市政给排水工程施工中的管材选择及质量控制分析

引言

管道作为给排水工程的重要构件，其质量与性能与给排水管网总体的运行紧密联系，为了避免管道在运行期间产生的漏水、渗水、变形、堵塞等风险，需要严格控制管材的选择并采取科学的管道施工技术，严格把控各个环节的施工技术要点，以此最大保证管道施工效率及质量，推进现代化城市的发展与进步。

一、市政给排水工程施工管材选用原则

其一，实用性。即选用管材时应当考虑材料自身的物理、化学性能，确保管道在运行中能够承受相应的压力、温度等变化，以此保证管网运行的持续性。同时，由于管道自身运行环境，还要求管道自身的防腐蚀性能，在长时间的水流侵蚀下还能保证良好的性能。其次，为保证给水排水的顺畅性，在选择管道直径时需要结合当前区域内总体的流量、流速等参数合理设计，确保满足城市居民用水需求。此外，对于管道的连接方式可以选择热熔连接、电熔连接、承插式连接等方式，在保证连接便捷可靠的同时还能确保管道系统的严密性。

其二，经济性。管材作为给排水管道施工的主要材料，其所占的成本占比较大，为了提升工程整体的经济性，应当在满足合同设计规范基础上选择物美价廉的材料，挑选性价较高的材料，控制材料预算。例如，对于同性能的材料，可以选择安装操作便捷、质量高的；对于价格相近的材料，应考虑材料的稳固性、维修便捷性等因素，提升整体管材的性价比。

其三，环保性。双碳理念下，市政给排水系统应当遵循绿色、环保、低能的基本原则，实现工程建设的可持续性。具体而言，给水系统的运行与居民用水安全紧密联系，在选择管材时应当确保材料无毒、环保等标准，以此保证水质符合标准，保障居民的生活健康。

二、市政给排水工程施工中的管材

（一）金属管材

金属管内壁光滑，水流的阻力相对较小，其抗渗性能良好、抗压、抗震性相对较好，是市政给排水工程中常见的管材类型之一。但由于金属管材的抗腐蚀性能较弱，在实际使用过程中需要关注管材的防腐措施，以此确保管材使用性能。一般情况下，市政给排水管道中所使用的金属管材有镀锌管材与铸铁管，其中镀锌钢管可以在高温条件下保持管材良好的抗压、耐腐蚀性能，使用寿命得到一定的延长，需要提前对管材进行氯化铵溶液与热镀锌处理，形成均匀的合金层以此保证管材性能稳定。但此管材的采购价格相对高，且其内壁粗糙系数在0.013 左右，所适用的场景相对比较特殊。铸铁管相对而言价格低廉，在高温条件下浇铸成型管道，具有较好的强度与耐久性，常见于埋地敷设的市政给排水工程中。但此管材的脆性存在一定局限性，在使用过程中可以优先配置新型的球墨铸铁管（图一）并结合承插式的连接方式，可以有效提升管道的韧性，提升管道整体的稳定性。

（二）塑料管材

塑料管材有着质地轻、无异味、防腐蚀等优势，其主要原料为合成树脂及多种添加剂，通过后续的挤压工艺形成管道，在使用过程中基本不会出现积垢、堵塞等现象。但是此类管材很容易在高温、高压、低温等状态下发生变形，增加管道渗漏风险。在市政给排水工程建设中，为了提升整体管道的稳定性与安全性，常使用硬聚氯乙烯管（U-PVC）、高密度聚乙烯管（HDPE）和玻璃钢夹砂管（RPM）。其中U-PVC 除了具备常规塑料管材的多种特性外，其还具备良好的封闭性、耐腐化的优势，能够避免有毒、有害气体外泄造成的环境污染或中毒事故，一般管径值不超过 600mm。由于自身抗压强度较低，在工程建设中会辅助钢塑复合缠绕管或径外加筋骨的方式提升管材的性能。HDPE 管相较而言，其抗渗透性、耐热性、耐腐蚀性更加出色，能够适应相对恶劣的环境，但其造价成本也会更高。RPM 管材结合了高强度的玻璃钢材质内外层及树脂与石英砂的芯层，构成了半柔半钢的复合管壁结构，具备环刚度较大、抗压性能强等优势。但此类管材在低温状态下材料的脆性会增加，因此在寒冷区域使用此管材时需要做好必要的保温措施。随着管材工艺的不断更新与成熟，硬质聚氯乙烯芯层发泡管、硬质聚氯乙烯螺旋消声管道、硬质聚氯乙烯径向加筋管道等新型的塑料管材被广泛应用到市政给排水工程中，满足工程设计需求。常见的塑料管材如图二所示。

