市政工程给排水管网建设存在的问题与对策研究

罗广

（中铁二十五局第四工程有限公司，广西 柳州 545007）

0 引言

城市化进程推进速度的不断加快，对于城市内部基础设施建设提出要求普遍比较高，给排水管网在其中具有非常重要的影响和作用，直接影响到人们日常生活以及生产的各方的需求。所以在对市政工程项目进行规划和建设时，要保证给排水管网设计的科学性和合理性。结合项目建设现状，对给排水管网施工方案进行编制和落实，结合城市内部居民提出的一系列需求，保证给排水管网建设的科学性和合理性，为给排水管道在投入正式运行时的安全性和可靠性提供保证。

1 市政工程给排水管网建设现存问题

1.1 给排水基础设施过于老化

现阶段城市化进程推进速度不断加快，城市建设规模也在不断扩大，对于城市内部基础设施建设提出要求普遍比较高。市政工程项目在建设时，给排水管网的检核效率有所提升，但是部分老旧城区现有的给排水设施老化问题越来越严重，无法为排水效果提供保证。长此以往，势必会引起管道裂缝等情况，排水管道结构受到严重的毁坏影响，甚至会引起道路塌陷等各种安全事故，不仅会导致人们日常生活受到不良影响，而且还会威胁到人们的生命财产安全。由此可以看出，排水管道在投入使用后，经过长期的使用势必会出现不同程度的老化问题，管道内部积累下来的水垢以及污渍等越来越严重，对管道造成了严重的堵塞影响。这种形势下无法保证管道排水能力得到有效提升，对市政工程给排水管网的作用也会造成严重的限制影响[1]。

1.2 应急能力差

管网系统在构建和应用时，其主要目的是满足城市内部居民在生活用水及污水排放时的个性化需求。所以在市政工程项目给排水管网规划以及建设时，必须要对压力控制给予关注和重视。如果压力过大势必会引起爆管等一系列安全事故，尤其是在进入到雨季时，做好防洪泄洪等相关工作，但是会导致市政工程给排水管网在运行时的压力有所增加。目前诸多城市在建设和发展中普遍都会面临洪涝灾害等自然因素的影响，以海绵城市理念为基础，可以对洪涝问题进行有效缓解。但是由于部分城市现有基础条件等客观因素影响，无法实现对海绵城市理念的合理利用，尤其是管线老化等问题没有得到及时有效处理，城市内部整体排水能力很难得到提升。一旦出现严重自然灾害，会导致给排水管网应急能力严重不足，无法实现对现有灾害事故及时有效处理，进而引起更加严重的后果。

1.3 管网布局缺少科学性、合理性

近年来我国城市化建设规模一直在不断扩大，市政工程给排水管网的密度也有明显转变，在新网以及旧网交替使用时，需要与市政管网之间建立密切联系。在市政工程给排水管网建设过程中，可以以不同设计方案及施工工艺等作为基础，但是存在的问题相对明显，无法保证管网布局的科学性和合理性。由于各地区在气候条件的各方面具有非常明显差异性，所以在市政工程给排水管网规划以及建设时，必须要结合各区域气候条件以及地质水文等相关因素，这样才能够实现对给排水管网科学合理的布局，否则管网在运行时的状态势必会受到不良影响，对于整个城市的建设和发展也会造成严重限制[2]。

2 案例分析

2.1 项目概况

柳州市东外环北段工程跨香兰中路左、右幅桥（K1+715.500—K3+750）起于香兰片区中百铁路及二化专用线附近，起点桩号为K1+715.500，止点桩号为K3+750。道路等级为城市快速路，设计速度主车道80km/h，辅道40km/h；车道数：主车道双向6 车道，辅道双向4车道；其中跨香兰中路左幅桥桥梁全长1541.50m；跨香兰中路右幅桥桥桥梁全长1541.50m；规划一路M 匝道桥全长177.30m；规划一路N 匝道桥全长177.30m。洪水频率设计为鹧鸪江立交区柳江：1/50（90.50m），1/100（91.96m），设计考虑香兰泵站的保护性水位84.5m 进行设计，主线K6+000 至设计终点1/50（88.86m）。沥青路面设计年限内主线一个车道的累计当量标准轴次：2.503179×107 次，属特重交通等级；辅道、匝道设计年限内一个车道上的累计当量轴次9454132 次，属中等交通等级。

