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摘 要：给水管道建设工作是市政最为重要的建设工作。本文主要通过对市政给水管道爆管原因的介绍，注重探讨了预防市政给水管道爆管的对策，希望能够为市政给水管道建设施工工作提供借鉴。
关键词：市政；给水管道；爆管；原因；对策
现阶段，市政给水管道时常发生爆管情况，尤其是管径比较大的管道更容易发生爆管情况。爆管的出现，对供水服务产生非常大的影响，同时还会影响到道路交通，此时用户供水量通常都会明显降低，而由供水问题就会产生其他问题，影响社会和谐。
1 市政给水管道爆管原因
1.1 给水管道材质不合格
传统供水管道材质通常情况下，都是灰口铸铁管。此种管材不仅具有非常大的脆性，而且整体强度比较低，这就导致管体组织疏松，无法消除气孔，长时间使用后，还会出现黑渣以及内沟等。再加之，给水管道使用期间，不仅受到横向受力，也会受到外力振动，这就使得给水管道需要承受很大的应力，久而久之，就会出现纵向破裂。
1.2 沟槽开挖未能达到标准
比如某个地段中有很多石头，这就使得沟槽开挖时非常不平整，可能直接就会出现石头凸出的情况。如果出现此种问题，根据要求，施工人员应该将沟槽底部石头全部去除，同时在其上部铺垫至少15cm的沙土，之后再铺设管道。但是施工人员却未能按照要求，有些施工人员在清除沙石之后只是象征性的铺一层沙土，甚至完全不铺设沙土，就将给水管道铺设到石块上回填。因为管道自身还存在着一定的质量，竖向土也会给管道一定的压力，管道上面还存在着车辆荷载，而管道底部因为有石块支撑着，就会直接导致管道压力过于集中某一部位，长时间下去，管道应力集中部位就会出现破损，而后管道就会沿着破损点开裂。
1.3 气囊与水锤
水力学分析表明，管道输水期间，因为管道并不是真空，因此水并不是连续的，相同介质的流体。如果给水管道运输距离比较长，则水流速设计通常都不会太大，此时管道中的空气同城都是以气囊形式集中在管子上部。如果管道起伏比较多，气囊通常位于管道凸起点，而如果给水管道起伏不大，则气囊存在着形式就比较分散。给水管道充气排水整个过程并不简单，甚至是异常复杂。通常情况下，最初充水时，给水管道流态绝大部分是波状流或者是层状流，此时排气并不复杂；而到后期，流态发生变化，通常是段赛流或者是气团流，如果应用传统的排气装置难以达到排气的效果。给水管道存在多少气囊，这与管道起伏程度、管径大小等有直接的关系。如果输送距离比较远，而且管径比较大，同时具有起伏性的管道，再通过起伏高差非常明显的地段时，若管道中未能安装足够数量的排气阀以及泄水阀，或施工人员未能按照施工方案中的位置进行安装，就会使得管道某一部分依然会存留空气。如果水流倒流，管道中的空气可能会由于负压出现，水蒸气而随之流动，很多气体由此被压缩到管道顶部，而受到水流影响，最后分成一个个气囊，气囊在管道中不断运动，使得管道内部出现了比较强烈的压力振荡。管内压强不断提升，管壁持续受到冲击，一旦超过管材承受能力，管道就会损坏。
1.4 施工缺乏规范性
市政给水管道施工时，施工人员未能按照规范进行施工，未能做好安全保护工作。据相关数据统计，有接近30%的给水管道爆管是因为施工缺乏规范性。城市其他建设项目施工时，施工单位并未与市政给水管道管理部门沟通，就直接进行地基开挖，所以给水管道地基周围时常被各个施工单位开挖，这使得管道基础遭受了非常大的破坏，最终导致管道出现不均匀沉降现象。不均匀沉降发生后，给水管道的纵向弯曲应力就会发生比较大的变化，从而造成爆管。
2 爆管防治对策
2.1 合理选用管材
选择管材的基本原则是：承压能力强，使用性能可靠，施工方便，使用年限长，内壁光滑，输水能力基本保持不变，造价低。选用优质的管材是保证给水管道工程安全运行的前提条件。比如推广使用球墨铸铁管。球墨铸铁管是将铸铁球化处理后离心浇铸而成。球墨铸铁管在抗拉、抗弯、硬度、延伸率、耐冲击性及水压试验等方面的技术性能都优于灰口铸铁管和混凝土压力管，而在耐腐蚀性能及使用寿命方面又优于钢管，从灰口铸铁管、钢管和球墨铸铁管的力学性能看，球墨管的抗拉、抗压强度比灰口铸铁管高出一倍以上，比钢管也要高许多。球墨铸铁管和其它管材相比具有如下特征：抗拉强度高，是一般灰口铸铁管的3倍；韧性好，延伸率高，为5%～ 15%，而一般灰口铸铁管为0；工作压力可达2.45MPa，而一般灰口铸铁管为0.74MPa；耐冲击、耐震动、耐腐蚀，比钢管好.壁厚较灰口铸铁管薄1/3，可节约金属。
