文／都永強 青島城陽水務有限公司 山東青島 266000

引言：

城市供水施工對于居民生產(chǎn)生活具有較大影響。在早期階段，我國城市供水管網(wǎng)多使用自應力管和鑄鐵管，這些管網(wǎng)的質(zhì)量不佳，在施工及應用中容易出現(xiàn)滲漏、爆管等問題，嚴重影響了城市供水的效率和質(zhì)量，而且還帶來了較為嚴重的水資源浪費和環(huán)境污染問題。可持續(xù)發(fā)揮理念下，人們對于城市供水工程的建設質(zhì)量提出了較高要求，在新型節(jié)能環(huán)保管材應用的基礎上，還應重視供水工程施工方案的設計，以此來提升供水工程建設質(zhì)量，滿足城市的供水需要。

1、城市供水施工方案設計要求

1.1 滿足居民生活需要

為城市居民提升所需的生活生產(chǎn)用水是城市供水工程建設的主要目的；同時也是城市供水工程建設的出發(fā)點和落腳點。在科學施工理念、施工方法的指導下，建成高質(zhì)量的城市供水系統(tǒng)，能有效地提升城市居民的生活質(zhì)量。對此，在城市供水施工方案初期設計階段，就必須將滿足居民的生活需要作為首要考慮因素和要求。

（1）開展城市供水施工方案設計，應系統(tǒng)考慮城市供水系統(tǒng)的持續(xù)性、穩(wěn)定性，滿足城市供水流量控制需要。

（2）城市供水施工應做到老舊城區(qū)結合和城鄉(xiāng)結合，形成完整的城市供水網(wǎng)絡。此外，在城市供水施工方案設計中，還應按照統(tǒng)籌兼顧的原則進行施工，避免新建供水管網(wǎng)對城市既有的建筑、管網(wǎng)和其他基礎設施造成影響，不斷提升城市居民的生活質(zhì)量。

1.2 符合城市發(fā)展規(guī)劃

供水工程設計及施工質(zhì)量直接關系著城市的服務質(zhì)量和發(fā)展水平。在全新經(jīng)濟形態(tài)下，城市的發(fā)展方針愈發(fā)科學完善，其中就城市建設本身而言，其逐漸朝著綜合性建設規(guī)劃的方向發(fā)展，該發(fā)展理念要求在城市建設中做到基礎設施建設、主體建筑施工、經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護的有機統(tǒng)一。供水施工本身就是城市基礎設施建設的重要內(nèi)容，在新時期城市供水施工方案中，應最大程度地實現(xiàn)供水施工與設施建設融合，并且在實際建設中應關聯(lián)經(jīng)濟、生態(tài)、民生等諸多內(nèi)容，這樣不僅能有效提升城市供水的效率和質(zhì)量，而且能構建一個更加高效、有力、完善的城市建設、發(fā)展及管理系統(tǒng)，助力城市的穩(wěn)步發(fā)展。

1.3 遵守綠色經(jīng)濟要求

可持續(xù)發(fā)展理念下，人們對于城市供水施工質(zhì)量的要求不斷提升，除考慮工程建設質(zhì)量和城市供水質(zhì)量效益外，在供水工程施工方案設計中還需要遵守綠色經(jīng)濟、可持續(xù)發(fā)展的要求和原則。（1）應從全局出發(fā)進行城市供水管網(wǎng)的設計規(guī)劃，保證城市供水管網(wǎng)符合當下應用需要，同時滿足未來城市供水需要。（2）在城市供水施工方案設計中，應重視新型綠色、經(jīng)濟供水管材的設計應用，并且在考量城市供水效益的基礎上，應做好供水工程生態(tài)效益的分析，提升供水工程建設質(zhì)量，推動市政供水工程的可持續(xù)發(fā)展。

2、城市供水施工方案設計要點

2.1 供水系統(tǒng)及流量設計

城市供水施工本身具有較強的專業(yè)性、綜合性和復雜性，為保證供水設計的科學性、合理性，在初期施工方案設計階段，應將供水系統(tǒng)及流量設計設計作為關鍵內(nèi)容，以此來為城市供水系統(tǒng)施工提供指導。