（三）混凝土管材

混凝土管是在模具内现浇混凝土并绑扎钢筋凝固形成的一种管材，具备施工方便、造价低等优势，在市政给排水工程中有着相对较广泛的应用。一般而言，混凝土管常用的接口形式有承插式、平口式、套筒式等方式，常见于深埋比较大、管径比较大的路段。由于混凝土管耐腐蚀性能稍逊，还会出现堵塞、细菌滋生等现象，因此在选用此种类型的管材时建议在每隔 2 0-2 0 m 的距离设置检查井，并定期做好清淤泥作业，确保管道的通畅与有效排水，以此延长管道整体的使用寿命。

（四）复合管

复合管一般由工作层、支承层、保护层三部分组成，由两种或多种材料复合而成的管材，有着抗腐蚀、高强度、摩擦阻力小、抗压性能好等优势，其使用年限可高达 50 年，在市政排水工程中应用较广泛。常见的复合管可参考图三，其连接方式不再局限于焊接工艺，亦能实现电容、双金属连接等方式，为后续管道的维修提供便捷。

三、市政给排水工程施工质量控制

（一）加强材料控制

表一可直观看到，不同管材所具备的特性存在差异性，在实际工程建设前需要根据设计要求与国家标准明确采购标准，以此保证管材选择与工程需求的一致性，最大保证材料的可靠性与稳定性，以此确保管道运行整体的安全性。在确定管材类型后，采购人员应当严格筛选相应资质的供应商，材料进场之前还需要对其尺寸、外观、性能等进行必要的检验，如直径偏差不应超过 ± 1 % ，壁厚均匀性检测等，只有通过综合性检验后方能正式进入施工区域，以此避免管材裂缝、破损、变形等风险。同时，在材料进场后，还需要按照科学分类的方式进行材料的管理，确保通风良好、环境干燥，降低阳光直射、雨水腐蚀等影响材料正常的使用性能。此外，为了最大保证管材质量，管理人员可以借助无损检测技术（超声波、渗透检测、射线检测等）实时监测材料状态，确保管道材料始终保持最佳的状态，以此确保整体管道施工质量，确保市政给排水工程施工的合理性。

（二）严格把握施工工序

1. 测量放线。测量放线主要包含仪器配备、基准点复测、施工放线等环节，在规范性测量放线基础上确定管道的准确位置及埋设深度，为后续施工提供精准的数据支持，确保管道运行的持续性与稳定性。

2. 沟槽开挖。沟槽开挖之前需要全面了解施工图纸，基于设计标准与土壤类型、湿度科学设定沟槽边坡的倾斜角度，对于深度较大的沟槽应遵循分层挖掘的原则，降低塌方风险。对于开挖过程中的堆土位置需要合理选择，正常应远离沟槽边缘，若采用人工沟槽开挖，堆土高度应当控制在1.5m以内，和槽口边缘距离小于 0.8m ；若选择机械进行沟槽开挖，则应先保留标高在 20-30cm 内的原状土再进行人工方式进行开挖，避免开挖过程对下面土层造成的影响。此外，若施工区域降雨量较大，在开挖中还需要做好排水沟的设置，降低雨水堆积对槽底造成的长时间浸泡。

