市政给水排水穿河管线设计

市政给水排水穿河管线设计

李剑华

李剑华

汇聚建设发展有限公司河南安阳456550

摘要：随着建筑技术的日益发展，各种先进的科技和信息技术在施工过程中不断应用，为现有的排水管道施工技术和施工技术的不断提高奠定了基础。给排水的工程作为城市的发展要点，是民生安全和生产的前提。河道的限制和影响给供水和污水管道的建设带来了很大的影响。基于此，本文结合现有市政给水排水管线设计规范、水务局相关规定及洪评要求，对常规穿河管线设计要点进行分析及总结，并对穿河管线设计要点进行介绍，为实际工程设计提供参考。

关键词：市政工程；给水排水；穿河管线；施工方式；工作井

1市政给水排水管线设计原则与基本思路

1.1设计原则

市政给水排水工程项目是城市道路设计的配套性工程项目，该项目是否合理直接决定着道路建设的质量是否达标。因此，在对市政工程项目的给排水设计与规划管理中，要对每个环节进行系统化管理。尤其是针对市政给水排水工程项目中穿河管线部分的设计，更要结合当地市政基础设施、河道、降水量和污水排放量等多种因素，计算出合理的管线给排水直径，确保管道的使用可以达到预期目标。重点对工业用水量进行分析，同时做出整体的用水量规划，从根本上确保城市内部工业用水的可持续化发展，使城市内部给排水设计工程项目推动城市现代化建设。根据国家颁布的相关法律与法规，制定出行之有效的设计思路，根据城市和水域的水资源分布情况，协调好环境保护和给水排水管线设计。

1.2基本思路

市政给水排水工程项目的管线设计基本思路需要从给水系统、污水系统和污水处理系统三个方面进行分析。结合每一个环节的实际设计需求，对其中存在的问题进行整合和管理。比如，以给水系统为例，在进行设计中，要充分关注到我国当前水资源的配置问题。合理地分析出当前城市内部的水资源分布，结合区域内部的具体分布报告，以调查的方式，对水源和水质进行调查。根据当地已有的供水系统管线，合理地对供水量和需求量进行计算，完成地构建出工农业用水和生活用水的总量，实现管网的规划。

2市政给水排水穿河管线的设计要点

2.1确定施工方式

一般而言，市政给水排水工程项目穿河管线会直接埋在河底位置，施工单位的工作人员在施工中，会使用开挖的方式、定向水平钻方式或者顶管方式进行管线敷设。具体操作中，要根据区域范围内河道情况、自然环境因素、季节因素、工期和资金投入等多项因素加以确定。大部分的工程项目中，可以采用传统开挖方式进行施工，此种方式符合相关规定的要求，同时也具有简单易操作的特征。但是，如果在雨季施工，或者河道本身不具备导流条件、河道护砌不完善等情况下进行施工，施工单位则需要选择非开挖方式进行施工，确保整体施工质量，同时不会对河道本身造成破坏[2]。

2.2确定管线位置

穿河管线位置的确定要进行综合设计，该环节的设计要点在于根据河道的具体情况进行设计，并在最终施工前期的现场勘查阶段，仍需要进行复核。施工单位与设计单位要能够就管线的具体位置进行协商。目前，国内大部分地区的穿河管线位置会直接选择在岸坡相对稳定、河岸顺直、水流平缓且施工场地开阔的位置。如果设置在了河道转弯处，可能会在长期使用中，受到水流的冲刷和腐蚀。同时，在开挖中，需要考虑到管线敷设位置河流上方桥梁的安全距离，避免开挖断面对桥梁墩柱的稳定性造成破坏。

2.3明确护砌要求

穿河管线的全长较长，并且在运行中会受到不均匀沉降的影响，如果不能有效控制可能会引发损坏，最终会对河道的整体安全造成负面影响。因此，在穿河管线敷设中，要对断面河道进行护砌。为确保河道安全，可以在穿河管线所在的位置进行全断面河道护砌。此种方法简单容易操作，并且还可以在护砌中，将桥区部分划入护砌工程中，一同完成护砌管理。

