城市给排水工程中钢管的应用分析

朱琳

【摘 要】随着城市用水量的不断增加，原来传统的城市供水管道建设模式已经很难满足当前人们的生活所需，因而要采用新的管道材料以及新技术加强城市供水管道的建设。本文主要以某城市的给水管道工程为例，分析了钢制管道的特点以及工程项目的实际情况，然后制定出合理的施工方案，以便可以适应软土地基经常会出现较大变形的情况，并且作者还探讨了钢制管道的施工工艺以及工程监管方面的注意事项，从而为工程的顺利完工提供安全保障。

【关键词】城市给排水；供水；钢制管道

0.前言

目前，我国城市供水管网在役的管道普遍存在着管道材料差、施工水平低、防腐涂层老化、维护管理不善等诸多问题，导致城市供水管网的事故不断，对人们生活、工业生产和城市管理造成重大的影响。随着我国经济的高速发展，城市人口越来越多，工业和居民生活用水的需求量越来越大，城市用水问题逐渐成为困扰城市发展的重要因素。因此，需要通过提高供水管网覆盖率和扩建速度来弥补城市供水短缺的现状。

1.城市供水管道的选择及钢制管道的特点

1.1钢制管道的特点

钢制管道一般是用Q235碳素镇静钢为原料加工生产的，由于其具有较大的机械强度，可以承受较大的内外压力，可以制作成直径超过800mm的输水管道，是目前我国最为常用的大口径埋地管道之一。将钢制管道用于长江中下游软土地基中，可以利用钢材的自身抗拉强度来抵消管道因地基不均匀沉降造成的较大轴向力，具有良好的适应地基变形的能力，但钢制管道也存在耐腐蚀性较差、防腐施工繁琐、运输困难、工程造价较高等缺点。

1.2城市供水管道的选择

我国幅员辽阔，各地区的地形、地质、自然条件和社会经济条件各不相同，在对城市供水管道的应用上也存在一定的差别。随着科学技术的进步，给水管道的管材也十分丰富，除了传统的钢管、球墨铸铁管、预应力钢筋混凝土管、钢套筒预应力混凝土管、UPVC塑料管等，还出现了玻璃夹砂管、高密度聚乙烯管、钢骨架复合管、不锈钢衬里复合管、不锈钢外缠复合管等多种管材，但在城市供水长距离、大流量输送的大口径管道主要还是以钢管、球墨铸铁管、预应力混凝土管、玻璃钢复合管为主。城市供水管道的选择必须在对各种管材的优缺点和适用条件充分了解的基础上，根据管道的工作压力、输水距离、工程地质情况、外部荷载、环境介质、施工技术等进行技术性选择，并根据管材造价、使用寿命、运输方便等因素进行经济性比选，从而进行确定出适合工程具体情况的管道类型。

2.钢制管道的施工技术及管理

城市供水管道施工的基本流程大致相同，但在工程施工中，还应根据工程的具体情况和管材的施工要求进行，同加强施工管理，才能保证供水管道工程的施工质量。

2.1钢制管道的施工技术及要点

城市供水管道种类繁多，各种管道的施工存在一定的差异，但大都都是按照放样、管沟挖掘、管道安装施工、回填砂土、管线试压、管道冲洗等基本流程进行施工。

在管道施工前，应组织有关施工人员进一步熟悉工程施工图纸及操作要求，进行设计、施工、道路建设情况的交底，并根据施工的技术要求对机械和原材料进行检查。此外，还应对工程现场的水位、标高及地下设施等进行核实，并安排好土方、材料的运输路线。

为方便管道的土体的回填、压实及接头的安装，管道沟槽底部宽度应按照一定的要求，当管沟深度小于3m时，管沟底宽按照管道外径与沟底加宽系数之和进行确定，当沟槽深度在3～5m之间时，沟底宽度应加宽0.2m。为便于管道的连接，在管道挖土时还应预留接头工作坑。本工程中管道埋设深度为1.2m，管道外径810mm，因此管沟底宽应取860mm，管沟边坡按1∶1放坡。

