市政管道工程施工技術(shù)

市政管道工程施工技術(shù)摘要：市政管道工程是市政工程的重要組成部分，是城市賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是城市的生命線。各類市政管道由于其功能不同，使得其在材料及配件要求、安裝工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面有較大的差異。然而，市政管道工程均為線型工程，在土石方、混凝土工程及附屬構(gòu)筑物施工方面又有許多共性。本文主要對各類管線的作用、組成、布置方法，管材的種類及每種管材的優(yōu)缺點(diǎn)，管道開槽施工，市政管道維護(hù)管理等內(nèi)容進(jìn)行闡述。關(guān)鍵詞：管道工程；管道開槽施工；管道維護(hù)MunicipalpipelineengineeringconstructiontechnologyAbstract:municipalpipelineengineeringismunicipalengineeringisanimportantpartofurbansurvivalanddevelopmentarethefoundationofurbanlifeline.Allkindsofmunicipalpipelinebecauseitsfunctionisdifferent,makeitsinmaterialandaccessoriesrequirements,installationprocessandtechnicalstandardshavebiggerdifference.However,municipalpipelineengineeringarelinearengineering,conditions,concreteengineeringandtheaffiliatedstructureconstructionandcommoninmanyaspects.Thispaperfocusesontheroleofofallkindscop,composition,decorateamethod,thetubetypeandtheadvantagesanddisadvantagesofeachpipe,pipelineconstruction,municipalpipelinemaintenancemanagementcontentdiscussedinthispaper.Keywords:pipelineengineering,Pipelinenotchingconstruction,pipelinemaintenance1管道工程1.1給水管道工程1.1.1給水管道系統(tǒng)的組成技術(shù)系統(tǒng)由取水、水質(zhì)處理、輸水和配水等設(shè)施以一定的方式組合而成的。它的主要任務(wù)是從水源取水，對水質(zhì)進(jìn)行處理，將符合要求的水質(zhì)輸送和分配到各用戶，滿足用戶對水質(zhì)、水壓、水量的要求。給水系統(tǒng)一般由取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、泵站、輸水管道、配水管網(wǎng)、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物組成。取水構(gòu)筑物。從選定的水源（如江河、湖泊、深層地下水等）取水。水處理構(gòu)筑物。對水源的水質(zhì)進(jìn)行處理，時(shí)期到達(dá)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。這些構(gòu)筑物一般集中布置在水廠范圍內(nèi)。泵站。泵站是輸配水系統(tǒng)的加壓設(shè)施，有供水泵站和加壓泵站兩種形式。供水泵站一般位于水廠內(nèi)部，將清水池中的水加壓送入輸水管網(wǎng)；加壓泵站則對遠(yuǎn)離水廠的供水區(qū)或地形較高的區(qū)域進(jìn)行加壓。輸水管道。輸水管道是指從水源到城市水廠或者從城市水廠到相距較遠(yuǎn)管網(wǎng)的管道。配水管網(wǎng)。