长距离输水管道施工技术研究

    李苑红

    

    摘?要：随着城市建设发展，人们对用水质量提出了更高的要求。为了有效解决人们饮用优质水源问题，需要从较远的地区长距离输送原水、优质水到城镇用户。而长距离输水管道施工面临地形复杂、水流条件繁杂、管道长、施工周期长等问题，施工技术有其特殊性，施工质量起关键作用。本文对长距离输水管道的工程特点、施工前期、施工过程、施工难点、防护措施进行分析研究，以确保能够施工安全、用水安全。

    关键词：长距离;输水管道;管道施工;施工技术;施工难点

    文章编号：2095-4085（2020）08-0057-02

    长距离输水管道工程是指距离超过10km的用管（渠）道输送原水、清水的建设工程。一般包括输水管（渠）道、加压泵站、管道穿越障碍物措施、附属设施和管道附件等内容。输水方式按敷设方式分：明渠输水、暗渠输水;按加压形式分：无压重力输水、有压重力输水、加压输水、重力和加压组合输水等。

    1?长距离输水管道工程的特点

    1.1?管道管理方便

    长距离输水管道工程主要是通过输水管道来提供水资源，由于管道长期埋于地下，水资源被很好的密封起来，在输水过程中几乎没有出现渗漏或是蒸发现象，这在一定程度上使水资源得到了良好保护，并得到有效的利用。同时，管道埋在地下，可以避免发生偷水现象，也可以减少现场巡查力度，有利于施工单位的管理。

    1.2?节约土地资源

    输水管道虽然会永久性的占用安全监测用房、气阀井等建筑用地，但是只是少量占用，大部分是临时搭建的构筑物、施工设施，因此管道建设占用的土地资源是十分之少。这在一定程度上有效节约了土地资源，为城市建设增加了可利用空间，有利于城市发展建设。

    2?施工技术要点

    2.1?管材选取

    管材选取时，应符合现行国家标准《生活饮用输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T 17219的规定。同时对招标单位进行严格管理，监督其必须具备和办理商品检验报告以及产品质量合格书。施工进行之前，一定要确保材料以及设备的质量符合施工项目的要求，其次还要明确好相对应的责任，确保工程能够安全有效进行。

    2.2?测量放线

    进行输水管道施工之前，应当实行好设计单位、施工单位、监理单位三方图纸会审。必须由施工单位技术人员做好现场交接和技术交底，并做好会议记录和实际工作记录。在施工前期，将管道施工沿途的障礙物切实清除到位，有效保证施工的连续性。按照施工图纸进行桩号寻找，确保工程施工的准确无误。施工作业带一般以14m到18m为宜，不能够太短，否则会影响施工效果和加长施工周期。作业带也不能够太长，以免浪费土地资源。施工单位按照施工图纸并根据实际情况打好百米桩，实行放线。

    2.3?管道敷设

    输水管道敷设的位置应与建筑物、铁路、其他管道保持一定的距离，其距离不小于现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013的规定。输水管道一般敷设在污水管上方，如果必须在下方时，输水管道外应加密封性能好的管套，管套两端采用防水材料封闭，管套伸出交叉管的长度每边不应小于3m。输水管道与污水管道平行设置时，两者管外壁净距不应小于1.5m。输水管道与给水管道交叉时，其净距不应小于0.15m。

    输水管道埋设的深度应根据地质条件、冰冻情况、外部荷载、管材强度、与其他管道交叉等因素确定。在土壤承载力较高、地下水位较低的地区，管道可埋设在管沟的天然地基上。在土壤松软的地区，应对管道进行基础处理，宜采用混凝土基础。在岩石或半岩石的地区，管底应铺垫厚度为100mm～200mm的砂垫层。露天管道应安装可调节管道伸缩的设施，并采取防冻保温措施。

