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摘要:给水管道工程是基础设施建设中的重要部分,管道工程与人民生产生活息息相关。文章针对给水管网的布置、定线、安装与敷设进行分析,并对管道水压试验及冲洗消毒进行探讨研究。
关键词:管网布置;管线敷设;冲洗消毒
给水管网规划、定线是管网设计的初始阶段,其布置的合理与否直接关系到供水运行及水泵扬程的设置,对工程投资和管理维护也有很大影响,而管道水压调试验及冲洗消毒与人民生活又息息相关,对于市政施工人员关注这些环节就是关注工程长远效果。
一、给水管线敷设
市政给水系统应满足市政的水量、水质、水压及消防、安全给水的要求,给水管网的布置要求供水安全可靠,投资节约。
(一)给水管网布置
市政给水管网的布置形式主要有树状网和环状网两种。树状网构造简单、长度短、节省管材和投资;但供水的安全可靠性差,并且在树状网末端,因用水量小,管中水流缓慢,甚至停留,致使水质容易变坏,而出现浑浊水和红水的可能.环状网中,任一管道都可由其余管道供水,从而提高了供水的可靠性。环状网能降低管网中的水头损失,并大大减轻水锤造成的影响;但由于增加了管线的总长度,使投资增加。
市政给水管网采用何种布置形式应视具体情况,通过分析比较确定。规模较小的镇,可布置成树状网,从而减少一次投资费用;规模较大的镇,有条件时,宜布置成环状或环、树结合的管网。一般在市政建设初期,根据近期规划采用树状网布置,随着市政规模的扩大和用水量的增加,再逐步建设成环状网;在市政中心区和居民密集区,一般应布置成环状网,在郊区和次要地区可采用树状网。总之,在进行管网规划时,既要考虑供水安全,又要考虑供水的经济性;既要考虑近期,也要考虑远期,做到树状网和环状网相结合,在经济条件许可下,以环状网为主。
(二)管网定线
管网定线取决于城市平面布置,供水区的地形、水源和调节水池位置,街区和用户特别是大用户的分布,以及河流、鐵路、桥梁等的位置。所以,管网定线时需要考虑的要点如下:
1.输水管定线:(1)线路简短,保证供水安全,造价经济,尽可能沿公路敷设,少占农田,不占良田;(2)尽可能避免穿越铁路、公路、河流、沼泽、山谷等障碍物;(3)输水管的走向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致;(4)输水管尽可能充分利用地形条件,优先选择重力流输水;(5)不得间断供水工程,输水管要设两条或两条以上;(6)输水管应有一定的坡度,在输水管的高处要设排气阀,在低的地方设泄水阀;(7)输水管的选择应考虑远近结合,分期结合。
2.干管定线: (1)干管的布置要考虑水源、水塔等位置,应符合城市路网规划要求,沿原有道路和规划道路敷设;(2)干管尽可能地布置在较高的位置,保证对附近用户配水管中有足够压力,增加管道的供水安全性;(3)干管的间距根据街区情况,采用500~800m,干管隔一定距离设横跨管,其间隔考虑在800~1000m左右。其作用是保证关闭一些阀门时,能够供水;(4)在干管上充分考虑配水管的设置,留有接口。干管的布置也要考虑未来的发展,分期建设。在管线上要设附属设备,如闸阀(用来调节水量、检修)、消火栓;(5)供水区范围应根据规划原则确定,并将管线合理分布于全供水区,尤其注意高、远、偏等缺水地区。
(三)管网安装与敷设
