農(nóng)村水利工程長距離輸水管道施工質(zhì)量控制
——以甘肅天祝縣南陽山片抗旱應(yīng)急備用水源工程為例

范勛禮

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

本研究以甘肅天祝縣南陽山片抗旱應(yīng)急備用水源工程為例，對農(nóng)村水利工程長距離輸水管道施工質(zhì)量控制進(jìn)行深入研究與分析。

天祝縣南陽山片抗旱應(yīng)急備用水源工程主要建設(shè)內(nèi)容為：新建1 條13.6 km 的輸水管道，配套建設(shè)檢修閥井、放空閥井、流量計(jì)井等各類閥井47座。輸水線路長，地形復(fù)雜，周邊環(huán)境特殊，施工安裝期間通常包括很多工種，建設(shè)流程復(fù)雜，只要哪個施工階段不符合標(biāo)準(zhǔn)，就會極大影響整個工程的質(zhì)量效果。為施工安全及不影響后續(xù)工程施工，采取管溝邊開挖邊焊接邊驗(yàn)收的施工方法。基槽開挖后人工進(jìn)行基底處理整平，溝槽開挖邊坡1∶0.75，確保了安全施工。根據(jù)地質(zhì)情況的好壞，再考慮加大邊坡開挖坡比。根據(jù)開挖斷面開挖層為砂礫石地質(zhì)情況，管道焊接采用氬弧焊打底，CHE427 焊條蓋面兩邊，焊縫進(jìn)行超聲波和射線試驗(yàn)檢測，焊接口檢測合格完成后進(jìn)行打磨處理，采用防腐膠帶進(jìn)行防腐處理，處理完成后進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收，然后進(jìn)行夯填處理（管頂50 cm 用細(xì)料人工夯填處理），回填至比原地面高出15 cm，以確保管道焊接質(zhì)量。

1 管道工程質(zhì)量問題

（1）工程施工前缺乏準(zhǔn)確的勘探和合理設(shè)計(jì)。一些工程設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行管道規(guī)劃設(shè)計(jì)期間，對施工區(qū)缺乏現(xiàn)場了解，沒有準(zhǔn)確地實(shí)施勘探和距離測試，僅僅依靠地形圖按照以往經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)布置，使得設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際場地環(huán)境差異很明顯。部分設(shè)計(jì)人員，缺乏創(chuàng)新意識，參照之前的設(shè)計(jì)理念，盲目實(shí)施，使得設(shè)計(jì)效果不佳。設(shè)計(jì)單位因項(xiàng)目任務(wù)過多，敷衍設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)成果缺乏認(rèn)真審核，導(dǎo)致供水工程在設(shè)計(jì)上存在質(zhì)量缺陷。

（2）建設(shè)期間質(zhì)量管理力度不夠。在供水管道的具體建設(shè)安裝期間，通常缺乏完善的質(zhì)量監(jiān)管體制，相關(guān)崗位人員安排不到位，這項(xiàng)工作無法正常運(yùn)行。工程建設(shè)期間監(jiān)督和約束力度不夠，導(dǎo)致建設(shè)操作流程不符合相關(guān)的規(guī)范要求和準(zhǔn)則，有著極強(qiáng)的隨意性，使得質(zhì)量難以達(dá)標(biāo)。并且，一些承包商一味地追求自身經(jīng)濟(jì)利益，克扣材料資源，導(dǎo)致了質(zhì)量問題頻繁出現(xiàn)。

（3）管理體系不完善，運(yùn)行機(jī)制存在缺陷。管理部門的職能沒有落到實(shí)處，導(dǎo)致供水管道工程無法正常開展工作。當(dāng)前一些村落的供水管道就是以村為基礎(chǔ)，項(xiàng)目完工后，由村為單位集中管理，盡管工程配置了獨(dú)立的機(jī)構(gòu)，但是工作人員缺乏專業(yè)知識和技能，綜合素質(zhì)不高，難以完成一般的管理維護(hù)任務(wù)，且村里通常缺少專項(xiàng)資金，無法正常進(jìn)行維護(hù)工作，沒過多久就出現(xiàn)設(shè)備老化異常的情況，還不能夠得到及時的解決，導(dǎo)致工程無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)計(jì)劃。