2.2 抓好管道工程施工安装
在给水管道的安装工程中，保证其施工质量是防止接口漏水，使管网安全、可靠运行的关键.在实际设计中，对管道的埋置深度、管道地基、夯实覆土的密度、接口的施工工艺等都有具体的规定和要求，在管道施工中应严格按照要求施工，提高施工技术，保证施工质量。
2.3 改进接口形式提高接口质量
钢管的机械强度好，可以承受较高的内外压力，管身的可焊性方便制造各种管件、特别能适应地形复杂及要求较高的管线使用。但易腐蚀是其最大缺点。如果钢管内外防护处理得当，使用年限也很长。目前国外已普遍使用承插式焊接接口钢管，它是传统钢管的第二代产品，它把传统钢管的对接焊缝接口改为搭接焊缝接口，提高了接口焊缝的质量，使环向焊缝减少应力集中，避免管道发生爆漏。
2.4 加装管道伸缩管和排气阀
市政给水管爆管原因之一是由于轴向应力作用在脆弱接口处，发生断裂。为减小轴向应力，应首先解除一些部位对管道的约束，也就是允许管道伸缩。伸缩短管即伸缩器，或修复管套，是目前国内使用较普遍的管道附件，具有能补偿管路因热胀冷缩而引起的位移、挠曲、错位等功能。在直管段上加伸缩器是释放固定端应力最有效可行的方法。另外，在地形起伏较大的地区，在管道的高点，应安装自动排气阀，即使是地形起伏不大的平原地区，也要在挖槽时，人为的将管线设计出起伏，呈循环上升或下降，坡度不小于1/500，在每千米的最高处设计1～2个排气阀。
结束语
综上所述，可知市政给水管道之所以会发生爆管，原因比较复杂，但是并不是不能防治，只要施工人员在施工过程中，考虑到爆管问题，并且加以预防，最为重要的就是选择优质的管材。本文是笔者多年经验的总结，仅供交流使用。
参考文献
[1]莫志劼.浅谈室外埋地供水管网爆管的原因及对策[J].广西城镇建设，2007（3）.
[2]张玉先，陈欣，张硕，李宪立，张敏，陆浩春.常州市大口径输水钢管爆管原因与对策研究[J].给水排水，2006（7）.
[3]范建宏.浅谈给水钢管内外壁的防腐[J].科技情报开发与经济，2005（22）.
[4]何芳，刘遂庆.供水管网爆管事故分析与对策探讨[J].管道技术与设备，2004（5）.
[5]饶细保.供水管线爆管原因分析和防治措施[J].有色冶金设计与研究，2004（2）.
关键词：市政；给水管道；爆管；原因；对策
现阶段，市政给水管道时常发生爆管情况，尤其是管径比较大的管道更容易发生爆管情况。爆管的出现，对供水服务产生非常大的影响，同时还会影响到道路交通，此时用户供水量通常都会明显降低，而由供水问题就会产生其他问题，影响社会和谐。
1 市政给水管道爆管原因
1.1 给水管道材质不合格
传统供水管道材质通常情况下，都是灰口铸铁管。此种管材不仅具有非常大的脆性，而且整体强度比较低，这就导致管体组织疏松，无法消除气孔，长时间使用后，还会出现黑渣以及内沟等。再加之，给水管道使用期间，不仅受到横向受力，也会受到外力振动，这就使得给水管道需要承受很大的应力，久而久之，就会出现纵向破裂。
1.2 沟槽开挖未能达到标准
比如某个地段中有很多石头，这就使得沟槽开挖时非常不平整，可能直接就会出现石头凸出的情况。如果出现此种问题，根据要求，施工人员应该将沟槽底部石头全部去除，同时在其上部铺垫至少15cm的沙土，之后再铺设管道。但是施工人员却未能按照要求，有些施工人员在清除沙石之后只是象征性的铺一层沙土，甚至完全不铺设沙土，就将给水管道铺设到石块上回填。因为管道自身还存在着一定的质量，竖向土也会给管道一定的压力，管道上面还存在着车辆荷载，而管道底部因为有石块支撑着，就会直接导致管道压力过于集中某一部位，长时间下去，管道应力集中部位就会出现破损，而后管道就会沿着破损点开裂。
1.3 气囊与水锤