在供水系統(tǒng)規(guī)劃設計中，設計人員在考慮城市近遠期發(fā)展需要的基礎上，應重視水管管徑、管位等要素的科學設計，減少后期重復投資問題，同時應基于節(jié)水理念開展供水系統(tǒng)設計，該環(huán)節(jié)中，規(guī)范設計節(jié)水器具，使用海水淡化、跨流域調(diào)水等方式外，還應實現(xiàn)城市供水施工與分類水價等措施的結合，引導城市居民節(jié)約用水，減少水資源浪費問題。另外為提升公式供水管網(wǎng)施工質(zhì)量，在施工方案設計中還應考慮管網(wǎng)流量因素。該環(huán)節(jié)中，設計師在統(tǒng)計城市居民生活用水定額的基礎上，還應結合城市人口變化等因素，分析城市用水變化規(guī)律，以此來確定城市最大用水量和用水發(fā)展趨勢。值得注意的市政，在城市供水系統(tǒng)管網(wǎng)流量設計中，應做好城市居民生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、城市公共用水流量的系統(tǒng)設計，要求在滿足當前應用需要的基礎上，確保管網(wǎng)流量具有一定的富余量，滿足城市供水系統(tǒng)長期發(fā)展應用需要。

以支鏈1為例，建立托架位姿誤差、理想主動移動副運動量、結構誤差、名義結構參數(shù)的關系方程，其中支鏈1為單一驅動支鏈，驅動方向為z方向，根據(jù)空間矢量鏈原理

2.2 施工測量設計

規(guī)范開展施工測量工作，能從源頭上保證城市供水系統(tǒng)設計施工的標準性、規(guī)范性。在城市供水工程施工測量設計階段，要求以國家相關標準和行業(yè)規(guī)范為基本依據(jù)，結合地區(qū)的實際情況開展施工測量設計工作，并且在測量設計中，應做好復測管理和測點保護設計。在具體的測量要求設計中，（1）應對所有的測樁進行復測，發(fā)現(xiàn)測裝有遺失、變位問題時，需及時地進行補釘樁進行校正。（2）按照測點、控制樁便于觀測，不易被擾動的原則設計測量水準點，并在此基礎上確定管道軸線，為后期施工提供支撐。（3）供水工程施工測量設計還應做好關鍵測點測量精度指標的設計，如在導向測量相對閉合差施工設計時，一般設計開槽施工管道的誤差保持在1/1000 以內(nèi)，而在直接丈量測距設計中，一般設計兩側測量的誤差不超過1/5000。

2.3 溝槽開挖設計

溝槽開挖是城市供水工程基礎施工的重要內(nèi)容，其直接關系著供水管道敷設施工的質(zhì)量，并且對于后期供水的效率和穩(wěn)定性具有較大的影響。首先溝槽開挖方式設計是城市供水工程溝槽開挖設計的重要內(nèi)容，其中當溝槽開挖深度小于3m 時，可采用放坡大開挖的施工方式，在此方式下，還應確保溝槽放坡系數(shù)控制在1.0。溝槽深度超過3m 時，設計使用二級放坡大開挖法進行施工，該溝槽開挖模式下，要求為地質(zhì)條件較差的區(qū)域設計支撐防護體系。其次在開挖方式設計中，應設計“機械開挖+人工開挖”的方法應用體系，機械開挖模式下，對于即將到達設計槽深的位置應改用人工開挖方式，嚴禁出現(xiàn)超挖或者欠挖問題。同時設計師應重視供水溝槽開挖細節(jié)的設計，如采用人工開挖方式開挖超過3m 的溝槽時，在設計時就必須明確指出該工況需實施分層開挖，并且單層開挖深度不超過2m，挖土過程中，堆土與溝槽邊地距離應不小于0.8m。最后以往溝槽開挖設計中往往會忽視底部處理設計，對此在新時期城市供水工程施工設計中，還應做好溝槽基底的系統(tǒng)設計，要求規(guī)范檢測基底整體平整、穩(wěn)定性，設計相應的指標，并且在槽底處理設計中，應為基礎不良、坑槽內(nèi)冒水等問題設計相應的輔助處理措施，為溝槽后期施工工作開展提供指導。

2.4 供水管道敷設、連接設計

城市供水工程施工方案設計中，應按照GB50242-2019《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的要求進行管道敷設施工設計。在室外管道敷設施工設計中：（1）除坑槽底部高程、基礎質(zhì)量外，還應精準設計槽底尺寸、地基、坡度等指標數(shù)值，確保外部管道敷設具有良好的施工技術。（2）在建筑外部供水管道敷設施工設計中，還需要將管道敷設在穩(wěn)定基礎的中心線上，并規(guī)范設計管道敷設精度控制標準，避免對后期管道連接造成影響，確保管道敷設、連接的標準性

室內(nèi)供水管道安裝是城市供水系統(tǒng)施工的難點，對此在供水施工方案設計階段，設計師就必須做好建筑物內(nèi)部供水管道施工要點的系統(tǒng)設計。

（1）為確保后期管道施工的規(guī)范性和應有的穩(wěn)定性，在初期設計階段，就必須做好管道支、吊、托架的安裝設計。一般固定支架安裝施工需遵守“支架和管道連接解密、固定牢靠”的設計要求，而在滑動支架安裝施工設計中，應嚴格控制滑托和滑槽之間的間隙，一般設計兩者的間隙保持在3 ～5mm。

