论给水排水管道设计和施工中存在的问题

【摘要】给水排水管道工程施工及验收规范是工程设计和施工的强制性国家标准,它对管道试水压前应不应该覆土、对管道回填土的压实度有何要求、顶管及盾构施工的允许偏差、无压力管道严密性试验允许渗水量和钢管道水泥砂浆内防腐等问题都有明确、具体的规定,设计、施工等单位应严格执行。本文从常见的问题出发，从理论和实践相结合的角度分析了相关问题的解决。

【关键词】给水排水管道；设计施工；工程标准

1 论管道试水压前的覆土问题

《火力发电厂水工设计技术规定》(下简称《水工规定》) 第6. 3. 25 条规定,大直径预制管应先对接头逐个试压。预制管线应覆土一半(即覆土至管中心标高) 分段试压,待试压合格后,再全部回填土,进行全线试压。现浇地下管道和地下沟道试压前, 一般不回填土。但对钢管而言, 在《水工规定》的第6. 4. 4 条的特殊组合中, 却有“覆土进行水压试验”一说。不管是覆土一半或全覆土, 对管道试压时的稳定性都是有好处的,但存在不容易发现漏(渗) 水的问题。《施工规范》的3. 5. 2 条, 则比较妥善地解决了这个问题:水压试验前, 除接口外, 管道两侧及管顶以上回填高度不应小于0. 5 m; 水压试验合格后,应及时回填其余部分; 并指出,管径大于900 mm 的钢管道,应控制管顶的竖向变形。就我们的经验而言,由于管径1 400 mm 以上的管道加了刚性环,只有管径大于2 600 mm ,才有必要采取其他措施控制管顶的竖向变形。

2 论管道回填土压实度的标准

在《水工规定》中, 对管道回填土的压实度没有提出具体要求。所以当施工单位问及此事时, 回答多种多样,而且具体数字也相差较大。在《施工规范》中, 对管道回填土的压实度就说得比较详细, 可在工程设计中直接套用。现将其3. 5. 12～3. 5. 17条的内容选摘如下:

2.1 管道沟槽位于路基范围时,管顶以上25 cm 范围内回填土表层的压实度不应小于87 % , 其他部位回填土的压实度应符合表1 的规定。

2.2 管道两侧回填土的压实度应符合下列规定:第一对混凝土、钢筋混凝土和铸铁圆形管道,其压实度不应小于90 %; 对钢管道, 压实度不应小于95 %。第二矩形或拱形管渠的压实度应按设计件规定执行。设计文件无规定时,其压实度不应小于90 %。

2.3 当管道覆土较浅,管道的承载力低, 压实工具的荷载较大,或原土回填达不到要求的压实度时,可与设计单位协商采用石灰土、砂、砂砾等具有结构强度或可以达到要求的其他材料回填。

3 无压力管道严密性试验渗水量标准探讨

对给水排水管道与道路联合施工时管道沟槽回填土的压实度标准进行了修订，使多年来管道与道路联合施工的沟槽回填土压实度标准不相协调的问题得到统一。给排水管道沟槽回填土的压实度标准，应符合保护管道的要求，当沟槽处于路基范围内，还应符合土质路基的要求。为解决现行有关规范中管道沟槽回填与路基压实度标准相互不够协调( 在软土地区或高地下水位时其矛盾更为突出) 这个矛盾，在制订本规范时，综合有关规范、规程，并以行之有效的施工操作为基础，经与现行国家有关规范管理组协商，对管道沟槽回填土的压实度标准、检验方法，按照道路等级、沟槽位置、部位等因素做了较细的划分，特别是管顶部位的压实度标准，作了具体规定，在软土或高水位地区，当难以进行常规作业时， 提出了采用砂石、白灰土等材料代土回填的措施，从而使管道、道路联合施工时， 回填土压实度标准达到协调与统一。首次将顶管、盾构等不开槽施工技术和质量验收标准纳入国家规范。当前我国采用顶管和盾构法修建给排水管道已经成熟，顶管施工的口径不断增大，由于中继间、减阻剂、水力出土、土压平衡等施工技术的采用顶管法施工，不仅仅是穿越道路、障碍物等短距施工的技术措施, 而且是在城镇闹市区修建整条地下管道的成熟施工技术。上海采用盾构法穿越黄浦江, 修建了口径为3m 的引水管道，使盾构法施工的成套技术更趋完善。本规范对顶管、盾构的施工设计、工艺方法的选择、工作坑的设置、顶进作业的关键技术、纠编、减阻、防水及各项工序的质量验收标准，作了具体的规定。这些规定对顶管、盾构施工作业具有指导意义，并使顶管、盾构施工质量验收标准有所遵循依据。在《施工规范》中规定, 工作压力大于或等于0. 1 MPa的管道按压力管道试验, 工作压力小于0. 1MPa 的管道,除设计另有规定外，应按无压力管道试验。在《火力发电厂生活、消防给水和排水设计技术规定》中, 只收录了“压力管道水压试验允许渗水量”。《施工规范》中“无压力管道严密性试验允许渗水量”的规定当管道内径大于2 000 mm 时,允许渗水量可按下式计算:Q = 1. 25 D式中Q -允许渗水量,m3/ (天•km) ；D -管道内径,m。异型截面管道的允许渗水量可按周长折算为圆形管道计算。

4 钢管道水泥砂浆内防腐问题

钢管衬水泥砂浆后,钢内壁不与水接触,避免钢内壁被氧化和腐蚀结垢,且水砂浆化学性能稳定,保护了水质。虽然内衬后,管径略有减小,但粗糙度可下降,对管径选择无不良影响。应该注意到,当未埋地的钢管较大时,其自重变形大,且不稳定, 此时不宜对钢管衬水泥砂浆, 因变形易使衬里开裂脱落。只有经水压试验,全部覆土,钢管变形在允许范围内处于稳定状态后, 才能衬水泥砂浆。所以,在《施工规范》中规定:“先下管后做防腐层的管道, 应在水压试验、土方回填验收合格,且管道变形基本稳定后进行”,“管道竖向变形不得大于设计规定,且不应大于管道内径的2 %”。为了防止内衬开裂严重造成脱落, 还规定了内衬水泥砂浆“裂缝宽度不得大于0. 8 mm , 沿管道纵向长度不应大于管道的周长,且不应大于2. 0 m”。内衬水泥砂浆应尽量选用干缩性较小的425 号以上水泥, 如普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。水泥与砂的重量配比宜为1∶1～1∶2 。水泥砂浆的坍落度应取60～80 mm ,当管径小于1 000 mm 时,允许提高,但不宜大于120 mm。

5 结论

目前我国已开发应用了强度高、韧性好，耐腐蚀的球墨铸铁管，接口形式也相应的采用了滑入式梯唇形、T 型及柔性机械式柔性橡胶圈密封接口，这种管材安装时，不受天气变化干扰，节省劳力, 施工速度快，具有显著的经济效益。但其是针对给水、排水、煤气、热力等多种专业管道的，其中的技术标准和有关条款规定的比较少, 范围很窄, 如排水管道的管径仅到600mm，给水管道只有灰口铸铁管，钢管管径只到1400mm, 钢筋混凝土管管径只到1000mm。与当前我国给水排水管道工作所用管材品种、管径规格以及施工技术的差距相差太大。因此本文对于给水排水的前沿性问题的讨论具有进步的意义。

参考文献

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