探究市政给排水工程关键施工技术

(整期优先)网络出版时间:2024-03-01
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探究市政给排水工程关键施工技术

谭勇

  湖南路桥建设集团有限责任公司  湖南长沙  410000

摘要:随着城市化进程的加速和人口的不断增长,市政给排水工程作为城市基础设施的重要组成部分,对于保障城市正常运行和居民生活质量具有至关重要的作用。给排水工程不仅涉及城市供水、排水、污水处理等多个方面,而且直接关系到水资源的合理利用、环境保护以及公共卫生安全。通过不断研究和改进施工技术,降低工程成本,提高市政给排水工程的施工质量。

关键词:市政工程;给排水;施工技术

引言:新时期背景下,市政给排水工程关键施工技术的研究和应用显得尤为重要,不仅影响着工程的质量和效率,还关系到工程的经济效益、社会效益和环境效益。通过对关键施工技术的高效应用,能减少对环境的负面影响,在给排水设计及施工环节中加大控制力度,为构建更加安全、高效、可持续的城市水环境作出贡献。

一、工程概况

某城市为提高城市的给排水能力,改善城市的生态环境,启动一项大型的市政给排水工程。该工程总长约6公里,宽约30m,主要目标是建设一个高效、可靠的给排水系统,以满足城市日益增长的用水需求,同时解决城市内涝、污水排放等问题。

给水系统主要包括取水、净水、输配水等环节。取水是从水源中取水;净水是通过一系列的物理、化学、生物等方法对原水进行处理,使其达到饮用水标准;输配水是将处理后的水输送到用户家中。

排水系统主要包括污水的收集、运输、处理和排放等环节。设计时需考虑如何有效地收集和运输污水,并处理和利用污水中的能源和资源。

该项工程还在前期准备阶段细致分析,通过细致勘查,获取可靠数据,还能结合工程建设及给排水设计需求对管道回填土方量精准计算(如表1所示),为工程成本及质量控制提供可靠依据。

表1  管道回填土方量计算

管径DN

钢管(m3/m)

铸铁管(m3/m)

砼管(m3/m)

钢管(m3)

铸铁管(m3)

砼管(m3)

500-600

0.21

0.24

0.33

0

0

601-800

0.44

0.49

0.6

0

0

801-1000

0.71

0.77

0.92

0

0

小计

89

0

合计

89

挖填土方量总计

178

备注:(1)DN500以下的管沟回填土方量不扣除管道所占体积;

(2)DN500以上的管沟回填土方量按表格内容进行相应处理。

二、关键施工技术

(一)管道施工技术

1、管道材料选择与检验

在市政给排水工程中,管道材料的选择与检验至关重要。合适的管道材料能承受长期的水流冲刷、化学腐蚀等,确保给排水系统的长期稳定运行。现阶段市政工程排水管一般采用HDPE管(钢纤维环绕波纹管),具有很高的耐腐蚀性,能抵抗各种化学物质的侵蚀,可以长期保持管道的完整性。

此外,管道材料在进场前需进行严格的检验,确保其质量符合相关标准。检验内容包括材料的外观质量、尺寸精度、材质成分等[1]。对于特殊管道材料,如:耐腐蚀材料,还需进行相应的耐腐蚀性能测试。

例如,该项工程使用HDPE管材料,在材料进场前对材料的标准数值记录与分析(如表2所示),有助于后续施工的成本及质量控制,还关系给排水的效果,更好地满足市政工程设计与建设需求。

表2  HDPE管材料标准参数

公称通径mm

内径mm

外径mm

最小弯曲半径(mm)

公称压力(MPa)

