郭莉萍

（孟州市水利综合服务中心，河南 焦作 454750）

1 工程概况

1.1 自然状况

孟州市总面积541.60 km2，人口40万。系太行山前丘陵向华北平原过渡地区，土壤由褐土、潮土组成，褐土下分立黄土、垆土、红土等8 个土种，分布在西部丘陵地区；潮土下分两合土、砂土等6 个土种，分布在东部平原和黄河滩区。孟州市属暖温带大陆性季风气候，四季分明。年平均气温14.20℃，年日照2 160.40 h，年均降水量586.90 mm，无霜期209 d。主导风向为西南风和东北风。境内有河流11条，水库19座。境内河流总长195 km，平均年总径流量591亿m3。

1.2 移民安置情况

孟州市辖区内有2座中型水库，还有小型水库17座，其中小Ⅰ型5座，小Ⅱ型12座。大中型水库移民主要来自小浪底水库，占全市移民人数近85%。2006年移民人口41 997人，涉及11个乡、镇、办事处。2015年初移民人口40 285人。到2020年底移民人数38 511人。

1.3 工程建设目标及内容

工程从城乡供水一体化工程的主管网接水，向新屯村、南那村、张村、张营村、店上村、还封村、白墙村、冶墙村、青龙沟、张连村、康大义村村内供水，取代原有地下水水源。通过实施水源置换，可扩大南水北调水源覆盖范围，为孟州市城乡居民提供优质的南水北调水，提高当地人民生活品质。同时在青龙沟及白墙村内布置供水管网。共计新建给水管网27 264 m，给水阀门井55座，水表井12座，入户成品水表井706座。

2 管网管材选择

配水管网担负向沿途居民供水、远端输水的任务，因此其总长度较长，沿线需引出较多支管，故除应考虑管材供水安全性高、管材价格、施工费用低外，还考虑管件价格低，管道开口、加工及连接性能好，使用寿命长等性能。

球磨铸铁管价格较高、抗震性能差，此次工程不采用。玻璃钢管开口较难，且其多用于大管径输水管道，此工程不采用。

结合工程实际情况，供水管网以涂塑复合钢管、给水PE管作为备选管材，技术经济比较确定管材，见表1。

表1 管道价格比较表

由表1 可知，管径较大时选用涂塑复合钢管最为经济，管径较小时选用给水PE 管。综合考虑目前各种管材的技术经济比较和孟州市在实际运行过程中的经验，管材推荐DN ≥150采用涂塑复合钢管；DN<150采用PE给水管。

3 供水管网工程管材及管件安装技术

3.1 管道工程施工工艺流程

先总后支、先低后高、先调后冲及隐蔽验收，见图1。

图1 管道工程施工工艺流程图

3.2 管道工程施工技术

3.2.1 准备、材料设备进场报验和测量放线

①施工前熟悉、会审图纸，编制专题作业手册，技术交底。②材料、设备进场及检验。材料设备报验合格，进场分批堆放，建台账。③测量放线。校核水准点和导线点并放线。

3.2.2 管道安装技术

①切管、标焊深度，焊具260 ℃待用态。②两端同时加压将管道、管件压入焊接头，持续压力直至加热完毕。③同时取下管道和管件。④将管道和管件压紧直至所标接合深度，连接处5度角内调整。⑤焊接深度，加热、焊接及冷却见表2。

表2 焊接深度、加热、焊接及冷却时间表

PE主管热熔连接，支管机械，入户预制钢塑过渡管件。

3.2.3 管道工艺要求

3.2.3.1 管材、管道接口及基础

配水管道采用内外涂塑复合钢管，法兰连接，PE管采用热熔连接；管道基础为砂基础，特殊段采用混凝土。

3.2.3.2 管道穿越障碍物布置原则

①管线穿越公路时尽量正交。②管线穿过天然河流时，从河底穿越和从上部跨越。穿过较大河流时，结合水流条件、防洪要求，经综合分析比较，确定合理的方案。③穿越省级及省级以上道路采用顶管或定向钻；穿越县级或城区道路时，要视道路繁忙程度及施工场地状况确定明挖或定向钻施工方案；穿越县级及其以下级别道路，采用明挖形式，并根据公路相关规范要求恢复原路面。④穿越公路等重要建筑物时，要满足相关部门的有关规程规范。⑤与其他地下管线交叉时，应满足规范要求；局部管段不满足要求时，应从安全和施工等方面采取相应的保护措施。管道交叉遵循如下原则：小管让大管，分支管让主干管，有压管让无压管，给水管让排水管，低压管让高压管。一是管道穿越河道。本工程部分管道需要穿越河道，配水管网穿越河道采用倒虹方式，材质采用焊接钢管，倒虹管道施工前需要进行河道的围堰、断流施工，然后抽除围堰范围内的水，使得管道沟槽干燥后施工。管道穿越河道方案须经水利部门批准后方可进行施工。二是管道穿越公路、铁路。本工程部分管道需要穿越公路，管道穿越公路时采用定向钻或顶管施工；管材选用钢管或PE 管（定向钻）。穿越公路时须经相关部门批准后方可进行施工，穿越铁路时沿铁路涵洞敷设，穿越铁路时须经相关部门批准后方可进行施工。

3.2.3.3 管道埋深、防腐及管网附件

①管道设计埋深。按照规范在冰冻线以下供水管道埋深人行道下0.60 m，车行道下0.70 m。孟州市冰冻层为0.35 m，故本次设计供水管道管顶覆土厚度不少于1.20 m，该区域大部分区域地下水位较深，配水管网施工时可不必考虑降水，部分区域水位较浅，施工时需考虑降水保证沟槽干燥。②涂塑复合钢管及PE管不考虑防腐。③管网附件。阀门、排气阀、排泥阀及减压阀等保证设备。管道起点、终点及分叉处与穿越河道、铁路及公路段均设置检修阀门。根据实际情况，DN200 mm以下为软密封闸阀，DN300以上为蝶阀。管道隆起点及空越河道的两侧均设置排气阀和排泥泄水阀；管线平缓时宜间隔1 000 m左右布设通气设施，配水管网末端及低处布设排泥阀。部分村庄的水压超过设计标准，需设置减压装置进行减压。

3.2.3.4 管道放空检修与施工

①主管道过河处及路口设置放空管道和检修蝶阀。②施工前了解地下管线并保护。安装时工作面设置安全保护栏和警示标志，入夜放红灯。现场安全文明保障，施工组织设计。

3.3 管道试压

焊完24 h后水压试验，试压前12 h浸泡，检查连接点。

3.3.1 预试验过程操作步骤

①管内降至大气压持续60 min，严禁空气进管。②缓慢升至试验压力稳定30 min，检查接口等处是否渗漏，发现渗漏即中止待查后重试。③停止注水补压并稳保60 min，压力下降不超过70%试验压力，预试验阶段合格。否则，停止待查后重试。

3.3.2 主试验阶段操作步骤

①管道泄水降压为试验压力的10%～15%。②记录剩余压力1 次/3 min，持续30 min 剩余压力有上升趋势，则试验合格。③30 min内无上升趋势再观察60 min，90 min内压力下降不大于0.02 MPa试压合格。④不满足上述不合格，查后重试。

4 结语

综上所述，了解工程概况，管网管材选择DN≥150 采用涂塑复合钢管，DN<150采用PE给水管；从管道施工工艺流程、施工技术及压水试验等三方面分析供水管网工程安装技术，可为老库区供水管网连通工程的施工质量提供重要保证。