管道安装前,管及管件摆放的位置便于起吊及运送和现场施工。沟槽地基、管基质量检验合格后管道方可安装。鉴于给水管线施工中多选用的是球墨铸铁管材,下面仅论述球墨管的安装与铺设:第一,管道安装时,从下游开始,承口朝向施工前进的方向进行。第二,采用橡胶圈柔性接口的球墨铸铁管,承口的内工作面和插口的外工作面须光滑,轮廓清晰,避免在施工中出现接口密封不严漏水的后果。第三,沿直线安装管道时,选用管径公差组合最小的管节组对连接,接口的环向间隙应均匀,承插口间的纵向间隙不应小于3 mm。第四,管节进入沟槽后,尽量避免与沟槽支撑及槽下的管道相互碰撞。管道安装时候,将管节的中心与高程逐节调整正确,安装后的管节进行复测,合格后方可进行下一工序的施工。第五,直径在DN200 mm以下管材的移动和下槽,通常不用机械。大直径管道用轮胎式起重机或三脚架和葫芦吊放。第六,球墨铸铁管安装轴线位置允许偏差在±30 mm,高程允许偏差在±20 mm。
二、管道水压试验及冲洗消毒
(一)管道水压试验
管道试压是管道施工中质量检查的重要措施,其目的是衡量施工质量,检查接口质量,暴露管材及管件强度、缺陷、砂眼、裂纹等弊病,以达到设计要求,符合验收规范。
1.试验压力值。一般来说,钢管为工作压力加上0.5 MPa,且不小于0.9 MPa。球墨铸铁管为当工作压力小于0.5 MPa时,试验压力应为工作压力的2倍;当工作压力大于0.5 MPa时,试验压力等于工作压力加上0.5 MPa。
2.试压前的准备工作。试压应该分段进行,试压管线不宜太长,否则很难排尽空气,影响试压的准确性;管道在部分回填土条件下进行试压,管线太长,查漏困难;在地形起伏大的地段铺管,须按照各管段实际工作压力分段试压;管线分段试压有利于对管线分段投入运行,可及早产生效益。试压分段一般采用500~1 000 m;管线转弯多时可采用300m~500 m;对湿陷性黄土地区的分段长度应取在200 m;管道通过河流、铁路等障碍物的地段须单独进行试压。
试压前必须排气,否则试压管道发生少量漏水时从压力表上就难以显示,压力表指数也不稳,致使下跌。排气孔通常设置在起伏的顶点处,对长距离水平管道上,须进行多点开孔排气。灌水排气须保证排出水流无气泡,水流速度不变。
为了观察管内压力升降情况,须在试压管段两端分别装设压力表,为此须在管端的法兰堵板上开设小孔,以便连接。
加压设备可视试压管段管径大小选用。一般当试压管管径小于300mm时,采用手摇泵加压;当试压管管径大于或等于300 mm时,采用电泵加压。
在试压过程中后背的支设很关键,因为管子堵板与转弯处会产生很大压力,后背支设不牢就会被强大的压力顶开,导致打压失败。
3.在打压过程中要注意观察压力表,水压升至试验压力后,保持恒压10 min,检查接口、管身无破损及漏水现象时,管道强度试验为合格。在试验压力下,10 min降压不超过0.05 MPa时,可认为严密性试验为合格;若超过0.05 MPa时,表明试验管段产生渗漏,应及时对试压管段接口及管身进行检查,发现渗漏点,可视渗漏部位渗水量予以补修,该更换的及时折旧更新。检查过后,应再对试压管段重复上述试验过程,直到落压值满足规定为止。
(二)管道冲洗消毒
管道冲洗是冲洗管内的污泥、脏水与杂物,排出水与冲洗水色度和透明度相同,既视为合格。冲洗水来自城市管网中的自来水,冲洗前先通知用户可能引起压力下降和水量不足,冲洗流速应大于等于1.0 m/s,以保证有足够的冲洗能量把管道中的杂物冲走。消毒通常采用含量不低于20 mg/L氯离子的清洁水浸泡24 h后,再次冲洗,直至水质管理部门取样化验合格为止。
三、结语
市政工程给排水管线的建设,关系到一个城市的发展和居民生活的稳定,而管线工程建设的施工工艺,又决定着这个城市的建设水平和发展后劲,因此,给排水施工技术人员,应当充分重视给排水管线的施工工艺。我们相信,随着技术的更新和新型材料的使用,,必定给管道施工注入新的活力,提供更大的施工操作空间,,促使管道施工迈向一个更高的台阶。
