刘 媛，胡 旭

(1.湖南省湘水集团有限公司，湖南 长沙 410000；2.湖南省交通水利建设集团有限公司，湖南 长沙 410000)

1 农村饮水安全项目管网的重要性

解决好农村饮水安全问题，让老百姓喝上干净放心水，是习近平总书记的重要嘱托，也是脱贫攻坚“两不愁三保障”的底线任务和全面建成小康社会的重要目标。

饮水的安全与人们的福祉息息相关。国家大力推广此类项目使得农村饮水问题在“十二五”期间已经得到缓解，但是受制于多项因素制约，农村饮水安全项目整体上还是在起步阶段，一些工程不稳定、缺少规划等问题还时有出现，故而在“十三五”期间，很多农村饮水工程开始落地，在已经开始的“十四五”规划中也是水利建设的重要部分，大力发展农村饮水安全项目是国家为了保障农村村民用上安全水的主要建设任务，期间除了修建水厂之外，管网工程作为期间的重要组成部分，主要用途是在于将安全的饮用水从水厂安全的输送给村民，同时要满足农村用水户对水压、水质以及水量的相关要求，确保农村用水户在使用水的过程中的质量与安全。故而，在社会发展和正常的农村用水过程中，管网的良好运行是必不可少的。

常宁市农村饮水安全巩固提升工程PPP项目是湖南省湘水集团、省交水建集团联合与当地政府合作的重大民生工程，项目总投资12.5亿元，项目建成后，将彻底解决常宁市部分地区群众缺水和饮水不安全的问题，期间的管网施工将是其中的重中之重。

2 农村饮水安全项目管网存在的问题

不同工程的管网布置形状也是存在差异的，其中在人烟较少、用水量很低的农村地区一般使用的是树枝状设计的；相反在人口较多或者是用水量比较高的地方，管网的连接方式主要为环状，主要显示的便是树枝状和环状相互结合的一种形式[1]。

农村饮水工程中的管网管径一般都偏小，大多数的管径都不大于0.2 m，材质则多为 UPVC、铸铁管，问题一般不少，特别是农村的地形地势复杂、会需要较长的运水管道，而且并非每一段管网都会安装好排泥阀与排气阀，在这样的情况下，会大大降低输水能力。

以常宁饮水工程来说，改工程管网部分管线需从涵管穿越，若涵管较深，管道拟在涵管上方铺设，需采用砼包管。若涵管较浅，管道拟从涵管下方铺设，需拆除涵管后铺管，管道施工完成后恢复涵管。遇砼墩时，采用机械破除砼墩后施工管道，施工时，可能需要切断水源，对施工会造成困扰。同时，部分管线基本布置在路肩外，地下地质情况、已埋管线、国防光缆、通信光缆等情况不明，是管道沟槽开挖的难点；伴随的还有沟槽中的石方开挖，都是有待解决的问题。

3 农村饮水安全项目PE管施工

当前，针对农村饮水工程管网施工的施工方法研究尚未成熟，结合项目施工的经验，根据管网的不同，主要介绍PE管施工方法和拉管施工方法。其中PE管施工方法流程有以下几步：测量放线、挖沟槽、PE管连接、PE管安放、试压和回填。

1)测量放线。此时要对施工线路上的地下建筑物和构筑物全面了解，如若出现管道施工路线、作业区域和地下设施及隐蔽工程有交叉的时候，需要使用相关探测仪器对施工作业带的具体位置进行探明，放线时在相互交叉的两端标记出相关标志，标出名称、深度等参数即可，同时作好相关的技术交底，谨防在管沟开挖和扫线施工时造成破坏。

2)管槽开挖。非埋于砼道路下的正常土质路段开挖，采用挖掘机进行沟槽开挖(人工配合)，沟槽断面形式采用大开槽式，沟底宽度为PE管外径加0.6 m，开挖深度保证管顶覆土0.8 m，管底铺设0.1 m粗砂，坡度采用1∶1，见图1。

岩土类型开挖深度H≤5 m边坡坡度允许值①素填土层1∶1.25③1粘土层④1红粘土层1∶1.0⑥中风化石灰岩层垂直开挖

3)PE管连接。一般采热熔对接连接。将管道或管件置于平坦位置，放在对接机上，加紧管材，调节两端管材在同一水平面、垂直面上，留足10 mm～20 mm的切削余量，用干燥洁净的毛巾对切削管材的断面进行擦拭清洁，切削所对接的管材、管件断面杂质和氧化层；在进行切削断面时需要对加热板进行加热处理，其温度控制在210℃～230℃期间为最佳，其中加热板要注意区别冬天和夏天，其对接面热熔长度最好控制在1 mm～2 mm；等到对接断面热熔后迅速将加热板移走，迅速使得热熔断面相互粘结并进行加压，同时为了促进热熔对接的品质，切换的周期也要加以控制，越短越好。

沟槽临时边坡建议值

大开挖管槽基础采用中砂、粗砂基础，压实系数不小于0.94；见图2。

图2 大开挖管槽示意图

热熔的对接是PE管安装完成的核心步骤，进行对接时要在热熔压力下完成，卷边的宽度最好控制在2 mm～4 mm为最佳；同时要控制对接压力恒定，让接口逐渐趋冷，冷却完成后拧开卡瓦，挪开对接机，开始准备下一个接口的连接。

