楊 磊
(北京市自來水集團(tuán)有限責(zé)任公司,北京 100031)
北京市是水資源嚴(yán)重匱乏的城市,人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/30。據(jù)統(tǒng)計全球平均的管網(wǎng)漏損率為35%,我國管網(wǎng)平均漏損率為23%。如何降低管網(wǎng)漏損率、節(jié)約水資源已成為供水行業(yè)面臨的共同問題。2015 年4 月,國家頒布了《水污染防治行動計劃》對供水管網(wǎng)基本漏損率提出2017 年漏損率控制在12%以內(nèi)的要求。2020 年漏損率控制在10%以內(nèi);2016 年,國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》中對城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)基本漏損率提出10%和12%的兩級要求。
近年來,集團(tuán)實施漏損控制兩個“三年行動計劃”,完成3 個調(diào)度區(qū)、4 個壓力控制區(qū)和42 處壓力控制小區(qū)、638 處獨(dú)立計量區(qū)(DMA)建設(shè),綜合運(yùn)用供水管網(wǎng)漏失監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、衛(wèi)星探漏及人工檢漏技術(shù),主動檢出修復(fù)隱患11473 處,節(jié)水1.13 億立方米,實現(xiàn)漏損率連續(xù)十余年降低,降至9.85%,實現(xiàn)《水十條》目標(biāo)。
為全面掌握供水管網(wǎng)漏損情況,發(fā)現(xiàn)供水管網(wǎng)漏損根本原因,我們對管網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行了全面梳理,分析近年管網(wǎng)破損原因、總結(jié)破損規(guī)律,有效指導(dǎo)了管網(wǎng)管理及管網(wǎng)改造工作。
集團(tuán)中心城區(qū)現(xiàn)有輸配水管網(wǎng)約10000 公里。其中輸水管約300 公里,配水管約9700公里。從現(xiàn)狀管網(wǎng)管線材質(zhì)、管齡情況看,總體處于穩(wěn)定運(yùn)行期。
表1 管網(wǎng)分布情況表
通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析管網(wǎng)漏損主要原因如下。一是腐蝕管材造成管網(wǎng)滲漏破損。如鍍鋅管因管材本身無內(nèi)襯材料,內(nèi)壁易受腐蝕,時間長易造成滲漏破損。二是建成年代較早的管道在管網(wǎng)中仍占很大比例,其中管材構(gòu)成主要是普通鑄鐵管和鍍鋅管。三是外界擾動造成管網(wǎng)漏損。通過對近年管網(wǎng)漏損事故分析,外界擾動、基礎(chǔ)不均勻沉降是主要隱患。受影響最多的是普通鑄鐵管,因為此種管材屬脆性材質(zhì),接口多為剛性接口,抗外界擾動能力較差。
表2 管網(wǎng)漏損統(tǒng)計表
本文認(rèn)為基礎(chǔ)沉降、管材腐蝕等上述原因均與供水管網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量的優(yōu)劣有直接關(guān)系,提升建設(shè)質(zhì)量可降低管網(wǎng)漏損,從而影響供水管網(wǎng)的運(yùn)行及使用壽命。
通過參與集團(tuán)管網(wǎng)改造一至四期、管網(wǎng)新建一至四期及朝陽、海淀、豐臺等多個供水管網(wǎng)建設(shè)項目的實施,總結(jié)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)決定供水管網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量的影響因素多樣,主要體現(xiàn)在整體投資、規(guī)劃設(shè)計、實施階段的控制。
投資金額決定建設(shè)質(zhì)量,充足的投資保障能夠有效避免因資金不足導(dǎo)致的質(zhì)量誘因。但往往由于投資主體對項目建議書和可行性研究階段的不重視,對建設(shè)項目方案、造價的控制在可行性研究階段不夠深入,項目報批只為應(yīng)付審查,僅注重審批流程而不重視編制質(zhì)量,不能準(zhǔn)確地預(yù)判項目實施的不可預(yù)見問題,不能完全客觀、科學(xué)的方案編制,不能充分考慮項目實施過程的不確定因素。如供水管網(wǎng)管廊項目實施過程中發(fā)現(xiàn)廊內(nèi)施工的二次搬運(yùn)、消火栓支線未設(shè)預(yù)留口等問題,由于后期工程量增加、方案調(diào)整造成建設(shè)資金不充足,被動壓低其他分部分項施工成本,減少廊內(nèi)智慧設(shè)施的安裝,間接影響質(zhì)量,給后期供水管網(wǎng)運(yùn)行增加漏損風(fēng)險。
