城市给排水管道安装与维修探讨

所属栏目:城市管理论文 发布日期:2010-08-13 09:39 热度:

  摘要:随着城市建设规模的不断扩大,给排水管网已经成为城市基础设施的重要组成部分。自来水管道在使用过程中由于自然腐蚀,地基不均匀沉降,外界人为破坏及超负荷运行等各种因素,经常发生损坏。
  关键词:城市建设 给排水管网 安装
  随着城市建设规模的不断扩大,给排水管网已经成为城市基础设施的重要组成部分。自来水管道在使用过程中由于自然腐蚀,地基不均匀沉降,外界人为破坏及超负荷运行等各种因素,经常发生损坏。如果管道发生事故,将给城市的生产生活产生重大影响,也将降低企业的效益。因此,对给排水管道进行调查、分析事故原因,安全快速的对破损管道进行维修,有效地采取防治措施,是一个非常重要的课题。
  一.管道安装及检查井施工
  1、沟槽开挖
  沟槽开挖前,到有关部门详细调查原有地下管线布置情况,尤其是横穿道路的管线,开挖前用红油漆标出其管线确切位置,首先采用人工挖探孔暴露出管线后再用机械开挖,机械开挖到管线时采用人工开挖管道周围,避免出现挖坏挖断管线的事故。开挖时应根据土质情况和开挖深度,合理确定放坡系数,避免施工后出现塌方和返工的现象。沟槽开挖沟底内不得超挖,若有超挖部分要用碎石回填夯实。
  2、纵断面的高程控制
  施工中管沟纵断面的高程控制,可采用里程桩标出挖深和立坡度板的方式解决。也就是在地面上放出管中线后,根据中线位置以管沟开挖深度定出的开槽宽度,在地面上撒灰线标明开挖边线,当沟槽挖至一定深度时,在里程桩位置设立横跨沟槽的坡度板,坡度板直接固定在地面上,采用全站仪校测管中线,在各个坡度板上用小钉标定其位置,并在坡度板上做出高程标记,标明挖深。为了施工中校核容易,在坡度板上钉一块立板,立板上钉一枚坡度钉,要使各钉至沟底的高程一致,便于施工管理。
  3、管基施工
  管道沟槽开挖、槽底夯实完成并经监理验收合格后,支设基础砼模板浇筑基础平基。基础施工前由测量人员用全站仪定出管道中心线,并在中心桩上测出高程,平基顶面高程要严格控制使其符合设计要求,基础平基模板采用木模板,支撑体系为打小木排支撑在基坑土壁上,混凝土运输到浇筑现场后,入仓、平仓,软轴插入式振动器振捣密实,人工收浆。
  4、管道安装
  (1)下管
  ①下管前的准备工作
  沟槽的检查:下管前应对沟槽进行检查,主要包括以下内容:检查槽底是否有杂物,若有应清理干净;检查槽底宽度及高程,应保证管道结构每侧的工作宽度,槽底高程要符合现行的检验标准,不合格者应进行修整;检查槽帮是否有裂缝及坍塌的危险,如有用支撑加固等方法处理;检查槽边堆土高度,下管的一侧堆土过高、过陡的,应根据下管需要进行整理,并须符合安全要求;检查地基、基础,如有被扰动的,进行处理。
  管道检验:下管前对下管工具及设备必须进行安全检查,发现不正常情况,必须及时修理和更换;下管前应详细检查管材、管件及接口材料是否符合质量要求。
  ②管道运输与布管
  管道运输和布管在管沟开挖成型后进行。将管道布置在管沟堆土的另一侧,管沟边缘与管外壁间的安全距离不得小于500mm。禁止先在沟侧布管再挖管沟,将土、石块等压在管道上,损坏管道,使管内进土等。布管时,注意首尾衔接,并尽量缩短管道在道路上的放置时间。
  ③下管
  管道经过检验、修复后,运至沟边,按设计排管,经核对管节、管件位置无误方可下管。下管采用分散下管法:沿着沟槽把管道下到槽位,管道下到槽内基本上就位于铺管的位置,减少管道在沟槽内的搬动。
  (2)管道安装
  安装时,根据设定的坡度板控制管道安装高程和轴线位置。稳管时以管内底高程为准,以此调整管道安装高程。调整高程用的垫块采用楔型木块,以确保管道安置平稳。管道安装中心线控制管道采用边线、中线双向控制,以确保管道安装高程及平面位置符合设计要求。稳管顺序按逆流方向,即从下游逐根向上游安装,对于承插口管承口朝向水流来的方向。对于承插口管道,基本就位后再采用手工倒链将管道拉紧,使其接口紧密。
  