关键词:管网布置;管线敷设;冲洗消毒
给水管网规划、定线是管网设计的初始阶段,其布置的合理与否直接关系到供水运行及水泵扬程的设置,对工程投资和管理维护也有很大影响,而管道水压调试验及冲洗消毒与人民生活又息息相关,对于市政施工人员关注这些环节就是关注工程长远效果。
一、给水管线敷设
市政给水系统应满足市政的水量、水质、水压及消防、安全给水的要求,给水管网的布置要求供水安全可靠,投资节约。
(一)给水管网布置
市政给水管网的布置形式主要有树状网和环状网两种。树状网构造简单、长度短、节省管材和投资;但供水的安全可靠性差,并且在树状网末端,因用水量小,管中水流缓慢,甚至停留,致使水质容易变坏,而出现浑浊水和红水的可能.环状网中,任一管道都可由其余管道供水,从而提高了供水的可靠性。环状网能降低管网中的水头损失,并大大减轻水锤造成的影响;但由于增加了管线的总长度,使投资增加。
市政给水管网采用何种布置形式应视具体情况,通过分析比较确定。规模较小的镇,可布置成树状网,从而减少一次投资费用;规模较大的镇,有条件时,宜布置成环状或环、树结合的管网。一般在市政建设初期,根据近期规划采用树状网布置,随着市政规模的扩大和用水量的增加,再逐步建设成环状网;在市政中心区和居民密集区,一般应布置成环状网,在郊区和次要地区可采用树状网。总之,在进行管网规划时,既要考虑供水安全,又要考虑供水的经济性;既要考虑近期,也要考虑远期,做到树状网和环状网相结合,在经济条件许可下,以环状网为主。
(二)管网定线
管网定线取决于城市平面布置,供水区的地形、水源和调节水池位置,街区和用户特别是大用户的分布,以及河流、鐵路、桥梁等的位置。所以,管网定线时需要考虑的要点如下:
1.输水管定线:(1)线路简短,保证供水安全,造价经济,尽可能沿公路敷设,少占农田,不占良田;(2)尽可能避免穿越铁路、公路、河流、沼泽、山谷等障碍物;(3)输水管的走向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致;(4)输水管尽可能充分利用地形条件,优先选择重力流输水;(5)不得间断供水工程,输水管要设两条或两条以上;(6)输水管应有一定的坡度,在输水管的高处要设排气阀,在低的地方设泄水阀;(7)输水管的选择应考虑远近结合,分期结合。
2.干管定线: (1)干管的布置要考虑水源、水塔等位置,应符合城市路网规划要求,沿原有道路和规划道路敷设;(2)干管尽可能地布置在较高的位置,保证对附近用户配水管中有足够压力,增加管道的供水安全性;(3)干管的间距根据街区情况,采用500~800m,干管隔一定距离设横跨管,其间隔考虑在800~1000m左右。其作用是保证关闭一些阀门时,能够供水;(4)在干管上充分考虑配水管的设置,留有接口。干管的布置也要考虑未来的发展,分期建设。在管线上要设附属设备,如闸阀(用来调节水量、检修)、消火栓;(5)供水区范围应根据规划原则确定,并将管线合理分布于全供水区,尤其注意高、远、偏等缺水地区。
(三)管网安装与敷设
