浅谈城区自来水旧管网改造措施

陈宏亮

【摘 要】本文分析了自来水旧管网改造的原因，阐述了选材和接水方案。

【关键词】自来水管道；旧管网改造；球墨铸铁管和PE管；接水

“县城的自来水管网因老化问题，像羸弱多病的老人一样时常出现各种各样的问题。”每一名供水人多有这样的同感，20世纪七八十年代铺设的自来水管网已步入“老龄化”阶段。此外，地下工程、市政工程有一些粗暴式的施工等原因也使得自来水管网越来越脆弱，引发的水管爆裂、水损严重、水质受影响等问题影响到众多居民的日常生活。

为此，对这些城市老化管网的改造势在必行，在纳入计划的同时也投入了大量的资金，旧管网改造全面推进。

1 更换旧水管的原因

1.1 城区旧管网多建于20世纪80年代，这些管多为给水灰口铸铁管或钢管，多年的使用使管内产生了锈蚀，影响了水质。有些居民水龙头流出来的是锈水，特别在下雨天，自来水更是浑浊。

1.2 旧管敷设年代久，埋置时间长，管网资料不全，不利进行对其进行日常管理；旧管许多地方存在漏水现象，浪费水资源；旧管连接的方式多为水泥打口等硬连接方式，属刚性接口，在使用中遇到地基下沉或其他工程开挖等引起的扰动后，容易从接口处产生跑水现象等等。

2 改造方案

改造的方案主要有选材和接水方法等内容。

2.1 选材

2.1.1 球墨铸铁管是在灰口铸铁管的基础上，液态时加入了球化剂和墨化剂，使碳分析出并使呈游离状态的片状石墨球化。因这种铸铁中的碳大部分呈球状石墨存在于铸铁中，故称其为球墨铸铁。球墨铸铁管比灰口铸铁管强度大、韧性好、管壁薄、金属用量小、能承受较高压力，是铸铁管材发展的方向。球墨铸铁管之间的连接，按接口形式分可分为承插式接口、法兰盘式接口和机械式接口。施工中主要采用承插式柔性连接。因为是柔性接口，允许有一定限度的转角和位移，因而有良好的抗震性和密封性；且比刚性接口安装简便快捷，劳动强度小。柔性接口有T型橡胶圈接口和柔性K型机械式接口两种，我们较多地采用球墨铸铁管滑入式T型接口。柔性机械式接口又称压兰式接口，常见于管径较大时的情况。其密封性能良好，实验时内水压力达到2MPa时无渗漏现象，轴向位移和折角等指标均能达到很高水平，但成本较高。一般情况下，不提倡刚性接口，虽然其抗压强度高，且成本较低，但其抗弯曲及抗冲击应力较差。

2.1.2 PE管也叫HDPE高密度聚乙烯管材，比PVC管有更高的强度，且施工方便，目前被广泛应用到给水工程中。其具体特点为：1）加工时不添加重金属盐稳定剂，材质无毒性，无结垢层，不滋生细菌，很好地解决了县城饮用水的二次污染，具有良好的卫生性能；2）卓越的耐腐蚀性能；3）在额定温度、压力状况下，PE管道可安全使用50年以上，具有长久的使用寿命；4）PE管韧性好，耐冲击强度高，重物直接压过管道，不会导致管道破裂，具有较好的耐冲击性；5）PE管热熔或电熔接口的强度高于管材本体，接缝不会由于土壤移动或活载荷的作用断开，具有可靠的连接性能；6）管道质轻，焊接工艺简单，施工方便，工程综合造价低，具有良好的施工性能等。

通常新管敷设时，旧管线并不报废，待新管全部敷设完毕，通过管道冲洗、压水试验和水质化验后再进行新管与管网的连接工作，这个连接工作通常称作“接水”。接水完毕后才能将旧管报废。