（2）管道支架安裝施工中，應做好金屬管道立管管卡的安裝設計，一般對于不超過5m 的樓層，安裝金屬管道立管時設計一個關卡，而當樓層高超過5m，則每層須至少設置2 個立管管卡。

（3）樓板內(nèi)套管安裝設計中，要求套管頂部高出裝飾地面20mm，建筑供水管道轉彎處設計中，熱彎、冷彎的半徑分別不小于管道外徑的3.5 倍和4 倍。

表1 管道插入承口深度

（5）為保證城市供水管道施工應用的安全性，在施工方方案設計中，還應做好供水管道與其他管線位置、間距地協(xié)調(diào)設計，這樣能有效消除管線交叉碰撞問題，提升供水管道施工便捷性和后期應用的安全性。

2.5 供水設備安裝

完成供水管道的安裝施工設計外，設計師還應科學設計供水設備的安裝。結合城市供水工程施工實際可知，主要的供水設備包含水泵、閥門、水箱等內(nèi)容。在這些設備安裝施工設計中，首先要求施工人員在安裝之初做好設備的檢查，要求公式設備完整、性能突出。其次在設備安裝施工技術應用層面，應做好設備安裝精度的嚴格控制，如在靜止設備安裝中，應對其坐標誤差進行控制，設計靜止設備坐標偏差應保持在15mm，而靜止設備的標高誤差應控制在±5mm 以內(nèi)。離心式水泵包含立式泵體和臥式泵體兩種應用形式，在其安裝施工設計中，要求水泵的安裝誤差不超過0.1mm。供水閥門安裝設計中，若閥門的公稱直徑保持在50mm 以內(nèi)，則在閉水試驗階段，應設計其嚴密性持續(xù)實驗的時間不少于15s。最后在供水設備安裝設計中，要求系統(tǒng)考慮用戶的用水習慣和實際需要，然后結合實際情況來設置分水器的數(shù)量，并合理設計分水器的安裝位置，在消除分水器漏水情況的基礎上，滿足城市供水和居民用水需要。

2.6 水壓試驗

開展城市供水工程施工方案設計，還應在完成供水管道、設備安裝施工設計后，結合具體的設計內(nèi)容開展水壓實驗的操作設計。管道水壓試驗中，設計使用分段試壓的試驗方法，且在要素控制中，要求系統(tǒng)考慮管道的材質(zhì)，按照差異化的原則開展分段試壓工作，分段試壓的距離不超過1000m，同時在管道試壓操作中，應深化彈簧管類壓力表的設計應用，要求此類設備檢測精度等級超過1.5級。另外在管道實驗具體指標設計層面，一般控制實驗的水壓保持在0.2 ～0.3MPa，試驗時間保持在2d。供水設備水壓試驗中，應重點做好供水閥門的水壓試驗，通常從閥門強度、嚴密性兩個層面進行閥門水壓實驗評價，在閥門強度檢測試驗中，要求試驗壓力保持在公稱壓力的1.5 倍。而在嚴密性實驗時要求其壓力控制在公稱壓力的1.1 倍。在上述實驗內(nèi)容中，還應重視閥門實驗持續(xù)時間段的設計，以工程直徑不超過50mm 的閥門為例，要求其閥門實驗的持續(xù)時間保持在15s，而當閥門的工程直徑為65 ～200mm 時，要求金屬密封閥門嚴密性、非金屬閥門嚴密性的時間分別保持在30s 和15s，這樣才能從源頭上為供水系統(tǒng)閥門的應用奠定良好基礎，確保后期閥門安裝施工和應用的規(guī)范性。

3、城市供水施工方案工程應用措施

3.1 規(guī)范開展前期準備

城市供水項目施工中，為落實供水施工方案內(nèi)容，就必須規(guī)范開展施工準備工作。

（1）為保證項目施工專業(yè)性，應結合項目涉及實際情況，做好施工人員的技術交底工作。該環(huán)節(jié)中，應深層次考慮項目施工內(nèi)容，施工標準，詳細地向施工人員介紹施工測量、溝槽開發(fā)、支架安裝、管道敷設、設備安裝及水壓實驗的技術要點，確保施工人員具有較高的技術能力和水平，能嚴格按照施工方案的內(nèi)容進行標準化施工。

（2）完成施工方案技術交底后，還應城市供水施工基礎環(huán)境的檢查，以建筑內(nèi)部供水施工環(huán)境檢查為例，應系統(tǒng)檢查建筑土建結構的施工情況，掌握供水管網(wǎng)孔洞預留位置，然后精準化的進行施工作業(yè)，提升城市供水系統(tǒng)的建設質(zhì)量。