静态

动态

一层网套

二层网套

三层网套

4

4

7

35

80

32

42

/

6

6

10.4

50

110

23

32

/

8

8

12.4

65

145

23

32

/

10

10

14.4

80

180

23

32

/

12

12

18.5

95

215

23

32

/

15

15

20.6

120

270

21

25

/

18

18

24.6

145

325

16

25

32

20

20

26.6

160

360

16

15

25

25

24

32.7

175

400

10

10

15

32

30

41

225

510

6.3

6.3

10

40

40

50

280

640

4.0

4.0

6.3

50

50

62

350

800

2.5

4.0

6.3

65

62

75

390

845

2.5

4.0

6.3

80

88

104.5

480

1000

2.5

4.0

6.3

100

110

131

600

1200

2.5

4.0

6.3

125

133

153

750

1500

2.5

4.0

6.3

150

154

177

900

1800

1.6

2.5

4.0

175

176

203

1000

2000

1.6

2.5

4.0

2、管道铺设与连接方式

管道铺设是市政给排水工程中的重要环节,直接影响着工程的施工质量和后期运行。在管道铺设前,制定详细的施工方案,包括管道的走向、埋深、基础处理等[2]。对于不同类型的管道,采用不同的铺设方法。例如,对于大口径的排水管道,采用人工或机械挖掘的方式;对于小口径的给水管道,采用定向钻孔或顶管施工等非开挖技术。

管道连接方式也是关键技术之一。对于不同材料的管道,采用不同的连接方式。例如,铸铁管通常采用承插连接或法兰连接;钢管采用焊接或法兰连接;PVC管和PE管采用热熔或胶合连接等。在施工过程中,确保管道连接的密封性、牢固性和可靠性,以防止出现渗漏或断裂等现象。

3、管道试压与验收

在管道施工完成后,需进行试压测试,以检查管道的强度和严密性。根据给排水工程的设计要求和相关规范,选择合适的试压方法(如:水压试验、气压试验等)对管道进行加压测试。在试压过程中,要密切关注管道的状况,及时发现并处理渗漏、变形等问题。试压合格后,方可进行验收,并交付给排水系统投入使用。

(二)泵站施工技术

1、泵站选址与布局

泵站在给排水工程中起到重要的提升和输水作用。因此,合理的选址与布局至关重要,在选择泵站的位置时,要考虑地形、地质、水流等因素,确保泵站能够有效地将水输送到目的地[3]。同时,泵站的布局也要根据工程的需求和规模进行合理规划,以满足水量、水压等要求。

2、泵站设备安装与调试

泵站设备的安装与调试是泵站施工技术的核心环节。在安装过程中,需确保设备的稳定性和可靠性,严格按照设计图纸和施工规范进行安装。对于大型的泵站设备,要采用预制或模块化安装方式,以提高施工效率。安装完成后,进行严格调试,检查设备的运行状态和性能参数,确保其正常运行。

3、泵站运行与维护

泵站在运行过程中需制定合理的运行方案,根据实际需求调整泵站的运行参数,确保泵站能够高效地工作[4]。同时,定期的维护和保养也是必不可少的,可以及时发现并处理设备存在的问题,延长设备的使用寿命。

例如,该项工程使用一体化预制泵站(如图1所示),了解不同筒体直径,有针对性地设计进水流量、筒体高度、水泵数量、进水管径、出水管径等,强调各项参数的准确性及可靠性(如表3所示),也会为工程给排水的泵站运行及维护提供基础保障。

图1  一体化预制泵站组成结构

表3  一体化预制泵站相关参数

筒体直径(mm)

进水流量(m'/h)

筒体高度(m)

水泵数量(台)

进水管径(mm)

出水管径(mm)

Φ1000

≤50

≤10

2

DN100-300

DN80-100

Φ1200

≤100

≤12

2

DN100-300

DN80-150

Φ1400

≤150

≤12

2

DN200-400

DN100-200

Φ1600

≤200

≤12

2/3

DN200-500

DN100-200

Φ2000

≤400

≤16

2/3

DN300-600

DN150-300

Φ2500

≤1200

≤16

2/3

DN400-600

DN150-300

Φ3000

≤2000

≤16

2/3

DN400-800

DN200-400

Φ3500

≤2500

≤16

2/3

DN600-1000

DN300-500

Φ3800

≤4800

≤16

2/3

DN600-1200

DN400-700

(三)水处理施工技术

1、水处理工艺选择与设计

水处理是给排水工程中的重要环节,其目的是去除水中的杂质、有害物质和异味等,使水质达到规定的标准。在选择水处理工艺时,根据原水水质、处理要求和处理规模等因素进行综合考虑,选择合适的水处理工艺[5]。同时,还需进行详细的水处理设计,包括反应池、沉淀池、过滤池、消毒装置等的设计与布局,确保水处理系统能够高效地工作。

