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市政给排水管道施工渗漏问题防治技术研究

作者

邓学林

四川省西昌市供排水集团公司

1 市政给排水管道施工渗漏的危害

1.1 水资源浪费

给排水管道渗漏会导致大量水资源流失。以供水管道为例,一个直径100mm 的管道若存在1mm 的裂缝,每小时渗漏量可达 0.3 立方米以上,一年累计渗漏量超过2600 立方米。在水资源日益紧张的当下,这种浪费不仅加剧了城市供水压力,还违背了节水型社会建设的要求。

1.2 基础设施损坏

渗漏的水体渗透到地下土壤中,会改变土壤的物理性质,导致土壤承载力下降。当渗漏发生在道路下方时,可能引发路面沉降、开裂甚至塌陷,影响交通通行安全;若渗漏点靠近建筑物或地下管线,还可能导致建筑物地基沉降、墙体开裂,以及其他地下管线腐蚀、损坏,造成严重的经济损失。

1.3 环境污染

排水管道渗漏会使污水渗入地下水体,污染地下水环境;同时,若污水渗漏到土壤中,会破坏土壤生态,影响周边植被生长。此外,渗漏的污水还可能散发异味,滋生蚊虫,对周边居民的生活环境和身体健康造成不利影响。

2 市政给排水管道施工渗漏的成因分析

2.1 设计因素

2.1.1 管道选型不合理

在设计过程中,若未根据当地的地质条件、水文状况以及管道使用功能合理选择管道材质和规格,易导致管道在使用过程中因承受压力不足、抗腐蚀能力差等问题发生渗漏。例如,在腐蚀性较强的土壤环境中选用普通钢管,易发生腐蚀穿孔,引发渗漏。

2.1.2 水力计算不准确

若设计时未对管道的流量、流速等水力参数进行准确计算,可能导致管道内水流速度过大,产生水锤现象,对管道接口和管壁造成冲击,引发渗漏;或水流速度过小,导致管道内泥沙淤积,堵塞管道,增加管道内压力,进而造成渗漏。 2.1.3 施工图纸设计缺陷

部分施工图纸存在细节设计不完善的问题,如管道接口形式选择不当、管道基础设计不合理、未考虑管道伸缩变形等,这些缺陷会给后续施工带来困难,增加管道渗漏的风险。

2.2 材料因素

2.2.1 管道材质质量不合格

部分生产厂家为追求经济利益,降低生产成本,生产的管道存在壁厚不均匀、强度不足、抗腐蚀性能差等质量问题。这些不合格的管道在施工和使用过程中,易出现管壁破裂、接口渗漏等问题。

2.2.2 管道配件质量不达标

管道配件(如弯头、三通、阀门等)的质量也会影响管道的整体密封性。若配件存在尺寸偏差、密封面不平整、材质强度不足等问题,在安装和使用过程中,易出现配件与管道连接不紧密、配件损坏等情况,导致渗漏。

2.2.3 密封材料性能不佳

管道接口密封材料的性能直接关系到接口的密封性。若密封材料(如橡胶圈、密封胶等)存在弹性差、耐老化性能差、耐热耐寒性能不佳等问题,在长期使用过程中,易出现密封材料老化、变形、失效等情况,导致接口渗漏。

2.3 施工因素

2.3.1 管道基础施工不规范

管道基础是支撑管道的重要结构,若基础施工不规范,如基础开挖深度不足、基础平整度差、基础材料强度不足等,会导致管道在安装后出现不均匀沉降,使管道接口处产生应力集中,进而引发渗漏。

2.3.2 管道安装操作不当

在管道接口连接过程中,若未按照规范要求进行操作,如橡胶圈安装不到位、接口缝隙不均匀、螺栓紧固力度不足或过大等,会导致接口密封不严,引发渗漏。若管道安装时坡度控制不当,坡度太小会导致管道内水流速度过慢,泥沙淤积,增加管道内压力;坡度太大则会导致水流速度过快,对管道接口和管壁造成冲击,均易引发渗漏。

