地下室人防给水排水设计施工关键技术

张 鹏

在城市化快速发展的今天，人防工程既是城市基础设施的一部分，又是关系国家安全和人民生命财产安全的重要组成[1]。随着城市功能的多元化，对地下空间的开发与利用日趋频繁，其中地下室人防工程的规划与建设受到前所未有的重视[2]。地下室人防工程在平战结合的原则指导下，不仅要满足日常使用，更要在突发战争或其他紧急情况下迅速转换为防护性空间，为广大市民提供安全的临时避难场所，确保社会运行的稳定性与持续性[3]。因此，地下室人防工程给水排水系统设计施工尤为关键[4]。

优良的给水排水系统不仅要保证日常使用的舒适性和便捷性，还要在紧急状态下持续供应生活所需的水资源，并确保废水及时高效排除，降低对避难环境可能造成的影响[5]。给水排水系统直接影响避难所内人员的安全和生存环境，如何合理设计和精准施工人防工程中的给水排水系统，成为提高人防工程功能性的一项紧要任务[6]。

地下室人防给水排水系统既要兼顾系统在常态下的经济性与可靠性，又要在非常态情境下确保其战备状态的快速响应能力。对地下室人防给水排水设计施工技术进行分析，对于保障人防工程的安全性、可靠性和实用性具有重大意义。本文聚焦地下室人防工程项目中给水排水系统的设计施工关键技术，提高安装效果，提高人防工程项目的安全性与可靠性。

1 项目概况

本文以兰州某大型工程为例，分析地下室人防工程的给水排水施工技术。项目工程占地面积约90000 m2，首层建筑面积为17398 m2，人防工程项目位于该建筑工程地下3 m 处，人防工程项目面积与首层面积一致。在基地内部，配建有面积为2251 m2的防空洞，该项目应配建人防面积不小于19842 m2，配建掩蔽人数不少于上层建筑实际居住人数的1.1 倍。该项目工程为附建式甲类人防工程，人防总面积为19483 m2。该工程包括人员庇护所、物资库、固定电站，工程耐火等级为一级，工程分区如图1 所示。

图1 兰州某地下室人防工程分区（来源：作者自绘）

2 地下室人防工程给水排水系统施工技术要点

2.1 钢管与PPR管道安装技术要点

在现代城市建筑的给水排水系统中，沟槽接头作为一种高效的管道连接方式，以安装迅速、密封良好和易于维护的特点，在各类工程中得到了广泛应用。本文以该技术作为项目工程中的钢管安装技术。沟槽接头的关键在于先在钢管上精确加工沟槽，然后使用特制接头和密封圈实现管道的连接[7]。施工前，需要先在平坦地面上安置滚槽机，确保其水平稳固。再根据设计图纸对钢管进行标记，使用滚槽机加工出符合标准的沟槽。在此过程中，油压和压制时间的精确控制是保证沟槽质量的关键。随后进行钢管的切割，确保切口尺寸准确并对毛刺进行打磨，以免损伤密封圈。切割完成的钢管被置于滚槽机上，进行最终的沟槽加工。在安装前，对钢管进行全面检查，确认外观、密封圈和配件完好，并在接头的沟槽与密封圈上涂抹润滑剂。沟槽接头的安装需要遵循先大后小、先总后分的原则，保证整个管道系统的结构和工作效率。

PPR 管道也是给水排水系统中重要的管道之一，该管道通常用热熔法连接以确保密封性与耐用性。施工前需先清理管道表面，除去灰尘与油污，然后按图纸标记测量熔接部位。连接过程中，应避免管道旋转，保持稳定性，且需要均匀加热至出现热熔凸缘环，才能进行准确插接。土建时要预先留出适当管道槽道，保持“外径尺寸＋20 mm”的深度和“外径尺寸＋50 mm”的宽度，并清理槽道内杂物。试压后使用砂浆封堵槽道，防止温差引发裂痕。管道铺设时记录与标识现场变动以方便未来的定位和维护。同时，注意避免管材轴向扭曲和强制校正。当PPR 与金属管同行时，至少应保持80 mm 间距。穿墙时预留孔尺寸为“外径尺寸＋50 mm”，穿楼板需进行防水处理。安装后用支架固定管道，与地面保持50 mm 净距，确保系统稳定可靠。这些措施能确保PPR 管道系统的长期性能，热熔连接参数如表1 所示。

表1 热熔连接参数

2.2 消防系统安装技术要点

消防管道在建筑物的安全系统中发挥着重要作用。安装过程要严格遵循设计标准，确保材料和工艺的准确性与可靠性：第1，施工前应对管材进行仔细检查，清理表面的所有异物，如灰尘、油污等，确保焊接的质量和管道的长期性能。焊接是连接消防管道的常用方法，需结合气焊和电焊技术进行。对不同管径的管道，焊接方式要根据管径差异进行调整：当大管径与小管径的差异在小管径的15%以内时，可以直接缩小大管径管道以进行焊接；若差异超过15%，则需采用变径连接件来进行焊接。在焊接过程中，要注意避免在焊接口附近安装支管和支架，以免影响焊接质量和管道的稳定性。第2，消火栓箱体的安装是消防管道系统的关键环节。安装前，必须根据设计标准仔细审查材料和配件的规格与材质，确保所有组件都符合设计要求并具有足够的质量等级。通常以栓阀点位为基准，依照设计图纸进行放样和标记，然后固定消火栓箱体。如果箱体安装在轻质隔墙或砌墙上，要对箱体进行额外加固以确保其稳定性。箱体固定后，安装栓阀，并确保安装完成后箱门的开启关闭不受任何影响。根据管道的工作压力，试验压力有所不同。通过增压机将压力提升至标准压力值，并保持稳定30 ～45 min，检查是否有渗漏或异常变形。如果一切正常，则试压合格。随后，应及时对管道进行冲洗，清除施工过程中可能产生的杂质。管道冲洗应按照工作压力进行，直到管道进出口的水质一致为止。第3，安装消防箱内的各种配件和辅助性器材，包括警报装置、开关、控制阀等，需按照设计规定准确放置并固定，确保消防系统有效运作。整个安装过程中，要严格遵守安全规范，确保每一步都符合设计要求和安全标准。

