市政给排水工程施工技术问题及要点

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陈浩

江西建之杰建设工程有限公司 江西九江 332000

摘要

本文综合分析了市政给排水工程施工的核心技术问题与施工管理的关键要点,针对工程项目的经济性与环境影响进行了评估。探讨了常见给排水工程结构类别及其特点,进而深入讨论了管道铺设和连接中遇到的问题,以及在自动化和信息化进程中存在的挑战。针对这些技术难题,本文提出了针对性的质量控制策略和安全风险管理措施,确保工程顺利进行。该文对提升市政给排水工程施工技术水平、保障工程质量和安全具有实践指导意义。


关键词

市政给排水;工程施工;质量控制;安全管理

正文


一、引言

市政给排水工程是城市基础设施的重要组成部分,其施工技术直接影响工程的质量与安全性。针对市政给排水工程的施工过程,需重点关注管材选择、埋设深度、材料质量、施工工艺、检测手段等多方面的问题。

二、市政给排水工程概述

2.1 工程经济与环境影响

工程经济与环境影响在市政给排水工程中占据重要地位,对项目的可持续性及社会效益有直接影响。经济分析应包括项目的初投资、运营维护成本、生命周期成本及收益评估。初投资通常包括土地购置、建筑材料、施工设备及人力资源等,需合理预算以控制成本。运营维护成本包括水质监测、设备检修及日常运行费用等,避免后期因管理不善而导致的无形成本增加。

项目的生命周期成本(Life Cycle Cost, LCC)分析是关键,用于评估工程设施在设计、建设、运营到拆除各阶段的总成本。采用生命周期成本法,可以在早期阶段根据不同方案进行比较,选择最具经济效益的方案。预算参数应包括现值(Present Value)和净现值(Net Present Value, NPV),净现值若为正值,则表明投资是可行的。

环境影响评估(Environmental Impact Assessment, EIA)是另一关键环节,特别是在影响区域的生态环境、地表水和地下水的质量及数量等方面。可通过影响矩阵法或层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)进行系统评估,识别潜在的不利影响。环境影响评估应关注施工期间的水污染、噪声、土壤侵蚀,以及对当地生态系统的破坏。

具体措施包括在施工现场采取水土保持措施,设立沉淀池以减少悬浮物的排放,通过施工时间和方法的合理选择降低噪声和振动。对施工排放的监测,包括浊度、pH值等水质指标的实时监测,以确保不超过环保标准。此外,采用新型材料和节能设备,减少能耗和环境足迹。

 

 

2.2 常见工程结构类型

市政给排水工程中常见的工程结构类型主要包括以下几种:管道系统、污水处理厂、泵站和雨水排放系统。

管道系统是市政给排水工程的基础结构,通常采用钢筋混凝土、塑料或球墨铸铁等材料,管径范围一般在100mm3000mm之间。管道的埋设深度应考虑地表荷载,通常为0.8米至1.5米,低于冰冻深度,以防止冻害。管道的坡度应依据流量和流速要求,通常不低于0.005,以确保自流排水的顺畅性。管道连接采用承插、焊接或法兰连接等方式,确保连接处的密封和抗压强度。

污水处理厂包括预处理区、一级沉淀池、生物处理区及二级沉淀池等主要结构。预处理区采用格栅、沉砂池等设施,去除大颗粒物和砂粒,降低后续处理负荷。处理规模依据进水量设计,一般为1000m³/d50000m³/d。生物处理区如活性污泥法和生物滤池,需保持处理效率,生物反应器的充氧系统配备足够的氧气供应以维持污泥浓度在4000mg/L以上。二级沉淀池的设计水深通常为2.5米,沉淀速率应控制在0.5-1.0m/h,以确保固体物质的有效分离。

泵站结构则包括泵房、变电所、机电设备及附属设施。泵的流量范围一般为10m³/h3000m³/h,扬程应根据排水要求设计,通常在5米至50米之间。泵的布局需考虑安全和操作便利性,维修空间应预留不少于1.5米。泵的选择需匹配不同工况,如污水、雨水等,多采用离心泵和自吸泵配置,以保证稳定的排水能力。

