市政道路给水管道工程施工通病及防治措施分析
2023-08-18林斌
林斌
(福建建工集团有限责任公司,福建 福州 350001)
0 引言
柘荣县生物医药循环经济产业园新建东城路、本草路、兴业路3条市政道路,道路建设中配套的给水管道工程是园区企业生产、生活和消防用水的主要来源。为了提高企业生产与生活用水的满意度,必须全面了解给水管道工程项目施工内容与质量通病,并采取有针对性的质量管控措施,提高施工水平,保障给水管道工程的施工质量。本文以兴业路给水管道工程为例,分析给水管道施工中的通病,并针对性地提出防治措施,以供参考。
1 给水管道工程施工通病及防治措施
给水管道工程施工常见的通病主要体现在材料和施工工艺两方面,如果在施工中未及时发现问题或者发现后未采取有效的处治措施,就会对给水管道工程施工质量造成严重的负面影响[1]。
1.1 材料方面的施工通病
(1)给水管道工程管材、配件不符合设计指标与国家强制性质量标准。主要集中表现为材质不达标,构件规格或尺寸公差超过允许范围,配件与主管不匹配等。
(2)给水管道工程管材、配件装卸过程中防护不到位或野蛮装卸,管节堆放过高、堆载过重造成管节不可逆的变形、开裂、损伤。
(3)材料进场“三证”不齐全,材料验收不认真,材料抽检不到位或应付了事,导致不合格材料用于施工。
1.2 材料方面通病的防治措施
1.2.1 材料进场质量控制
(1)物资与设备部在组织材料招标时,需要把招标材料的技术指标纳入招选要求中,确保采购的材料符合设计要求。
(2)给水管道工程所有的材料进场时必须出示产品合格证、质量保证书、出厂检验报告等文件,项目部组织质检人员(2人以上)进行材料验收并妥善保管。未经检验的材料,经检验不合格的材料,无标识或标识不清楚的材料,损坏和对质量有怀疑的材料等均不得使用。
(3)材料进场验收合格后,在专业监理工程师的见证下,不同规格的管材按规定批次随机取样送检,验证材料的各种技术指标,验证试验合格后方可用于施工。
1.2.2 管材规格指标控制
该给水管道工程工作压力为0.5MPa,试验压力为1MPa,给水管材采用K9级球墨铸铁管,直管采用“T”型橡胶圈接口,弯管等配件采用“K”型橡胶圈接口。
根据压力、管材抗拉强度、壁厚、安全系数等参数之间的计算关系,验证K9级球墨铸铁管是否满足设计压力的要求,具体计算过程如下:
式中:
emin——球铁管最小壁厚,mm;
PFA——允许工作压力,MPa;
DE——管的公称外径,mm;
Rm——球墨铸铁的最小抗拉强度(Rm=420),MPa;
SF——安全系数,取3。
从上述计算结果可知,球墨铸铁管用于该给水管道工程施工远远满足设计压力等级要求,但是依据压力管材国标《水及燃气用球墨铸铁管、管件和附件》GB/T13295-2013中球墨铸铁管最小厚度必须大于3mm的规定,K9级球墨铸铁管,DN200的公称壁厚6.3mm,最小壁厚4.8mm也满足国标要求[2-3]。
1.3 施工工艺方面的通病
(1)未严格按照施工图设计中开挖断面图、施工及验收规范的要求开挖沟槽。
(2)基底地质情况与设计不符时,未及时提出设计变更并进行地基处理,而是凭借经验施工,无法确保地基承载力满足设计大于100kPa的要求。
(3)滑入式T型橡胶圈接口,未绘画标记环,凭借作业人员经验与感觉判断推入深度是否到位,无法确保接头质量合格。
(4)槽底至管顶以上500mm范围未采用透水性的细粒料分层对称回填,无法确保沟槽回填的压实度。
1.4 施工工艺方面通病的防治措施
1.4.1 沟槽质量控制
(1)沟槽开挖施工控制。根据该给水管道工程施工图设计中沟槽开挖和回填断面图(见图1所示)与管道一侧的工作面宽度设置表(见表1所示)以及沟槽开挖最陡坡度设置表(表2),结合该给水管道工程主管为DN200,接口为柔性接口,土质为中密的碎石粉(砂)质黏土,开挖深度约1.3m的特点,确定沟槽底部的开挖宽度为800mm,边坡坡度为1∶0.75。该给水管道工程沟槽开挖采用人工辅助机械开挖的施工方案,基底设计标高以上300mm,由人工开挖至槽底,以免造成超挖或地基扰动,如槽底局部超挖或发生扰动,深度在150mm以内,采用原状土回填夯实,压实度不应低于原地基土的压实度;深度在300mm以内,采用天然级配砂石或砂砾压实处理。下雨之前,沟槽要回填完成并及时疏导、完善排水系统,以免造成槽底泡水,影响地基承载力。
表1 管道一侧的工作面宽度
表2 沟槽开挖最陡坡度1∶m(高∶宽)
图1 沟槽开挖和回填断面图