    2.4?管道基础处理以及沟槽支护

    在施工过程中，管道基础处理按深度不同分为三种情形，即1m以内、1m到4m之间和4m以上范围，不同情形采取不同的操作步骤，如表1所示。另外，在管道敷设过程中遇到大面积的湖泊或者池塘时，应采用钢筋混凝土支架跨越式管道，而钢筋混凝土则采用钻孔灌注桩的方式捣制。管道基槽开挖之后必须做好防护工作。基槽坑边等支护搭接必须认真落实到位，确保施工基槽边没有重型设备或机械过往和停放，更加不能够堆放废弃物品，保障施工基坑的安全和稳定。

    2.5?阀门安装

    施工人员应按照有关施工技术规范要求，对阀门进行科学合理的安装和仔细检查，特别是高压阀门和中压阀门，要根据施工现场阀门的内部结构形式以及管道介质，判断好施工安装方向和阀杆方向。进行阀门压力测试之前，需要了解阀门与管道之间的连接形式。以螺纹或法兰方式进行连接的时候，应先关闭阀门。以焊接方式进行连接的时候，应先开启阀门。

    2.6?水锤的防护技术与安全技术措施

    在管道施工过程中，用压力流进行输水时应运用调压井、水锤消除器、旁通管泄压等形式来预防水锤对水泵站的危害。在施工现场，施工人员应当将管道布置为高点，同时设立相对应的排气阀，在水平间距800m范围内设置。

    在停泵水锤的防护措施上，由于各种外部因素影响，可能会频繁地开关水泵或阀门，因此我们可以在水泵的出口处安装电动止回蝶阀，从而有效减小水锤的压力，防止大量水流倒泄，进一步减少供水机组的倒转现象。我们还可以在管道上安装压力波动预止阀。预止阀可以减小因水泵开启、关闭以及断电等原因引起停泵而造成的压力波动，从而有效保护水泵管网系统。在实际施工过程中，很难做到整体危害被全部清除，因此，进行科学合理以及安全可靠的防护措施十分有必要。

    3?施工难点分析

    3.1?管道故障

    长距离输水管道在施工过程中极易出现各种类型的管道故障，例如由于温度突变和材料质量等因素导致的管道突然爆裂，包括管壁爆裂、接口损坏、人为损坏、阀门工作失灵等情况。在输水运行中，也会经常发生管道爆裂，原因之一是管道基础出现不平衡沉降、导致承接口处断裂，造成漏水现象。可防可控的是施工人员经常检查阀门，残旧的要及时进行更换。由于阀门主要是金属构造，虽然在安装之前已经做了一些防氧化防锈蚀的工作，但是长期使用必然会导致磨损。或由于污染物堆积过多，导致阀门失灵。所以需要经常检修，及时更换。当管道突然发生故障时，施工人员要及时到达现场，根据故障类别来制定解决方案，迅速进行抢修，尽早恢复居民用水。

    3.2?管道中存有气体

    输水管道中会存有很多气体，引起用户供水水压不稳定，造成安全隐患。用户在使用的时候会突然快速关闭阀门，或者突然降低水流量，引起管道内部产生真空环境，气体不能够有效排出，从而导致管道出现水阻增大以及管内压力突增的情况，用户供水不能够正常进行。因此，对管道中存在的气体运动规律进行有效研究并预测其危害，根据产生危害的原因进行有效预防，采取科学合理的措施解决，对长距离输水管道施工具有重要意义。

    4?结?语

    长距离输水管道施工由于工程较为复杂，对质量的要求也较为严格，在输水运行中，一旦发生事故会导致非常严重的后果，因此不仅要做好施工现场的把控，还要严控施工过程、有效防护管道设施。

    参考文献：

    [1]张毅鹏，刘梅清，刘志勇，等.长距离输水管道事故停泵水锤防护方法分析[J].中国农村水利水电，2018，（08）：203-208.

    [2]王明智，张楠，谢丽清，等.长距离输水工程管道水压试验技术分析[J].河北水利，2014，（04）：34.