4)PE管安放。在管槽底采用10 cm粗砂铺设，采用打夯机进行夯实；将已连接好的PE管采用汽车吊安放至管槽内；再将管槽内的PE管采用回填土进行覆盖并采用打夯机夯实。

5)管道水压试验。PE管道在进行试压之前要充水浸泡，时间最好是在12 h以上；水压实验的静水压力以大于管道工作时压力的1.5倍为最佳，同时要保证实验压力不小于0.8 MPa为适宜。试压实验的长度最好是不超过1000 m，对中间设有附件的管段，水压实验分段长度最好是不超过500 m，整个管网中管道的材质有区别的话最好分别进行试压；当压力达到试验压力时停止加压，保持恒压10 min压力下降不大于0.02 MPa，可以认为试验合格。

6)沟槽回填。

PE管管底采用10 cm粗砂铺设、再采用粗粒径土200#筛的筛余量大于50%的土壤回填，最大粒径不能超过38 mm；回填材料严禁采用烂泥腐殖土，冻结材料，垃圾废料及有机材料。

管道两侧全部管区的回填材料应填满无空隙并分布均匀，采用打夯机进行夯实，密实度要求见图3。

图3 密实度要求示意图

4 农村饮水安全项目拉管施工

拉管施工的流程有以下几步，每一步对于施工方法都有着严重的影响。

1)工作坑开挖。进行开挖之前最好确保工作坑内环境干燥，在工作坑的一端设置好泥浆沉淀池，同时安装好泥浆泵，在施工过程中把多余的泥浆抽出来排到基坑的外部。

2)钻机安置与钻液的配置。应当依据施工的实际情况对钻机进行安置。不同的土质需要采取不同的处理方法，要充分考虑到地基沉降等因素对钻机稳定的影响。而钻液品质的高低也将对拉管施工造成严重影响。最佳选择是依照地质勘探提供的相关资料数据来进行配比。同时为了提高泥浆的品质，可以选择加入一定量的诸如烧碱化学处理剂。

3)导向钻进与扩孔。钻机就位后，应当对钻机导向杆进行位置调整，其应当稍微高于设计管位中心高程的位置，再水平钻入。在进行导向的钻头中安装相关发射器，在地面接收器的配合下，测量得到温度、深度、顶角以及电池状况数据，再与轨迹对比，出现问题随时更正。在实际施工中，多采用刮刀式的扩孔器，其尺寸大小多数为铺设管径的1.2～1.5倍，这样既可以保持泥浆流动畅通又可以保证管线安全、顺利地进入孔中。

4)管道焊接。在整个施工环节中，管道接口的品质对于拉管施工的成败影响很大。具体根据连接方式分为电熔焊接和热熔连接。前者要特别关注电熔连接冷却的时间，电熔承插连接管材连接端应切割垂直，连接面最好是保持洁净，并标识插入的深度，拿工具褪去表面的薄氧化层。在连接之前，把连接件一一对应，让其在同一个轴线上。后者则需要注意的是，在管道连接之前，把管材用机架进行固定，取下铣刀，将卡具闭合，对管子的断面进行铣削，在产生了不间断的切削之后，把卡具退出，检查一下管子两端的间隙不要过大，一般是不要超过3 mm。电熔连接的面和上面一样，保持洁净，刮初表面皮。

5)拉管。在确保了管道的焊缝与强度测试都合格之后，便可以进行拉管作业。在此过程中首先需要拿现场制作的“封套”将管头进行密封处理，再在其后端安装回扩头，管头的后部上分动器进行接管处理，将管子回接到工作井之后，把回扩头、分动器卸下、剩余的钻杆取出，将封堵头进行封堵，开始进行水压试验。

6)注浆加固。在管道拉通之后，考虑到可能会造成地面沉降，为此需进行注浆加固。选择注入1∶1的水泥、0.4 MPa粉煤灰浆液，从而置换触变泥浆，再补充填补主管周围出现的些许空隙。再循环反复，通过反复进行换、拉、注等步骤，直至把钢管全部拉出。

5 农村供水工程给水管网施工的保证措施

为了更好实施农村饮水安全项目中的管网施工作业，采取从以下措施可以更好地实施。

1)通风检测。在施工进行中极为重要的一步便是在进入到管道内部作业之前，务必打开井盖，采取通风措施。在进入之前， 对空气中的氧气和有毒有害气体的浓度进行深度检测，

保证空气质量达标之后方能进入。即使没能当即施工，再下次进入前，也应当进行检测，确保安全。

2)下管与稳管。这也是重要的一步，在砂砾石的基础上使用起重机或者是其他诸如三脚架倒链来进行稳管操作，在对基础高程进行调整的时候，注意不要将手臂延伸到管子的正下方。在作业时，排管、下管一般最好是用起重机具来操作，同时不得将管子不采取措施的推入至沟槽内部。

3)管道接口。接口材质多为塑料，使用两通接头与三通接头的时候较多，其中注意在气温过低之时最好不要进行接口作业。承插式管的接口安装机具体要根据实际的接口型号来进行选择。管道的相关接口中若要进行断管或管道端口处凿毛时，锤柄务必安装牢固。

4)管道勾头。在施工前应当打开拟勾头，在勾头、打堵中用到水泵之时，与电相关的工作，不管是安装或者拆除线路，务必由专业电工来进行操作。在勾头、打堵施工的整个过程中要对管网内的氧气和有毒有害气体浓度进行动态监测，确保安全。