水力学分析表明，管道输水期间，因为管道并不是真空，因此水并不是连续的，相同介质的流体。如果给水管道运输距离比较长，则水流速设计通常都不会太大，此时管道中的空气同城都是以气囊形式集中在管子上部。如果管道起伏比较多，气囊通常位于管道凸起点，而如果给水管道起伏不大，则气囊存在着形式就比较分散。给水管道充气排水整个过程并不简单，甚至是异常复杂。通常情况下，最初充水时，给水管道流态绝大部分是波状流或者是层状流，此时排气并不复杂；而到后期，流态发生变化，通常是段赛流或者是气团流，如果应用传统的排气装置难以达到排气的效果。给水管道存在多少气囊，这与管道起伏程度、管径大小等有直接的关系。如果输送距离比较远，而且管径比较大，同时具有起伏性的管道，再通过起伏高差非常明显的地段时，若管道中未能安装足够数量的排气阀以及泄水阀，或施工人员未能按照施工方案中的位置进行安装，就会使得管道某一部分依然会存留空气。如果水流倒流，管道中的空气可能会由于负压出现，水蒸气而随之流动，很多气体由此被压缩到管道顶部，而受到水流影响，最后分成一个个气囊，气囊在管道中不断运动，使得管道内部出现了比较强烈的压力振荡。管内压强不断提升，管壁持续受到冲击，一旦超过管材承受能力，管道就会损坏。
1.4 施工缺乏规范性
市政给水管道施工时，施工人员未能按照规范进行施工，未能做好安全保护工作。据相关数据统计，有接近30%的给水管道爆管是因为施工缺乏规范性。城市其他建设项目施工时，施工单位并未与市政给水管道管理部门沟通，就直接进行地基开挖，所以给水管道地基周围时常被各个施工单位开挖，这使得管道基础遭受了非常大的破坏，最终导致管道出现不均匀沉降现象。不均匀沉降发生后，给水管道的纵向弯曲应力就会发生比较大的变化，从而造成爆管。
2 爆管防治对策
2.1 合理选用管材
选择管材的基本原则是：承压能力强，使用性能可靠，施工方便，使用年限长，内壁光滑，输水能力基本保持不变，造价低。选用优质的管材是保证给水管道工程安全运行的前提条件。比如推广使用球墨铸铁管。球墨铸铁管是将铸铁球化处理后离心浇铸而成。球墨铸铁管在抗拉、抗弯、硬度、延伸率、耐冲击性及水压试验等方面的技术性能都优于灰口铸铁管和混凝土压力管，而在耐腐蚀性能及使用寿命方面又优于钢管，从灰口铸铁管、钢管和球墨铸铁管的力学性能看，球墨管的抗拉、抗压强度比灰口铸铁管高出一倍以上，比钢管也要高许多。球墨铸铁管和其它管材相比具有如下特征：抗拉强度高，是一般灰口铸铁管的3倍；韧性好，延伸率高，为5%～ 15%，而一般灰口铸铁管为0；工作压力可达2.45MPa，而一般灰口铸铁管为0.74MPa；耐冲击、耐震动、耐腐蚀，比钢管好.壁厚较灰口铸铁管薄1/3，可节约金属。
2.2 抓好管道工程施工安装
在给水管道的安装工程中，保证其施工质量是防止接口漏水，使管网安全、可靠运行的关键.在实际设计中，对管道的埋置深度、管道地基、夯实覆土的密度、接口的施工工艺等都有具体的规定和要求，在管道施工中应严格按照要求施工，提高施工技术，保证施工质量。
2.3 改进接口形式提高接口质量
钢管的机械强度好，可以承受较高的内外压力，管身的可焊性方便制造各种管件、特别能适应地形复杂及要求较高的管线使用。但易腐蚀是其最大缺点。如果钢管内外防护处理得当，使用年限也很长。目前国外已普遍使用承插式焊接接口钢管，它是传统钢管的第二代产品，它把传统钢管的对接焊缝接口改为搭接焊缝接口，提高了接口焊缝的质量，使环向焊缝减少应力集中，避免管道发生爆漏。
2.4 加装管道伸缩管和排气阀
市政给水管爆管原因之一是由于轴向应力作用在脆弱接口处，发生断裂。为减小轴向应力，应首先解除一些部位对管道的约束，也就是允许管道伸缩。伸缩短管即伸缩器，或修复管套，是目前国内使用较普遍的管道附件，具有能补偿管路因热胀冷缩而引起的位移、挠曲、错位等功能。在直管段上加伸缩器是释放固定端应力最有效可行的方法。另外，在地形起伏较大的地区，在管道的高点，应安装自动排气阀，即使是地形起伏不大的平原地区，也要在挖槽时，人为的将管线设计出起伏，呈循环上升或下降，坡度不小于1/500，在每千米的最高处设计1～2个排气阀。
结束语
综上所述，可知市政给水管道之所以会发生爆管，原因比较复杂，但是并不是不能防治，只要施工人员在施工过程中，考虑到爆管问题，并且加以预防，最为重要的就是选择优质的管材。本文是笔者多年经验的总结，仅供交流使用。
参考文献
[1]莫志劼.浅谈室外埋地供水管网爆管的原因及对策[J].广西城镇建设，2007（3）.
[2]张玉先，陈欣，张硕，李宪立，张敏，陆浩春.常州市大口径输水钢管爆管原因与对策研究[J].给水排水，2006（7）.
[3]范建宏.浅谈给水钢管内外壁的防腐[J].科技情报开发与经济，2005（22）.
[4]何芳，刘遂庆.供水管网爆管事故分析与对策探讨[J].管道技术与设备，2004（5）.
[5]饶细保.供水管线爆管原因分析和防治措施[J].有色冶金设计与研究，2004（2）.