設(shè)計方案精細(xì)是關(guān)鍵。因城市地下基礎(chǔ)設(shè)施錯綜復(fù)雜、土壤結(jié)構(gòu)多樣、各專業(yè)市政管線相互交錯,地上拆遷物種類繁多,地質(zhì)勘察不詳細(xì),圖檔基礎(chǔ)資料不完善,各產(chǎn)權(quán)單位對穿越、臨近要求不統(tǒng)一,政府監(jiān)管部門要求多等因素。所以對設(shè)計圖紙準(zhǔn)確精細(xì)應(yīng)有較高要求,任何一處疏忽都會造成設(shè)計缺陷。如管線設(shè)計路由、高程未結(jié)合實際只停留在理論上;特殊管材、設(shè)備沒有詳細(xì)安裝說明;未考慮穿越交通設(shè)施、躲避障礙等特殊節(jié)點的安全防護(hù)措施;地下土層勘測不夠深入等,都會造成施工實施階段臨時變更、洽商的增加,因路由改變導(dǎo)致接口處的增加,包封、支墩的特殊處理,從而給后期管網(wǎng)運(yùn)行帶來漏損隱患。
施工人員技能是主因。因為人員是控制建設(shè)質(zhì)量的主動因素,如果施工人員的理論、技術(shù)水平欠缺,質(zhì)量意識薄弱,操作違紀(jì)違章等都會對建設(shè)質(zhì)量造成極大影響。目前施工人員市場的現(xiàn)狀,由于人工成本高,現(xiàn)場施工人員流動性大,很多都是臨時調(diào)用,沒有系統(tǒng)的培訓(xùn)技能學(xué)習(xí),施工人員專業(yè)技能和水平高低不一。如負(fù)責(zé)球墨鑄鐵管道連接的施工人員未接受專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn),不能熟練掌握膠圈連接要點和承插口安裝深度,造成管道連接處產(chǎn)生縫隙,為滲漏問題留下隱患。
材料質(zhì)量好壞是關(guān)鍵。施工材料質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)是建設(shè)質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵因素。如管道防腐材料不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致管道受環(huán)境作用引起破壞。雖然短期內(nèi)不能發(fā)現(xiàn),但是管道長期埋設(shè)于土壤下,腐蝕便不可避免,管道材質(zhì)不達(dá)標(biāo)會呈現(xiàn)管道生銹、結(jié)瘤、開裂、坑蝕及脆化等不同的表現(xiàn)形式。隨著腐蝕現(xiàn)象加深到一定程度后,管道便會變薄,甚至穿孔,就會發(fā)生漏水甚至爆管事故,造成大量的水量損失。
機(jī)械使用合理是基礎(chǔ)。如遇趕工期或人員數(shù)量有限,使用機(jī)械雖能提高效率,但在關(guān)鍵節(jié)點或機(jī)械不能觸及的施工環(huán)節(jié),使用機(jī)械施工替代人工施工造成施工質(zhì)量不合格。如香江北路DN400 工程,施工采用機(jī)械挖泥,未進(jìn)行人工溝底修平及夯實,導(dǎo)致管溝底不平整。管道高程不一致,受力不均勻,管道接口處形成角度,管頂覆土回填過程中,管道受到外力擠壓,管道接口集中受力,造成管道發(fā)生破裂,水量流失。
嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范是重點。在施工過程中忽視規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)尺,盲目違規(guī)施工,在流程上減少施工環(huán)節(jié),從關(guān)鍵節(jié)點上降低標(biāo)準(zhǔn)等。如廣渠路DN600 工程,因部分管道高程開挖未達(dá)到設(shè)計圖紙深度,造成管道承插接口角度借轉(zhuǎn)過多,超過規(guī)定的允許值,膠圈外翻或內(nèi)卷,承插部位出現(xiàn)問題;以及閘門法蘭接口螺絲沒有完全連接牢固的情況,接口四周間隙不均勻,造成管道的連續(xù)性降低,竣工通水后發(fā)現(xiàn)管口滲漏,形成漏水現(xiàn)象。
管理全程監(jiān)督是輔助。從施工前交底準(zhǔn)備、施工期間指標(biāo)監(jiān)管、施工后檢驗驗收都應(yīng)做到全程管控、事事監(jiān)督。如施工工序流程不合理,施工方案設(shè)計執(zhí)行不到位,監(jiān)督人員未能及時指出并改正,間接造成施工質(zhì)量不合格,都是造成管網(wǎng)漏損的原因。