2 影響輸水管道質(zhì)量的主要因素

農(nóng)村供水管道工程，從規(guī)劃設(shè)計(jì)到建設(shè)期間，都一定要落實(shí)質(zhì)量管控措施，哪個階段質(zhì)量出現(xiàn)偏差都會影響整個工程質(zhì)量。建設(shè)期間，要結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，防止管道發(fā)生異常，有滲漏或者破損情況的出現(xiàn)，要嚴(yán)格按照工程標(biāo)準(zhǔn)要求，全面保障農(nóng)村供水管道工程。從實(shí)際施工來看，輸水管道敷設(shè)是一個非常重要的環(huán)節(jié)，涉及非常多的施工環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)都需要高度重視，并且需要做好相關(guān)的工作，把握好相關(guān)的重點(diǎn)，這樣才能把輸水管道施工落到實(shí)處[1]。

（1）施工人員的影響。施工人員對管道工程用途及壓力明確程度不夠，現(xiàn)場管理人員質(zhì)量意識淡薄，未能有效掌控焊接質(zhì)量，因此應(yīng)加強(qiáng)施工人員質(zhì)量管理，不斷提高人員的質(zhì)量意識。

（2）施工現(xiàn)場的影響。一條長輸水管道有多種地形，施工現(xiàn)場為山區(qū)，地形地貌復(fù)雜多變，施工作業(yè)區(qū)域在某種程度上受限，管道移動性較大，施工存在機(jī)具不穩(wěn)定性、焊接設(shè)備、工藝、因素材料的影響，以及管道敷設(shè)和管道運(yùn)輸過程的影響。

（3）惡劣環(huán)境的影響。項(xiàng)目區(qū)地處亞歐大陸腹地，屬大陸性氣候，管道工程海拔變幅較大，氣候異常，具有極強(qiáng)的垂直分布性，高寒陰濕，雨量豐沛，蒸發(fā)小，存在風(fēng)雨不確定性的影響，現(xiàn)場確保焊接質(zhì)量，根據(jù)實(shí)際狀況，制定可行的防護(hù)措施，加大對氣候變化的觀測。

（4）外部環(huán)境的影響。由于現(xiàn)場施工區(qū)域受限，長距離管道焊接接頭較多，影響焊接質(zhì)量，成本增大。

3 輸水管道施工質(zhì)量控制的措施

（1）提高施工人員質(zhì)量意識。加強(qiáng)焊接人員施工質(zhì)量意識，認(rèn)識焊接管道的重要性和安全因素，加強(qiáng)對現(xiàn)場管理人員、焊接技師、質(zhì)量工程師、安全工程師、無損檢測人員的定期和不定期培訓(xùn)，施工前加強(qiáng)作業(yè)人員的技術(shù)、安全交底，各施工人員要有較強(qiáng)的施工經(jīng)驗(yàn)，確保提高施工質(zhì)量。

（2）開挖溝槽的施工質(zhì)量控制。新建輸水管道長度達(dá)13.6 km，管道沿線地質(zhì)環(huán)境結(jié)構(gòu)各異，管溝基槽開挖方式也各不相同。對于管道埋深較淺顯的位置，還伴隨有輕度滑坡情況，宜選擇梯形溝槽開挖方式；丘陵地帶土壤環(huán)境較好，地下水較少，埋深淺顯的地方，選擇直槽開挖方式；地質(zhì)環(huán)境差，埋深較大的情況，選擇管槽混合開挖方式，應(yīng)當(dāng)把握好溝槽寬度，在安裝和鋪設(shè)管道期間，要從便捷性考慮，利于操作，進(jìn)行夯實(shí)。采用機(jī)械進(jìn)行開挖，溝槽底端位置要設(shè)置厚度20～30 cm 的保護(hù)層，再由人工開挖清理修坡到設(shè)計(jì)高程。

（3）加強(qiáng)管溝墊層施工。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙管道底部有黃土狀地界采用10%水泥土墊層，采用現(xiàn)場拌和方式進(jìn)行，能夠滿足工程墊層需要。墊層施工時人工篩除雜物及超粒徑骨料，采用機(jī)械夯填。根據(jù)土質(zhì)情況，對砂礫土和耕植土分別采用不同的機(jī)械夯填，管道兩側(cè)回填的密實(shí)度不小于天然密度，以確保工程在運(yùn)行過程中的質(zhì)量。

