城市供水管道維修施工技術研究

馬軍

（大同市供水排水集團有限責任公司，山西大同 037006）

0 引言

城市中的生活用水全部是通過管道傳輸到用戶家中，由此能夠看出供水管道屬于城市供水系統中的基礎設施，而確保管道質量成為水資源順利傳輸的重要措施，為此需要針對城市供水管道相關維修技術進行系統研究，提高城市居民用水安全性。

1 供水管道漏水原因分析

1.1 管道老化問題

當前供水管材質量顯著提升，但建設初期主要采用灰鑄鐵等管材，此類管材的抗震性較強，但因重量較大，接口處常常出現漏水情況，導致水管斷裂頻率增加，對日常生產生活用水帶來諸多不便。同時，舊管網系統應用時間較長，部分管道使用年限超過設定壽命，管道老化現象越發頻繁。此外，漏損率逐漸提升，部分城鎮供水企業回收率低于50%，不但造成供水成本浪費，還會影響本地居民用水質量，阻礙供水企業發展步伐。

1.2 接頭質量問題

通過對國內管道工程中的漏水現象進行總結分析，發現接頭質量影響占據較大比重，如果管道工程處于土層不均勻沉降環境下，從力學層面分析水管相當于承重梁，在實際應用中，水管的小口徑部位容易產生環向斷裂問題，而大口徑水管區域容易出現斷裂問題，針對該種問題，可以選擇柔性接頭實施處理。處于嚴冬條件下，整體水文狀態較低時，水管出現收縮現象，如果接頭填料擁有較強的剛性特征，同時黏結強度較大，便會導致某接頭脫離一段距離或水管拉斷，出現水管漏水現象。假如接頭可以承受某種程度縱向位移，便能夠有效避免該問題。

1.3 施工不良

施工不良也是形成水管漏水主要因素之一，其具體表現如下：①機械超挖，溝底不平、管基不好、導致水管出現不均勻沉降，損壞接頭，折斷管道；②沒有進行嚴實敷土，影響管道的均勻受力，提高管道爆裂概率；③支墩后座土壤出現松動現象，導致支墩出現位移問題，如果管道存在較大位移，便會直接脫開或損壞接頭；④接口質量較差，比如橡膠就位不密實、不正確，石棉水泥接頭沒有進行密實敲打[1]。

1.4 其他工程影響

在工程附近拔樁、打樁、挖掘深溝、挖掘灌渠、推土、降低地下水位等工程實踐中，容易導致地下水管被損壞，具體表現如下：①周圍都是深溝挖掘工作，隨著溝底加深，和水管距離越加接近，水管上下土壤出現較大沉陷量；②地下水位降低，水位的不均勻沉降以及土壤條件差異，使管道施工中承受著不均勻沉降所形成的應力問題，損壞管道接頭；③打樁與拔樁。打樁操作中，因為土壤振動和擠壓會對管道附近土壤產生直接影響，最終產生變形。在管道附近實施深樁施工同樣會使管道出現凸起問題，破壞管道完整性，拔樁操作還會導致反效果。

2 管道修復更新具體方法

為了提高管道完整性，延長管道使用壽命，提高生活及生產供水穩定性和可靠，在管道修復更新中可以選擇如下處理方法：

2.1 合理選擇管材

管材質量對管網運行情況具有直接影響，在受損管道修復時應合理選擇管材，提高管網運行效率。大量修復經驗表明，管材選擇應重視兩個方面：①注重材料自身性能，包括耐壓性、耐高溫、剛度與耐寒性等，通常上述指標越高，說明管材的綜合性能越強，與供水系統一般標準更加貼合，確保管網建設質量；對于高齡管道來說，發生漏水的概率相對更高，加劇管道污染現象發生。在管網改造中可引入新型管材，如球墨鑄鐵管、新型塑料管材等，可用PE管替代舊管材，與傳統材料相比，球墨鑄鐵管的強度更高，且壁厚適中，采用柔性橡膠接口可有效提高密封性與耐腐蝕性，且施工操作更加便捷迅速。在柔性管方面，以聚乙烯管材為代表，具有自重較輕、安裝便捷、回收率高等優勢，可與環保目標相符；②結合區域實際情況，有針對性地選擇管材。我國城市區域地理條件不盡相同，在巖體、水文等方面存在差異，管網施工應結合城市區域特色，在選擇管材時根據當地供水系統實際要求，使管材更加標準可靠，充分發揮管網的實際應用價值。

2.2 局部修補

在發現管道出現明漏問題后，如果明顯存在朝上冒水的現象，除了需要調查路面狀況之外，還需要仔細檢查漏區管網整體分布狀況。根據分片、分區實施常規聽查。管道維修技術是保障管道完整性和促進穩定供水的主要措施。所實施的局部修補技術是針對基本完好供水管道對其中部分缺陷進行針對性處理，控制管道滲漏量。如果管道結構完整，僅有局部缺陷，包括接頭損壞和裂隙問題等，可以選擇局部修補的方式進行處理。局部修補技術通常單純用于修復管道裂紋和結構性損壞等問題。當下，針對局部修補擁有較多的方法，具體涵蓋機器人法、灌漿法、局部完成法、鉸接管法、補丁法和密封法等[2]。此外，還應重視管道周圍區域保護，全面調查周圍地質、施工與建設情況，如若管路區域存在明顯影響管路安全的因素，可在管路周圍設置保護設置。在突發件發生時，保護裝置可為管路提供有效保護，有效規避管路破裂問題。

