劉再?zèng)_
(深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司,廣東 深圳 518029)
近年來,隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升,市政管網(wǎng)燃?xì)饨ㄔO(shè)規(guī)模逐年擴(kuò)增,據(jù)統(tǒng)計(jì),深圳市燃?xì)夤艿揽偫锍桃殉^8000km。在這樣的發(fā)展態(tài)勢下,政府部門及相關(guān)燃?xì)庵鞴軉挝粚?duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)問題進(jìn)行了統(tǒng)籌推進(jìn)與合理部署。其中,為全面增強(qiáng)市政燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行的安全性與質(zhì)量性,要求項(xiàng)目各參建單位對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)問題以及施工建設(shè)問題進(jìn)行重點(diǎn)分析。由于市政燃?xì)夤芫W(wǎng)所面臨的環(huán)境因素相對(duì)復(fù)雜,且輸送的介質(zhì)具有易燃易爆的特點(diǎn),國家頒布了許多相關(guān)的設(shè)計(jì)、施工規(guī)范及燃?xì)獗Wo(hù)條例,市政燃?xì)夤芫W(wǎng)的設(shè)計(jì)以及施工過程存在一定的復(fù)雜性。為確保市政燃?xì)夤芫W(wǎng)能處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài),要求相關(guān)參建方加強(qiáng)對(duì)市政燃?xì)夤芫W(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)問題、施工中遇到的重難點(diǎn)進(jìn)行把關(guān),確保管道安全。
燃?xì)庵鞴茉O(shè)計(jì)基本上可以視為市政燃?xì)夤芫W(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)內(nèi)容之一。從客觀角度上來講,合理設(shè)計(jì)燃?xì)庵鞴芫W(wǎng)在一定程度上可增強(qiáng)市政燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行效果,保證管網(wǎng)用氣壓力和流量滿足用戶用氣需求。設(shè)計(jì)人員根據(jù)規(guī)劃用地用氣的分布特點(diǎn),對(duì)燃?xì)庵鞴苓M(jìn)行合理布置,并且預(yù)留遠(yuǎn)期用氣的余量。通過合理的管網(wǎng)水力計(jì)算,選定合理的經(jīng)濟(jì)流速,確定主管管網(wǎng)的管徑。同時(shí),還應(yīng)考慮近期規(guī)劃及遠(yuǎn)期規(guī)劃的用氣要求,結(jié)合市政燃?xì)庵罟芫W(wǎng)或者環(huán)狀管網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn),結(jié)合調(diào)壓站布置位置及節(jié)點(diǎn)壓降要求、流量分布最好能夠以網(wǎng)格布局形態(tài)進(jìn)行呈現(xiàn)。
燃?xì)庵鞴芫W(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)一直以來是燃?xì)馐姓芫W(wǎng)研究的重難點(diǎn),目前,國內(nèi)對(duì)于管網(wǎng)優(yōu)化有一定研究成果及方法,例如,拉格朗日乘子法、遺傳算法優(yōu)化法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、減徑分析優(yōu)化法等。其優(yōu)化的目的是追求造價(jià)的目標(biāo)優(yōu)化,合理配置系統(tǒng)的管段管徑,設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)選擇優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。
燃?xì)庵Ч茏鳛槭姓細(xì)夤芫W(wǎng)的重要組成部分,在開展燃?xì)庵Ч茉O(shè)計(jì)工作時(shí),設(shè)計(jì)人員需要協(xié)調(diào)組織好燃?xì)庵Ч芘c城市燃?xì)庵鞴苤g的銜接工作。燃?xì)庵Ч茉O(shè)計(jì)內(nèi)容需要根據(jù)規(guī)劃用地用氣需求,重點(diǎn)針對(duì)燃?xì)庵Ч芊植寂c走向問題進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),其目的在于保障局部管網(wǎng)系統(tǒng)配氣效果,增強(qiáng)市政燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,滿足用戶用氣需求。燃?xì)庵Ч茉O(shè)計(jì)起點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置閥門,并應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厝細(xì)鈾?quán)屬部門的要求及習(xí)慣做法設(shè)計(jì)標(biāo)志樁、警示帶,并在燃?xì)庵Ч苌显O(shè)置保護(hù)層,延長支管使用壽命。