雨水排放系统设计则需依据区域降水量,排水管道径向通常设置为300mm1200mm之间,出水口设置应保持排水畅通,防止堵塞。雨水收集池且通常配置污水隔油装置,以减少油脂进入排水系统。设计考虑最大降雨强度时的排水能力,通常在25mm/h75mm/h,以保证不积水,流动性良好。

各结构类型的设计与施工需遵循相关规范,确保技术参数的合理性与安全性。通过详细的现场勘查、科学的计算与模型分析,可以有效指导工程的实施,降低施工风险,确保市政给排水系统的可靠运行。

三、施工技术问题分析

3.1 管道铺设与连接问题

管道铺设与连接过程中,需严格遵循相关技术标准与规范,确保施工质量和安全性。管道材料的选择至关重要,常用材料包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、镀锌钢管及不锈钢管等。根据使用环境及介质性质,PE适用于低压给水,PVC在排水管中应用广泛,镀锌钢管则多用于室内给水。

在管道铺设时,管道的埋设深度应符合设计要求,通常在冻土层下方,保持500mm以上的覆盖,确保管道不受冻胀影响。管道垫层应使用干净的砂砾石,厚度一般在100mm以上,以减少管道因地基沉降引起的变形。坡度设置应符合设计文件,给水管道一般要求坡度不小于0.1%,排水管道应按照排水要求设置坡度,最小值为0.5%-2%不等。

管道连接方式多样,常见的连接方式包括焊接、插接、法兰连接和螺纹连接等。PE管道焊接温度需控制在220-240℃,加热时间根据管道直径和壁厚决定,直径小于63mm的一般为5-10秒,65mm及以上可适当延长。PVC管道的插接方式,需确保插入深度达到设计要求,通常为管径的1/3-1/2,且实施时必须确保密封圈无损并正确安装。

管道检验至关重要。施工完成后,应开展压力试验,给水管道压力试验要求达到工作压力的1.5倍,保持30分钟,观察压力变化不应超过0.05MPa。排水管道则要进行水压试验,主要适用于干管,检验合格后方可进行后续装修。

在管道铺设后期,覆盖土层应分层回填,每层厚度不超过300mm,并采用机械或人工夯实,以避免管道受力不均导致的沉陷。回填物应选择无大块石料的土壤,且应控制土壤含水率,确保回填密实度达到95%以上,监测过程中应定期检查管道的沉降变形情况,以保证整体稳定性和安全性。

3.2 自动化与信息化难点

自动化与信息化在市政给排水工程施工中存在多个难点,主要体现在以下几个方面。

一、系统集成困难。市政给排水工程的各个环节通常使用不同的设备和软件系统,导致数据孤岛现象严重。不同厂家的设备通信协议不统一,文件格式和数据标准各异,集成时需进行大量的接口开发和数据转换,增加了项目实施的复杂性和风险。

二、实时监控和数据传输问题。施工现场的实时数据采集依赖于传感器及网络监测设备。然而,施工环境复杂,传感器可能受到外部环境影响,导致数据不准确。此外,网络信号传输稳定性差,影响数据实时传输,可能造成信息延误。在长距离传输或地下管道监测中,信号衰减问题尤为突出。

三、信息安全风险。市政给排水工程的信息化系统暴露在网络环境中,易受到网络攻击和数据泄露风险。尤其是在云端存储项目数据时,若未采取加密措施,可能导致敏感信息泄漏。因此,构建安全可靠的信息安全体系至关重要,需包括防火墙、入侵检测系统等多层措施。

四、人员素质与培训不足。虽然自动化与信息化技术日益成熟,但现场操作人员的素质和技能普遍参差不齐,缺乏必要的培训和技术支持。人员对新技术的适应能力较弱,影响系统的使用效果及工期进度。有效的培训机制和人才储备方案亟待建立,以提升相关人员的整体素质和技能水平。

五、技术更新滞后。给排水领域的自动化与信息化技术不断发展,但现有设备和软件的更新换代往往无法及时跟上行业变化,大多数项目仍依赖于传统施工技术。这种滞后不仅限制了工程施工效率的提升,还影响了数据的准确性和实时性,导致决策依据不充分,进而影响整个项目的进度与质量。

