（中鐵二十局集團安哥拉國際有限責任公司，陜西西安 710016）

城市化進程持續(xù)推進，對城市供水管網(wǎng)的供水量及品質(zhì)均提出更高的要求，而部分城市的現(xiàn)狀供水管網(wǎng)系統(tǒng)存在效率低、供水質(zhì)量欠佳等局限之處，與城市發(fā)展需求形成矛盾。對此，亟須以城市供水管網(wǎng)的現(xiàn)狀為立足點，探討相關(guān)優(yōu)化策略。

1 工程概況

奎托供水項目原水管道采用承插式球墨鑄鐵管FFD PN16 DN500，長約4.5 km，水泵提升壓力供給。

原水凈化處理后，重力自流供至市區(qū)R1蓄水池，再供至RP蓄水池。配水支管網(wǎng)采用HDPE PE100 DN63～DN400，約90 km，入戶5 250戶。

2 市政供水管網(wǎng)工程施工要點

2.1 現(xiàn)場交樁

建設單位確定標高點、中心點等相關(guān)數(shù)據(jù)，將其完整轉(zhuǎn)交給施工單位，以便后續(xù)工作可有序開展。為確保施工的精確性，要求現(xiàn)場交樁點必須經(jīng)過規(guī)劃部門的審核，閉合差需要被控制在許可范圍內(nèi)。現(xiàn)場交樁過程中應加強對交樁點的防護，避免受損。組織勘察作業(yè)，目的在于揭露現(xiàn)場既有地下管網(wǎng)的分布情況，并多途徑收集資料，對現(xiàn)場建設條件形成全面認識，作為制定施工方案的基本依據(jù)。

2.2 現(xiàn)場踏勘

經(jīng)過測量后確定供水管網(wǎng)敷設過程中的地形情況，根據(jù)所得信息繪制圖表，供施工人員參考，同時需形成完整的書面記錄，以作為工程結(jié)算的基本依據(jù)。測量過程中應充分關(guān)注既有建（構(gòu)）筑物的分布情況，穿越障礙物時需要將具體內(nèi)容告知建設等相關(guān)部門，經(jīng)過簽字確認后采取合適的措施，協(xié)調(diào)好供水管網(wǎng)與建（構(gòu)）筑物的空間關(guān)系。

2.3 測量放線

以設計圖紙為準，完成溝槽測量放線工作。結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)以及工程規(guī)范，經(jīng)計算后確定放坡寬度，同時測放溝槽低寬線和開挖邊線。對各測量放線結(jié)果進行全面檢查，以便為后續(xù)溝槽開挖作業(yè)提供參照基準。

2.4 開挖溝槽

溝槽開挖質(zhì)量將直接影響到市政供水管網(wǎng)的最終施工效果，需嚴格控制溝槽開挖尺寸。以前一節(jié)段的放線結(jié)果為依據(jù)合理開挖，開挖期間利用經(jīng)緯儀和水準儀等設備檢測，確定標高和中心線的具體值，將所得結(jié)果與設計要求展開對比分析，要求兩者完全重合或是產(chǎn)生的誤差在許可范圍內(nèi)。

2.5 溝槽質(zhì)量檢驗

經(jīng)過溝槽的開挖作業(yè)后，若實測標高和中心線均滿足要求，則由施工人員全面清理溝槽，保證其維持潔凈的狀態(tài)。施工單位會同監(jiān)理單位等部門共同組織溝槽施工的驗收工作，例如槽底的寬度、平整度、放坡情況、安全防護措施等方面，均要滿足要求，否則需及時整改。

2.6 砂墊層施工

根據(jù)要求掛線，依次為基準將中粗砂鋪設到位，應保證各部分的厚度具有均勻性，同時坡度需達標。砂墊層施工期間需加強質(zhì)量監(jiān)督管理，及時發(fā)現(xiàn)厚度、平整度等方面的不合理之處，快速將其處理到位，避免因某部分施工質(zhì)量不到位而導致后續(xù)出現(xiàn)大范圍返工的情況。

