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市政管道工程施工技术
摘要：市政管道工程是市政工程的重要组成部分，是城市赖以生存和发展的物质基础，是城市的生命线。各类市政管道由于其功能不同，使得其在材料及配件要求、安装工艺和技术标准方面有较大的差异。然而，市政管道工程均为线型工程，在土石方、混凝土工程及附属构筑物施工方面又有许多共性。本文主要对各类管线的作用、组成、布置方法，管材的种类及每种管材的优缺点，管道开槽施工，市政管道维护管理等内容进行阐述。
关键词：管道工程；管道开槽施工；管道维护
Municipal pipeline engineering construction technology
Abstract: municipal pipeline engineering is municipal engineering is an important part of urban survival and development are the foundation of urban lifeline. All kinds of municipal pipeline because its function is different, make its in material and accessories requirements, installation process and technical standards have bigger difference. However, municipal pipelineengineering are linear engineering, conditions, concrete engineering and the affiliated structure construction and common in many aspects. This paper focuses on the role of of all kinds cop, composition, decorate a method, the tube type and the advantages and disadvantages of each pipe, pipeline construction, municipal pipeline maintenance management content discussed in this paper.
Keywords: pipeline engineering, Pipeline notching construction, pipeline maintenance
1 管道工程
1.1 给水管道工程
1.1.1 给水管道系统的组成
技术系统由取水、水质处理、输水和配水等设施以一定的方式组合而成的。它的主要任务是从水源取水，对水质进行处理，将符合要求的水质输送和分配到各用户，满足用户对水质、水压、水量的要求。给水系统一般由取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管道、配水管网、调节构筑物组成。
（1） 取水构筑物。从选定的水源（如江河、湖泊、深层地下水等）取水。
（2） 水处理构筑物。对水源的水质进行处理，时期到达用水水质标准。这些构筑物一般集中布置在水厂范围内。
（3） 泵站。泵站是输配水系统的加压设施，有供水泵站和加压泵站两种形式。供水泵站一般位于水厂内部，将清水池中的水加压送入输水管网；加压泵站则对远离水厂的供水区或地形较高的区域进行加压。
（4） 输水管道。输水管道是指从水源到城市水厂或者从城市水厂到相距较远管网的管道。
（5） 配水管网。配水管网是指分布在整个供水区域内的配水管道网络。其功能是将来自于较集中点（如输水管渠的末端或贮水设施等）的水量分配输送到整个供水区域，使用户从近处接管用水。配水管网由主干管、干管、支管、连接管、分配管等组成。
（6） 调节构筑物。它包括水压调节设施（如泵站、减压阀）和水量调节设施（如水塔、高位水池、清水池等）。
1.1.2 给水管网的布置
给水管网的布置原则：
（1） 按照城市规划平面图布置管网，远近期结合，布置时应考虑给水系统分期建设的可能性，并留有充分发展的余地。