2.2 接水

接水时要将新敷设管与管网连接，管网管材料不同，接水方法也不太一样。通常遇到的管网管材有自应力钢筋砼管、预应力钢筋砼管、给水铸铁管、球墨铸铁管、钢管等。

2.2.1 管网管材为自应力钢筋砼管、预应力钢筋砼管、给水铸铁管情况：第一，当新管相对于管网管径较小、且为三通连接方式时较为简单，可采用划眼的方法接水。方法如下：先将管网管上需做三通处安装一“夹板三通“管件，然后在夹板三通后安装一闸阀门，阀门后设划眼工具。划眼工作完成后，卸下划眼工具，关闭阀门。最后将新管连接于阀门后即可。此方法工艺简单，而且此方法最大的优点是无需停水。第二，当新管与管网管径相近时，可采用断管的方法。这也是最常见的接水方法，适用于”三通连接“和”对接“两种方式。方法如下：用断管器将管网管断开两处（给水铸铁管质地较脆，用断管器断管也较容易），用潜水泵将管内存水抽尽，在断开处放 入预先加工好的三通及其连接件（连接一般采用钢件），连接件与管网管断开处设一钢管箍，管箍内径只需比断管外径稍大，往每个钢管箍两边的缝隙处紧密地塞入油麻辫。塞紧后再往缝隙里嵌入拌好的打口水泥，外面用打口錾子将水泥打紧。打口完成后还要对打口处进行养护，养护时间不少于5h。如果与管网管是正面对接方式的话，在断管后上钢筋箍、用水泥打口即可完成。断管接水法需要较长时间，这是此法最不利处。第三，预设管箍法：这是随着接水工作的不断进行，人们摸索出的一种能缩短停水时间的方法。在管网管接水处先预设1个钢管箍，将钢管箍加工成三通，并设法兰盘。然后在钢管箍与管网管的缝隙处填入油麻辫，并进行水泥打口、养护。

2.2.2 管网管为球墨铸铁管的情况：球墨铸铁管质地较硬，管壁较厚，得用断管的方法。用断管器断管较困难，一般用人工切割的办法断管。人工切割花费时间长，而且切割边缘不整齐，在切割完毕后往往得用打磨机对切割口进行修整，并磨出坡口。磨出坡口为安装球墨铸铁管件提供了方便。切割工具还可选择“爬管机“，爬管机全名叫自爬式切管机，是在水、气和油管道上抢修安装时用的切管工具，可切断灰口铸铁管、球墨铸铁管和钢管管材。它采用汽油机液压驱动，不需电源，机械链条固定切管机，主机上的链轮在固定链条上自动切管，可确保爬行和切断口的重合率，操作简便。

断管切割完成后，若是该安装三通，则需在两个断管处分别安装球墨铸铁短管甲，之后安装球墨铸铁法兰盘三通或钢三通。安装时要注意：两个短管甲要与三通上的螺栓孔对准。如果安装短管甲时未将孔位对准，那后面调整孔位的工作是很麻烦的。要是选用钢三通就不存在这个问题。钢三通可将法兰盘活套上，将其分别对准短管甲上孔位再进行焊接。此方法较为方便，只是增加了焊接法兰盘的时间，稍稍影响接水的进度。若是与断开的球墨铸铁管进行对接，可将断开处装一短管甲后通过法兰盘连接，也可上钢管箍进行打口连接。

2.2.3 管网管为钢管时的情况：对于这种管材不管是加工三通还是对接，都可在停了水并排尽管内存水后直接施焊。这里主要讲两种加工钢三通时缩短停水时间的方法：第一，未停水情况下在接三通的管网管上选好位置，先焊接好一短截钢管，做成三通，并设法兰盘；待停水后只需用割枪伸入短管内对管网管进行开洞。最后将连接管通过法兰盘连接好即可。第二，“开天窗“的方法。未停水情况下先将连接管与管网管全部连接完毕，待停水后，在管网管上部开一小的工作洞（即天窗），从天窗口将割枪伸入开洞孔，将管内焊口补焊，最后把天窗从外面补好完工。这种方法一般适用于连接管比官网管径小时的情况，还适用于停水时由于阀门关不严，使得管网内总是有存水（即带水作业）的情况。

通过系列的旧管网改造，能行之有效地保证水量满足用水、消除二次污染提高水质，把县城的“水立方“建设推向前进。

[责任编辑：杨玉洁]