（4）合理布局施工期排水。在土石方開挖開始前，盡可能結(jié)合現(xiàn)場情況，做好充足的排水設(shè)施。提前計(jì)劃好開挖區(qū)域內(nèi)外臨時排水措施，施工區(qū)開挖過程中，在開挖區(qū)周圍1.5 m 范圍布設(shè)擋水堤，開挖周邊排水溝、集水坑抽排水等措施，將水排至不影響施工的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，從而確保土方石方開挖的正常進(jìn)行，及對管道焊接提供施工便利，以確保焊接質(zhì)量。

（5）加強(qiáng)管材運(yùn)輸與下管。因本項(xiàng)目地形的特殊情況，線路經(jīng)過多重溝壑，管道運(yùn)輸需經(jīng)過三次轉(zhuǎn)運(yùn)才能運(yùn)至施工安裝現(xiàn)場，運(yùn)輸成本費(fèi)用較大，經(jīng)優(yōu)化改進(jìn)，設(shè)計(jì)采用改裝專用運(yùn)輸車輛，吊車裝卸，人工輔助，在運(yùn)輸和吊裝過程中采取保護(hù)措施，避免劇烈撞擊，應(yīng)輕吊輕放，順管線方向排放，現(xiàn)場采用挖機(jī)調(diào)入管溝內(nèi)。管材進(jìn)場需附產(chǎn)品出廠合格證，下管時安排專人指揮，要注意周圍環(huán)境影響和回旋半徑大小限制，防止管壁受到損壞，避免吊裝事故發(fā)生。

（6）管道安裝措施。管道安裝時，順管道方向進(jìn)行安裝，采用邊線法控制管道安裝中心位置。管道安裝，采用2 臺5 t 倒鏈，由2 名作業(yè)人員進(jìn)行管口校正，由作業(yè)人員依據(jù)測量出的軸線進(jìn)行管位中心校正，校正好后進(jìn)行焊接作業(yè)。

管道安裝注意事項(xiàng)如下：吊車沿溝槽方向開行，吊車支撐距邊溝至少間隔3 m 的安全距離，以避免溝槽坍塌影響施工；管道吊入溝槽時安排專人指揮，指揮人員必須熟悉管道工程用途，嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)械吊裝有關(guān)操作規(guī)程規(guī)范；駕駛員必須聽從指揮進(jìn)行操作，作業(yè)人員綁吊管道時要找準(zhǔn)重心位置，保證平吊輕放，駕駛員應(yīng)平穩(wěn)操作，不能忽快忽慢和突然制動。在管道吊入作業(yè)區(qū)內(nèi)，聽從專人指揮，拉上警戒線，其他人員不得在起吊的重物下站立或通過；管道下入溝槽時，嚴(yán)禁與槽壁支撐物及槽下管道發(fā)生碰撞，同時也不能擾動天然地基。

管道安裝完畢，在砂礫石地基段陡坡上放置管道進(jìn)行穩(wěn)管，避免位移，注意檢查清潔管口，然后進(jìn)行管道連接。

（7）涂塑復(fù)合鋼管的焊接連接。采取2 臺5 t 倒鏈進(jìn)行對口，采用Q235 的C、D 級碳素結(jié)構(gòu)鋼，所用焊條、焊絲與母材相匹配進(jìn)行焊接。管道焊接處先采用氬弧焊焊接復(fù)合鋼管的不銹鋼連接處，即作打底，再用相匹配的碳鋼焊條進(jìn)行焊接。本項(xiàng)目碳鋼焊條采用CHE427，焊絲采用JQ·TG50 2.5 mm。每層焊接后注意檢查焊口，若發(fā)現(xiàn)有裂紋，應(yīng)采用角磨機(jī)清理重新進(jìn)行焊接，確保焊接質(zhì)量。焊接不銹鋼時使用直流反接電源，建議推薦焊接電流80 A。施焊應(yīng)用短弧、高焊速，焊接時盡量減小焊縫截面積，焊接人員控制焊條不做橫線擺動，每焊完一層焊縫后應(yīng)徹底清除焊渣，層溫度不得高于60 ℃。

