黃銳山
(上海城建水務(wù)工程有限公司,上海 200082)
隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)水資源的需求量不斷增加,為了滿足人們的生產(chǎn)和生活需求,水廠的建設(shè)成為重要的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目。其中,管道施工是水廠建設(shè)的重要組成部分,其施工質(zhì)量對(duì)水廠的運(yùn)行效率、供水的安全性和穩(wěn)定性具有決定性的影響。因此,對(duì)水廠建設(shè)管道施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入分析與研究具有重要的意義。
在水廠建設(shè)管道施工中,既是常規(guī)又是核心的施工技術(shù)通常包括以下5種:
(1)碎石基礎(chǔ)和柔性接口技術(shù)。這種技術(shù)常用于管道的基礎(chǔ)處理和接口,能夠提高管道的穩(wěn)定性和防滲性能。碎石基礎(chǔ)和柔性接口技術(shù)在水廠建設(shè)管道施工中的主要作用如下:對(duì)于碎石基礎(chǔ),其主要作用是填充基礎(chǔ)中的空隙,加固基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu),同時(shí)還可以作為基礎(chǔ)的排水層,防止地下水滲透進(jìn)入建筑物內(nèi)部。這樣可以增強(qiáng)管道的穩(wěn)定性,防止基礎(chǔ)受到水流的沖刷和侵蝕。
(2)地基處理技術(shù)。水廠建設(shè)管道的地基處理也是關(guān)鍵技術(shù)之一。對(duì)于不同土質(zhì)的管段,應(yīng)采用不同的基礎(chǔ)型式。例如,在軟土地段,采用30cm厚的砂卵石墊層來減小管道對(duì)地基土的壓應(yīng)力,減少地基土受擾動(dòng)。而在正常路段,則使用砂墊層作為管道基礎(chǔ)。
(3)管道覆土技術(shù)。管道覆土技術(shù)是指將管道埋設(shè)在土壤中,以使管道能夠長期穩(wěn)定地運(yùn)行,并防止外部環(huán)境因素對(duì)管道造成損害。管道的埋置深度取決于管道空管時(shí)的抗浮要求、地面荷載及管道承載能力等多種因素。在管道覆土技術(shù)中,一般采用無地溝敷設(shè)和有地溝敷設(shè)兩種方式。無地溝敷設(shè)是一種直接將管道埋設(shè)在土壤中的方法。它的施工順序包括測(cè)量放線、挖土、溝槽內(nèi)管基處理、下管前預(yù)制及防腐、下管、管道連接、試壓、接口防腐處理、回填土等步驟。
(4)管道穿越河道技術(shù)。水廠建設(shè)管道施工中的管道穿越河道技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的工作,需結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行具體分析和處理。在施工過程中需嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),以確保管道穿越的順利進(jìn)行和后期管道的安全穩(wěn)定運(yùn)行。管道穿越河道技術(shù)是確保水廠穩(wěn)定運(yùn)行的重要環(huán)節(jié),在管道穿越河道時(shí),需采取一些特定的技術(shù)措施,以確保管道能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行,同時(shí)防止河道的水流對(duì)管道造成損害。
(5)鋼管防腐技術(shù)。水廠建設(shè)管道施工中的鋼管防腐技術(shù)是確保水廠管道長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。鋼管防腐技術(shù)是指通過一定的措施和方法,防止鋼管在運(yùn)輸和使用過程中發(fā)生腐蝕的技術(shù)。鋼管腐蝕的主要原因是化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng),因此鋼管防腐技術(shù)的主要目的是防止或減緩腐蝕過程。鋼管防腐技術(shù)有多種,包括涂料防腐、電化學(xué)防腐、熱處理防腐等。
水廠建設(shè)管道施工具有以下特點(diǎn):
(1)復(fù)雜性:水廠建設(shè)管道施工涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域,包括管道設(shè)計(jì)、材料采購、溝槽開挖、管道安裝、閥門安裝、試壓驗(yàn)收等,施工過程較為復(fù)雜。
(2)嚴(yán)格性:水廠建設(shè)管道施工的質(zhì)量要求嚴(yán)格,因?yàn)楣┧团潘到y(tǒng)的正常運(yùn)行直接關(guān)系到人們的生產(chǎn)和生活,任何質(zhì)量問題都可能對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定和人民的生活造成影響。
(3)技術(shù)性:水廠建設(shè)管道施工需采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,如高性能的管道材料、高精度的施工設(shè)備等,以提高施工質(zhì)量和效率[1]。
