田翠平
(新疆兵團勘測設計院(集團)有限責任公司,新疆烏魯木齊 830002)
為便于對排水管道系統(tǒng)作定期檢查和清通,排水管網(wǎng)必須設置檢查井。GB 50014-2006《室外排水設計規(guī)范》(2016年版)4.4.1B條條文規(guī)定:“為防止?jié)B漏、提高工程質(zhì)量、加快建設進度,制定本條規(guī)定。條件許可時,檢查井宜采用鋼筋混凝土成品井或塑料成品井,不應使用實心黏土磚砌檢查井。”塑料排水檢查井具有施工靈活、快速高效、工藝簡便、綜合造價低、使用壽命長等優(yōu)點,在實際工程中得到了應用。但在寒冷地區(qū),由于受自然條件影響易使土壤在冬季產(chǎn)生凍脹,造成塑料排水檢查井局部破壞,影響了塑料排水檢查井在寒冷地區(qū)的應用。因此,如何防止寒冷地區(qū)的塑料排水檢查井凍裂,成為設計人員和使用單位最為關注的問題。文章以新疆地區(qū)使用的塑料排水檢查井為例,介紹了在塑料排水檢查井的設計方法和施工措施,以期為塑料排水檢查井在寒冷地區(qū)的應用提供參考。
工程名稱為“第五師師部城區(qū)建國路排水工程”,地點為新疆博樂市第五師師部。
博樂市處于中緯度,位于新疆西北部準葛爾盆地的西緣,屬于大陸性溫帶氣候。其氣候特點是:春季氣溫冷暖多變;夏季氣候炎熱;秋季晴朗少雨;冬季寒冷漫長。氣溫年、月、日變化幅度都比較大。降水量各季分布不均,差值較大,主要集中在夏季,春季次之。冬季境內(nèi)大部分地區(qū)最大積雪厚度約18 cm。
博樂市市區(qū)年平均氣溫6.7 ℃,最冷月為1月,平均氣溫為-15.8 ℃,極端最低氣溫-35.0 ℃,最熱月為7月,平均氣溫為23.7 ℃,極端最高氣溫為39.0 ℃,年降水量為199.4 mm,年蒸發(fā)量為1 552.9 mm,平均無霜期為183 d,最長為203 d,最短為150 d。博樂地區(qū)多年平均風速1.5 m/s。
工程所在地地質(zhì)情況:場地第1層為雜填土,含少量植物根系:層底埋深0.5~1.2 m,應全部清除。第2層為圓礫層,該層力學性質(zhì)較好,勘察深度內(nèi)未揭穿,承載力特征值300 kPa。該工程以圓礫層作為持力層,項目區(qū)最大凍深172 cm,場地地下水埋深10.0 m以下。場地巖土對鋼筋混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性。
該項目主要設計參數(shù):管徑DN600 mm,管長1 143 m。SLJ ZB2J2-800直通井座26座,D800井筒26座。埋設深度:3.11~4.1 m。排水檢查井敷設位置于車行道下。該項目于2013年4月完成設計,2013年8月完成施工,2013年9月開始投入使用。
設計依據(jù):GB 50014-2006(2016年版)《室外排水設計規(guī)范》、08SS523《建筑小區(qū)塑料排水檢查井》、CJ/T 326-2010《市政排水用塑料檢查井》等。
該工程為城市污水管網(wǎng)建設項目,污水設計管徑均為DN600,每個檢查井設計有2個進水管,按相關圖集要求選用SLJ ZB2J2-800型塑料排水檢查井。
井筒的選擇:由于該工程在道路車行道下,井筒材質(zhì)采用SN16型HDPE鋼帶增強纏繞排水管(管材在-60℃環(huán)境中不會被凍裂及膨脹漏水),管材環(huán)向彎曲剛度≥16 kN/m2。
排水管道管材的選用:國標S2型HDPE塑料排水管,管材環(huán)向彎曲剛度≥8 kN/m2。
井蓋的選用:井蓋采用承重60 t以上的鑄鐵井蓋。由于路面過車,在井蓋與井座之間設置20 cm厚C30鋼筋混凝土承壓板,用以將道路路面的活動荷載均勻的傳遞到井筒周圍。
(1)檢查井供貨之前的檢查、確認:井筒的內(nèi)外徑尺寸、流槽確認、井座規(guī)格大小、井筒材質(zhì)檢測報告等。
(2)檢查井溝槽開挖和基礎鋪設:檢查井井坑開挖與管線開挖同時進行,并保證井座主管線與管溝中管道在一條直線上,井坑放坡系數(shù)同管溝放坡系數(shù),井坑凈尺寸1 400 mm×1 400 mm。管溝溝槽底寬1 700 mm,放坡系數(shù)均為1∶1.25。槽底和坑底均鋪設150 mm中、粗砂墊層。
(3)檢查井的回填。
回填在排水管線(含污水管道和排水檢查井等)驗收合格 后進行。在施工過程中,將防塵蓋蓋到井筒上,防止大的石塊、落物等掉入井筒內(nèi),以免增加清掏難度。
在回填前用砂土袋將井座、井筒固定?;靥畹臅r候采用人工分層對稱回填,其回填密實度與管道回填一致。
井筒周圍在地面下172 cm高度回填150 mm的中粗砂,現(xiàn)場采用D=1 000mm(700+150×2)、長度400 mm的薄鋼板套圈進行分層施工,套圈內(nèi)灌滿中、粗砂,套圈外回填原狀土,按現(xiàn)行圖集要求夯實后將套圈上移,按照此步驟進行上一個300 mm的回填。這樣回填保證了井筒周圍回填150 mm中、粗砂的要求。
井筒172 cm以下部分的回填按現(xiàn)行標準進行回填。
圖1 防凍處理回填(單位:mm)
由于塑料排水檢查井在當?shù)貙儆谛虏牧?,符合國家?jié)能、環(huán)保政策。當?shù)乇O(jiān)理及質(zhì)檢部門都對該項目予以足夠的重視,認真監(jiān)督好材料進貨及施工中的每個環(huán)節(jié),使得該項目順利完工。
經(jīng)過四年多的使用,特別是經(jīng)過冬季的考驗,塑料排水檢查井內(nèi)水流通暢,使用正常(圖2)。據(jù)2013~2017年冬季實地檢查,無一座塑料檢查井被凍壞。經(jīng)巡檢,井內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有沉積物,暫時不存在清掏問題。每1~2年做一次巡檢,如有沉積污物,采用專用清掏工具進行清掏,不需人員下到井內(nèi),避免沼氣中毒。不需要其他后期維護。
圖2 塑料排水檢查井冬季使用情況
通過第五師師部(博樂市)城區(qū)建國路排水工程中塑料排水檢查井的應用,冬季的過流斷面檢查,以及檢查井的凍損情況調(diào)查。實踐表明只要選材合適、嚴格按照塑料排水檢查井注意事項及防凍處理方法進行回填,塑料排水檢查井在寒冷地區(qū)是可以推廣應用的。