（2） 管线应均匀地分布在整个给水区域内，保证用户有足够的水量和水压。
（3） 力求以最短距离敷设管线，尽量不穿或少穿障碍物，以降低管网造价和供水能量费用。
（4） 管线布置必须保证供水安全可靠。当发生事故时，尽量不间断供水或尽可能缩小断水范围。
（5） 尽量减少拆迁、少占农田、便于管道施工和运行维护。
配水管网的布置要求：
管网布置必须保证配水管网主干管的方向应与配水主要流向一致。城镇生活饮用水的管网严禁与非生活饮用水的管网连接，应采取有效的安全隔断措施。在同一供水区内可布置若干条平行的干管，其间距可根据街区情况，采用500～800m。
1.1.3 给水管材
给水管材选用的基本要求：
（1） 有足够的强度，可以承受各种内外荷载。
（2） 水密性好，它是保证管网有效而经济地工作的重要条件。
（3） 水管内部光滑，以减少水头损失。
（4） 价格较低，使用年限较长，并且有较高的抗腐蚀能力。
给水管材的类型：
（1） 铸铁管。铸铁管按材质可分为灰铸铁管和球墨铸铁管。
灰铸铁管与钢管相比，铸铁管抗腐蚀性能较好，经久耐用，价格低。但质地较脆，抗冲击和抗震能力较差，重量较大，一般为同规格钢管质量的1.5～2.5倍，且经常发生接口漏水，水管断裂和爆管事故，给生产带来很大损失。球墨铸铁管机械性能高，强度是铸铁管的多倍，抗腐蚀性能远高于钢管，质量较轻，很少发生爆管、渗水、漏水现象，因此是输水管道理想的管材。
铸铁管接口有两种形式：承插式和法兰式。承插式接口适用于室外埋地管线，安装时将插口插入承口内，两口之间的环形空隙用接头材料填实，接口材料分两层，内层采用油麻丝或胶圈，外层采用石棉水泥、自应力水泥砂浆等。法兰接口接头紧密，检修方便，但施工要求较高，接口管必须严格对准，为使接口不漏水，在两法兰盘之间嵌以3～5mm厚的橡胶垫片，再用螺栓上紧。由于螺栓易锈蚀，不适用于埋地管线，一般用于水塔进出水管、泵房、净水厂、车间内部等与设备明装或地沟内的管线。
（2） 钢管。钢管分普通无缝钢管和焊接钢管两种。焊接钢管又分直缝钢管和螺旋卷焊钢管。钢管的特点是自重轻、强度高、耐高压、耐振动。但承受外荷载的稳定性差，耐腐蚀性差，管壁内外均需有防腐措施，而且造价高。通常适用于管径大和水压高以及地质、地形条件限制或穿越铁路、河谷和地震地区。市政给水管道中常用的普通钢管工作压力不超过1.0Mpa，管径为DN100～DN2200，有效长度为4～10m。
（3） 预应力和自应力钢筋混凝土管。预应力混凝土管是配有纵向和环向缠绕预应力钢筋的混凝土管。其管径一般为400～2000mm，管长5m，工作压力可达0.4～1.2Mpa。预应力和自应力混凝土管均有良好的抗渗性和抗裂性，不需内外防腐，施工安装方便，输水能力强，价格便宜。但自重大，质地脆，所以装卸和搬运时严禁抛掷和碰撞。施工时管沟底必须平整，覆土必须夯实。
（4） 塑料管。塑料管具有强度高、表面光滑、不易结垢、水力性能好、耐腐蚀、重量轻、加工及接口方便，施工费用低等优点，但质脆、膨胀系数较大、易老化。用作长距离管道时，需考虑温度补偿措施。
1.1.4 给水管道附件
（1） 阀门。阀门的布置要数量少而且调度灵活。承接消火栓的水管上要安装阀门，主要管线和次要管线交接处的阀门常设在次要管线上。干管上的阀门间距一般为500～1000m。
（2） 消火栓。消火栓的间距不应大于120m，消火栓的接管直径不小于DN100，每个消火栓的流量为10～15L/s，地上式消火栓尽可能设在交叉口和醒目处。消火栓按规定应距建筑物不小于5m，距车行道不大于2m，以便消防车上水，并不妨碍交通，一般设在人行道边。地下式消火栓安装在阀门井内，不影响交通，但使用不及地上方便。
（3） 排气阀和泄水阀。排气阀就是用来排除管道中气体的设备，一般设置在压力管道的隆起部分，平时排除管内积存的空气，而在管道检修、放空时进入空气，保持排水畅通，同时在产生水锤时可以使空气自动进入，避免产生负压。排气阀适用于工作压力﹤1.0Mpa 的管道。
（4） 止回阀。止回阀又称单向阀，是限制压力管道中水流只能朝一个方向流动的阀门。阀门的闸板可绕轴旋转。当水流方向相反时，闸板因自重和水压作用而自动关闭
1.2 排水管道工程
1.2.1 排水管网系统的组成
（1） 城市生活污水排水系统的组成。城市生活污水排水系统包括室内污水管道系统和室外污水管道系统，室内污水管道系统的作用是将收集的生活污水，通过水封管、支管、竖管和出户管等室内管道系统至室外居住小区污水管道中。