3.2 供水系統(tǒng)材料控制

結合城市供水項目施工實際可知，以往的供水系統(tǒng)經(jīng)常會出現(xiàn)管道滲漏、爆管等問題，這些問題的產(chǎn)生多和項目供水項目材料應用不合理有關。新時期，科學完成城市供水施工方案設計后，在具體方案實施階段，還應做好供水管材、設備的質(zhì)量控制。

（1）在城市供水項目管道、供水設備等材料采購中，施工單位應深入市場進行調(diào)查，選擇具有較高生產(chǎn)能力和信譽的企業(yè)作為材料供應商，并按照設計內(nèi)容確定采購材料的類型、數(shù)量和供貨時間，確保材料的質(zhì)量和性能。

（2）在供水管道、設備材料進場時，應做好材料質(zhì)量的系統(tǒng)檢測。如供水項目施工需要消耗大量的管道材料，在這些管道材料質(zhì)量檢查中，應確保管道外觀的完整性，同時管道的尺寸規(guī)格應符合設計規(guī)范。而在閥門等材料檢測中，針對同一品牌、同一型號、同一規(guī)格的閥門，應從每批次采購的材料中選擇10%進行抽查，重點檢查閥門強度、嚴密性等內(nèi)容，為后期的閥門應用創(chuàng)造良好條件。此外在供水材料控制中，應按照節(jié)能環(huán)保的理念要求，選擇并使用新型供水材料，繼而在滿足項目施工需要的基礎上，實現(xiàn)供水效率、質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境效益的有機統(tǒng)一。

3.3 供水施工過程管理

要真正地將供水工程施工方案的設計內(nèi)容落到實處，提升城市供水效率和質(zhì)量，還應做好供水施工過程的系統(tǒng)管理。

（1）在供水項目具體施工階段，應積極發(fā)揮供水施工設計方案的作用，增強供水施工的指導性。

（2）在供水項目基礎施工內(nèi)容控制的基礎上，應做好管材超壓出流現(xiàn)象的控制，如在具體施工中，可通過供水壓力限定和安裝減壓裝置的方式來控制水流壓力，避免城市供水對水管和相關的設備造成損壞。

（3）新時期，人們對于城市供水系統(tǒng)的節(jié)能應用效果造成了較大影響，對此在供水施工中，還應注重整個供水系統(tǒng)節(jié)能控制技術的應用。以熱水供應系統(tǒng)節(jié)能控制為例，可在傳統(tǒng)供水設施的基礎上，增加熱水回水管，這樣能在管道內(nèi)滯留冷水回流和加熱處理的基礎上，實現(xiàn)滯留水的二次利用。

（4）在城市供水施工過程管理中，還應規(guī)范使用新型節(jié)水器具，如出戶遠傳水表、IC 卡水表等設備，這樣才能實現(xiàn)城市供水、用水過程的有效監(jiān)測，滿足城市供水、用水的實際需要。

4、城市供水施工方案實例研究

某工程為城市安置區(qū)供水管道工程，項目建成后主要為安置區(qū)供水，同時其還承擔供水管網(wǎng)沿線工業(yè)生產(chǎn)用水和消防供水。本供水管道項目起點為供水廠，管道全長4.5km，途徑多條城市道路。設計供水管道的管徑為300 ～600mm，最大工作壓力為0.6MPa。

本項目建設中，為提升安置區(qū)供水管道工程建設質(zhì)量，在項目施工初期階段，規(guī)范開展施工方案設工作，考慮到項目供水管網(wǎng)需要為居民區(qū)、工業(yè)區(qū)和消防系統(tǒng)公式，先結合實際情況，進行供水系統(tǒng)的流量設計，控制居民生活區(qū)的供水管網(wǎng)流量較小，持續(xù)性較強，而工業(yè)區(qū)和消防用水的流量較大，后者供水系統(tǒng)滿足階段性控制需要。其次在具體施工方案設計中，從施工測量、溝槽開發(fā)、支架安裝、管道敷設、設備安裝及水壓實驗等層面設計本項目施工操作的技術要點，為后期施工提供制度。最后嚴格按照設計內(nèi)容進行施工，在施工中實施全過程管理，并開展供水管網(wǎng)探漏，大大提升了項目安置區(qū)的供水質(zhì)量，避免出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象，提升了城市整體的供水、用水效果。

結語：

規(guī)范開展城市供水施工方案設計，能為城市供水項目施工提供指導，確保城市供水施工的規(guī)范性，保證城市供水效率和質(zhì)量。新時期，市政工程建設人員只有深刻認識到城市供水施工方案設計的要求，結合現(xiàn)實需要，進行供水項目施工方案具體要點的深層次把控，并深化設計內(nèi)容在具體建設項目中的應用，這樣才能有效提升城市供水工程設計及施工質(zhì)量，滿足城市供水需要，繼而推動城市的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。