燃?xì)庵Ч軐儆诔鞘信錃獾倪\(yùn)輸管道,通過細(xì)化好各設(shè)計(jì)步驟,可以提升燃?xì)庵Ч茉O(shè)計(jì)效果。例如,道路的管線橫斷面布置過程中,一般要求燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)于非機(jī)動(dòng)車道下方,以方便后期檢修維護(hù)。例如,深圳地區(qū)一般要求敷設(shè)在道路的西側(cè)、北側(cè)非機(jī)動(dòng)車道下方,分段閥門間距一般不超過1km,以方便分段檢修。另外,深圳地區(qū)的市政燃?xì)夤艿缆裆钜话阋蠓菣C(jī)動(dòng)車道下方要大于1.2m的覆土、機(jī)動(dòng)車道要大于1.5m的覆土要求,如不滿足則設(shè)計(jì)時(shí),需考慮采取管溝、套管的保護(hù)措施。該設(shè)計(jì)管道覆土埋深相比《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.4要求的管道埋深略有提高,主要也是考慮管道的安全維護(hù)。所以,在設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)針對(duì)不同城市的設(shè)計(jì)要求,做好相應(yīng)的地方習(xí)慣調(diào)查、分析等工作,以此制定詳細(xì)、合理的燃?xì)庵Ч茉O(shè)計(jì)方案,確保后續(xù)工程建設(shè)的具體落實(shí)。
一般來說,燃?xì)夤芫W(wǎng)周圍地基沉降以及溫度變化均會(huì)對(duì)燃?xì)獾赖陌踩\(yùn)行構(gòu)成威脅,其主要原因是管道應(yīng)力影響。例如,當(dāng)?shù)鼗两党^允許沉降量時(shí),燃?xì)夤艿缿?yīng)力將會(huì)發(fā)生明顯變化,隨著燃?xì)夤艿缿?yīng)力變化的不斷加劇,管道會(huì)相繼發(fā)生彎曲變形等現(xiàn)象問題,最后可能會(huì)導(dǎo)致管道斷裂現(xiàn)象。
針對(duì)這一問題,建議設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行市政燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計(jì)工作時(shí),對(duì)管道應(yīng)力設(shè)計(jì)問題予以高度重視。例如,對(duì)于明敷的管道,需要進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算,以便采取必要的補(bǔ)償措施,消除管道應(yīng)力影響。其中,中壓燃?xì)怃撝乒艿离S橋敷設(shè)的明敷,應(yīng)考慮溫度變化產(chǎn)出的管道應(yīng)力影響,通過計(jì)算溫度補(bǔ)償量可加設(shè)方形補(bǔ)償器或者金屬波紋管補(bǔ)償器以減少應(yīng)力對(duì)管道的破壞。針對(duì)高層建筑的燃?xì)馍仙⒐艿撞慷?,建議設(shè)計(jì)人員增設(shè)管道支墩,以實(shí)現(xiàn)承載上升立管自重的目的,并采取立管與埋地引入管分隔的方式,增強(qiáng)補(bǔ)償作用。
開展市政燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計(jì)工作時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)市政燃?xì)夤芫W(wǎng)周邊區(qū)域環(huán)境地質(zhì)情況,對(duì)市政燃?xì)夤芫W(wǎng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃及合理部署。其中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)市政燃?xì)夤芫W(wǎng)周邊構(gòu)筑物情況以及勘察物探資料,提前預(yù)判市政燃?xì)夤芫W(wǎng)施工設(shè)計(jì)可能存在的問題,并采取針對(duì)性防范措施進(jìn)行處理。除此之外,為保障市政燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計(jì)與施工過程的相互深化,設(shè)計(jì)人員可運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建模,通過可視化的技術(shù)模擬燃?xì)夤芫W(wǎng)與其他構(gòu)筑物的關(guān)系,復(fù)核與其他市政管線的空間聯(lián)系,檢測交叉管線位置及情況,模擬燃?xì)夤芫W(wǎng)施工流程,確定施工過程中的重難點(diǎn)。
市政燃?xì)夤芫W(wǎng)施工現(xiàn)場所面臨的不確定因素較多,在施工作業(yè)期間,要求現(xiàn)場施工人員具有高度的質(zhì)量管控意識(shí),加強(qiáng)對(duì)細(xì)節(jié)要點(diǎn)的貫徹落實(shí)力度,從根本上保障市政燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量效果。市政燃?xì)夤芫W(wǎng)施工建設(shè)期間,容易受環(huán)境因素以及操作因素的影響,而出現(xiàn)質(zhì)量缺陷問題,如管道焊縫的質(zhì)量優(yōu)劣或者腐蝕問題。對(duì)此,為保障市政燃?xì)夤艿朗┕べ|(zhì)量安全,建議施工單位方面應(yīng)該從以下兩個(gè)方面入手。