2、水处理设备安装与调试

水处理设备的安装与调试是水处理施工技术的核心环节。根据水处理工艺和设计要求,选择合适的水处理设备,并严格按照施工规范进行安装。对于大型的水处理设备,采用预制或模块化安装方式,提高施工效率。安装完成后,进行严格的调试,检查设备的运行状态和性能参数,确保其正常运行。

3、水处理系统运行与优化

水处理系统的运行与优化也是水处理施工技术的重要环节。在运行过程中,制定合理的运行方案,根据实际需求调整水处理设备的运行参数,确保水处理系统能够高效地工作。同时,定期对水质进行检测和分析,根据水质的变化情况对水处理工艺和设备进行调整和优化,提高水处理效果和降低运行成本。

该项工程根据原水水质、水量变化以及处理要求,制定合理的水处理系统运行方案,包括设备的启停时间、药剂投加量、反冲洗周期等参数的设定,确保水处理系统能够在经济、高效的状态下运行。通过在关键处理环节安装在线监测设备,实时监测原水、出水以及各处理单元的水质指标,如:pH值、浊度、余氯等,及时发现水质异常,为调整运行参数提供依据。再根据在线监测数据和历史数据,定期调整加药系统的参数,如:药剂种类、投加量等,确保药剂的合理使用和出水水质的稳定。

(四)施工过程中的环保措施

1、减少施工对环境的破坏

在市政给排水工程施工过程中,采取一系列措施减少对周围环境的破坏。首先,合理规划施工场地,减少对周围植被和土地的破坏。其次,优化施工方法,采用环保型的施工工艺和技术,以减少对环境的负面影响[6]。此外,加强施工现场的管理,确保施工材料和设备的堆放有序,防止乱堆乱放导致的环境破坏。

2、降低施工噪音和粉尘污染

施工过程中产生的噪音和粉尘是常见的污染源。为降低这些污染,选用低噪音的施工设备,采取有效的隔音措施,以降低施工噪音。或者采用喷雾、洒水等方式控制施工现场的粉尘飞扬,减少粉尘污染。此外,对于施工垃圾应及时清理,防止长期堆放导致的二次污染。

该项工程在采购施工设备时,优先选择低噪音、高效率的设备,从根本上减少噪音的产生;对于噪音较大的设备,采取隔音罩、隔音墙等隔音措施,减少噪音的传播;在易产生粉尘的作业环节,如:土方开挖、破碎等,采用喷水、洒水等湿法作业方式,有效抑制粉尘的飞扬;对于暂时无法进行绿化或硬化的裸露土方,采用防尘网、防尘布等进行覆盖,减少风蚀和水蚀产生的粉尘;对施工区域内的道路进行定期清扫和洒水,保持道路清洁湿润,减少车辆行驶产生的扬尘;在施工现场周边设置围挡和防风屏障,减少粉尘向外部环境的扩散等。

3、合理利用资源和节约能源

市政给排水工程施工应注重资源的合理利用和能源的节约。一方面,在施工过程中尽量采用可再生资源和环保材料,减少对自然资源的消耗。另一方面,优化施工工艺和流程,提高施工效率,减少能源的浪费。此外,结合太阳能、风能等可再生能源,为施工提供绿色、可持续的能源。

结语:

给排水工程作为城市基础设施的重要组成部分,对于保障市民的正常生活和城市的可持续发展具有重要意义。通过关键施工技术的掌握和应用,能提高给排水工程的施工质量,确保其安全、稳定、高效的运行。此外,市政给排水工程是一个系统工程,涉及多个领域和学科的知识,还需加强各单位的合作与交流,推动给排水工程与其他相关领域的协同发展,从而创造更大的经济效益。

参考文献:

[1]孙胜杰,张赟.基于FLAC3D的市政给排水长距离顶管顶推力计算方法及质量控制要点[J].工程技术研究,2022,7(22):85-87.

[2]王成.市政给排水施工中的非开挖顶管施工技术[J].智能城市,2021,7(22):137-138.

[3]薛飞.市政给排水施工技术要点与分析[J].工程技术研究,2021,6(02):82-83.

[4]秦海瑞.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J].居舍,2020,(35):41-42+46.

[5]张娇,张富君.市政给排水施工技术及质量控制措施分析[J].住宅与房地产,2020,(33):157+162.

[6]张红梅.新时期市政给排水施工技术以及质量控制的有效措施[J].水利科学与寒区工程,2020,3(04):178-180.