（2） 工业废水排水系统的组成。工业废水排水系统包括车间内部管道系统和厂区管道系统。车间内部管道系统主要收集各生产设备排出的工业废水，并将其排放到厂区管道系统中。
（3） 雨水管道系统的组成。地面的雨水经雨水口流入居住小区、厂区或街道的雨水管渠系统。雨水排水系统由建筑物的雨水管道系统和设备，居住小区或工厂雨水管渠系统，街道雨水管渠系统，排洪沟，出水口等部分组成。
1.2.2 排水管渠系统上的构筑物
（1） 雨水口、连接暗井、溢流井。雨水口一般设置在交叉路口、路侧边沟的一定距离处以及没有道路边石的低洼地处。道路上雨水口的间距一般为20～50m，当道路坡度大于0.02时，雨水口的间距可大于50m，雨水口的深度一般不宜大于1m。雨水口由连接管和街道排水管渠的检查井连接。连接管的最小管径为200mm，坡度一般为0.01，长度一般不超过25m,，同一个连接管上的雨水口一般不超过3个。当排水管经大于800mm时，可在连接管与排水管连接处不设检查井，而设连接暗井。溢流井是截流干管上最主要的构筑物。
（2） 检查井。检查井设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及相隔一定距离的直线管渠段上。污水管道的检查井流槽顶与上、下游管道的管顶向平，或与0.85倍大管管径处相平，雨水管渠和合流管渠的检查井流槽顶可与0.5倍大管管径处相平。流槽两侧到检查井壁间的底板应有一定宽度，一般不小于20cm，以便养护人员在下井时立足，并应有0.02～0.05的坡度坡向流槽，以防检查井积水时淤泥沉积。
（3） 倒虹吸管。排水管道遇到障碍物，如穿过河道、铁路等地下设施时，管道不能按原有坡度埋设，而是以下凹的折线方式从障碍物下通过，这种管道称倒虹吸管。倒虹管由进水井、管道及出水井三部分组成。
2 管道开槽施工
2.1 施工降排水
（1） 明沟排水。明沟排水包括地面截水和坑内排水。明沟排水是一种常用的简易的降水方法，适用于除细沙、粉砂之外的各种土质。
（2） 人工降低地下水位。当基坑开挖深度较大，地下水位较高、土质较差（如细沙、粉砂等）情况下，可采用人工降低地下水位的方法。人工降低地下水位的方法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。
2.2 沟槽开挖
（1） 施工准备。沟槽开挖时，施工单位应根据施工现场的地形、地貌及其他设施情况，在了解施工现场的地质及水文地质资料的基础上，结合工程所在地的材料、水电、交通及机械供应情况，编制施工设计方案。施工现场准备主要是场地清理与平整工作、施工排水、管线的定位与放线工作。
（2） 沟槽开挖深度按管道设计断面确定。当地质条件良好、土质均匀，地下水位低于沟槽地面高程，且开挖深度在5m以内、边坡不加支撑，沟槽边坡最陡坡度应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB 50268—97)中的规定。
（3） 土方开挖的一般原则。合理确定开挖顺序，不得超挖，人工开挖时应保证沟槽槽壁稳定，一般槽边上缘至弃土坡脚的距离应不小于0.8～1.5m，堆土高度不应超过1.5m，采用机械开挖沟槽时，应由专人负责掌握挖槽断面尺寸和标高，软土、膨胀土地区开挖土方或进入季节性施工时，还应遵照有关规定。
（4） 沟槽、基坑土方工程机械化施工方案的选择。大型基坑施工常采用正铲挖土机挖土，自卸汽车运土；当基坑有地下水时，可先用正铲挖土机开挖地下水位以下上的土，再用反铲、拉铲或抓铲开挖地下水位以下的土。采用机械挖土时，为了不使地基土遭到破坏，管沟或基坑底部应留200～300mm厚土层，由人工清理整平。
2.3 沟槽支撑
支撑的形式分为水平支撑、垂直支撑和板桩支撑，开挖较大基坑时还采用锚定式支撑。水平支撑的撑板水平设置，根据撑板之间有无间距又分为断续式水平支撑、连续式水平支撑和井字水平支撑三种。
（1） 断续式水平支撑：适用于土质较好、地下水含量较小的粘性土及挖土深度小于3.0m的沟槽或基坑。
（2） 连续式水平支撑：适用于土质较差及挖土深度在3～5m的沟槽或基坑。
（3） 井字支撑：它是断续式水平支撑的特例。一般适用于沟槽的局部加固，如地面上有建筑或其他管线距沟槽较近时。