2.2 施工工艺及方法

由于雨水管道埋深低于污水管道埋深，因此在管沟开挖时，先完成雨水管道敷设及回填完成后继续对污水管沟进行开挖。施工工艺流程：施工准备→测量放线→沟槽开挖（槽壁支护）→砂石基础（或钢筋混凝土条形基础）→下管→管道安装→锁管→检查井施工→闭水试验→级配碎石回填。

2.2.1 测量放线

根据设计图纸要求，测定出管道的中心线，检查井位置、转角、并同时在管道起点、终点、转角点、检查井位置的沟槽外面适当位置上设置方向桩以便于随时检查。然后按管道的基底宽度、工作面、开挖深度及放坡系数，用白灰粉放出上口的开挖边线及槽底的底宽。经监理检查认可后进行沟槽开挖。

2.2.2 沟槽开挖

施工机械设专人配合指挥，挖出土方均堆放在槽边1m 以外，且堆土高度不超过1.5m，并每隔50m 留出3m 宽的一个通道口以方便管道施工。开槽采用机械开槽，人工配合清槽，开槽时由测量人员配合，随挖随测，以保证不出现槽底超挖现象。机械开槽时槽底预留20～30cm，由人工清除防止扰动基础土壤。遇到地质不良情况需进行处理的，及时上报监理工程师。沟槽开挖的土方，考虑临时堆放沟槽回填所需的土方，其余作为弃土外运出场，随挖随运。成槽后立即在槽边设置安全警示标志，并及时报监理工程师验收。深度在5m 以下的沟槽边坡最陡坡度如表1 所示。

表1 深度在5m 以内的沟槽边坡的最陡坡度

2.2.3 排水处理

采用坑内明沟排水，在坑底随同挖方一起设置集水井。并沿坑底的两侧挖排水沟，使水流入集水井内，然后用水泵抽出坑外，施工排水最后经过沉砂池，才排入市政污水管网。排水施工过程中，要严格按照规范化的流程进行处理，施排水施工流程为工准备→清表→测量放样→沟槽分台阶大开挖→管道安装及砌井→闭水试→沟槽回填。结合该区域范围内的地质情况进行分析，整个场地遍及第④层土是红黏土，力学性质较好，属高液限粘质土。当坑基顶部无重要建（构）筑物，场地有放坡条件可以优先采用坡率法开挖。雨污水管道开槽边坡可根据现场土质情况确定，一般不大于1:2；管道埋深5m 以内的采用明开槽方式施工；≥5m 的，视现场地质情况采用分台阶降低土面高差方式施工。基于此，槽深H≤5.0m，按照1（:0.75～1.0）坡度开挖。

槽深H＞5.0m 的情况下，K2+365 处（箱涵截面3000×3000mm），自然地面标高约是87.00m，涵洞设计底标高79.76m，长度约112m，开挖深度约是7.3m。K3+115 处（箱涵截面4000×4000mm），自然地面标高约是87.80m，涵洞设计底标高79.76m，长度约100m，开挖深度约是8.00m，属于深基坑。污水管和雨水管从开挖面至管底标高，局部少量大于5M 的，也属于深基坑。基于此，对于深度超过5m 的情况进行开挖施工处理时，从开挖面降低土面高程分两级台阶按1:1 放坡开挖至剩余4m，设置1.5m 缓冲平台，一阶放坡坡比按1:0.75 放坡，如图1 所示。在自然地面周边距临边1.0 处用钢管做1.2m 高的防护栏杆及挂设密目网。