(2)管道基础质量控制。沟槽开挖完成后,应进行地基承载力检测,一般采用轻型动力触探,检测频率1 点/20m,检测结果满足设计地基承载力≥100kPa的要求,地基承载力合格。地基承载力检测合格后及时施工砂垫层基础,以免槽底长时间暴露,影响地基承载力。
(3)沟槽回填施工控制。根据该给水管道工程施工图设计说明沟槽回填从基础到管顶以上500mm范围采用中粗砂分层回填,其余部分采用原状土回填。该给水管道工程干管管径为DN200,设计埋深约1.3m,扣除路面结构层0.57m,剩余0.73m,基础到管顶以上500mm高度为700mm,剩余30mm薄层贴补原状土不符合施工技术规范要求,需要优化设计方案该给水管道工程全部采用中粗砂分层回填,分层压实厚度分别为190mm、180mm、180mm、180mm等四层。
1.4.2 管节安装质量控制
管节安装时,作业人员必须严格按照施工技术交底的有关要求进行操作。
(1)检查管道。下管前必须仔细检查管节质量、规格,确保用于施工的管节质量合格,规格正确。
(2)清理管道。管道连接之前,应清除承口内部的油污、飞刺、铸砂及凹凸不平的铸瘤,铸铁管及管件承口内工作面、插口的外工作面应修整光滑,不得有沟槽、突脊缺陷。
(3)接口处理。采用滑入式“T”型橡胶圈接口承插连接,橡胶圈规格应与管材匹配,连接长度应符合产品设计要求,一般为10cm,管节连接前应事先画好标记环,用手拉葫芦将插口推入承口达到标记环深度,并复查紧前1~2根管节推入深度,防止紧前已安装好的管道脱节。
(4)该给水管道工程施工在转角、弯管、三通处均有设置支墩,支墩施工以无地下水、土壤有效内摩擦角20°、内水压力Fwd.k=1.1MPa设置条件,参照国标10S505(125-136)图集施工[4]。
1.4.3 管道试验检测措施
给水管道安装完成后,应进行水压试验,水压试验分为预试验和主试验两个阶段。施工中一般以允许压力降值作为试验合格的判定依据。该给水管道线路全长1.5km,宜分三段进行水压试验,试验压力为1MPa。
(1)预试验:首先,试验管段已具备水压试验的前置条件,包括槽底至管顶以上500mm范围除了接口外,其余均已分层回填完成,且试验管段所有的敞口已封闭,无渗漏水现象。其次,在试验管段注满水后,压力不大于工作压力0.5MPa的条件下,充分浸泡24h后再进行水压试验。
浸泡完成后,继续往试验管段灌满水,空气排除干净后,开始缓慢升压至设计试验压力1MPa并稳压30min,期间需保持试验水压恒定,全面排查管道接口、配件等处有无漏水、损坏等现象,如有漏水、损坏等现象时应及时停止试压,查明原因并整改到位后重新试压。
(2)主试验:预试验通过后,进入主试验阶段,停止注水补压,稳定15min,当15min 后压力下降不超过0.03MPa,将试验压力降至工作压力0.5MPa并保持恒压30min,检查试验管段接口、配件等处有无漏水现象,无漏水现象时水压试验合格。
1.4.4 管道的冲洗与消毒
该给水管道工程竣工验收投入使用前应进行管道冲洗与消毒,水源应选用洁净水源,冲洗流度应大于1.0m/s,次数不少于2次,中间还要用氯水消毒不短于24h,直至水质检测部门化验合格为止。
2 给水管道工程施工质量保证措施
(1)材料方面,尽可能选择公司名录库里合格以上的供应商或有合作基础、生产规模较大的实力材料生产厂商,履约风险小,质量有保证,供求有保障。规范合同管理制度,通过合同条款的设立,确保供应商提供质量合格的材料。严格执行材料进场验收制度,并根据有关要求按批次取样送检,进行验证试验,验证合格后,方可用于施工。
(2)建立健全质量控制体系。设置以项目经理为组长,技术负责人为副组长,施工员、质量员、测量员为组员的质量管理领导小组,全面负责该给水管道工程施工的质量管理。
(3)每周定期召开工程质量例会,强化项目全体人员质量意识,合理分工强化职责,及时发现并解决问题,进一步提升工程施工质量水平。
(4)每个分部分项工程全面施工前,推行首件工程认可制度,首件工程质量合格可以作为整个分部分项工程的示范样板,指导后续同类工程全面施工。
3 结束语
正常供水是产业园区生产与生活的基本保障,也是影响园区经济发展的重要因素。给水管道工程施工中必须提高质量意识,严格把控“四关”,人员关、材料关、机械关、工艺关,积极防治给水管道工程施工通病,确保给水管道工程施工质量合格。针对不同地区项目施工特点,编制可行性施工方案用于指导施工,使给水管道工程施工符合设计及规范要求,确保给水管道工程施工质量。