（4） 垂直支撑：它适用于土质较差、有地下水，且挖土深度较大的情况。这种方法在支撑和拆撑操作时较为安全。
（5） 板桩撑：板桩撑分为钢板撑、木板撑和钢筋混凝土桩等数种。板桩撑是在沟槽土方开挖前就将板桩打入槽底以下一定深度，适用于宽度较窄、深度较浅的沟槽。其优点是土方开挖及后续工序不受影响，施工条件良好。
（6） 锚定式支撑：适用于面积大、深度大的基坑。在开挖较大基坑或使用机械挖土，而不能安装撑杠时，可改用锚定式支撑。
2.4 管道的安装与铺设
管道的安装与铺设应在沟槽施工验槽后进行，其主要任务是按照设计意图把管道定位并安装在要求的平面位置、高程上。管道铺设时的基线桩及铺助基线桩、水准基点桩的测量，应在沟槽施工后按设计图纸坐标进行复核较量，对给水排水管道及附属构筑物的中心桩及各部位置进行施工放样，同时做好护桩。
2.5 沟槽回填
回填施工包括返土、摊平、夯实、检查等施工过程。沟槽回填前，管道基础混凝土强度和抹带水泥砂浆接口强度不应小于5Mpa，现浇混凝土管渠的强度达到设计规定，砖沟或管渠顶板应装好盖板。沟槽回填土夯实通常采用人工夯实和机械夯实两种方法。管顶50cm以下部分返土的夯实，应采用人工夯实，夯击力不应过大，防止损坏管壁与接口。管顶50cm以上部分返土的夯实，采用机械夯实。返土一般用沟槽原土，槽底到顶管以上50cm范围内，不得含有机物、冻土以及大于50mm的砖、石等硬块。冬季回填时，管顶以上50mm范围以外均可以掺入冻土，其数量不得超过填土总体积的15%，且冻块尺寸不得超过100mm。沟槽回填顺序，应按沟槽排水方向由高向低分层进行。回填应采用分层回填，分层夯实。回填土的每层虚铺厚度，应按采用的压实工具和要求的压实度确定。每层土夯实后，应检测密实度，用环刀法和贯入法测定。
2.6 工程验收
管道工程施工应经过竣工验收合格后，方可投入使用。隐蔽工程应经过中间验收合格后，方可进入下一工序，当隐蔽工程全部验收合格后，方可回填沟槽。市政给排水管道的验收应按照国家颁发的《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268―1997）、《工业管道工程施工及验收规范》（GBJ ―235―82）、《室外硬聚氯乙烯积水管道工程施工及验收规程》（CECS 18―90）进行施工及验收。
3 管道维护
3.1 室外给水管道的维护
（1） 常用的检漏方法。室外给水管道的维护与检修的主要内容是管道漏水问题，明设给水管道比较容易查出漏水部位，而埋地给水管道则不易查出。市政埋地给水管道出现明漏时，可根据一些迹象进行判断，市政埋地给水管道出现暗漏时，检查的手段主要是听漏法。
（2） 常用的堵漏方法。查到漏水点后，可根据漏水原因、管道材质、管道连接方法，确定堵漏方法常用的堵漏方法可分为承插口漏水啊堵漏和管壁小孔漏水的堵漏。
3.2 排水管道的维护
排水管道的维护的主要内容为管道堵漏和清淤。排水管道漏水时，可根据漏水量的大小和管道的材质，采用打卡子或混凝土加固等方法进行维修，必要时应更换新管。排水管道为重力流，发生淤积和堵塞的可能性非常大，常用的清淤方法有：
（1） 水力清通法。将上游检查井临时封堵，上游管道憋水，下游管道排空，当上游检查井中水位提高到一定程度后突然松堵，借助水头将管道内淤积物冲至下游检查井中。
（2） 竹劈清通法。当水力清通不能奏效时，可采用竹劈清通法。即将竹劈从上游检查井插入，从下游检查井抽出，将管道内淤物带出。
（3） 机械清通法。当竹劈清通不能奏效时，可采用机械清通法。即在需清淤管段两端的检查井处支设绞车，用钢丝绳将管道专用清通工具从上游检查井放入，用绞车反复抽拉，使清通工具从下游检查井被抽出，从而将管道内淤物带出
4 结论
市政管道犹如人体内的“血管”和“神经”，日夜担负着传送信息和输送能量的任务，为城市的发展作出了巨大贡献。在管道工程施工中，只有充分掌握管道工程的施工技术，才能将管道工程做得更优，才能为市民们提供更安全可靠、方便快捷的服务，从而加快城市的发展。

参考文献：
［1］ 白建国，戴安全，吕宏德·市政管道工程施工［M］·北京：中国建筑工业出版社，2007·
［2］ 张奎·给水排水管道工程技术［M］·北京：中国建筑工业出版社，2005·
［3］ 吴伟民·市政工程施工技术［M］·北京：中国水利水电出版社，2008·
作者简介：出生年月：xx，性别：x，班级：xx，学号：xx，联系方式：xxxx