由于本工程的挖土工作量较大，采用挖掘机在划定的范围内进行挖土，将靠近划定线边缘10cm的土体预留，采用人工开挖的方式进行施工，由于本地区土质较差，无法用于道路的施工中，需要将多余土体全部外运。沟槽的开挖时不能破坏原状土，并采用分段排水法排除沟槽内的积水，但由于本工程基础松软，还应采用水泥浆对基础进行加固，待基础强度满足要求后，再用米砂回填，并保证管沟的高程符合要求。管道安装时，应根据场地的实际情况选择吊装机械，当场地狭小时，可以采用挖土机进行吊装中，由于本工程给水管道的施工场地宽阔，采用16 T汽车吊进行吊装施工。待管道都安要求吊装到位后，需要对各管道进行焊接。为保证钢管的焊接质量，在焊接前，应用磨光机将钢管焊接部位表面及周围10mm范围都打磨干净，并检查管端端面的坡口角度、钝边、间隙等，焊缝在接头处应错开，错开的间距不得小于100mm。环焊缝隙采取双面多层焊接成型，并按照先外后内原则进行焊接，对于有加固环钢管的焊接，环向焊缝与加固环错开间距不应小于100mm，组合钢管固定口焊接及两管段间的闭合焊接，不应温差过大。焊接完成后，还应对焊接质量进行检查。

沟槽回填应与管道的压力测试同步进行，当回填深度达到）管顶以上0.5m、接口部位敞露时，用水压试验初次检查管道的强度和严密性，当填土全部回填时，进行末次水压试验试验，待试验合格后还应用给水管道进行通水冲洗，直至排出口的水色、透明度与入口处目测一致时，对管道系统内装有的水表或者其他仪表，冲洗时将加以保护，以防止堵塞或者损坏。待冲洗完成后，还应用含有游离氯的水进行消毒，并保持24h以上，最后再用生活饮用水冲洗。

2.2钢制管道的施工管理

城市供水管道施工中，应坚持质量第一的方针，严格按照工程的设计文件和设计图纸进行施工，并做好施工中各道工序的自检工作，保证管道工程施工中的质量问题能够被及时发现和解决，从而保证管道工程的施工质量。安全是工程施工的重要内容，城市供水管道施工前，应先查清地下设施分布情况，并在施工现场周围设置护栏及施工标志，各施工人员应按照安全管理规定的要求进行施工作业。通常城市管道的工程施工期均十分紧张，在工程施工前，应制定详细的作业计划，做好原材料的加工、运输、储存工作，并加强施工机械的维护，通过科学合理地安排机械和施工人员，有效控制工程的施工进度，确保工程的工期要求。此外，在市政工程施工中，还应采取多种措施尽量减少对居民出行和生活的影响。

2.3钢制管道的防腐技术

由于本工程所在地区的地下水位较高，钢管的外层受土壤及地下水的腐蚀影响较大，必须进行严格的防腐保护。在钢管外层可以采用环氧煤沥青防腐层、富锌涂料、高氯化聚乙烯防腐蚀涂料、橡胶及其改性防腐涂料、玻璃磷片衬里防腐涂料等进行防腐处理。钢管内防腐除处理可以减少水环境的电化学腐蚀，还可以改善管道的水力条件，但由于给水管道的防腐不能污染水源，必须采用无毒的防腐材料，可以采用液体环氧涂料、酚醛树脂涂料、锌加涂膜镀锌等。实际上，金属表面的防腐绝缘层不可能做到绝对可靠，还需要采用电化学保护法对防腐层的缺陷进行弥补，可以通过采用加电流阴极保护、牺牲阳极阴极保护和排流保护等方法抑制腐蚀反应的产生。

3.结语

总之，钢制管道的强度比较高，抗变形能力比较强，加上施工比较便利，因而呗广泛应用于城市的给排水工程中。然而鉴于每个城市的地形、地质以及社会经济条件各方面存在着很大的差距，所以在钢制管道的实际施工过程中，要结合城市给排水工程的实际情况选择合适的管道类型以及施工技术。此外整个钢制管道施工过程中，要加强对管道焊接工作的重视，一些地质情况比较特殊的区域，还需做好管道防腐工作，以免影响到钢制管道使用寿命。 [科]