羅銀鳳 饒峻石 劉彬彬

中建五局土木工程有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410004

隨著城市的發(fā)展，生活污水和工業(yè)污水越來越多，我國(guó)水資源人均占有量2 240 m3，屬于世界13個(gè)貧水國(guó)之一，人均水資源僅為世界平均值的1/4。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)，人體不宜直接接觸的地表水比例達(dá)到32.3%；地下水的水質(zhì)污染依然嚴(yán)重，隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高及國(guó)家支持力度的增強(qiáng)，地表水水質(zhì)急需改善，尤其黑臭水體治理，所需的地下管線也越來越多，但經(jīng)常會(huì)遭到表層破壞，或因河道水位上升使管道懸浮造成管線位移變形，導(dǎo)致管道漏、滲污水，使周邊水質(zhì)環(huán)境惡化，從而影響人們的日常生活。為了提高管體結(jié)構(gòu)的耐久性、防滲水漏水能力和抗浮能力，地下管線通常需要采用特殊的施工方法來建造。本文將重點(diǎn)介紹黑臭水體治理過程中的地下管體包管施工方法。

1 施工方法特點(diǎn)及適用范圍

本施工技術(shù)解決了管體的不穩(wěn)定性、管體接口滲水漏水和管道上浮的技術(shù)問題，施工工藝及條件相對(duì)簡(jiǎn)單，安全、質(zhì)量容易控制。本施工技術(shù)適用范圍廣，適用于任何地質(zhì)條件的地下管體施工。

2 工藝原理

通過放置U形構(gòu)件至管道上方使管道固定，保證在澆筑包管混凝土?xí)r，管道不上浮；包管采用抗壓強(qiáng)度等級(jí)為C30、抗?jié)B等級(jí)為P8的抗?jié)B混凝土，解決僅靠回填砂礫固定管體的不穩(wěn)定性和管體接口滲水、漏水的技術(shù)問題?；炷辽炜s縫采用夾瀝青浸透纖維板進(jìn)行隔擋，伸縮縫兩側(cè)及頂部采用密封膠封堵。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

本施工技術(shù)的施工工藝流程為：

管道溝槽開挖→地基承載力檢測(cè)→墊層基礎(chǔ)施工→管道安裝固定→閉水試驗(yàn)→包管混凝土模板施工→包管混凝土施工→混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)及抗?jié)B等級(jí)檢測(cè)→包管混凝土施工縫處理→溝槽回填→壓實(shí)度檢測(cè)[1-4]

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 管道溝槽開挖

根據(jù)溝槽的設(shè)計(jì)高度，采用放坡式開挖，溝槽開挖線每側(cè)應(yīng)加大500 mm。其中，管道溝槽開挖后的溝槽基座為圓礫層或砂巖層，若溝槽基座為沖填土層，則用砂石換填至圓礫層或砂巖層，砂石換填的壓實(shí)度系數(shù)不小于0.97，地基承載力不小于80 kPa。

3.2.2 墊層基礎(chǔ)施工

采用混凝土澆筑墊層，其使用的混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)為C20、墊層澆筑厚度為10 cm，澆筑墊層時(shí)管道軸線兩側(cè)?每隔2 m預(yù)埋用于固定管道的環(huán)扣，澆筑完后及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

3.2.3 管道安裝固定

先通過厚30 cm的U形混凝土構(gòu)件支撐管道，使管底距墊層面400 mm，管道上方也放置U形構(gòu)件使管道固定，保證在澆筑包管混凝土?xí)r，管道不上?。▓D1）；管道接口安裝完畢后進(jìn)行閉水試驗(yàn)，滲水量不得超過相關(guān)規(guī)范要求。其中，管道為HDPE中空壁增強(qiáng)纏繞管時(shí)，接口采用熱熔連接；管道為混凝土管道時(shí)，接口采用承插式柔性接口，并用橡膠圈密封；管道為鋼管時(shí)，接口采用焊接方式連接。