2.3 注重接口測試

根據上文分析可知，供水管網泄漏多發于接口位置，與接口嚴密性息息相關。對此，在管道維修時應注重接口測試，有效避免接口問題產生。在實際測試中應注意以下問題：①接口形狀測試，根據資料分析可知，一旦接口形狀發生改變不但會導致接口密封性受到影響，還會產生拼接困難、接口脆弱等問題。對此，在實踐中應綜合測試接口形狀，先要明確拼接管路接口標準形狀，再確保接口始終穩定；②接口大小測試，如若接口未能嚴絲合縫，很容易在后續使用中出現松動、脫落等情況，對此應通過測試有效地處理接口缺陷，使供水管網應用更加穩定可靠。

2.4 優化管道搶修方案

管道維修中，可以參考管道型號劃分搶修類型，比如可以分成中等規模管道報漏、小規模管道報漏搶修施工、大規模突發性管道強求等。城市供水管網屬于大型管道，結構較為復雜，當發生爆管現象后應及時關閉總閥門，避免事態惡化。相關部門應制定應急方案進行優化，率先采集管道破裂信息，加大管道的應急調整力度，及時關閉閥門，最后順利實施管道搶修工作。例如，某市發生嚴重的突發性爆管現象，自來水公司接到搶修通知后，技術人員先對受損管道口徑與爆裂程度進行分析，并結合四周環境進行事故等級評估，制定應急搶修方案，使事態得到有效控制，在最短時間內修復破裂管道，迅速恢復供水，將經濟損失降到最低。此外，當前高層建筑逐漸增加，單純依靠一次供水，普遍無法滿足生產要求，為此在企業中開始廣泛應用二次加壓方法進行供水。針對該種狀況需要重視調蓄池工程建設，通常市政管網會在調蓄池內儲存一定水量，并利用變頻調速水泵組為用戶進行供水。在該種供水模式下，不可避免會出現水污染問題，增加管網受損概率。針對上述問題，可以應用負壓管增壓給水系統，確保擁有充足水資源的條件下，形成穩定供水壓力，突顯負壓管網增壓給水系統實效性和適用性。聚集水的過程中，管網直接疊壓供水能夠發揮有效價值功能，降低峰值流量對于管網影響，合理控制水質二次污染問題，符合能源節約要求，提升設備運行質量。

2.5 管道更新

對管道進行更新，需要技術人員將原有管道作為導向，在全面破碎原有管道的基礎上，頂入或是拉入全新管道。除特殊情況外，更新后管道直徑均大于原有管道，若以破碎原有管道為主，則管道更新方式可被分為破管頂進以及破管外擠兩種方法。

2.6 其他修復方法

相關管道修復方法還包括全斷面修復，該方法強調通過添加內襯的方式，使管道性能達到預期標準。而全斷面修復又分為纏繞、內襯以及噴涂法，維修人員可視情況進行選擇并加以應用，

2.6.1纏繞法

該方法所依托工具為螺旋纏繞機，具體操作方法如下：①根據實際情況利用PE或PVC材料，對加筋條帶進行優化制作；②借助纏繞機，均勻纏繞管道內壁，形成連續內襯層；③在原有管道和襯管的間隙注入水泥漿，確保二者能夠成為一個整體。該方法主要被用來對長度較長的管道進行修復，但要面臨過流斷面可能帶來較大損失的問題。

2.6.2內襯法

該方法需要技術人員在原管道內部插入直徑與原管道相等或略小的建材管道，通過灌漿的方式，對新舊管道進行筑接，隨著管中管結構形成，原管道所具有機械性能與新管道所具有防腐性能，將得到充分融合，管道性能自然能夠得到改善。該方法的特點是速度快且工序簡單，可用來修復彎管。但其不足同樣十分明顯，例如，需要對環形間隙進行灌漿處理，較易損傷管道段內，因此，主要用來修復斷面呈圓形的管道進行修復。

2.6.3噴涂法

該方法的作用，除了對管道進行防腐處理，還包括為原有管道制作結構內襯。在實際施工時，由技術人員操作絞車進行勻速后退，與此同時，經由絞車所配備噴頭，使環氧樹脂、水泥漿均勻覆蓋管道內壁。該方法的特點是無須運用支管，過流斷面所造成損失較小，對管道形狀、直徑還有彎曲度有良好的適應性。但環氧樹脂要等待一段時間才能達到完全固化的狀態，若管道變形嚴重，該方法所能取得的效果有限，并且對技術人員所提出要求較其他方法更為嚴格。

3 結語

綜上所述，城市中的供水管道一旦因為損壞而出現漏水問題，便會嚴重影響城市中的生產生活，同時還會造成水資源浪費。通過深入研究城市供水管道相關維修技術，能夠為市政正常供水奠定良好保障，促進市政管道實現穩定供水。