本文將從施工流程、質(zhì)量控制、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)方面進(jìn)行深入分析和探討,總結(jié)出其技術(shù)要點(diǎn)和應(yīng)用策略。
施工準(zhǔn)備工作:在施工前需對(duì)施工圖紙進(jìn)行審圖,了解設(shè)計(jì)要求并根據(jù)實(shí)際情況制定合理的施工方案。同時(shí),準(zhǔn)備好所需的施工設(shè)備、材料和勞動(dòng)力。
溝槽開挖:根據(jù)施工圖紙要求,確定溝槽開挖的尺寸和深度,并采取必要措施保護(hù)地下管線和其他設(shè)施。在開挖過程中,需注意觀察地質(zhì)變化和地下水位情況,及時(shí)調(diào)整施工方案。
管道安裝:在溝槽開挖完成后,將管道安裝到溝槽中,并進(jìn)行固定。在安裝過程中,需注意保證管道的質(zhì)量和安全,避免出現(xiàn)損壞或漏水的情況。同時(shí),需按照設(shè)計(jì)要求確定管道的位置、標(biāo)高和防腐措施等。
閥門和附件安裝:管道安裝完成后進(jìn)行閥門和附件的安裝。需根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙選擇合適的閥門和附件,并確保其質(zhì)量和安全性。同時(shí),需按要求進(jìn)行排氣閥、排水閥等設(shè)備的安裝。
試壓驗(yàn)收:在所有管道和附件安裝完成后,進(jìn)行壓力試驗(yàn),以檢查管道的密封性和強(qiáng)度。根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適的壓力等級(jí)和試驗(yàn)方法,確保管道的安全使用。最后進(jìn)行竣工驗(yàn)收,對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行全面的檢查和評(píng)估。
回填及夯實(shí):試壓驗(yàn)收合格后進(jìn)行回填工作?;靥畈牧蠎?yīng)符合設(shè)計(jì)要求并確?;靥詈蠊艿赖馁|(zhì)量和安全。采用人工或機(jī)械夯實(shí)的方式對(duì)溝槽進(jìn)行夯實(shí)處理以確?;靥钯|(zhì)量。
后期維護(hù):水廠建設(shè)管道施工完成后需進(jìn)行后期維護(hù)和檢修工作。需定期對(duì)管道進(jìn)行檢查和維護(hù)及時(shí)處理出現(xiàn)的問題保證管道的正常運(yùn)行提高供水的安全性和穩(wěn)定性。水廠建設(shè)管道施工流程圖如圖 1 所示。
圖1 水廠建設(shè)管道施工流程圖
施工測(cè)量控制:施工測(cè)量是一項(xiàng)十分重要的工作。因?yàn)樵谡绞┕ぶ?,需?duì)高程和軸線控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)制、復(fù)核和復(fù)算,之后還要進(jìn)行詳細(xì)準(zhǔn)確地施工放樣測(cè)量。
施工方案控制:項(xiàng)目的專業(yè)施工人員需仔細(xì)研究施工圖紙,對(duì)設(shè)計(jì)意圖和要求有充分的理解。根據(jù)圖紙確定合理的施工方案,準(zhǔn)備好施工設(shè)備、材料和勞動(dòng)力。
管道材料控制:管道材料的質(zhì)量和性能對(duì)管道施工的質(zhì)量和安全具有重要影響。因此,需根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適的管道材料,并確保其質(zhì)量和性能符合要求。
施工工藝控制:水廠建設(shè)管道施工需采用不同的施工工藝,如開挖溝槽、安裝管道、回填等。在選擇施工工藝時(shí),需考慮工程實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求,以確保施工質(zhì)量和安全。
人員素質(zhì)控制:施工人員的技術(shù)水平和專業(yè)素質(zhì)對(duì)管道施工的質(zhì)量和安全具有重要影響。因此,需對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核,提高其技能和素質(zhì)。
安全管理控制:管道施工涉及高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè),如溝槽開挖、地下作業(yè)等。因此,需制定完善的安全管理制度和措施,確保施工安全[2]。
