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探讨市政管道工程管道安装技术

2022-01-01薛大禹

中国建筑金属结构 2022年11期
关键词:管道工程沟槽管材

薛大禹

0 引言

市政管道工程施工流程复杂,需综合运用各项施工技术,确保工程质量达到相关标准要求。管道安装技术为市政管道工程的重要施工技术,可对工程质量产生较大影响。为此,施工人员需结合施工区域实际情况制定管道安装技术方案,并在施工过程中不断总结经验,提高管道安装质量,促进市政管道工程施工质量提升。

1 市政管道工程及施工工艺概述

市政管道工程属于市政工程范畴,是城市地区重要的基础设施建设工程,是城市防洪排涝、水污染治理的重要组成部分。在城市的发展进程中,大量工业及民用工业废水、雨水等污水需要进行处理,同时要防止污染,市政管道建设在提高城市排水的循环、维护可持续发展、维护公共生态、净化城市水等领域发挥着重要的功能,市政管道工程的正常运行对改善城市的生态环境具有重要的意义。市政管道工程施工工艺主要包括开槽施工、不开槽施工(盾构法、夯管法、浅埋暗挖法、定向钻法、顶管法等)、管渠、桥管法等,管道的接口方式主要包括钢丝网抹带接口、法兰盘、承插接口、橡胶圈密封连接等。由于工程施工周期较短,且同时对施工质量要求较高,因此采取的管道安装技术必须能够确保工程质量符合相关标准要求[1]。

2 市政管道工程管道安装技术存在的主要问题分析

2.1 管道安装线路不合理

部分市政管道工程管道安装过程中,施工单位为节约成本,未实地考察施工现场地形条件,对地下管线分布缺乏了解,导致管道安装线路无法满足实际要求,管道安装质量不达标。为此,施工单位需在管道安装前全面考察施工现场,结合地形条件及地下管线分布情况选择性价比最高的管道安装线路,确保施工顺利完成。

2.2 管道安装质量不达标

部分市政工程管道安装施工单位未严格管理施工现场,施工人员缺乏质量控制意识,施工操作不规范,为满足施工进度要求抢干或蛮干,影响管道安装的整体质量。同时,部分施工单位在管道安装质量管理过程中存在思想麻痹的问题,未严格执行各项强制性质量标准,导致工程质量无法达到相关标准要求。

3 市政管道工程管道安装技术

3.1 管道安装前期技术测量

市政管道工程动土施工前,施工单位需组织开展技术测量。测量人员需在施工区域固定保护桩点,依据相关操作规范完成各项数据的精确测量,并实施放线。同时,测量人员需详细了解排水管基础、检查井基础的宽度,设定固定间距为10m,妥善完成检查井边桩放置及排水管沟道挖掘,并利用双飞粉勾勒出沟道区域的边线,确保施工操作空间充足。测量、放线结束后,监理单位需进行验收,确保测量放线结果的准确性,为有序施工营造有利条件[2]。

3.2 沟槽开挖

测量放线结束后,施工人员需开挖沟槽。沟槽开挖前,施工人员需详细调查地线管道、电缆等构筑工程的分布情况,测定地下水流的走势及水位,编制详细的调查报告,并以报告内容为主要依据,制定沟槽开挖方案,报请政府相关部门批准后方可进行施工。同时,市政管道工程沟槽开挖土方量较大,为提高施工效率,需安排两台挖掘机同时开挖。沟槽开挖过程中挖除的临时堆土需放置在安全区域,不得影响管线周边建筑物或施工相关设施设备。另外,沟槽分层过程中,需依据挖掘机的性能确定适宜的分层深度,确保工程质量符合相关标准要求[3]。

3.3 管材选择及管道施工

管材选择与管道施工的相关技术要点如下,第一,施工单位需加强管材质量管理,管材及主要配件进场前均需送至专业检测机构进行严格的质量监督检验,确认质量合格后方可允许管材进场。第二,市政管道工程需将管线埋置于地下特定深度,土方作业量较大,施工前需详细检查管道沿线施工区域内电缆、管道、地下设施分布情况,并制定适宜的管道施工方案,确保施工顺利完成。第三,管道安装过程中,施工人员需严格遵循操作规范进行各项操作,确保安装质量达标。完成沟槽开挖后,施工人员需依据测量放线确定的中心线位置下管。操作中需采用人工与轮胎式吊车相配合的方式完成下管,吊车与沟槽需保持一定距离,避免沟槽产生坍塌。第四,下管过程中需使用专用吊钩,不得在管道内穿入钢丝绳完成起吊,避免管道磨损,影响市政管道工程质量。第五,管道施工过程中需安排专人指挥,套管过程中需合理确定重心位置,平稳吊运至下管位置后缓慢下放,避免影响工程质量。第六,管道进入沟槽过程中,需严格控制管道方向,保持管道水平,避免槽壁与管道碰撞[4]。