2.7 安裝管道

經(jīng)上述流程后，則正式進入供水管道安裝環(huán)節(jié)。施工前需檢查溝槽地基的處理效果以及管材的質(zhì)量情況，達標后方可安裝管道。按順序依次將成型的管節(jié)下放至溝槽內(nèi)，期間需嚴格控制管材的位置，避免管材與槽壁刮碰的情況。溝內(nèi)運輸管道時采取防護措施，避免管道干擾原狀地基。從下游開始安裝管道，按施工方向逐步推進。管道安裝期間及時檢測，根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整好管節(jié)的中心和高程，在確保本段管道安裝到位后方可安裝下一節(jié)管，按照此方式重復操作，直至所有管道均安裝到位為止。

由于管道安裝期間易出現(xiàn)雜物混入的情況，此時需及時清理。各管道需緊密連接，以構(gòu)成完整的管網(wǎng)系統(tǒng)。地面坡度超15%時將加大施工難度，在機械設備運行期間應采取防護措施，以免出現(xiàn)側(cè)翻現(xiàn)象。柔性接口管道安裝過程中，遇縱坡超18%的區(qū)段時，需采取防滑措施；剛性管道安裝期間，縱坡超過35%時依然需采取防滑措施。此外，管道安裝期間需逐個檢查管道閥門，及時發(fā)現(xiàn)問題并處理。

3 城市供水管網(wǎng)優(yōu)化設計的基本原則及方法

供水管網(wǎng)的優(yōu)化設計需以城市各領(lǐng)域用水需求為導向，實現(xiàn)彈性設計，以滿足后續(xù)的擴容需求。設計階段兼顧供水區(qū)域內(nèi)的各類管網(wǎng)，切實保證供水質(zhì)量及供水數(shù)量。避免冗余設計，提高管網(wǎng)的獨立性，以免因局部供水異常而引發(fā)大范圍供水癱瘓的情況。此外，做好對管線敷設方案的優(yōu)化工作，減小對城市其他建（構(gòu)）筑物的干擾，降低成本。

管道施工主導工程的核心內(nèi)容為DN500、DN600球墨鑄鐵供水主管網(wǎng)的安裝，兼顧入戶配水管網(wǎng)施工需求，兩者采取平行施工模式；主管網(wǎng)分為兩個施工段，遵循平行施工原則，具體包含土路施工段的原水管道和供水主管道、公路施工段的供水主管道和HDPE管。

管道施工期間遇大坡度斜坡區(qū)時，按自下而上的方式有序安裝到位；以管網(wǎng)沿線地形起伏狀況為基本依據(jù)，分段有序完成工作面的開挖作業(yè)，以便管道可快速安裝到位。每間隔1 000 m左右組織試壓（為確保試壓結(jié)果的可靠性，間隔距離不宜過大），用于分析管道的運行狀況，實測指標滿足要求后即可回填管道。

（1）挑選恰當?shù)墓懿摹?/p>

管材種類各不相同，有金屬與非金屬之分，在這兩類下也分為多種，且我國供水網(wǎng)領(lǐng)域在這方面的研究尚不成熟，有必要加強管材選擇方面的研究。此外，所選管材要達到安全性、可靠性、衛(wèi)生環(huán)保等要求，更好為城市建設服務。

（2）提升漏滴檢測水平。

供水管網(wǎng)探漏是一項系統(tǒng)性的工作，進行檢漏時，必須制定有效的分析方案，綜合分析供水管網(wǎng)損壞情況，只有全面、準確地了解管道情況，才能做好管道更換維修工作，大幅度提升供水質(zhì)量，避免出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象。同時，要為供水管網(wǎng)配置相關(guān)的探漏設備，加強測工作者專業(yè)知識和業(yè)務水平的培訓，加強檢測效率，對獲得準確地檢漏側(cè)漏信息具有重要的意義。此外，應組織相關(guān)人員進行巡視檢查，保障供水管網(wǎng)的安全，減小管網(wǎng)遭受破壞的概率。必須注意，不可盲目進行施工，預防對已損壞供水管網(wǎng)實施不恰當?shù)木S護，及時消除隱悲。

