市政给排水管网系统工程施工技术及对策研究
杨凯 于桂海 王建民 李依娜 李岩
潍坊市市政公用事业服务中心 山东省潍坊市 261061
引言
市政给排水管网系统涵盖输水管、配水管等给水管网,以及雨水管、污水管等排水管网,作为维系城市“水安全、水环境、水资源”的重要基础设施,在城市运行中发挥着关键作用。在新型城镇化建设持续推进以及海绵城市理念逐步落地的背景下,市政给排水管网工程迎来了新的发展契机与建设要求。因此,探索更为科学合理的施工技术方案,解决工程建设过程中遇到的实际问题,对提高管网工程建设质量、优化运维管理水平具有重要意义。
1 市政给排水管网工程施工关键技术
1.1 管道敷设与接口处理技术
1.1.1 基坑开挖与地基处理
在基坑施工过程中,一般可采用机械开挖(挖掘机)与人工修整相结合的方式。当开挖深度超过 3m 时,从施工安全和质量角度考虑,分层开挖是较为适宜的做法(每层深度宜控制在 ⩽2m ),并建议设置临边防护(高度建议 ⩾1.2m )。对于软土地基(承载力 ⩽120kPa ),为保障管道后续使用性能,可尝试进行加固处理,例如换填级配砂石(厚度可 ⩾300mm ),或铺设土工格栅(抗拉强度可 ⩾20kN/m ),以此减少管道沉降风险。在某沿海城市管网工程中,通过换填 600mm 厚碎石垫层,地基承载力得到显著提升,管道后期沉降量也得到有效控制。
1.1.2 管道安装技术
HDPE 管:常见连接方式为热熔对接或电熔连接。采用热熔对接时,尽量保证两管轴线对齐(偏差宜 ⩽1mm ),冷却时间建议 ⩾30 分钟;电熔连接需按相关参数合理设定电压(380V)与时间(10-20 分钟),以减少过熔或未熔情况的发生。
球墨铸铁管:通常采用T 型承插连接,为提高接口密封性,橡胶密封圈可涂抹润滑剂(如硅油),插入深度应达到标记线,并用螺栓紧固压兰。
钢筋混凝土管:接口形式有刚性接口(水泥砂浆抹带)或柔性接口(橡胶圈)。进行抹带操作前,需清理管口杂物,抹带厚度宜 ⩾20mm ,养护期间可采取覆盖洒水措施,降低裂缝产生的可能性。
1.2 回填压实与功能性试验技术
1.2.1 分层回填压实
回填土宜选用透水性良好、杂质含量较低的素土(含泥量建议控制在 ⩽10% ),分层回填厚度建议不超过 300mm 。压实作业可采用小型压路机(压实度宜达到 ⩾95% )或蛙式打夯机(压实度宜达到 ⩾93% )。在施工过程中,需特别注意管道两侧同步回填,避免因单侧受压对管道位置造成影响。实际工程中,曾有项目因回填时单侧堆土高度控制不当,致使DN600 球墨铸铁管出现约 15mm 的横向位移,后续不得不进行切割重接处理,一定程度上影响了工程进度。
1.2.2 功能性试验
水压试验(给水管网):试验压力通常设定为设计压力的 1.5 倍(且不低于 0.8MPa )。在试验过程中,先保压 1 小时,压力降宜控制在⩽0.05MPa ,随后再保压 2 小时,压力降宜控制在 ⩽0.03MPa ,同时需仔细检查接口处有无渗漏现象。
闭水试验(排水管网):试验段注水灌满后,建议静置浸泡 24 小时。观测时间为30 分钟,渗漏量标准为:当 DN⩽1000mm 时,渗漏量宜⩽0.25L/(m⋅min) ;当 DN>1000mm 时,渗漏量宜
。
通球试验(污水管):可选用直径约为管道内径 80% 的橡胶球,从管道上游投入,在下游进行接收检查,以此确认管道内部无堵塞情况。
2 市政给排水管网施工问题的针对性对策
2.1 技术优化:破解渗漏与沉降难
2.1.1 接口密封技术优化建议
对于HDPE 管,可尝试采用“热熔对接 + 电熔补强”的双重连接方式,对接完成后,建议使用超声波探伤仪对焊缝质量进行检测,有助于发现可能存在的虚焊、漏焊问题;
球墨铸铁管的接口密封,三元乙丙橡胶密封圈凭借其良好的耐老化、耐磨损性能,或是较为合适的选择,接口安装完毕后,可用肥皂水进行密封性检测;
钢筋混凝土管与检查井的连接,“遇水膨胀止水条 + 水泥砂浆抹带”的复合密封形式值得考虑,安装时,止水条嵌入深度宜控制在 ⩾10mm⨀ 。
2.1.2 地基处理与回填施工措施
针对软土地基状况,“换填 + 土工格栅”的加固方案或许能够有效改善地基条件,换填材料可选用粒径 5-30mm 的级配碎石,分层压实度达到⩾95% 较为理想;
回填施工过程中,“小型压路机 + 人工夯实”相结合的方式或能更好地保证回填质量,尤其是在管道顶部 500mm 范围内,采用人工夯实可尽量减少机械碾压对管道造成的影响;
在道路下方等沉降敏感区域,于管道下方铺设厚度 100-150mm 的C20 混凝土基础,可能有助于增强管道承载能力。
2.2 质量管控:构建全流程保障体系
2.2.1 原材料严格把关
建议构建“供应商准入 + 进场抽检 + 第三方检测”的三级管控体系:
可优先考虑选择能提供生产许可证、出厂合格证,且在行业内具有良好口碑的优质供应商;
管材进场时,宜按批次进行抽检,对于 HDPE 管,可着重检测其熔接性能,球墨铸铁管则可关注抗拉强度与水压性能;
对于橡胶密封圈、止水条等关键材料,或许可以委托第三方机构进行检测,避免不合格材料进入施工现场。
2.2.2 工序验收标准化
可尝试制定《给排水管网施工工序验收清单》,细化各环节验收标准:
测量放线工作完成后,可由监理进行复核,若发现轴线与高程偏差超出允许范围,可考虑重新放线;
管道敷设完毕,可对管材位置、坡度以及接口质量进行验收,验收合格后再进行回填;
功能性试验过程中,建议由监理全程参与见证,并对试验数据进行记录签字确认,若出现不合格项目,可在整改完成后再次进行试验。
2.2.3 后期检测与维护
管网施工完成后,可采用声呐检测技术排查管道内是否存在淤堵、变形等情况,利用 CCTV 管道机器人检测接口渗漏、管壁缺陷等问题,一旦发现问题及时处理;同时,可建立管网运维档案,详细记录管材信息、施工参数以及试验数据等内容,为后续维护工作提供参考。
结束语
在市政给排水管网工程施工领域,技术、质量与环境因素相互关联。随着海绵城市建设与智慧水务发展理念的推进,市政给排水管网施工未来存在一定的发展潜力。持续的技术革新与管理优化,有望为城市水务系统的稳定运行与可持续发展提供更有力的支持。
参考文献
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