2.4明确倒虹管要求

穿河管线中的倒虹管主要使用在污水管线中，大部分用作河底高程低于管道内高程的问题解决措施。倒虹管可以充分解决不同部分之间的高程冲突问题，但是在长期使用中也可能产生堵塞。对此，倒虹管的设置要经过当地水利部门与航运部门同意，并在管线所在位置的两岸树立醒目的标志。强化倒虹管的强度，防止因为局部不均匀沉降问题而产生渗水和漏水等事故，危机河道整体的航运安全。

2.5确定永久性工作井位置

根据室外给排水设计与管理规范中的规定可以了解到，对于穿河管线的工作井而言，其位置并没有特殊性的要求和规定。但是，从实际发展角度进行分析，对于永久性工作井而言，其位置的规划需要在原本的河道管理范围之外。在此环节中，河道管理范围主要指的是河道保护线范围。因此，设计单位的工作人员在对工作井进行规划安排时，要着重关注永久性工作井的位置确定。穿河管线平面位置主要根据管线的综合设计来确定，如果穿河管线的位置对于工作井的位置会产生阻碍，则要多方工作人员共同沟通商议，制订出可行的线路优化方法。

3管道穿河施工方法

3.1顶端管施工方法

首先，对将穿越的部位（河面断床、河底地质、水文地质等）进行实地勘测，并且确保准确；然后，用直接顶进法使管道从河底穿过去。顶进的过程中，管道的埋没深度，防腐措施需要满足施工要求。顶管作业井需要设置在河床两岸，可以作为检修井来检修倒虹管。

3.2围堰施工法

先将管道埋设置河岸处，拦截大约一半的河宽来修筑围堰，用抽水机抽出堰中的河水，然后在堰中开挖沟槽，铺设管线，管线铺设后，塞住管端口，然后填满沟槽。再拆除原来的围堰，回填砂石，使水流从河床上通过。围堰施工应该注意，即使是到了河水的潮水期也应使河水不至于达到围堰的顶部。在围堰修筑的时候，需要使迎着水流方向的围堰的堰体应该尽量做得平缓一些。

3.3浮运沉管施工法

首先，在河岸上准备好所需的管道，然后采用拖船或者浮筒来运送管道到预定的下管位置，向管子内冲水使其沉入河底。施工前，应对管子的内外壁进行防锈处理，往河中下管子的时候，管子的下部要垫方木，并用绞车通过绳索固定住管子，通过浮船使管子慢慢滑向河中。管道口大多采用伸缩法来接口。需要通过潜水员下水使用水枪来回填。为了防止管道的损坏，管子的顶部需要填上一层土，在填上一层石块来进行保护，石块之上再填上沙土。

管道穿越河流，需要选择在水流较平缓、河床比较直、地质较稳定的地方来作为施工地点。由于水流的冲刷、冰棱与河道的变迁、通航船只的抛锚等原因，可能使管道受到机械损伤。如果管道式在水下悬浮或者局部悬浮于空中，由于水流的冲击，水流绕过管道产生的涡流，都会以一定的周期作用于管道上，使管道产生振动和损伤。因此，管道通过河流必须要防止水流对其引起的损害。

结束语

综上所述，现代化城市规划发展进程中，市政给水排水工程项目的管线设计会经过河流和堤坝。此种规划设计模式与常规环境中的给水排水管道的设计与施工有着明显的区别。鉴于此，在设计中应该全面考虑到实际的施工环境，以及施工可能对周围环境产生的影响。综合各项因素，提高设计水平，确保市政给水排水工程项目顺利实施。

参考文献

[1]韩丽华.穿河管线工程审批及施工中应注意的问题[J].农业科技与信息，2019(2):121-122+124.

[2]李慧.市政排水管线设计的优化措施[J].工程技术研究，2016(5):249+252.

[3]李曦淳，官超.中央大道海河隧道综合管廊内给水管道设计及关键技术问题探讨[C]//全国给水排水技术信息网年会，2019.

[4]赵巧敏.市政给排水管道穿越河流施工技术要点探究[J].建材与装饰，2017(29).