建设规划（2011-2020 年）范围。此次城北镇共13 个行政村20 宗供水工程，设计规模2 414 m3/d，现状受益人口8 989 人，设计受益人口12 608人；新铺管线共长81 603 m，新建18座陂头、16座沉淀池、12 座净水器、4座过滤池、16座清水池。以梅州市自来水扩网工程（新田村）为例，设计规模64 m3/d，现状受益人口290 人，设计受益人口305人；新铺管线共长1 945 m。

以玉西主村供水工程为例，工程区现有引水点水源为直接从山溪水内放置管道引水，易造成水资源浪费，故此次对各水源点新建陂头或蓄水池，用以提高水位，更加高效合理利用水资源。工程新建18 处陂头或水池，水陂主要位于冲沟内，局部位于山坡泉眼处，地形起伏较大，一般坡度为25°～45°，植被发育，多为杂草、树木。

2 自来水供水管道施工存在的问题

自来水供水管道施工出现的问题主要集中在以下几个方面：①材料问题。材料是影响自来水供水管道施工质量的关键因素，材料质量不达标，或者管道材料不符合标准，对工程施工质量会产生极大影响；②准备不充分。自来水管道工程施工具有较强的复杂性与专业性，需在施工前做好各项准备工作，比如：施工方案的确定、施工设备的检查等，如果施工准备不充分也会影响施工质量。③细节控制问题。在自来水管道工程施工过程中，对细节要求较高，比如：管道轴线、标高的控制，预留口与割切点位置的施工等，如果对这些细节的重视或者控制不高，也会对施工质量造成极大影响。

3 自来水供水管道施工工艺优化

3.1 做好准备工作

对施工现场进行实地勘察，对管线走向进行明确，确定施工开挖工作面及料场。以管道线路为依据做好测量放样工作。在勘察过程中，要细致认真，查看是否有隐蔽工程。做好技术准备工作，对施工图纸进行研究，对比分析施工图纸与施工现场，然后对是否需要修改施工图纸进行确定。

3.2 测定管道中心管线

中心管线的测量需贯穿于整个沟槽开挖阶段，按照设计好的中心控制点，测量设计中线的起点与终点等相关点的位置。在放出中线之后，需做好下面几项工作：首先，管道中心的测量与绑点，为方便以后复测，木桩绑定固定要牢固；其次，严格控制给水管设计标高，对比图纸发现复测结果与之有差异时，需及时通知监理与设计单位。

3.3 监理临时水准点

临时水准点在管道工程中的设置十分重要，位置要以稳固的区域为主，且临时水准点之间的间隔需控制在100 m 以内，临时水准点闭合差需符合±12 mm的规定标准。

3.4 沟槽开挖

在正式开挖前需与地下管线单位对地下管线的具体位置再次进行确认，做好避让工作。放线工作之前需对开挖的断面与宽度等进行确定，明确开挖深度，在具体确定时需按照管材、管道埋深及外部荷载等进行合理确定。按照管道类型可以分为金属与非金属管道两类，这时管道覆土埋深需控制在0.70 m以上及1.00～1.30 m。

目前在沟槽开挖期间，所使用的方法为人工与机械开挖两种，具体使用何种方法需结合项目情况确定。沟深在3 m 以内，需分层开挖，每层需控制在2 m 以内；在沟的两侧堆放土方，合理控制堆土与沟槽之间的距离，一般需控制在0.80 m以内，将堆土高度控制在1.50 m以内。如果选择机械开挖，行走路线需重视。为确保开挖槽底土壤的原样被挖到，一般要在基底标高以上的位置留下约0.20 m的土层使用人工机械清挖。

自来水管道需经过地面计算才能最终对埋深进行确定。在具体处理过程中，回填土静荷载强度与活荷载强度的计算十分关键，具体计算如下：

①回填土静荷载强度计算公式为：

在上述公式中，We、γ、β、ψ分别为回填土静荷载、回填比重、管材顶部处管沟宽度、回填土的内摩擦角。

回填土的厚度确定，主要是从保护管材出发的，也就是要防止外力冲击对管材造成破坏。同时还要对温度变化进行考虑，因为温度变化会让管材出现伸缩，从而与土壤之间产生摩擦力，所以深度需合理，且不能过浅。