2.3 排水管道安装技术要点

良好的排水系统能保证地下室人防工程的长期稳定，关乎居住者或使用者的舒适性和健康。应采用严谨、科学的施工措施，以确保排水管道系统的有效安装。排水管道是建筑基础设施的核心组成部分，承担着将产生的废水和污水以安全、高效的方式排出的重要使命。因此，应保证其在施工和安装过程中的精确度及专业标准。在地下室人防工程中，排水管道的安装应严格遵照设计图纸进行精确放样和预留沟槽。在排水管线和相应设备的安装前，需要进行详细的线路标记，并在安装过程中保证这些标记正确无误，防止尺寸出入、角度偏离等因素对后期使用的影响。

地下室人防外排水管道的安装也需要遵照基础的测量放样，尤为关键的是，它需要及时做出对地面条件和环境变化的应答，对测量数值进行持续检测和校准，确保整个系统安装精准且满足不断变化的环境要求。在施工过程中，若管道需要穿过楼板或墙体，应预留指定大小的孔洞，便于管道的通过。作为预防措施，建议在主要管道周围设置一个阻水圈，其宽度应超过楼板面15 ～25 mm，可以有效防止水渗透和结构损害。对于管道的固定，则需要利用支架和卡箍来进行，这些支架和卡箍必须固定在承重良好的结构上，以保证管道整体的稳定性和安全性。施工团队在安装期间，除了要严格按照设计图纸进行施工，还要有足够的应变能力以应对现场的突发情况，并能及时解决，以确保工程的稳定进展，符合环保和安全标准。

3 给水排水系统安装效果分析

地下室人防工程的给水排水系统中，钢管及PPR 管道完成安装后，均需进行试压检测。PPR 管道实验检测要在熔接完成至少12 h 后再进行，试压实验时，所有管道的接头均要裸露在外。冷水管道压力应大于1 MPa，管道水密性检查需要手动加压，加压的时长为10 ～12 min，当管道压力升至0.5 MPa 时，在维持该压力1 h 后，继续升压至1 MPa，达到该压力值后，维持该压力1.5 h，随后对管道进行渗漏、开裂、变形等问题的检测，在地下室人防给水排水系统研究中，随机选取10 处位置进行检测，结果如表2所示。

表2 钢管及PPR 管道试压检测结果

从表2 中看到，采用沟槽接头技术对钢管进行连接时，7 号位置处的连接位置出现了渗漏情况，此时，管道压力维持在1 MPa，其余位置均未出现管道破损的情况。经检查，该处沟槽接头连接存在缝隙，疑似压制时间过长，导致钢管沟槽接头连接不紧密。采用熔接法对PPR 管道进行安装连接时，未出现管道破损情况，说明熔接法可以有效保证给水排水系统PPR 管道安装的质量。排水管道分为室内及室外2 种，室内排水管道均按照事先规划的路线进行铺设安装，且均有沟槽保证系统安装误差满足要求，而室外部分缺少沟槽，但仍需保证安装误差满足要求。因此，在安装室外部分时，需要进行测量校准，以保证室外部分偏差处于合理范围之内，室外排水管道偏差测量结果如图2所示。

图2 室外管道安装偏差测量结果（来源：作者自绘）

图2 所示为室外直埋管道的安装误差，可以看到室外直埋管道误差均为40 mm 以下，而室外直埋管道的合理误差为80 mm 以下。在排水系统室外管道的安装中，所有偏差均符合施工要求，最大偏差为35 mm，最小误差为12 mm。图2b 所示为室外沟槽安装管道的安装误差，可以看到采用沟槽安装的管道，安装误差均约为10 mm，该安装方式的合理误差为15 mm 以下。沟槽安装的室外排水管道均符合施工要求，最大偏差可达到12 mm，最小偏差为5 mm。

4 结语

为提升人防工程项目的安全性与可靠性，本文提出采用沟槽接头对给水排水系统中的钢管部分进行连接，PPR 管道的连接采用熔接法，消防系统的安装则采用气焊与电焊相结合的技术，排水管道则采用直埋或者沟槽安装2 种方法。研究采用试压检测及误差测量，对本文提出的人防工程施工技术进行了检测，结果显示，钢管连接的7 号位置处出现了渗漏，经排查发现在钢管沟槽接头连接后的压制过程中，存在压制时间过长的现象，导致该处连接不紧密，从而引发渗漏问题。排水系统的室外安装偏差均处于合理的偏差范围之内，在采用直埋安装技术时，管道偏差均＜40 mm，在采用沟槽安装技术时，管道偏差均约为10 mm。

本文提出的地下室人防工程给水排水系统施工技术，可以有效保证给水排水系统的安全性与可靠性，对人防工程的安全性和稳定性具有重要意义，但本文提出的钢管连接技术对压制时间控制的精度较高，未来将对钢管连接技术进一步探讨，以期提高钢管连接技术的可靠性。