圖1 管道支撐與固定截面示意

3.2.4 包管混凝土模板施工

準(zhǔn)備好厚1 cm的木膠板作為模板，另準(zhǔn)備5 cm×5 cm木方、φ48 mm×3.5 mm鋼管。按照設(shè)計(jì)要求，測(cè)量放樣好中軸線，彈出包管混凝土邊線，沿邊線每隔1.5 m植入φ16 mm鋼筋以作加固模板用。之后拼裝模板，用5 cm×5 cm木方按50 cm間距釘好豎肋，木方頂端超出模板頂端200 mm。模板外部采用φ48 mm×3.5 mm鋼管支架加固，每隔3 m設(shè)1道斜支撐，斜撐角度為60°。設(shè)置3道雙橫桿，雙橫桿之間的間距為90 cm，第1道雙橫桿距墊層面為5 cm；每隔1.5 m設(shè)置1道豎桿；之后采用止水對(duì)拉螺桿進(jìn)行對(duì)拉和內(nèi)撐。第1道止水螺桿離地100 mm，中間止水螺桿按照400 mm間距進(jìn)行布置，最頂端距離頂板小于等于300 mm，墻腳根部安裝壓腳板，對(duì)拉止水螺栓距離陰陽角小于等于200 mm（圖2）。

圖2 包管混凝土模板斷面示意

3.2.5 包管混凝土施工

清理管體外附著的雜物，并灑水潤(rùn)濕。準(zhǔn)備好混凝土，混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)為C30、抗?jié)B等級(jí)為P8，最大水膠比不大于0.50，所用碎石最大粒徑為40 mm，坍落度為80～120 mm，砂率為30%?；炷僚浜媳葹樗唷盟蒙啊盟槭?1∶0.38∶1.11∶2.72。施工過程中采用分層、對(duì)稱、兩側(cè)同時(shí)澆筑混凝土，澆筑第1層時(shí)，混凝土放料厚度不允許大于總厚度的1/3，待第1層混凝土初凝后，澆筑剩余段，直至混凝土底面距管底400 mm，混凝土頂面距管頂500 mm。澆筑每層混凝土?xí)r，采用插入式振搗器進(jìn)行振搗，混凝土的澆筑厚度要小于振搗棒有效長(zhǎng)度的90%，每一位置的振搗時(shí)間以混凝土粗骨料不再顯著下沉、鋪設(shè)均勻、分層清楚、無骨料集中現(xiàn)象并開始泛漿為準(zhǔn)，防止欠振、漏振或過振現(xiàn)象發(fā)生。澆筑過程中，時(shí)刻觀察管道軸線及標(biāo)高是否出現(xiàn)偏差，如果出現(xiàn)，立即停止?jié)仓?，及時(shí)處理并查找原因，改善澆筑工藝?；炷两K凝后采用覆蓋土工織物灑水的方式養(yǎng)護(hù)，混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，養(yǎng)護(hù)期間混凝土表面及所有側(cè)面始終保持濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28 d。

3.2.6 包管混凝土施工縫處理

包管混凝土每隔20 m設(shè)1道伸縮縫，縫寬30 mm，并采用石油瀝青浸透、每30 mm質(zhì)量小于0.4 g的軟質(zhì)纖維板進(jìn)行隔擋，伸縮縫兩端采用密封膠封堵（圖3）。

圖3 包管混凝土伸縮縫大樣

3.2.7 溝槽回填

包管混凝土達(dá)到齡期后進(jìn)行回填，回填土料不得含有有機(jī)雜質(zhì)，不得采用淤泥或淤泥質(zhì)土作為填料（圖4），具體施工步驟如下：

1）先于墊層層面至包管混凝土底面以上200 mm之間回填級(jí)配砂石，控制壓實(shí)度系數(shù)不小于0.95。

2）用大塊石繼續(xù)回填，之后用級(jí)配砂石灌縫，最后用石屑或采用路基回填的方法回填至路面，控制壓實(shí)沉降差少于5 mm。

4 質(zhì)量控制

4.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

施工過程質(zhì)量嚴(yán)格執(zhí)行GB 50268—2008《給水排水管道施工及驗(yàn)收規(guī)范》、GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》及CJJ 143—2010《埋地塑料排水管道工程技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，并按要求填寫檢測(cè)記錄。

圖4 溝槽回填示意

4.2 質(zhì)量保證措施

1）所使用的管道、混凝土、砂石等原材料進(jìn)行送檢和抽查，其性能應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

2）溝槽的坡比、底部寬度及深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，地基承載力特征值要求80 kPa。

3）保證管道軸線位置平直，管道坡度為0.12%。

4）混凝土包管施工前，清理管體外附著的雜物，并灑水潤(rùn)濕。

5）澆筑過程中，時(shí)刻觀察管道軸線及標(biāo)高是否出現(xiàn)偏差，如果出現(xiàn)，立即停止?jié)仓?，及時(shí)處理并查找原因，改善澆筑工藝。