配水管網(wǎng)是指分布在整個(gè)供水區(qū)域內(nèi)的配水管道網(wǎng)絡(luò)。其功能是將來自于較集中點(diǎn)（如輸水管渠的末端或貯水設(shè)施等）的水量分配輸送到整個(gè)供水區(qū)域，使用戶從近處接管用水。配水管網(wǎng)由主干管、干管、支管、連接管、分配管等組成。調(diào)節(jié)構(gòu)筑物。它包括水壓調(diào)節(jié)設(shè)施（如泵站、減壓閥）和水量調(diào)節(jié)設(shè)施（如水塔、高位水池、清水池等）。1.1.2給水管網(wǎng)的布置給水管網(wǎng)的布置原則：按照城市規(guī)劃平面圖布置管網(wǎng)，遠(yuǎn)近期結(jié)合，布置時(shí)應(yīng)考慮給水系統(tǒng)分期建設(shè)的可能性，并留有充分發(fā)展的余地。管線應(yīng)均勻地分布在整個(gè)給水區(qū)域內(nèi)，保證用戶有足夠的水量和水壓。力求以最短距離敷設(shè)管線，盡量不穿或少穿障礙物，以降低管網(wǎng)造價(jià)和供水能量費(fèi)用。管線布置必須保證供水安全可靠。當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，盡量不間斷供水或盡可能縮小斷水范圍。盡量減少拆遷、少占農(nóng)田、便于管道施工和運(yùn)行維護(hù)。配水管網(wǎng)的布置要求：管網(wǎng)布置必須保證配水管網(wǎng)主干管的方向應(yīng)與配水主要流向一致。城鎮(zhèn)生活飲用水的管網(wǎng)嚴(yán)禁與非生活飲用水的管網(wǎng)連接，應(yīng)采取有效的安全隔斷措施。在同一供水區(qū)內(nèi)可布置若干條平行的干管，其間距可根據(jù)街區(qū)情況，采用500～800m。1.1.3給水管材給水管材選用的基本要求：有足夠的強(qiáng)度，可以承受各種內(nèi)外荷載。水密性好，它是保證管網(wǎng)有效而經(jīng)濟(jì)地工作的重要條件。水管內(nèi)部光滑，以減少水頭損失。價(jià)格較低，使用年限較長，并且有較高的抗腐蝕能力。給水管材的類型：鑄鐵管。鑄鐵管按材質(zhì)可分為灰鑄鐵管和球墨鑄鐵管。灰鑄鐵管與鋼管相比，鑄鐵管抗腐蝕性能較好，經(jīng)久耐用，價(jià)格低。但質(zhì)地較脆，抗沖擊和抗震能力較差，重量較大，一般為同規(guī)格鋼管質(zhì)量的1.5～2.5倍，且經(jīng)常發(fā)生接口漏水，水管斷裂和爆管事故，給生產(chǎn)帶來很大損失。球墨鑄鐵管機(jī)械性能高，強(qiáng)度是鑄鐵管的多倍，抗腐蝕性能遠(yuǎn)高于鋼管，質(zhì)量較輕，很少發(fā)生爆管、滲水、漏水現(xiàn)象，因此是輸水管道理想的管材。鑄鐵管接口有兩種形式：承插式和法蘭式。承插式接口適用于室外埋地管線，安裝時(shí)將插口插入承口內(nèi)，兩口之間的環(huán)形空隙用接頭材料填實(shí)，接口材料分兩層，內(nèi)層采用油麻絲或膠圈，外層采用石棉水泥、自應(yīng)力水泥砂漿等。法蘭接口接頭緊密，檢修方便，但施工要求較高，接口管必須嚴(yán)格對準(zhǔn)，為使接口不漏水，在兩法蘭盤之間嵌以3～5mm厚的橡膠墊片，再用螺栓上緊。由于螺栓易銹蝕，不適用于埋地管線，一般用于水塔進(jìn)出水管、泵房、凈水廠、車間內(nèi)部等與設(shè)備明裝或地溝內(nèi)的管線。鋼管。鋼管分普通無縫鋼管和焊接鋼管兩種。焊接鋼管又分直縫鋼管和螺旋卷焊鋼管。鋼管的特點(diǎn)是自重輕、強(qiáng)度高、耐高壓、耐振動(dòng)。但承受外荷載的穩(wěn)定性差，耐腐蝕性差，管壁內(nèi)外均需有防腐措施，而且造價(jià)高。通常適用于管徑大和水壓高以及地質(zhì)、地形條件限制或穿越鐵路、河谷和地震地區(qū)。市政給水管道中常用的普通鋼管工作壓力不超過1.0Mpa，管徑為DN100～DN2200，有效長度為4～10m。預(yù)應(yīng)力和自應(yīng)力鋼筋混凝土管。