   基于以上难点,亟需针对实践中的问题,提升技术融合水平,优化信息化管理以及加强人才培养,方能推动市政给排水工程施工的现代化进程。

四、工程施工关键要点

4.1 质量控制策略

在市政给排水工程施工中,质量控制策略至关重要,涉及多个方面。首先,基础设施的质量保证应从原材料入手,选择符合国家标准的水泥、砂石、管材和密封材料。在采购阶段,建立一套严密的供应商评估机制,确保所有进场材料都需具备合格证书和检测报告,进场检测应包括但不限于抗压强度、抗渗性能及其他物理化学指标。

施工操作中,需严格遵循施工规范和工艺标准,实施分段质量检验制度,确保每个施工环节的质量符合规范。现场管理要健全,并配备专业质量检测人员,定期对施工过程进行巡查。尤其是管道焊接、阀门安装及接头处理等关键施工节点,均需进行现场目检和第三方质量验收,检验合格后方可进入下一步施工。

同时,工程施工中应落实质量管理体系,营造良好的质量文化。制定详细的质量检查记录,涵盖每个阶段的检验和试验结果,确保文档归档完整可追溯。建立项目质量责任制,明确各施工队伍、监理单位及设计单位在质量管理中的责任,形成良性互动,确保问题及时反馈与处理。

最后,针对发现的质量问题,制定整改措施并进行有效跟踪与验证,层层把关确保整个工程遵循“预防为主,动态控制”的原则,全面提高工程施工的质量满足设计要求,保障市政给排水系统的长期稳定运行。

4.2 安全与风险管理

在市政给排水工程施工中,安全与风险管理是确保工程顺利推进和施工人员人身安全的重要保障。施工前,需进行全面的现场风险评估,识别可能的安全隐患,包括机械设备、土壤稳定性、高空作业、化学品处理等。应依据《建筑工程安全生产管理条例》及相关标准,制定并落实安全管理方案。

施工过程中,实施“三检”制,即材料进场检验、设备验收、施工过程检查,确保所有设备和材料符合相关标准,减少因设备故障或材料不足而产生的风险。定期对施工人员进行安全教育与培训,特别是对新入场人员,进行专项安全培训,包括但不限于防护装备使用、紧急救援步骤、消防知识等。

在施工现场,应建立健全安全管理制度,设立专职安全员,负责日常安全检查和隐患排查,确保施工现场安全措施得到有效落实。项目周边应设置明显的安全警示标志,同时设置临时围挡,避免非工作人员进出施工区域,降低风险。

针对高风险作业,如深基坑开挖、高架作业,需制定详细的作业方案,并采用相应的安全措施,如基坑支护、井字架安全防护、设专人监测降雨、沉降等情况,确保施工安全。施工期间需进行定期的安全演练,提升施工人员的应急处置能力,确保在遇到突发情况时能有效应对。

在工程施工的不同阶段,消防安全也不可忽视,施工现场需配备足够的消防器材,并定期进行检查和演练,防范火灾风险。指导施工人员熟知消防器材的使用方法及灭火步骤,定期开展消防安全培训,提升整体火灾应急能力。

为保障隐患整改的有效性,需实施隐患排查和整改台账制度,针对每次安全检查中发现的问题,明确责任人和整改时限,确保整改措施的落实和跟踪。施工项目的竣工验收阶段,同样需进行安全评估,确保整体安全风险在项目竣工后控制在合理范围内,完成相应的竣工安全检查并出具报告,为后续的运营管理打下基础。

五、结论

市政给排水工程的施工过程中,需严格遵循相关标准和规范,确保工程质量与安全。针对施工技术问题,综合考虑外部影响因素,如周边土质、地下水位变化、气温等,也应制定相应的施工应急预案,以应对不利条件的发生,保障市政给排水施工的持续性与安全性。通过选择合适的技术要点的实施与管控,可以有效降低施工过程中可能出现的技术问题,提升市政给排水工程的总体效能与安全性,为后续的正常运行打下坚实基础。

 

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