3.4 管道埋置安装

管道埋置安装是市政管道工程施工的重点环节,施工人员需规范完成技术操作,确保工程质量符合标准要求。具体操作中,施工人员需把握如下技术要点,第一,严格管控施工材料质量。施工单位需加强管材质量的监督管理,选择具有相关资质生产厂家提供的管材,完成管材采购后需安排专业技术人员检验管材的质量、规格及数量,确认合格后方可应用于施工中,避免管材质量问题影响市政管道工程质量。第二,规范完成管道埋置施工。施工人员在排管前期需清除基础部位的污泥、杂物与积水,并结合实际情况确定样板标高、中心位置,依据自上至下的顺序进行排管。施工过程中,机械设备施工应与人工施工有效配合,吊车停放位置距离沟槽边缘的距离不得低于2m,避免沟槽坍塌。铺管过程中需采用人工放置的方式,施工人员需规范完成技术操作,保证轴线、管节的平衡性与稳定性。下管过程中需采用吊钩与柔性吊索相互配合完成起吊,并保证平吊及轻放,避免基底区域管道间相互碰撞,保证施工安全及施工质量。

3.5 管道交叉冲突的处理措施

市政管道工程施工过程中,迁移原有管道费用偏高,施工人员需依据管道埋设高程、过水断面、施工条件等因素,采取有效的管道交叉冲突处理方案。

3.5.1 新建排水管道间交叉冲突处理方案

为有效避免新建排水管道间交叉冲突,设计人员需详细勘查施工现场,合理确定平面布置方案,最大程度减少新建排水管道间交叉冲突。针对存在管道交叉冲突的区域,施工人员需严格控制交叉管道间的管底标高,确保管道间垂直、水平净距离符合相关标准要求。

3.5.2 现有管道与新建排水管道间交叉冲突的处理措施

如现有管道与新建排水管道间存在交叉冲突,且二者管径差距较大,施工人员可在管道交汇区域设置检查井,使给水管、排水管、热力管、燃气管等硬质且直径较小的管道架空穿过检查井,确保检查井井身与架空管连接部位砂浆饱满,预防渗水等问题。同时,施工人员需对架空管材实施防渗漏及防腐处理,确保管道安全。如现有管道与新建排水管道间存在交叉冲突,且二者管径接近,施工人员可采用倒虹管的方案处理。具体操作中,施工人员需在埋设位置较浅的管道双侧砌筑沉砂井,使多条新建排水管道由现有管道的下方或上方穿过,在交叉区域形成排水管道系统,上管主要作用为分流管道,下管主要作用为倒虹管。如现有管道与新建排水管道间交叉冲突位置为排水管道中心线上方,施工人员可采用改变过水断面的方式处理。具体操作中,可将下方管道过水断面由一个大圆形调整为两个小圆形,也可调整为矩形过水断面,并在断面两端砌筑检查井,使新建排水管道从现有管道下方穿过。

3.5.3 现有管道与雨水口连接支管间交叉冲突的处理措施

雨水口连接支管埋深较浅,需跨越市政行车路面,极易与现有管道产生交叉冲突。为解决此类问题,可对雨水口连接支管实施钢筋混凝土包管等处理措施,提升管道的抗折及抗压性能,降低覆土的厚度,使其从现有管道上方跨越,进而解决管道间交叉冲突。

3.6 管道检测

完成市政管道工程管道安装施工,施工单位需组织技术人员实施闭水试验,评估管道安装质量是否符合施工质量标准要求。管道闭水试验前,施工人员需妥善完成相关准备工作,检查及测定预留孔洞、管道、检查井外观等是否存在异常,确保闭水试验顺利完成。闭水试验过程中,施工人员需遵循由上至下的顺序对井距带井分段实施闭水试验。如闭水试验水头不足10m,需以上游检查井井口高度为检测参照标准。同时,循环水系统、供水系统管网水冲洗应与循环水系统、供水系统管水泵试运行相互结合,提高管道检测效率。冲洗排水管线的过程中,施工人员需采用镀锌铁皮防护井底水流冲击区域及注水排水井壁,处理循环水管道大口径段的过程中也需采取有效的防护措施,且需严格禁止单人进入管道内部。完成管道检测且质量合格后,需进行市政管道工程的试运行,此期间需邀请建设单位参与工程相关收尾工作,使其了解工程完成日期及工程质量。市政管道工程试运行合格后,施工单位可依据施工规范完成交接手续[5]。

3.7 路面恢复

市政管道工程管道安装结束后,施工单位需恢复路面。施工人员需清除沟槽内部的污泥、腐土、垃圾,经由管道两侧实施沟槽回填。沟槽回填过程中,回填土中不得存在石块、混凝土碎块、碎砖、10mm 以上硬土块等,保证两侧回填的均衡。完成沟槽回填后,需对路面实施压实处理,并采取其他路面恢复措施,确保路面的密实度及质量符合相关标准要求,使恢复后的路面能够正常通车。

3.8 确保施工安全

市政管道工程管道安装过程中存在一定风险因素,施工单位需加强施工安全管理。具体管理过程中,需加强施工现场监督检查,监督各项安全防护措施的落实情况,及时纠正违章作业等违规行为。同时,施工单位开挖沟槽过程中,需严格控制施工进度,在相同道路不同路段同步开挖沟槽,提高施工效率,避免影响交通安全。另外,施工人员使用电动工具的过程中需检查工具的安全性及导线的绝缘性,避免电火花引发火灾,安装凉水塔的过程中需加强防火,有效预防火灾。