預(yù)應(yīng)力混凝土管是配有縱向和環(huán)向纏繞預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土管。其管徑一般為400～2000mm，管長5m，工作壓力可達(dá)0.4～1.2Mpa。預(yù)應(yīng)力和自應(yīng)力混凝土管均有良好的抗?jié)B性和抗裂性，不需內(nèi)外防腐，施工安裝方便，輸水能力強(qiáng)，價(jià)格便宜。但自重大，質(zhì)地脆，所以裝卸和搬運(yùn)時(shí)嚴(yán)禁拋擲和碰撞。施工時(shí)管溝底必須平整，覆土必須夯實(shí)。塑料管。塑料管具有強(qiáng)度高、表面光滑、不易結(jié)垢、水力性能好、耐腐蝕、重量輕、加工及接口方便，施工費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但質(zhì)脆、膨脹系數(shù)較大、易老化。用作長距離管道時(shí)，需考慮溫度補(bǔ)償措施。1.1.4給水管道附件閥門。閥門的布置要數(shù)量少而且調(diào)度靈活。承接消火栓的水管上要安裝閥門，主要管線和次要管線交接處的閥門常設(shè)在次要管線上。干管上的閥門間距一般為500～1000m。消火栓。消火栓的間距不應(yīng)大于120m，消火栓的接管直徑不小于DN100，每個(gè)消火栓的流量為10～15L/s，地上式消火栓盡可能設(shè)在交叉口和醒目處。消火栓按規(guī)定應(yīng)距建筑物不小于5m，距車行道不大于2m，以便消防車上水，并不妨礙交通，一般設(shè)在人行道邊。地下式消火栓安裝在閥門井內(nèi)，不影響交通，但使用不及地上方便。排氣閥和泄水閥。排氣閥就是用來排除管道中氣體的設(shè)備，一般設(shè)置在壓力管道的隆起部分，平時(shí)排除管內(nèi)積存的空氣，而在管道檢修、放空時(shí)進(jìn)入空氣，保持排水暢通，同時(shí)在產(chǎn)生水錘時(shí)可以使空氣自動(dòng)進(jìn)入，避免產(chǎn)生負(fù)壓。排氣閥適用于工作壓力﹤1.0Mpa的管道。止回閥。止回閥又稱單向閥，是限制壓力管道中水流只能朝一個(gè)方向流動(dòng)的閥門。閥門的閘板可繞軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)水流方向相反時(shí)，閘板因自重和水壓作用而自動(dòng)關(guān)閉1.2排水管道工程1.2.1排水管網(wǎng)系統(tǒng)的組成城市生活污水排水系統(tǒng)的組成。城市生活污水排水系統(tǒng)包括室內(nèi)污水管道系統(tǒng)和室外污水管道系統(tǒng)，室內(nèi)污水管道系統(tǒng)的作用是將收集的生活污水，通過水封管、支管、豎管和出戶管等室內(nèi)管道系統(tǒng)至室外居住小區(qū)污水管道中。工業(yè)廢水排水系統(tǒng)的組成。工業(yè)廢水排水系統(tǒng)包括車間內(nèi)部管道系統(tǒng)和廠區(qū)管道系統(tǒng)。車間內(nèi)部管道系統(tǒng)主要收集各生產(chǎn)設(shè)備排出的工業(yè)廢水，并將其排放到廠區(qū)管道系統(tǒng)中。雨水管道系統(tǒng)的組成。地面的雨水經(jīng)雨水口流入居住小區(qū)、廠區(qū)或街道的雨水管渠系統(tǒng)。雨水排水系統(tǒng)由建筑物的雨水管道系統(tǒng)和設(shè)備，居住小區(qū)或工廠雨水管渠系統(tǒng)，街道雨水管渠系統(tǒng)，排洪溝，出水口等部分組成。1.2.2排水管渠系統(tǒng)上的構(gòu)筑物雨水口、連接暗井、溢流井。雨水口一般設(shè)置在交叉路口、路側(cè)邊溝的一定距離處以及沒有道路邊石的低洼地處。道路上雨水口的間距一般為20～50m，當(dāng)?shù)缆菲露却笥?.02時(shí)，雨水口的間距可大于50m，雨水口的深度一般不宜大于1m。雨水口由連接管和街道排水管渠的檢查井連接。連接管的最小管徑為200mm，坡度一般為0.01，長度一般不超過25m,，同一個(gè)連接管上的雨水口一般不超過3個(gè)。