關(guān)于水廠建設(shè)管道施工技術(shù)的相關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)主要包括有《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50242-2002)、《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50268-2008)、《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》(GB 50235-2010)、《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50015-2019)等,這些標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了管道施工的各個(gè)方面,包括材料、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)。在具體施工過程中,施工應(yīng)遵循這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),確保水廠管道施工的質(zhì)量和安全[3]。
針對(duì)碎石基礎(chǔ)和柔性接口技術(shù),碎石基礎(chǔ)情況下,碎石宜使用質(zhì)地堅(jiān)韌、耐磨、具有一定級(jí)配的透水性良好的材料。軟硬不同的石料不得摻和使用,不允許使用同粒徑碎石、山皮石、風(fēng)化石子及不穩(wěn)定礦渣。碎石應(yīng)為多棱角塊體、清潔無土、不含石粉及風(fēng)化雜質(zhì)。碎石規(guī)格多為30~70mm,嵌縫料為15~25mm。柔性接口情況下,要求柔性接口能夠適應(yīng)管道的變形和位移,保證管道連接處的密封性和穩(wěn)定性。柔性接口的材質(zhì)應(yīng)具有耐腐蝕、耐高溫、耐老化等性能,以滿足管道的使用壽命要求。柔性接口應(yīng)易于安裝和維修,方便工作人員進(jìn)行操作和維護(hù)。在特殊情況下,如地震、自然災(zāi)害等,柔性接口應(yīng)具有一定的抗震能力,防止管道因震動(dòng)而受損。
針對(duì)地基處理技術(shù),溝槽基底如果存在地下水,需要采取相應(yīng)的排水措施,如設(shè)置排水溝或排水管等,以保證溝槽的干燥和穩(wěn)定。管道基礎(chǔ)采用天然地基時(shí),要少挖少動(dòng),有必要時(shí)可采用原土回填夯實(shí)、換填等。溝槽底為巖石或堅(jiān)硬地基時(shí),應(yīng)給管身設(shè)置砂礫墊層。這樣可以保護(hù)管道不受巖石或堅(jiān)硬地基的損傷,同時(shí)也能提高管道的穩(wěn)定性。預(yù)制管安裝時(shí)遇到軟土的,須經(jīng)換填等處理后鋪設(shè)礫石墊層或碎石墊層。這樣可以提高地基的穩(wěn)定性[4]。
針對(duì)管道覆土技術(shù),管道覆土前,應(yīng)先進(jìn)行基礎(chǔ)處理。對(duì)于不同土質(zhì)的管道,應(yīng)采用不同的基礎(chǔ)型式。對(duì)于土質(zhì)不均勻和土質(zhì)變化過渡地段的基地,應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置由硬至軟的過渡段,并結(jié)合褥墊法地基處理方式,改造壓縮性較低的地基,使它與壓縮性較高的地基相適應(yīng),以協(xié)調(diào)土質(zhì)不均勻所帶來的不均勻沉降。管道覆土的深度取決于管道空管時(shí)的抗浮要求、地面荷載及管道承載能力等因素。一般來說,埋設(shè)在稻田或人行道下的管道,其管頂覆土不得小于0.8m;凡是在道路下的管道,其管頂覆土不得小于1m。覆土?xí)r應(yīng)分層壓實(shí),確保土壤密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
針對(duì)管道穿越河道技術(shù),首先,對(duì)于河道寬度較小的情形,一般可采用平管橋的方式進(jìn)行穿越。這種方式施工簡(jiǎn)單,只需在河道兩岸各設(shè)一個(gè)管墩,然后將管道擱在管墩上一跨而過。當(dāng)河道寬度較大時(shí),可考慮采用斜拉管橋的方式。在斜拉管橋方式中,需在河床上設(shè)置兩個(gè)管墩,并在兩岸各設(shè)置一個(gè)錨墩。然后通過鋼索將管道牽引到河對(duì)岸的管墩上。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是可以適應(yīng)河道較寬的情況,同時(shí)也能承受較大的水流沖擊力。
針對(duì)鋼管防腐技術(shù),首先進(jìn)行鋼管表面處理,在進(jìn)行鋼管防腐前,必須對(duì)鋼管表面進(jìn)行預(yù)處理,以去除表面的污垢、油漬、銹跡等雜質(zhì),并確保表面干燥、清潔。常見的表面處理方法包括噴砂除銹、酸洗除銹等[5]。至于涂層防腐、電化學(xué)防腐、管道包覆防腐、管道保溫防腐以及防腐質(zhì)量檢測(cè),可參考表1的參數(shù)要求:
水廠建設(shè)管道施工技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)于保證水廠的供水和排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要意義。在實(shí)際施工過程中需充分考慮各種因素并采取相應(yīng)的措施提高施工質(zhì)量和管理水平,從而延長水廠的使用壽命和提高供水效率,以滿足人們生產(chǎn)和生活需求促進(jìn)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。