给水排水管道设计
摘要：市政道路给排水的施工工作为市政工程的一项基础项目，是城市基础建设的重要组成部分。在现代城市的整体规划与建设中占有的地位也越来越重要，如果排水管道设计或者施工出现问题，将会给居民生活带来不便的同时也影响其他市政工程正常作业。因此排水工程不仅与居民生活、工作息息相关而且与其他市政工程也有直接影响。本文通过对非开挖技术在城市道路施工工程中的应用做出简要分析，给市政工程设计者或施工者提出相应的要点及看法。
关键词：城市排水,非开挖技术,技术方法
市政工程建设是民生建设的重要核心，随着我国给排水技术的飞速发展，对于道路排水工作的要求也日益严格，一个好的城市市政道路排水系统要想能够促进城市化的建设水平，必须要加强了对道路给排水施工人员的施工技术的要求，才能保证市民的正常生活秩序，才能给城市居民提供便捷，提高我国城市的发展水平。
一、市政给排水设计要点
1市政管网的一般设计原则是有压让无压，小管让大管，弯管让不弯，临时让永久。给排水设计要根据城市地质的实际情况合理进行。在满足城市规划和生活生产要求的同时，考虑节约成本，减少铺设长度，减少埋设深度，设计小管径，确保后期施工顺利进行。
（1）给水管网的布设。给水管网布设的总要求是考虑给水系统分期建设及发展空间；保证供应安全，缩小因事故导致断水的范围，确保给水区域内水量及水压，尽可能降低管网造价。给水管网布设方式有两种，即：树状网形式和环状网形式。树状网造价低但容易产生水锤作用对官网造成损害，环状网能减轻水锤作用产生的影响但造价高，因此在设计时应综合两种布设方式，在城市中心地带布置成环状网形式，在市郊远离市中心地区用树状网形式。除此之外，还要注意给水干管的设计，干管方向要与管网的主流方向一致，避免在重要道路下通过，从道路双侧配水时避免增加单侧管线的长度。
（2）排水管网的布设。排水管网遵循先干路后支路的原则设计，在管道定线时，主干管设置于密室的土壤中，减少穿越河流、高山、铁路和山谷的设计，尽量避免与地下构筑物的交叉，避开狭窄、拥挤的街道下敷设。排污管网设计首先确定污水处理厂和出水口的位置。一般把污水厂建立在远离城市的郊区。其次划分出排水范围，确定泵站的位置。泵站要远离居民区，避免造成气体污染。污水管线充分利用重力流排出污水，应设计在给水管线的下方，并与其他管线保持距离。雨水管网的设计要结合当地的降水量，设置收集参数，尽量做到在最短的距离内靠重力将其排放到河流中，以减少雨水泵站的建设。
2给排水量的确定
对给排水量的影响都是多因素共同作用的，因此对于两者量的确定要进行综合考虑。影响给水量的主要因素有居民生活用水和公共建筑用水、生产用水、消防用水、绿化用水以及不可预见及漏失水量。其中，居民生活用水和公共建筑用水都可以参照定额，不可预见及漏失水量可以根据具体地区最高用水量的一定百分数计算。排水量设计时要综合考虑生活污水、企业污水及城市降雨量等因素。其中，生活污水可以参照居民生活污水定额与综合生活污水定额，也可以按地区用水量的80%-90%考虑。雨水量则根据当地气象局提供的数据进行规划设计。
3管材的选择
基于管网稳定性和耐久性使用的要求，设计选用管材时，设计人员必须熟悉各种管材的特点和适用范围，以便结合工程具体特点进行搭配。广泛使用的排水管材中，承插式给水铸铁管机械强度、承压能力和耐腐蚀性较高，但质地脆，无法承载较大的荷载；钢管管材轻，接口少、抗震却容易生锈，使用前要做防锈处理，因此造价比较高；预应力和自应力钢筋混凝土管抗渗耐久、抗腐蚀，但质地脆，对施工要求也高，在大型的输水系统中使用；塑料管质地轻、耐腐蚀但容易老化破损；玻璃钢管与塑料管一样，质轻耐腐，只是在施工中对管道基础的要求较高，主要是用于源水引用管道上面。常用的排水管材有混凝土及钢筋混凝土管、双壁波纹管、HDPE高密度缠绕管。一般在排水管道中是不使用金属管材的。
4管沟开挖
在沟槽开挖过程对槽底高程务必进行严格测量，做到对槽底土方不超挖。即使是开挖其中一小段距离距都要做到严格测量控制。需要注意的是在针对已超挖部分时，要及时进行回填夯实，防止槽底低洼处进水积水。个别因放线受限制开挖面较小或土质很差的部位，要考虑设置支撑。
5管材安装
管材进入工地要仔细检查有无裂缝和孔眼漏洞，进场的管子必须是经过专业实验室批量检验合格并取得检验合格报告的产品，否则，进场的管材不可使用，进行退场。下管前要仔细检查条基中心线、边线、井基等尺寸和高程是否符合图纸要求。需要特别注意的是，在施工中两管接口处安装时往往会因挤压而造成管内接口部位出现约3厘米左右沙浆凸出接缝，出现该现象不仅会导致堵塞，还会影响到排水的是否通畅。为此，每安装一根管都必须将挤出凸起的砂浆搞平，认真清除管内杂物。