當(dāng)排水管經(jīng)大于800mm時(shí)，可在連接管與排水管連接處不設(shè)檢查井，而設(shè)連接暗井。溢流井是截流干管上最主要的構(gòu)筑物。檢查井。檢查井設(shè)在管渠交匯、轉(zhuǎn)彎、管渠尺寸或坡度改變、跌水等處以及相隔一定距離的直線管渠段上。污水管道的檢查井流槽頂與上、下游管道的管頂向平，或與0.85倍大管管徑處相平，雨水管渠和合流管渠的檢查井流槽頂可與0.5倍大管管徑處相平。流槽兩側(cè)到檢查井壁間的底板應(yīng)有一定寬度，一般不小于20cm，以便養(yǎng)護(hù)人員在下井時(shí)立足，并應(yīng)有0.02～0.05的坡度坡向流槽，以防檢查井積水時(shí)淤泥沉積。倒虹吸管。排水管道遇到障礙物，如穿過河道、鐵路等地下設(shè)施時(shí)，管道不能按原有坡度埋設(shè)，而是以下凹的折線方式從障礙物下通過，這種管道稱倒虹吸管。倒虹管由進(jìn)水井、管道及出水井三部分組成。2管道開槽施工2.1施工降排水明溝排水。明溝排水包括地面截水和坑內(nèi)排水。明溝排水是一種常用的簡易的降水方法，適用于除細(xì)沙、粉砂之外的各種土質(zhì)。人工降低地下水位。當(dāng)基坑開挖深度較大，地下水位較高、土質(zhì)較差（如細(xì)沙、粉砂等）情況下，可采用人工降低地下水位的方法。人工降低地下水位的方法有輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、深井井點(diǎn)等。2.2溝槽開挖施工準(zhǔn)備。溝槽開挖時(shí)，施工單位應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的地形、地貌及其他設(shè)施情況，在了解施工現(xiàn)場的地質(zhì)及水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程所在地的材料、水電、交通及機(jī)械供應(yīng)情況，編制施工設(shè)計(jì)方案。施工現(xiàn)場準(zhǔn)備主要是場地清理與平整工作、施工排水、管線的定位與放線工作。溝槽開挖深度按管道設(shè)計(jì)斷面確定。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好、土質(zhì)均勻，地下水位低于溝槽地面高程，且開挖深度在5m以內(nèi)、邊坡不加支撐，溝槽邊坡最陡坡度應(yīng)符合《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50268—97)中的規(guī)定。土方開挖的一般原則。合理確定開挖順序，不得超挖，人工開挖時(shí)應(yīng)保證溝槽槽壁穩(wěn)定，一般槽邊上緣至棄土坡腳的距離應(yīng)不小于0.8～1.5m，堆土高度不應(yīng)超過1.5m，采用機(jī)械開挖溝槽時(shí)，應(yīng)由專人負(fù)責(zé)掌握挖槽斷面尺寸和標(biāo)高，軟土、膨脹土地區(qū)開挖土方或進(jìn)入季節(jié)性施工時(shí)，還應(yīng)遵照有關(guān)規(guī)定。溝槽、基坑土方工程機(jī)械化施工方案的選擇。大型基坑施工常采用正鏟挖土機(jī)挖土，自卸汽車運(yùn)土；當(dāng)基坑有地下水時(shí)，可先用正鏟挖土機(jī)開挖地下水位以下上的土，再用反鏟、拉鏟或抓鏟開挖地下水位以下的土。采用機(jī)械挖土?xí)r，為了不使地基土遭到破壞，管溝或基坑底部應(yīng)留200～300mm厚土層，由人工清理整平。2.3溝槽支撐支撐的形式分為水平支撐、垂直支撐和板樁支撐，開挖較大基坑時(shí)還采用錨定式支撐。水平支撐的撐板水平設(shè)置，根據(jù)撐板之間有無間距又分為斷續(xù)式水平支撐、連續(xù)式水平支撐和井字水平支撐三種。斷續(xù)式水平支撐：適用于土質(zhì)較好、地下水含量較小的粘性土及挖土深度小于3.0m的溝槽或基坑。連續(xù)式水平支撐：適用于土質(zhì)較差及挖土深度在3～5m的溝槽或基坑。井字支撐：它是斷續(xù)式水平支撐的特例。