6）澆筑每層混凝土?xí)r，采用插入式振搗器進(jìn)行振搗，混凝土的澆筑厚度要小于振搗棒有效長(zhǎng)度的90%，每一位置的振搗時(shí)間以混凝土粗骨料不再顯著下沉、鋪設(shè)均勻、分層清楚、無骨料集中現(xiàn)象并開始泛漿為準(zhǔn)，防止欠振、漏振或過振現(xiàn)象的發(fā)生。

7）混凝土終凝后采用覆蓋土工織物灑水的方式養(yǎng)護(hù)，混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，養(yǎng)護(hù)期間混凝土表面及所有側(cè)面始終保持濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間28 d。

8）混凝土達(dá)到齡期后進(jìn)行回填，回填土料不得含有有機(jī)雜質(zhì)，不得采用淤泥或淤泥質(zhì)土作為填料。

9）建立健全現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量保證體系，每項(xiàng)工作每道工序責(zé)任落實(shí)到人。

5 安全和環(huán)保措施

5.1 安全措施

1）溝槽邊1.5 m范圍內(nèi)不能堆放土石、材料等物品。

2）溝槽上兩側(cè)應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)欄。

3）加強(qiáng)對(duì)施工人員管理、機(jī)車駕駛員、電工等有關(guān)人員的安全教育，提高安全意識(shí)，做到“安全第一，預(yù)防為主，時(shí)時(shí)刻刻講安全”，嚴(yán)格按規(guī)定配戴安全帽、安全帶，穿著安全鞋上工地，按規(guī)定操作規(guī)程管理施工。

4）在現(xiàn)場(chǎng)施工的特殊工種，如電工、電焊工、機(jī)械工等必須持證上崗，嚴(yán)禁無證操作。

5）做好季節(jié)施工安全的安排及暴雨前后的安全檢查，檢查工地機(jī)電設(shè)備、臨時(shí)線路及漏電漏雨裝置等，及時(shí)修理加固，對(duì)于嚴(yán)重危險(xiǎn)部分立即排除。

6）專職安全員每天巡視工地，檢查安全設(shè)施的落實(shí)情況，對(duì)違反安全生產(chǎn)的工班、員工提出意見或按規(guī)定給予處罰。

5.2 環(huán)保措施

1）在制訂施工方案和場(chǎng)地布置時(shí)，盡可能減少環(huán)境污染。

2）施工場(chǎng)內(nèi)道路暢通，材料堆放整齊，排水系統(tǒng)良好，保持施工現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生整潔，隨時(shí)清理施工垃圾。

3）合理安排施工時(shí)間，控制噪聲污染，將噪聲污染給當(dāng)?shù)厝罕娚顜淼挠绊懡档偷阶钚　?/p>

4）泥渣等易散材料應(yīng)設(shè)置儲(chǔ)料場(chǎng)，并遠(yuǎn)離河流、渠道及附近居民點(diǎn)，防止對(duì)水源及當(dāng)?shù)厝罕娚瞽h(huán)境的污染。

5）工程垃圾按照當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門同意的地點(diǎn)進(jìn)行集中堆放、集中處理，對(duì)不能及時(shí)處理的，采取措施避免擴(kuò)散，以免場(chǎng)地周圍受到污染。

6 結(jié)語

此施工技術(shù)不僅獲得良好的社會(huì)效益，而且經(jīng)濟(jì)效益也很顯著，解決了管體的不穩(wěn)定性、管體接口滲水漏水和管道上浮的技術(shù)問題。操作簡(jiǎn)單，安全、質(zhì)量容易控制，加快了施工進(jìn)度，在大氣、水及噪聲等環(huán)境保護(hù)方面也取得良好的效果，沒有收到相關(guān)方面的社會(huì)投訴事件。到目前為止，工程施工過程中未發(fā)現(xiàn)因浮管而造成的質(zhì)量問題和返工，且項(xiàng)目經(jīng)歷了冬季施工及暴雨襲擊，都未見管道滲水、漏水現(xiàn)象，溝槽回填后也未見明顯的下沉、凹陷現(xiàn)象，在保證工程高質(zhì)量的同時(shí)也為項(xiàng)目節(jié)約了成本。