  二、 管道维修前期准备
  管道工程损坏事故具有突发性,往往是在运行压力较高的情况下发生的,具有泄漏量大,对周围环境造成污染,影响周边正常供水等特点。特别是供水主干管发生泄漏,往往伴随着大面积淹地及大范围停水事故,经济效益,社会效益损失严重。管线泄漏事故发生后,相关部门应迅速启动管线事故应急预案,作好维修前期准备工作。
  1.勘察事故现场,划定维修工作范围,协调城建,市政,交通等相关部门关系,为维修创造外部条件,这在管道维修工作中是十分必要的。
  2.依据事故的现场情况决定是否关闭事故管道控制阀门。管道工程的维修原则是在确保运行安全的前提下尽可能减少损失。在自来水管道事故处理中,除非事故现场漏水严重,管线口径大或管道损坏严重如管道已经破碎以至于难以带水维修,否则应考虑使用带水作业的修复方案。
  3.开挖工作面。开挖时必须注意工作面的安全性。自来水管线的泄漏处,土体经过水的充分浸泡,容易形成塌方现象,在施工中必须采取必要的防护措施。
  三、管道施工中的事故
  1.一般给水管道的施工方法有开挖沟槽施工法和不开挖沟槽施工法,在正常的施工中一般使用的是开挖沟槽施工法,程序为:沟槽开挖、下管、稳管、试压、回填。
  在雨季地面有大量的地表水,如果有大量的水流入沟槽且达到一定高度时,管道就有上浮的可能。这种上浮的现象在施工中被称作浮管事故,此现象不但会使尚未盖土的管道浮起来,还会使已盖土但土层较薄的管道浮起来。这样,可能造成已安好的管位移动变形、管道接口开裂甚至脱落,管下淤泥。不但影响管道埋设,而且造成事故隐患。
  防止管道上浮的常用措施有:(1)管内灌水;(2)管顶及时回填土;(3)不断地抽排沟槽内积水。
  2.施工的质量不好
  管道施工时不够规范,未能完全按照国标要求施工,防腐、接头、支墩等处理不当,回填、夯实不到位,埋深不够,发生冻裂、压裂,承插接口石棉水泥配比不合理,工艺不精,新旧管道混合施工。
  防治措施:(1)严格按照国标要求施工;(2)要彻底切除旧管道。
  四、管道试运行时的事故
  管道试运行时,首先要注意气囊引起的事故。
  当管道施工充水作业时,未排净的空气混合在水流中,还有溶解的空气由于压力变化可能释出等原因,使管内有气囊存在,其危害是:减少水流的过水断面,增加输水过程中的水头损失,在气囊处压缩的空气产生较大的瞬时压力,引起管道的破裂。
  为防止管路造成气囊,在管路的高处要安装放气阀。除在管道充水作业时排净管道中的空气外,在管道投入使用时或检修后通水时,管内空气也可经此阀排除。
  五、使用过程中的事故
  1.水锤事故
  当阀门或水泵突然开闭时,由于水的惯性大,撞在管壁、弯头、阀门上产生水击现象,水击时使管道震动,产生噪音,使得管道中的局部压力很大,超过正常水压力的几倍甚至几十倍,很容易使管道破裂。
  消除水锤现象常采取的措施有:(1)在水泵附近供水管道上装水锤消除器或安全阀,进行泄水减压;(2)在泵的出水管道上安装缓闭逆止阀,延长时间,进行缓闭减压。
  2.UPVC管的变形与爆裂
  UPVC管由于有重量轻、耐腐蚀、内壁光滑、输水能力大、安装方便、造价低廉等突出优点,在自来水管道中得以广泛应用。但当温度变化较大时,很容易变形。其次,管道的热胀冷缩也容易使管道接口破裂漏水。
  防止变形常采取的措施有:(1)安装管道时,在承插接口处,插入深度留一点空隙,充分利用接口胶圈的弹性作用,这样就可以在温度升高时有伸展的余地;(2)应当每隔300—500m安装伸缩节。
  3.钢管、铸铁管的腐蚀与结垢
  在给水管道中,老管道一直沿用传统的钢管、铸铁管和预应力混凝土管,金属管材埋在土壤中,金属与水和土壤接触极易发生化学和电化学作用,在有些地方土壤酸度高,腐蚀性强,这样致使管材寿命缩短造成泄漏,而且使用年限较长的金属管内壁腐蚀、结垢、沉积锈蚀物中含大量的铁、锰和各种细菌,使管网中的铁、锰、浊度、色度、细菌等指标值上升,水质恶化,造成水质事故。
  靠螺栓使法兰盘压紧橡胶垫的接口,即使一根螺栓腐蚀、断裂或松动,也会造成法兰受力不均,导致漏水。
  防止管道腐蚀的方法:(1)对管径较小(DN<300),压力没有特殊需求尽量采用UPVC管;(2)尽量用非金属材料如油漆、水泥、砂浆、沥青等涂在金属管表面上,以防止金属与水接触;(3)阴极保护。
  4.管道负荷大,压力过高,造成破裂
  随着社会飞速发展,人民生活水平不断提高,需水量不断提高,老管道超负荷运行。随着水厂泵房的加压,老管道年久失修,很容易造成管道事故,使管网失去应有的功能。
  防治措施:(1)设计时按照城市规划分析近期的用水量,把管道合理分布在供水区域内;(2)有计划地视管网情况,按轻重缓急每年按管道总长的1%-2%进行管网改造,优化组合。
  综上所述,要想有效地安装维修防治管道事故的发生,首先,要有一批精干的设计工程师,使管道设计尽可能地做到合情合理;其次,要有固定的、施工熟练的施工队伍,规范、标准化的施工保证。

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