一般適用于溝槽的局部加固，如地面上有建筑或其他管線距溝槽較近時(shí)。垂直支撐：它適用于土質(zhì)較差、有地下水，且挖土深度較大的情況。這種方法在支撐和拆撐操作時(shí)較為安全。板樁撐：板樁撐分為鋼板撐、木板撐和鋼筋混凝土樁等數(shù)種。板樁撐是在溝槽土方開挖前就將板樁打入槽底以下一定深度，適用于寬度較窄、深度較淺的溝槽。其優(yōu)點(diǎn)是土方開挖及后續(xù)工序不受影響，施工條件良好。錨定式支撐：適用于面積大、深度大的基坑。在開挖較大基坑或使用機(jī)械挖土，而不能安裝撐杠時(shí)，可改用錨定式支撐。2.4管道的安裝與鋪設(shè)管道的安裝與鋪設(shè)應(yīng)在溝槽施工驗(yàn)槽后進(jìn)行，其主要任務(wù)是按照設(shè)計(jì)意圖把管道定位并安裝在要求的平面位置、高程上。管道鋪設(shè)時(shí)的基線樁及鋪助基線樁、水準(zhǔn)基點(diǎn)樁的測量，應(yīng)在溝槽施工后按設(shè)計(jì)圖紙坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)核較量，對給水排水管道及附屬構(gòu)筑物的中心樁及各部位置進(jìn)行施工放樣，同時(shí)做好護(hù)樁。2.5溝槽回填回填施工包括返土、攤平、夯實(shí)、檢查等施工過程。溝槽回填前，管道基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度和抹帶水泥砂漿接口強(qiáng)度不應(yīng)小于5Mpa，現(xiàn)澆混凝土管渠的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定，磚溝或管渠頂板應(yīng)裝好蓋板。溝槽回填土夯實(shí)通常采用人工夯實(shí)和機(jī)械夯實(shí)兩種方法。管頂50cm以下部分返土的夯實(shí)，應(yīng)采用人工夯實(shí)，夯擊力不應(yīng)過大，防止損壞管壁與接口。管頂50cm以上部分返土的夯實(shí)，采用機(jī)械夯實(shí)。返土一般用溝槽原土，槽底到頂管以上50cm范圍內(nèi)，不得含有機(jī)物、凍土以及大于50mm的磚、石等硬塊。冬季回填時(shí)，管頂以上50mm范圍以外均可以摻入凍土，其數(shù)量不得超過填土總體積的15%，且凍塊尺寸不得超過100mm。溝槽回填順序，應(yīng)按溝槽排水方向由高向低分層進(jìn)行?；靥顟?yīng)采用分層回填，分層夯實(shí)?；靥钔恋拿繉犹撲伜穸?，應(yīng)按采用的壓實(shí)工具和要求的壓實(shí)度確定。每層土夯實(shí)后，應(yīng)檢測密實(shí)度，用環(huán)刀法和貫入法測定。2.6工程驗(yàn)收管道工程施工應(yīng)經(jīng)過竣工驗(yàn)收合格后，方可投入使用。隱蔽工程應(yīng)經(jīng)過中間驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)入下一工序，當(dāng)隱蔽工程全部驗(yàn)收合格后，方可回填溝槽。市政給排水管道的驗(yàn)收應(yīng)按照國家頒發(fā)的《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268―1997）、《工業(yè)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ―235―82）、《室外硬聚氯乙烯積水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》（CECS18―90）進(jìn)行施工及驗(yàn)收。3管道維護(hù)3.1室外給水管道的維護(hù)常用的檢漏方法。室外給水管道的維護(hù)與檢修的主要內(nèi)容是管道漏水問題，明設(shè)給水管道比較容易查出漏水部位，而埋地給水管道則不易查出。市政埋地給水管道出現(xiàn)明漏時(shí)，可根據(jù)一些跡象進(jìn)行判斷，市政埋地給水管道出現(xiàn)暗漏時(shí)，檢查的手段主要是聽漏法。常用的堵漏方法。查