（3）優(yōu)化設置供水管網(wǎng)。

將達到設計年限的供水范及規(guī)模，充分考慮己有給水管網(wǎng)利用情況，進一步完善城市供水系統(tǒng)。此外，重新布置城市供水管網(wǎng)，通過一系列的管網(wǎng)優(yōu)化措施，最終明確供水管網(wǎng)設置方案。在對配水管網(wǎng)進行設計時，要最大化將各配水管線連接起來，借此保障安全、穩(wěn)定的供水。

（4）做好給水管網(wǎng)養(yǎng)護工作。

市政府及相關(guān)部門要加大對給水管網(wǎng)的維修及檢查，注重做好給水管網(wǎng)的養(yǎng)護工作同時，對存在問題的給水管網(wǎng)進行有效處理，進一步減少管道滿、跑等現(xiàn)象出現(xiàn)，有效提升管網(wǎng)供水質(zhì)量，減少水資源的耗費情況。

4 城市供水管網(wǎng)施工優(yōu)化比選

4.1 管材的選擇

管材是城市供水管網(wǎng)的核心組成部分，包含金屬和非金屬兩類，對于現(xiàn)階段城市供水管網(wǎng)相關(guān)工作，在管材的分析及應用方面存在不足之處。鑒于此，需要強化對管材的研究，遵循因地制宜的原則，確保投入使用的管材具有安全性、可靠性及環(huán)保性，從源頭上減少后期的質(zhì)量問題，球磨鑄鐵管及HDPE管管材分析及適用條件如表1所示。

表1 球磨鑄鐵管及HDPE管管材分析及適用條件

4.1.1 球墨鑄鐵供水主管網(wǎng)

以支墩中心線、道路走向為基準，按照與之相平行的方式布設管線，并配置控制導線，用于提高管線走向的規(guī)范性。引入極坐標法和角度交會法，經(jīng)計算與分析后精確定位管線。通常測角精度取30″，量距精度取1/5 000，及時測量管線轉(zhuǎn)折點夾角，要求實測結(jié)果與設計值誤差不超過±1′。為解決施工圖設計管線位置因地形測量精細程度原因與現(xiàn)場實際不符的情況，依據(jù)施工圖管線位置為參考，結(jié)合現(xiàn)場實際建筑物、障礙物具體位置，合理調(diào)整管線鋪設位置，避讓結(jié)構(gòu)物。

組織管道水壓試驗，合理規(guī)劃工作內(nèi)容，保證支墩、排氣閥等關(guān)鍵部位均有專員檢查。以供水管網(wǎng)系統(tǒng)的高程為基本依據(jù)，將其分為每公里試壓段，在各段的最高端、最高點加裝排氣裝置，在最低端、最低點加裝打壓裝置以及排水裝置。

管道接口工作落實到位且通過檢驗后，對管段兩端及三通采取封閉措施，填土至管頂以上50 cm的位置（接口部分無須填土），適當夯實以提高管段的穩(wěn)定性。管道試壓前技術(shù)人員針對試驗管段兩端頭后背墻支撐反力進行驗算，并預留不小于1.1倍的安全系數(shù)，防止隨試驗壓力逐步升高后背墻支撐反力不足而產(chǎn)生的安全事故或返工。全面檢查，保證閘門、后背等部位均可維持穩(wěn)定。采取低點進水、高點排氣的方式，完成注水作業(yè)后持續(xù)浸泡24 h，調(diào)整試驗壓力直至滿足設計要求，在此條件下檢測其壓力情況，應保證10 min壓降不超過0.05 MPa。各試驗段長度以1 000 m為宜，分段依次組織試壓，分級提升壓力，單次增加量約0.2 MPa，每完成一次升壓后均要及時檢查，若無誤則進入下一級升壓環(huán)節(jié)，否則需進行調(diào)整。