管道安装前,管及管件摆放的位置便于起吊及运送和现场施工。沟槽地基、管基质量检验合格后管道方可安装。鉴于给水管线施工中多选用的是球墨铸铁管材,下面仅论述球墨管的安装与铺设:第一,管道安装时,从下游开始,承口朝向施工前进的方向进行。第二,采用橡胶圈柔性接口的球墨铸铁管,承口的内工作面和插口的外工作面须光滑,轮廓清晰,避免在施工中出现接口密封不严漏水的后果。第三,沿直线安装管道时,选用管径公差组合最小的管节组对连接,接口的环向间隙应均匀,承插口间的纵向间隙不应小于3 mm。第四,管节进入沟槽后,尽量避免与沟槽支撑及槽下的管道相互碰撞。管道安装时候,将管节的中心与高程逐节调整正确,安装后的管节进行复测,合格后方可进行下一工序的施工。第五,直径在DN200 mm以下管材的移动和下槽,通常不用机械。大直径管道用轮胎式起重机或三脚架和葫芦吊放。第六,球墨铸铁管安装轴线位置允许偏差在±30 mm,高程允许偏差在±20 mm。
二、管道水压试验及冲洗消毒
(一)管道水压试验
管道试压是管道施工中质量检查的重要措施,其目的是衡量施工质量,检查接口质量,暴露管材及管件强度、缺陷、砂眼、裂纹等弊病,以达到设计要求,符合验收规范。
1.试验压力值。一般来说,钢管为工作压力加上0.5 MPa,且不小于0.9 MPa。球墨铸铁管为当工作压力小于0.5 MPa时,试验压力应为工作压力的2倍;当工作压力大于0.5 MPa时,试验压力等于工作压力加上0.5 MPa。
2.试压前的准备工作。试压应该分段进行,试压管线不宜太长,否则很难排尽空气,影响试压的准确性;管道在部分回填土条件下进行试压,管线太长,查漏困难;在地形起伏大的地段铺管,须按照各管段实际工作压力分段试压;管线分段试压有利于对管线分段投入运行,可及早产生效益。试压分段一般采用500~1 000 m;管线转弯多时可采用300m~500 m;对湿陷性黄土地区的分段长度应取在200 m;管道通过河流、铁路等障碍物的地段须单独进行试压。
试压前必须排气,否则试压管道发生少量漏水时从压力表上就难以显示,压力表指数也不稳,致使下跌。排气孔通常设置在起伏的顶点处,对长距离水平管道上,须进行多点开孔排气。灌水排气须保证排出水流无气泡,水流速度不变。
为了观察管内压力升降情况,须在试压管段两端分别装设压力表,为此须在管端的法兰堵板上开设小孔,以便连接。
加压设备可视试压管段管径大小选用。一般当试压管管径小于300mm时,采用手摇泵加压;当试压管管径大于或等于300 mm时,采用电泵加压。
在试压过程中后背的支设很关键,因为管子堵板与转弯处会产生很大压力,后背支设不牢就会被强大的压力顶开,导致打压失败。
3.在打压过程中要注意观察压力表,水压升至试验压力后,保持恒压10 min,检查接口、管身无破损及漏水现象时,管道强度试验为合格。在试验压力下,10 min降压不超过0.05 MPa时,可认为严密性试验为合格;若超过0.05 MPa时,表明试验管段产生渗漏,应及时对试压管段接口及管身进行检查,发现渗漏点,可视渗漏部位渗水量予以补修,该更换的及时折旧更新。检查过后,应再对试压管段重复上述试验过程,直到落压值满足规定为止。
(二)管道冲洗消毒
管道冲洗是冲洗管内的污泥、脏水与杂物,排出水与冲洗水色度和透明度相同,既视为合格。冲洗水来自城市管网中的自来水,冲洗前先通知用户可能引起压力下降和水量不足,冲洗流速应大于等于1.0 m/s,以保证有足够的冲洗能量把管道中的杂物冲走。消毒通常采用含量不低于20 mg/L氯离子的清洁水浸泡24 h后,再次冲洗,直至水质管理部门取样化验合格为止。
三、结语
市政工程给排水管线的建设,关系到一个城市的发展和居民生活的稳定,而管线工程建设的施工工艺,又决定着这个城市的建设水平和发展后劲,因此,给排水施工技术人员,应当充分重视给排水管线的施工工艺。我们相信,随着技术的更新和新型材料的使用,,必定给管道施工注入新的活力,提供更大的施工操作空间,,促使管道施工迈向一个更高的台阶。