4 市政管道工程管道安装技术实例分析

4.1 工程概况

某地区开展市政管道工程施工,施工区域道路为双向六车道,全长约为2 200m,道路宽度约为20m。该市政管道工程包括管线工程、道路施工等,市政道路管道工程采用钢筋混凝土排水管,给水工程采用钢管(安装长度为100m)、球墨铸铁管(安装长度为1 800m)。

4.2 道路雨水管道安装技术

4.2.1 测量放样与基坑开挖

施工人员预先对预装管道的道路实施测量放样,并依据测量结果确定管道安装的高程、起点、埋深、轴线、雨水口、检查井等位置。选用反铲挖掘机配合人工修整的方式实施基坑开挖,操作人员需依据预先确定的管道安装线路实施挖掘,开挖土方临时堆放在指定位置,以便于后期回填。完成基坑开挖后,对坑底土基实施整平与人工夯实处理。

4.2.2 管道基础施工

该工程雨水管道基础采用120°、180°混凝土基础,混凝土标号大于10MPa,混凝土为施工现场临时搅拌制成,运输方式为翻斗车运输,浇筑方式为溜槽浇筑至既定点入模,振捣方式为插入式振捣器振捣。

4.2.3 雨水管道安装

该工程土质不佳,地下水位较浅,并存在流沙。施工人员在安装雨水管道的过程中,依据工程地质条件将雨水管道底部标高确定为6m。管道安装前,施工单位严格监测管材质量,确认质量达标后方可允许管材进场。雨水管道安装过程中,施工人员采用汽车起重机辅助完成吊装,操作中遵循轻提轻放的基本原则,避免管道碰撞损坏。管道安装到位后,施工人员需垫平管道,保证管道的坡度与顺直度符合相关标准要求。

4.2.4 雨水口施工方案

雨水口施工过程中,施工人员优先完成人工吊线,依据操作规范实施井墙砌筑。上述施工结束后需浇筑混凝土基础,浇筑厚度控制在10cm 左右,保证混凝土强度为10MPa 以上。采用水泥砂浆(1∶2.5)均匀涂抹墙体内壁。井底采用细石混凝土抹面,并保证排水管方向与排水坡方向接近。

4.3 给水管道施工技术

4.3.1 测量放样及管口开挖

技术人员需准确测定管线中心线,并在对应区域设置木桩或钢筋桩,以便于施工人员确定给水管线的中心与标高。管沟开挖过程中,施工人员需以管线中心线为基础,采用开挖机具与人工操作相结合的方式完成开挖。开挖过程中,需依据管径、土壤性质确定管沟放坡系数。机械开挖过程中,需在槽底部预留厚度为15~25cm 的土层,预留土层实施人工开挖,确保开挖深度与设计要求相符。

4.3.2 安装球墨铸铁管

该工程安装球墨铸铁管的过程中,施工人员结合施工区域实际情况进行排管,妥善下管后清理管膛与管口区域,清理胶圈后妥善安装。找正对口位置后实施接口安装,检查中心线及高程是否符合设计方案,并检查胶圈位置是否准确,上述操作结束后可锁管。

4.3.3 管节安装

采用起重机辅助完成管道就位,依据管线中心线位置实施管道安装。具体安装过程中,施工人员需在承插口槽、管尾等区域涂抹适量润滑剂,并于管尾插头区域套入橡胶圈,保证橡胶圈间距均匀。完成上述操作后,施工人员可安装管节。具体操作中需将首节管承插口朝向前方,次节管尾插头对准承插口并套入,使用拉力机及钢丝绳固定两个管节。第三、第四依据此方法安装即可。

4.3.4 钢管安装技术

钢管安装前需优先进行材料质量检验,确认质量达标后方可投入使用。钢管安装过程中需对管道内部采取防腐处理措施,除锈后涂抹适量防锈油,并采用防腐材料实施防腐处理。管节安装过程中,需采用起重吊车辅助完成管道就位,对准管口后采用点焊定位的模式完成管口的焊接处理。焊接后需进行质量检验,并对焊缝实施丰富处理。完成管节安装后,需妥善安装阀门,完成安装后需对管道实施闭水试验,并冲洗及消毒管道,确保施工质量符合标准要求。

5 结论

本次研究首先分析了市政管道工程涵盖的主要内容,在此基础上列举当前市政管道工程管道安装技术中存在的主要问题,并结合市政管道工程实例深入分析管道安装技术的具体应用,同时结合实践提出改善策略,具有一定的参考价值。由于施工过程中无较多的管线数量,管线布线复杂程度一般,因此研究存在一定的局限性,未能对复杂环境下的管道安装技术进行深入探析,期待能够在后期的复杂管道施工环境中得到进一步验证。市政管道工程是城市的“生命线”,市政管道安装技术有着广泛的应用前景,施工单位及施工人员必须熟练掌握管道安装技术要点,规范完成安装各项操作,有力推动城市发展进程。

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