2.4 环境因素

在软土地基、不均匀地层或地震多发区域施工时,土壤的沉降、位移或地震活动会对管道产生较大的外力作用,导致管道变形、接口松动,进而引发渗漏。同时,温度变化会导致管道产生热胀冷缩现象。若管道在安装时未考虑温度变化对管道的影响,未设置伸缩节或伸缩节安装不当,管道在温度变化时会因伸缩受到限制而产生应力,导致管道破裂或接口渗漏。若施工区域地下水位较高,且在施工过程中未采取有效的降水措施,地下水会渗入管道基础和沟槽内,影响基础施工质量,同时可能导致管道漂浮、位移,增加管道渗漏的风险。

3 市政给排水管道施工渗漏的防治技术

3.1 设计阶段防治技术

设计人员应根据当地的地质条件、水文状况、管道使用压力、输送介质性质等因素,科学选择管道材质和规格。例如,在腐蚀性较强的环境中,可选用聚乙烯(PE)管、玻璃钢夹砂管等抗腐蚀性能好的管道;在高压供水管道中,应选用强度高、耐压性能好的球墨铸铁管。同时,要对管道的壁厚、管径等参数进行准确计算,确保管道满足使用要求。对于复杂的施工部位,如管道穿越河流、铁路、公路等,应进行专项设计,制定详细的施工方案。同时,要加强对施工图纸的审核工作,及时发现和纠正图纸中的设计缺陷。

3.2 材料选择与质量控制技术

在选择管道生产厂家时,要对厂家的生产资质、生产规模、技术水平、产品质量等进行全面考察,选择信誉良好、产品质量稳定的厂家。同时,要要求厂家提供产品的质量检验报告、合格证等相关资料,对产品进行抽样检测,确保产品质量符合国家标准和设计要求。在管道及配件进场前,施工单位应组织专业人员对其进行质量检验,检查管道的壁厚、管径、外观质量等参数是否符合要求,配件的尺寸、密封面平整度等是否达标。对于不合格的产品,要坚决予以退货,严禁用于工程施工。同时,要做好管道及配件的储存工作,避免管道因暴晒、雨淋、碰撞等造成损坏。

3.3 施工阶段防治技术

根据设计要求和地质条件,准确确定基础开挖深度和坡度,确保基础开挖符合规范要求。在开挖过程中,要避免超挖现象,若出现超挖,应采用级配砂石或灰土进行回填,并分层夯实,压实度应符合设计要求(一般不小于 95% )。基础施工完成后,要对基础的平整度进行检查,确保基础表面平整度偏差不超过 5mm

在管道接口连接前,要对管道接口和密封材料进行清理,确保接口表面干净、无杂物。对于橡胶圈接口,要将橡胶圈正确安装在接口凹槽内,确保橡胶圈无扭曲、无破损;对于法兰接口,要确保法兰密封面平整、清洁,螺栓紧固力度均匀,避免出现漏紧或过紧现象。接口连接完成后,要对接口进行密封性试验,如水压试验、气密性试验等,确保接口密封良好。

3.4 环境因素应对技术

在软土地基或不均匀地层施工时,可采用桩基、CFG 桩等复合地基处理技术,提高地基承载力,减少土壤沉降对管道的影响。在地震多发区域施工时,应选择抗震性能好的管道材质和接口形式,如采用柔性接口的球墨铸铁管,并在管道适当位置设置抗震支吊架,提高管道的抗震能力。同时,应根据当地的气候条件和管道使用温度范围,合理设置伸缩节。伸缩节的间距应根据管道材质、管径、温度变化幅度等因素进行确定,一般钢管伸缩节间距不超过 30m,PE 管伸缩节间距不超过 15m 。在安装伸缩节时,要确保伸缩节的安装方向正确,伸缩量符合设计要求,避免因伸缩节安装不当导致管道渗漏。

结论

市政给排水管道施工渗漏问题是一个复杂的系统性问题,其成因涉及设计、材料、施工、环境等多个方面。通过对渗漏危害和成因的深入分析,提出了相应的防治技术,并不断推动技术创新和发展,才能确保市政给排水管道的安全、稳定运行,为城市的可持续发展提供有力保障。

参考文献:

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[2]陶帅,谢雨奇.市政给排水管道工程施工风险与管理[J].云南水力发电,2020,36(09):263-265.

[3]李淼.探究市政道路排水管道施工防渗漏监理控制要点[J].居业,2023(6):37-39.