②活荷载强度计算公式为：

式中，Wt、T、a、b、c、H分别为车辆行驶引起的活荷载、每个车辆的荷载、冲击系数、车辆与地面的接触长度、车辆与地面的接触宽度、车辆平行行驶的车辆轮子间的距离、回填土厚度。

最后确定埋地管总荷载，即计算①与②的和，即W=We+Wt。

3.5 管道施工准备工作

在管道施工之前需仔细检查管材质量是否符合标准，如果不合格需做好登记，并堆放在指定位置。管材表面需光滑，没有裂缝等问题，管材内外的防腐需符合要求。首先，做好施工前的准备及测量放线工作，准备好施工机械设备及器具、人员准备、责任落实等工作，依据图纸对管道工程的位置与标高进行测量；其次，做好材料检验与运输工作。管道表面需光滑，没有裂纹与凹陷，直线偏差需在1%以内，管材壁厚偏差需控制在14%以内。材料运输需符合“轻拿、轻放”的基本原则，避免对管道造成损伤。

3.6 下管操作

①使用棉布将管道承口进行擦拭，确保没有砂土在上面，对承口槽内的胶圈进行检查，确保没有错位情况。②在承插口两侧的管子上绑上钢丝绳，然后缓慢用劲拉入承口。③如需对管材进行切断，可以使用切割设备，但是要确保断口平整，去掉断口毛刺并倒角，一般情况下倒角坡口、倒角长度分别为10°～15°、3～5 mm；④下管使用小型起重机进行吊装，管材递给沟槽内的施工人员，然后保持管身平衡，匀速将管道放入沟槽。

3.7 回填土施工

回填土施工按照相关的标准与规范要求，回填土预留沉降量需合理控制，一般需控制在地表以上的10～15 cm，对表面进行找平。管道试压符合要求之后，就可以进行回填土施工。在管道两侧对称进行回填，在操作过程中需避免出现损伤等各种问题。由于管道与土壤的相对变形量不同，受到外荷载影响，土壤、管道抗力之间的相互作用会在回填1年之后达到稳定。

3.8 管道支墩和管件加固

清理干净支墩部位的关节、管件表面，然后开始支墩施工。支墩的修筑需在完成管节接口与管节位置固定后进行，要与管道紧密接触，并做好养护工作。当管基于管沟为回填土时，将直径为10 cm 的木排桩打入支墩处，然后开始浇筑支墩。管件加固也十分关键，尤其是在新旧管道交界处，更要做好管件加固工作。如果加固质量不符合要求就会发生顶出管件的问题，进而对维修工作产生影响。为防止出现漏水问题，可以采用双法兰限位伸缩接头。

3.9 管道试压、冲洗与消毒

完成管侧土回填后，按照要求进行试压工作，可以通过分段灌水的形式试验。当管材为金属管道时，试压管道灌水需在打压前24 h进行，打压工作在24 h后进行，在支顶安全基础上开展打压工作，压力逐渐升高，并持续一段时间，当降压在规定范围内，则说明试压成功。如试压没有成功，则需要再次试压。

在试压符合要求之后，需对管道进行冲洗，将水注入管道，排水阀门关闭，将漂白粉投入到排气阀口等处，漂白粉需要在管道内停留24 h，然后在管道末尾处取水进行监测，在水质达到标准之后将管道内的水排放干净。

4 结语

自来水管道工程的质量直接影响到后期的用水安全，所以在施工过程中做好质量控制工作，自来水供水管道施工全过程有很多要点需注意，在做好准备工作基础上，强化沟槽开挖、回填土施工及管道支墩和管件加固等各个环节的质量与细节控制工作。同时，在施工过程中还需关注沟槽开挖要点、水土保持与节能设计等众多技术要点，通过精细化、系统化的质量控制，确保自来水供水管道施工质量的同时，也能为群众提供安全可靠的民生工程。