二、市政给排水设计中非开挖的定义与特点
1.非开挖工程技术的定义：
非开挖工程技术被广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古迹保护区、农作物和环境保护区等不允许或不能开挖条件下市政管线的铺设、更修和修复。由于该技术的综合成本低、施工周期短、环境影响小、不影响交通、施工安全性好等优势日益受到人们的青睐，在市政给排水管线等地下管线工程施工中得以广泛的应用。
非开挖工程技术总的可以分为两大类，即新管道（线）的铺设技术和旧管道的修复和更新。新管道（线）铺设的非开挖技术施工方法主要有顶管法、微型隧道法、水平定向钻进、导向钻进、水平螺旋钻进、水平顶推钻进、水平回转钻进、冲击矛法、夯管法等；旧管道的修复和更新的非开挖技术施工方法主要有爆管法、胀管法、吃管法、内衬法、软衬法、缠绕法、喷涂法、灌浆法等。
2.非开挖工程技术的特点：
2.1该技术适用范围较广，在砂土、粘土、粉土等地质中也能够适应；
2.2施工简便，只要做好施工前对现场的必要的勘察，设计好穿越路线，待钻机就位施工即可,具有较强的可操作性，方便组织实施；
2.3对环境的污染较少，在施工作业时不会产生粉尘及噪音等污染，对地貌的破坏状况也比较轻微，并不会影响正常的交通运行；
2.4施工速度快，效率高，钻机在一般的施工现场环境上都可以进行作业，并且还能够比较灵活进出施工现场；
2.5经济效益明显。采用的是非开挖方式进行施工作业时，会大大节约了土方挖填、基坑抽水等费用，降低成本；
2.6安全可靠性高。非开挖技术的施工人员基本都是在地面作业，所以无需在深基坑等不良条件下进行施工，这样大大提高了施工安全系数，由于管道焊接工作也是在地面完成的，从而保障了焊接质量，这样整个工程的施工质量都得到了有效保证。
三、非开挖技术在施工中的安全管理问题
3.1施工材料过于粗糙
给排水项目施工的质量来源于每一道工序、每一个分项工程，并不是靠检验和评定产生的。因此，这就要求相关部门的管理人员对每道工序均进行严格的控制。尤其对于进场的要投入使用的原材料要监理工程师按规定比例和频率进行抽检，确保使用符合施工标准的设备，统一安全质量的标准。只有确保符合质量要求后才可以投入使用。合格材料与不合格材料要明确的区分。
3.2施工程序不规范。
给排水工程的施工作业与其它建筑施工不一样的是，它在管道安装施工中必须掌握其内在的规律性，按照要求在施工中严格按照科学的程序进行，切忌随意性和盲目性。如管道的安装，如果顺序前后颠倒，就会产生管道无法进入预定的位置的问题。
四、市政排水未来方向的探究
未来市政排水管应用趋势将呈现以下几个特点：
4.1本人在工作中发现现阶段在我国的大部分城市在针对污水外溢问题上排水管道在接口形式上主要还是采用套环连接（或水泥砂浆封缝）来连接排水管道。但是有日常施工作业中发现，该施工方式在大量工作实践中明显的出现了不足。随着施工工艺的不断发展在国际上逐渐出现了使用柔性结合的承接口式的排水管的趋势。
4.2自从离心工艺的最大管径2000mm企口管诞生后，由于新工艺技术的融入，在国际上目前已完成了直径未2800mm的生产。并且3000mmF型大口径的钢筋混凝土管的生产也成为可能，由此可见，在未来直径2000mm以上排水管也将会被逐步采用。
4.3在排水管道施工工作中出现的问题日益增多，一种低压运行的排水管成为了迫在眉睫的设计需要。低压力排水管可以采用与压力管相同的生产工艺并且在制造成本上也是一项与排水管非常接近的设计，其优点主要体现在使用低压排水管时可以减少内壁腐蚀的现象。
4.4环境污染问题日渐加重，能够科学合理的运用一些工业废料也不失为一项创举。由此市面上逐渐出现了绿色混凝土管，如果绿色混凝土管能在排水管的混凝土中大量应用的话非常利于环保。
五、结语
随着我国的经济发展越来越大强大，环保问题将逐步在未来社会生活中发展成一个永恒的话题。市政工程建设是民生建设的一个重要的组成部分，而给排水工程与其他市政工程有着千丝万缕的关系，因此对于每一个从事市政给排水设计的工作者来说，在环保问题绝不能认为是将污水简单处理达标后排放那么简单，而是要将它贯穿于设计的每一个细节，使得市政给排水得可以充分利用一些新技术从而达到实现建筑给排水的环保设计。只有对给排水工程设计、施工的每个阶段进行分析，把握关键点的控制，才能提高给排水工程的质量，从而保证整个市政网络的正常运行，真正做到服务于民，利惠于民。
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