图1 雨、污水深沟槽开挖断面

3 市政工程给排水管网建设策略

3.1 提高市政工程给排水管网建设标准

市政工程给排水管网在设计和建设时与人们日常生活之间具有非常密切的联系，但是现阶段有一部分是政工程给排水管网在设计时的标准普遍比较低，所以必须要采取有针对性对策，保证生产工程给排水管网建设标准得到有效提升。对于设计人员来说必须要深入到管网内部，对给排水情况展开综合分析，这样才能够针对目前管道设计中存在的诸多问题进行有效处理[2]。在城市规划和建设时，要对现有防洪排涝系统进行不断完善和优化，对雨污管网系统进行适当的改造和升级。为从根本上实现其可持续发展的目标，要对市政工程给排水管网现有诸多资源进行合理利用，保证整个布局的科学性和合理性，这样才能够对排水管网进行协调发展。以相对科学和合理的理念为基础，保证市政工程给排水管网能够在实践中得到不断完善和优化。

3.2 管网改造

为了针对市政工程给排水管网基础设施过于老化等相关问题的妥善处理，需要对现有管网进行适当的改造和优化。尤其是在改造以及升级过程中，要结合城区改造工程项目建设现状，对符合要求的管网改造计划进行编制和落实，同时保证与其相关的摸排工作落实到实处。对管道出现渗漏的准确位置进行确定，采取有效对策进行处理。对全新的管道进行合理利用，这样能够逐渐替代老化管道，对符合要求的管道材质进行选择和利用，保证管道本身具有非常良好的耐压性以及抗腐蚀性特点，这样才能够促使管网在投入正式运行时具有一定安全性和可靠性[3]。对各种不同类型材料进行选择和利用，在保证材料质量可以达标的基础上，对成本进行有效管控，同时对管道环境给予足够关注和重视。结合环境的不同变化形式，采取有效对策进行妥善处理。如果对管道环境产生一系列变化，势必会导致管道内外压力有所改变，所以要采取有效对策，避免造成不良影响[3]。在施工过程中，道路施工如果是在管道上方位置，工作人员需要提前进入到施工现场，对相关参数进行准确有效的计算和分析。结合计算结果，对其中涉及的诸多影响因素进行客观合理的判断和分析，避免对管道造成不良影响。

3.3 提高应急能力

结合整个区域范围内气候特点，对最大降水量进行准确有效的计算和分析，根据计算结果，对雨污水的分流系统进行确定。同时要对管网的排水能力进行综合分析，以现有对比分析标准系数为基础，可以保证管网在运行时具有一定安全性和可靠性。在整个排水管网运行过程中，如果区域范围等级相对比较低，可以对排水管道重现期进行设计，将其控制在1—3 年左右即可。而针对重点区域可以对排水管道重现期进行设计，一般控制在3—5 年。需要注意的是对于特别重要区域，一般可以将重现期设计在10 年左右[4]。加强对管网污染问题的监督和管理力度，结合监管结果，针对其中涉及的重点施工区域，需要对监测系统进行科学合理的构建和落实，这样能够对负荷管道信息进行实时有效的采集，对其是否存在严重泄露问题进行确定，及时发现隐藏在其中的各类问题，避免造成更加严重的事故。给水系统施工时，要结合当地水源的现状，对取水口进行合理设置，将闭合管道直接设置在相对敏感区域范围内，一旦出现问题时，可以立即对外网进行关闭处理，为水质安全性提供保证[5]。

3.4 给排水管道的监测

市政工程给排水管网项目在规划和建设时，必须要对项目设计方案进行编制和落实，同时还要结合实际要求，对各种不同类型的材料、设备等进行选择和利用。尤其是在对各类问题进行处理时，要以信息技术、大数据分析技术等为基础，结合给排水管道的运行现状展开综合分析。比如，在对给排水管道进行监测时，以传感器、执行器等为基础实现合理利用，可以对整个施工过程进行实时有效的在线监测，根据监测结果可以提出有针对性的管控措施。除此之外，还可以在施工现场内部对摄像头进行安装和利用，以此来实现可视化检测。施工人员还可以通过对讲、视频等各种方式进行有效的沟通和交流，对施工现场的实际情况进行直观了解，以此来做出更加正确的决策，为市政工程给排水管网施工质量提供保证。

4 结语

市政工程给排水管网在规划和建设时的效果，会直接影响到人们的日常生活、生产等各方面，对城市的建设和发展也会产生影响。所以必须要针对目前存在的诸多问题进行客观分析，对现有给排水管网配置进行完善和优化，加强后期的维护保养力度，以此来提高市政工程给排水管网建设水平。