3. 管道安装。管道安装之前需要进行主要材料的进场验收与质量复核，并做好基础的清理与平整工作，避免因污泥、杂物、积水等对安装质量造成的负面影响。之后借助稳定可靠的吊装机械，按照“先上游后下游”的顺序进行管道的铺设，为了保证吊装下管过程的平稳性，应当至少选择两个吊点位置，避免管材与沟壁、槽底发生碰撞造成管材损坏等现象。最后按照管材类型或连接方式对管道接口进行密封处理，并在管道周围砌筑支墩与井室增加管道系统的安全性。

4. 闭水试验。完成管道安装后还需要进行闭水试验，确保无渗漏风险。在实际试验操作中，需要将试验段两端密封，确保无漏水点，带井试验，可以按照分段与抽样的原则开展试验操作，当管道内径＞ 7 0 0 m m 时，按管道井段数量抽样选取 1/3 进行试验；若试验不合格，抽样井段数量应在原抽样基础上加倍复检。具体试验中，需要注水浸泡管道，之后向管道内注水达到试验水头（一般为管顶以上 2m，或按设计要求）后，稳定水位，观测并记录试验时间内的渗水量，计算是否符合设计或规范要求，若超出则需对管道接口等部位检查修复并再次试验，只有当规定时间内的渗水量符合设计要求才能保证闭水试验的合格。

5. 沟槽回填。管道安装完成并通过相应的试验检测后，需要立即进行沟槽回填作业，采取分层回填与夯实的方式进行，一般每层的回填高度 ⩽ 2 c m ，并进行逐层夯实，进而保证回填的密实度。同时，在回填中还需要检查土体内是否存在大颗粒的块石（ （ > 4 0 m m ），避免块石对管道造成的破坏。对于回填方式的选择，一般管顶上方 5cm 以下位置需采用人工回填，以上位置则可以选用机械回填，从管道轴线两侧同步回填。回填工作后需要进行路面的修复工作，修复后路面需与技术标准要求一致，保证道路的正常使用。

（三）引入施工现场管理系统（CMS）

CMS 的引入，可以实现对市政给排水工程建设全过程的监督与管理，其融合了实时监控、资源调配、质量控制、安全管理等多种功能，能够在数据深入分析中最大保障施工质量与安全。具体而言，在现场管理系统的支持下，项目管理人员能够对机械使用情况、材料消耗、人员出勤等有一个更加直观的了解，在全面掌握项目施工现场动态的基础上进行资源的合理调配，此种透明化的管理方式可以避免资源浪费或资源供应不足导致的施工延误，确保预期工程进度。同时，CMS 还能对施工中的各个环节进行实时跟踪，例如通过跟踪混凝土浇筑速度与固化过程，可以及时发现存在的潜在质量缺陷并进行修复，保证浇筑质量符合设计规范，以此降低工程质量问题。此外，在传感器、智能摄像头等现代设备的应用，CMS 还能自动识别施工现场工人的安全行为，如是否佩戴安全帽、安全防护措施是否到位等，实时跟踪与记录形成高效的安全监控体系，一旦发现情况会立即向现场安全管理人员及人员发出预警，督促人员严格按照安全规范开展作业。在 CMS 的辅助下，不仅能够大大提升施工现场安全水平，同时还能预测施工延误或资源短缺等现象，帮助项目管理人员优化施工计划与方案，推进工程项目的顺利实施。

结束语

综上所言，市政给排水工程不仅是城市排涝防洪、水污染治理的骨干工程，同时亦能保证居民的生活品质，促进城市经济的良好发展。因此，在实际工程建设中，应当基于工程具体要求与管材特点科学选材，从材料源头保证工程建设的质量与水平。同时，施工技术人员需要严格按照施工方案与技术要点开展工作，全面排查施工质量隐患，确保市政工程整体质量。未来，随着现代科学技术的持续发展与成熟，技术人员可以借助自动化、智能化的无损检测技术展开质量检测，更好地保障工程施工质量与安全，推动市政工程建设的持续性发展。

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