通過提高可研編制水平,提升設(shè)計準(zhǔn)確度,加強(qiáng)實施過程中的人、材、機(jī)、技術(shù)、管理等5 要素的控制,以提升建設(shè)質(zhì)量改善管網(wǎng)漏損。
可行性研究報告編制是項目投資建設(shè)過程中的重要環(huán)節(jié),是項目實施的第一步,其方案編制及投資控制的好壞對后期實施起決定性作用。提高可行性研究報告編制質(zhì)量,對項目施工進(jìn)行充分論證,提前預(yù)判風(fēng)險性,做好項目實施前評估,優(yōu)化資金使用合理性,是提升項目品質(zhì)的絕對前提。通過對以往工程示例歸類分析,形成固定模板,作為新項目編制參考,避免遺漏。做好基礎(chǔ)工作,科學(xué)選取可行性研究的評價方法和指標(biāo),掌握國家和地方經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展規(guī)劃、行業(yè)部門有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、施工技術(shù)參數(shù)指標(biāo)、造價定額及信息價格增長趨勢,降低項目客觀因素影響,避免項目主管因素干擾。
供水管網(wǎng)需要與城市總體規(guī)劃進(jìn)行有效整合,通盤考慮全局綜合系統(tǒng)設(shè)計,才能有效避免施工過程中的圖質(zhì)量差、二次變更,減少臨時修改路由或增加彎頭造成的接口數(shù)量增加,降低漏點隱患。首先要充分對城市規(guī)劃和區(qū)域發(fā)展情況進(jìn)行總體把控,應(yīng)以區(qū)域總體規(guī)劃、城市總體規(guī)劃和鎮(zhèn)總體規(guī)劃為依據(jù),應(yīng)與水資源規(guī)劃、水污染防治規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃和防災(zāi)規(guī)劃等相協(xié)調(diào)。[1]還要對建設(shè)項目所在地進(jìn)行詳細(xì)考察,做好地質(zhì)勘察,了解水文地質(zhì)條件、地下水源以及其生態(tài)環(huán)境等情況。其次為確保設(shè)計可行性,需要和有關(guān)建設(shè)管理部門進(jìn)行溝通協(xié)調(diào),如各市委辦局及其燃?xì)?、電信、交通、熱力、綠化等各產(chǎn)權(quán)單位。盡最大限度做到管線布局和設(shè)計合理。同時了解拆遷進(jìn)展及難度等問題。提前模擬施工實施,利用計算機(jī)將抽象設(shè)計進(jìn)行展示,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計漏項及可優(yōu)化環(huán)節(jié)??傊O(shè)計人員除嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計外,還應(yīng)更好的將理論聯(lián)系實際。
不僅要對施工人員從技能上進(jìn)行培訓(xùn),還應(yīng)該培養(yǎng)施工人員的質(zhì)量意識。施工操作人員是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵,但是在實際的施工過程中,會受到各種原因影響,出現(xiàn)施工人員理解領(lǐng)悟施工技術(shù)要求不深,執(zhí)行設(shè)計規(guī)范要求不到位等多種問題,并且其自身卻意識不到。針對上述問題,應(yīng)該制定出行之有效的系統(tǒng)解決方案,如定期對施工人員進(jìn)行業(yè)務(wù)知識的培訓(xùn),對其進(jìn)行業(yè)務(wù)能力的考核,使其熟練掌握規(guī)范和操作技巧,形成思維和肌肉記憶,養(yǎng)成按圖施工、依規(guī)做事的習(xí)慣,真正的將施工圖紙準(zhǔn)確無誤的展現(xiàn)出來,從而使建設(shè)質(zhì)量在施工環(huán)節(jié)得到保障,避免人為因素導(dǎo)致的管道接口不嚴(yán),法蘭螺絲連接不緊等基本問題,將因施工操作不到位引發(fā)的漏損問題解決在萌芽中。