4.1.2 HDPE管道

根據(jù)設計要求測量并在路面上標記開挖寬度邊線，完成切縫作業(yè)，隨后進入管道土石方開挖環(huán)節(jié)。為提高施工效率，以機械開挖方式為主，施工人員輔助修整及清理。管道開挖以直線形式為宜，槽底寬度至少應達到DN+0.30 m，局部路段遇到地下連接時，可在該基礎(chǔ)上適當增加管道槽底寬度，至少需達到DN+0.50 m，否則不利于安裝對接作業(yè)的順利開展。隨管溝開挖的持續(xù)推進，達到設計底標高后即可停止，并進行人工清槽，以確保其具有潔凈性后再檢查溝底土質(zhì)。復測坡度樁，若無誤則在該處拉線。

全面檢查拉線，分析其與溝底是否保持一致，存在誤差則需及時調(diào)整。管底應具有穩(wěn)定性，因此宜采取夯實措施，每完成一次夯實作業(yè)后隨即檢測。

經(jīng)溝槽隱蔽驗收后，若實測結(jié)果滿足要求，即可組織管道安裝作業(yè)。對于溝槽周邊空間不足的情況，則在溝槽內(nèi)連接和安裝；若溝槽周邊擁有足夠的場地，則在該處連接管路，再整體安裝到位。安裝前需全面檢查各管材的質(zhì)量，不可出現(xiàn)凹陷、裂痕等問題。在管道彎頭、三通等關(guān)鍵部位施工時，宜設置支墩（以C20混凝土為基礎(chǔ)材料制得），法蘭閥門處的支墩則采取磚砌的方式，以達到加固的效果。

HDPE主管或支管安裝期間存在與其他部件（閥門、金屬管道等）連接的情況，此時較為可行的是采用塑鋼過渡接頭，以保證連接的緊密性。管段隆起段以及上坡段施工時均要加裝排氣閥，目的在于降低氣、水所對管道所帶來的沖擊作用，維持管道的完整性與穩(wěn)定性?？紤]到HDPE管材具有較好柔韌性和伸縮性等特點，在此類管道安裝過程中無須采用伸縮節(jié)。

4.2 探漏的工作要點

供水管網(wǎng)探漏是分析管道嚴密性的關(guān)鍵途徑，但其涉及的因素較多，需要在探漏前根據(jù)供水管網(wǎng)的實際情況制定切實可行的方案。為提高供水管網(wǎng)探漏結(jié)果的準確性，需要配套專業(yè)的探漏設備，同時加強對參與人員的培訓，提高其專業(yè)水平以及職業(yè)道德素養(yǎng)，協(xié)調(diào)好人、機的關(guān)系，高效完成探漏工作。期間應由專員巡視檢查，及時發(fā)現(xiàn)供水管網(wǎng)的異常之處，采取相適應的處理措施，以免管網(wǎng)受損。在發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)存在滲漏等問題后，需要分析具體的成因，采取行之有效的處理措施，從根本上消除隱患，以免對后續(xù)工作產(chǎn)生不良的影響。

4.3 優(yōu)化設置供水管網(wǎng)

針對已達設計年限的供水管網(wǎng)，則需考慮其實際應用情況，貫徹物盡其用的理念，采取優(yōu)化措施。此外，還可根據(jù)需求重新布置城市供水管網(wǎng)，提高供水能力。在配水管網(wǎng)的設計工作中，應緊密銜接各配水管線，構(gòu)成完整的供水管網(wǎng)體系，確保供水的安全性和效率性，滿足社會各界對供水提出的要求。

4.4 供水管網(wǎng)的維護

市政部門應當成為城市供水管網(wǎng)建設工作的重要參與者，積極做好日常檢查與維修工作，采取可行的養(yǎng)護措施，從源頭上避免質(zhì)量問題。供水管網(wǎng)存在異常狀況時，需要給予高度的重視，及時采取處理措施，避免因局部供水異常而導致用戶無水可用的局面。

5 結(jié)語

綜上所述，城市供水管網(wǎng)的運行水平應隨著城市的發(fā)展逐步提高，對于城市供水管網(wǎng)供應能力不足、質(zhì)量偏低等問題，相關(guān)人員需要進行全面分析，制定一套可行的優(yōu)化方案，在既有城市供水管網(wǎng)的基礎(chǔ)上采取優(yōu)化、擴建等相關(guān)措施，以提高城市供水管網(wǎng)的綜合服務水平。