針對現(xiàn)場情況，可以采用金屬鋸、砂輪鋸、火焰切割復(fù)合管。若現(xiàn)場出現(xiàn)斷管情況，應(yīng)在斷管處端口與另一管口進(jìn)行打磨處理，然后焊接完成操作。采用焊接連接的鋼塑復(fù)合管的兩端留有80～100 mm 不襯塑，以防止焊接過程中產(chǎn)生的熱量損壞塑層。對鋼塑復(fù)合管焊接后，操作人員及時清除管內(nèi)焊接處的焊渣、鐵銹等雜物。在此處鋼管外面采用乙炔焰均勻加熱，當(dāng)管壁溫度達(dá)到200～220 ℃時，將塑粉均勻涂抹在焊縫處即可。根據(jù)施工現(xiàn)場情況，復(fù)合管可用乙炔火焰切割，焊接后對缺塑部位進(jìn)行補(bǔ)塑，焊口防腐處理首先采用防腐瀝青涂刷，最后用防腐膠帶粘結(jié)處理[2]。

（8）質(zhì)量檢測與壓水試驗(yàn)。項(xiàng)目質(zhì)檢員進(jìn)行跟班作業(yè)，發(fā)現(xiàn)問題現(xiàn)場立即整改到位，驗(yàn)收合格后進(jìn)行下道工序。試驗(yàn)檢測采用無損試驗(yàn)檢測，管道焊接施工現(xiàn)場復(fù)雜，焊縫數(shù)量較多，各種不可預(yù)期因素影響著焊接質(zhì)量，無損試驗(yàn)檢測工程師對管道質(zhì)量進(jìn)行跟蹤檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決，檢測合格后，及時進(jìn)行隱蔽工程聯(lián)合驗(yàn)收，邊檢測邊驗(yàn)收，能夠有效地控制施工質(zhì)量，確保工程進(jìn)度按要求完成。

溝槽回填之前要開展各環(huán)節(jié)的檢查測試工作，檢查管道及管道檢查井是否安裝達(dá)標(biāo)，管道內(nèi)無雜物，溝槽內(nèi)無積水，所有的預(yù)留孔洞都是密閉狀態(tài)，也不會出現(xiàn)漏水情況；管道兩端堵板承壓力在計(jì)算好后要高于水壓力的合力，預(yù)留進(jìn)出水管可以正常進(jìn)出水，其他要確保封堵不漏水。壓水試驗(yàn)從上游到下游分段實(shí)施，管段依據(jù)井距進(jìn)行分隔，帶井測試，每3 個井段位置根據(jù)監(jiān)理工程師的要求任意確定一段開始測試。當(dāng)設(shè)計(jì)水頭低于管頂內(nèi)壁位置時，試驗(yàn)水頭從試驗(yàn)段上游管頂內(nèi)壁2 m 處開始記錄；當(dāng)設(shè)計(jì)水頭高于管頂內(nèi)壁位置時，試驗(yàn)水頭從試驗(yàn)段上游設(shè)計(jì)水頭處加2 m 開始記錄；如果測試結(jié)果的試驗(yàn)水頭高于上游檢查井井口時，就以上游檢查井井口高度為依據(jù)。

（9）溝槽回填。溝槽回填采用人工回填操作，回填前清理干凈槽內(nèi)木板、磚頭等雜物，并保證槽內(nèi)無積水。回填材質(zhì)不能用淤泥、腐土，也不能用混凝土碎塊，回填粒徑不能大于10 mm，回填好以后，要及時恢復(fù)建設(shè)場地原貌，清理好現(xiàn)場。

4 結(jié)語

農(nóng)村水利輸水管道的建設(shè)切實(shí)符合農(nóng)村的發(fā)展，因此，在施工過程中要加強(qiáng)質(zhì)量控制，各工序環(huán)節(jié)重點(diǎn)控制，做細(xì)做實(shí)各項(xiàng)工作，確保用水安全。農(nóng)業(yè)的不斷創(chuàng)新，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施，使農(nóng)村現(xiàn)代化水平不斷提升，農(nóng)村面貌發(fā)生翻天覆地的變化，支撐農(nóng)村發(fā)展更是離不開水資源的開發(fā)利用，而農(nóng)村水利工程長距離輸水管道的建設(shè)能有效促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水系合理布局。