選擇管材管件時應(yīng)重點關(guān)注材料抗擾動能力、耐腐蝕性能。工程所用的管材、管道附件、構(gòu)(配)件和主要原材料等產(chǎn)品進(jìn)入施工現(xiàn)場時必須進(jìn)行進(jìn)場驗 收并妥善保管。進(jìn)場驗收時應(yīng)檢查每批產(chǎn)品的訂購合同、質(zhì)量合格證書、性能檢驗報告、使用說明書、進(jìn)口產(chǎn)品的商檢報告及證件等,并按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行復(fù)驗,驗收合格后方可使用。[2]同時加強(qiáng)現(xiàn)場檢查管理,加大質(zhì)檢及監(jiān)理的檢查力度,通過確保材料質(zhì)量,提升建設(shè)項目整體質(zhì)量。除此以外,還應(yīng)采取有效的保護(hù)措施,材料在運(yùn)輸過程中和現(xiàn)場存放時的保護(hù),如黃寺大街DN600 工程現(xiàn)場溝槽兩側(cè)均為樹木及線桿,在使用吊裝帶起吊管道時,施工人員開發(fā)創(chuàng)新,利用撐桿時刻調(diào)整管道角度,提前使用保護(hù)罩包裹管口,避免裝卸的過程中損壞管道連接口及防腐層。應(yīng)注意成品保護(hù)措施,做好場地排水,設(shè)置防雨設(shè)施以免生銹。材料存放時要按不同規(guī)格分類堆放并粘貼標(biāo)示,避免錯拿錯裝導(dǎo)致不同尺寸接口連接的硬傷害。通過嚴(yán)把檢查關(guān)口、加大保護(hù)措施,降低質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)材料造成的管道漏損因素。
充分發(fā)揮機(jī)械優(yōu)勢,但在關(guān)鍵節(jié)點和重點部位上應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范操作要求,不得使用機(jī)械代替人工。如南河沿大街DN600 工程,回填施工管頂以上50cm范圍內(nèi)應(yīng)采用汽油夯,以免砸壞管道,不得直接采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,溝槽兩側(cè)應(yīng)同時進(jìn)行回填,避免因回填擠壓造成管道滾管,導(dǎo)致管道接口漏損,但由于夜間施工工期較短,為了加快進(jìn)度,施工人員采用碾子進(jìn)行回填碾壓,導(dǎo)致管道變形形成漏縫,在管道試壓時大量跑水。蒲黃榆DN300工程,因為施工人員數(shù)量緊張,使用挖溝機(jī)沖頂代替人工倒鏈安裝球墨鑄鐵管,造成管道接口損傷漏水導(dǎo)致道路結(jié)構(gòu)坍塌。故應(yīng)正確使用機(jī)械施工,同時用于管道施工的機(jī)械、工器具應(yīng)安全可靠;計量器具應(yīng)檢定合格并在有效期內(nèi)。[3]避免因操作不當(dāng),野蠻施工導(dǎo)致的管道漏損。
施工人員的自身技術(shù)水平、掌握技能的熟練程度,管理人員的管理素質(zhì)、組織能力是提高建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵。應(yīng)當(dāng)通過長期的培訓(xùn),系統(tǒng)的教育進(jìn)行培養(yǎng),通過理論考試、實操考核,從理想上建立施工人員質(zhì)量意識。在實際實施管理中除依賴監(jiān)理旁站監(jiān)督,實驗室檢測手段,可采用自檢、互檢、交接檢的管理機(jī)制,使施工人員實施初期自覺發(fā)現(xiàn)漏損隱患??赏ㄟ^事前技術(shù)交底、系統(tǒng)技術(shù)演示,將管理人員的技術(shù)要求落實到位。如鼓樓西大街DN400工程,鋼管焊接后采用施工人員互檢焊口方式,發(fā)現(xiàn)焊口附近管道底部存在砂眼,及時進(jìn)行換管,避免了后期運(yùn)行階段的管道漏損,防止了水污染現(xiàn)象。美術(shù)館后街DN600 工程,通過每天施工前的班前交底,將管道安裝注意事項反復(fù)強(qiáng)調(diào),滲透在每位施工人員思想中,形成思維記憶,管道試壓實驗、沖洗化驗及竣工驗收均一次合格。管理環(huán)節(jié)是質(zhì)量控制的關(guān)鍵,根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),做好工程施工中的各項管理。通過強(qiáng)化人員意識、操作技能、管理能力,通過提升人為行動主動影響建設(shè)質(zhì)量,降低漏損隱患。
通過統(tǒng)計供水管道的滲漏數(shù)據(jù)進(jìn)行原因分析,認(rèn)為建設(shè)質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響管網(wǎng)漏損及使用壽命。本文系統(tǒng)從項目建設(shè)前期到施工階段,分析前期、設(shè)計、施工以、造價控制等因素對建設(shè)質(zhì)量的影響,進(jìn)而提出對降低管道漏損隱患的建議以及工作經(jīng)驗。提出各參建單位必須重視質(zhì)量問題,在工程建設(shè)各個環(huán)節(jié)上進(jìn)行把控,從源頭上杜絕滲漏現(xiàn)象的發(fā)生,以此降低供水管網(wǎng)滲漏隱患,提升供水管道使用壽命和穩(wěn)定性,為我國節(jié)約用水的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。