為確保市政燃?xì)夤芫W(wǎng)施工質(zhì)量效果得以深化加強(qiáng),建議施工單位方面應(yīng)該確立高度的質(zhì)量管控意識(shí),加強(qiáng)對(duì)市政燃?xì)夤芫W(wǎng)各施工階段質(zhì)量管控點(diǎn)的貫徹落實(shí)力度。
一方面,施工單位在開展燃?xì)夤芫W(wǎng)施工作業(yè)前,應(yīng)該做好大量前期準(zhǔn)備工作。首先,施工單位方面應(yīng)該準(zhǔn)確把握燃?xì)夤芫W(wǎng)施工環(huán)境以及周邊地質(zhì)水文情況,復(fù)測物探資料,及時(shí)排查不確定因素以及隱患因素,保障現(xiàn)場施工質(zhì)量安全。根據(jù)現(xiàn)場條件對(duì)施工方案內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整與優(yōu)化,為以后施工質(zhì)量安全提供保障。
施工單位、監(jiān)理單位應(yīng)該對(duì)入場所使用的管道設(shè)施以及材料進(jìn)行質(zhì)量檢測。重點(diǎn)針對(duì)管道設(shè)施規(guī)格以及數(shù)量進(jìn)行合理確定,根據(jù)科學(xué)合理的質(zhì)量檢測原則,貫徹落實(shí)質(zhì)量檢測工作內(nèi)容,避免質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的管道設(shè)施及材料入場。除此之外,在現(xiàn)場施工作業(yè)期間,施工管理人員應(yīng)該始終按照質(zhì)量管理原則以及安全管理原則,對(duì)現(xiàn)場施工工藝內(nèi)容進(jìn)行準(zhǔn)確梳理與嚴(yán)格把控。對(duì)于施工期間所存在的質(zhì)量缺陷問題,必須結(jié)合問題表現(xiàn)及成因,采取針對(duì)性措施進(jìn)行處理,以防止出現(xiàn)施工安全問題。
市政燃?xì)夤芫W(wǎng)實(shí)施后,相關(guān)管理單位需要加強(qiáng)對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)維護(hù)保養(yǎng)工作的重視程度。在日常維護(hù)保養(yǎng)期間,相關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)燃?xì)夤芫€防腐工作進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。一般來說,燃?xì)夤艿莱D曷裨O(shè)于地下,容易受到土壤環(huán)境以及相關(guān)因素的影響而出現(xiàn)腐蝕問題。當(dāng)腐蝕速率難以控制時(shí),很容易引發(fā)管道泄漏等安全問題。相關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)該定期對(duì)燃?xì)夤艿肋\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測分析,對(duì)于燃?xì)夤艿来嬖诘穆恻c(diǎn)問題進(jìn)行及時(shí)修復(fù)。需要注意的是,燃?xì)夤艿罊?quán)屬部門可通過確立巡線護(hù)管崗位加強(qiáng)對(duì)燃?xì)夤芫€運(yùn)行情況的排查分析,必要時(shí),可以利用信息化監(jiān)測等技術(shù)內(nèi)容,重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的監(jiān)測管理。
總而言之,為確保市政燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計(jì)與施工能深度加強(qiáng)優(yōu)化,建議相關(guān)人員應(yīng)該主動(dòng)承擔(dān)自身的崗位責(zé)任,堅(jiān)持按照市政燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)規(guī)范要求,對(duì)市政燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計(jì)以及施工內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。其中,對(duì)于市政管網(wǎng)設(shè)計(jì)以及施工存在的重難點(diǎn)問題,相關(guān)工作人員應(yīng)該主動(dòng)結(jié)合問題表象及成因,采取針對(duì)性措施進(jìn)行處理。除此之外,市政燃?xì)夤芫W(wǎng)建成后,相關(guān)工作人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)市政燃?xì)夤芫W(wǎng)的維護(hù)保養(yǎng),以避免出現(xiàn)質(zhì)量缺陷問題。相信在所有相關(guān)單位的共同努力下,我國市政燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)水平將會(huì)得到進(jìn)一步加強(qiáng)。