胡水金
三明市市政工程養(yǎng)管中心
伴隨城市建設(shè)的快速、持續(xù)推進(jìn),城市體量和人口規(guī)模都迎來井噴式發(fā)展,由于城市人口數(shù)量的激增,城市居民區(qū)數(shù)量成倍增長,給城市既有的市政排水設(shè)施造成巨大負(fù)擔(dān),原有規(guī)劃的排水設(shè)施已越來越無法滿足當(dāng)前的使用需求,此外,大部分城市的排水設(shè)施還存在雨污水無法分離的問題,導(dǎo)致大量污水被直接排放至供雨水排放的自然河道中,加之對污水的后期處理工作不到位,給區(qū)域河流帶來嚴(yán)重污染。為了進(jìn)一步提高市政雨污水的綜合排放能力,強化城市雨污水分流能力,就必須對現(xiàn)有的城市雨污水排水管網(wǎng)進(jìn)行升級改造,從而提升市政道路雨污水管網(wǎng)的外排能力,切實保障城市的雨污水匯集、處理及排放功能,而作為管網(wǎng)升級基礎(chǔ)工作之一的管道施工環(huán)節(jié)則顯得尤為關(guān)鍵和重要。因此,本文立足于市政道路雨污水混流問題,重點就市政道路雨污水管網(wǎng)的施工關(guān)鍵技術(shù)展開分析,同時對管網(wǎng)的施工驗收工作進(jìn)行了簡要闡述,希望為市政道路的雨污水管網(wǎng)施工提供可借鑒經(jīng)驗。
通常情況下,城市市政雨污水管網(wǎng)在施工前會進(jìn)行前期規(guī)劃,在未出現(xiàn)特殊情況下,前期規(guī)劃內(nèi)的管網(wǎng)在規(guī)劃年限內(nèi)不會改造,由于部分城市的雨污水管網(wǎng)的規(guī)劃年代較遠(yuǎn),隨著城市開發(fā)和建設(shè)進(jìn)程的不斷加速,大部分城市出現(xiàn)了不同程度的規(guī)劃滯后于建設(shè)的情況,大批市政道路建成通車后,周邊地塊被開發(fā)成大面積的居民區(qū),導(dǎo)致市政道路雨水管網(wǎng)同時承擔(dān)著城市污水的外排工作,加之在雨水管網(wǎng)敷設(shè)過程中,尚未考慮到區(qū)域遠(yuǎn)景的污水來源及類型,且大部分雨水管道設(shè)計資料丟失,給雨污水的分流處治帶來較大困難,因此,部分管道直接將污水管道匯接到雨水管網(wǎng)中,最終造成永久性的雨污水混流問題。本文就造成市政雨污水混流的因素進(jìn)行如下分類分析,具體詳見表1所示。
表1 市政雨污水混流成因分析
為了進(jìn)一步提高市政道路的雨污水外排效率和能力,為后續(xù)的雨污水分流處治提供基礎(chǔ)條件,必須強化現(xiàn)有的雨污水管道敷設(shè)施工技術(shù),從施工工藝和關(guān)鍵施工技術(shù)方面下功夫,總結(jié)出一套滿足城市市政道路雨污水管道施工的可行方案。
管道溝槽開挖是雨污水管道施工的第一個環(huán)節(jié),其施工質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)管道敷設(shè)施工的整體質(zhì)量,因此,在正常的溝槽開挖施工過程中除了做好溝槽開挖的具體工作外,還應(yīng)配套制定相應(yīng)的溝槽開挖施工質(zhì)量控制方案,并委派現(xiàn)場駐地總監(jiān)和監(jiān)理員做好溝槽開挖過程中的旁站監(jiān)理工作。目前,常用的雨污水管道溝槽開挖技術(shù)采用機械開挖與人工開挖相結(jié)合的方式,兼顧二者開挖方式的優(yōu)勢,通過合理配合,最大程度保證溝槽開挖的質(zhì)量和效率;在前期大規(guī)模開挖過程中,借助機械開挖,以加快開挖效率,當(dāng)開挖至一定深度后,為了精準(zhǔn)控制開挖深度標(biāo)高,則改為人工開挖,以提高現(xiàn)場開挖的施工控制能力,通過兩階段配合,能夠避免機械開挖對溝槽基坑兩側(cè)的擾動影響,最大程度提高溝槽兩側(cè)的穩(wěn)定性。溝槽開挖產(chǎn)生大量的土石棄方需要清運,現(xiàn)場應(yīng)預(yù)估土方調(diào)運量,調(diào)配足夠的渣土車輛及時清運棄方,一方面可以保證施工現(xiàn)場的通暢性,另一方面則避免兩側(cè)棄方堆積量過大影響側(cè)壁的穩(wěn)定性。旁站監(jiān)理人員應(yīng)做好現(xiàn)場溝槽開挖深度的及時校核,確保溝槽開挖深度標(biāo)高與設(shè)計方案一致,如遇溝槽超挖或欠挖等問題,應(yīng)及時處治。
管道敷設(shè)施工直接影響管道后期的運營能力和質(zhì)量,必須加強現(xiàn)場管道敷設(shè)的施工工藝水平和控制能力,管道敷設(shè)工藝主要受施工現(xiàn)場作業(yè)條件、地形條件、覆蓋土體條件等因素影響,其中,地埋式敷設(shè)技術(shù)是最常用的雨污水管道埋設(shè)技術(shù)之一,本文擬重點對該技術(shù)的主要施工工藝展開分析。
(1)溝槽內(nèi)支護(hù)。溝槽內(nèi)支護(hù)應(yīng)根據(jù)溝槽土體特性及開挖深度綜合決定,如果溝槽開挖深度較小且土體較穩(wěn)定,可不考慮溝槽支護(hù),如果溝槽深度過大且溝槽土體穩(wěn)定性較差,則應(yīng)進(jìn)行必要的工程支護(hù),溝槽支護(hù)施工應(yīng)兼顧周圍的地質(zhì)條件及上部土體的承重規(guī)模,鋼板樁在溝槽支護(hù)中的應(yīng)用最為廣泛,尤其是沿河溝槽,鋼板樁的支護(hù)效果較為理想;此外,應(yīng)該注意的是,如果開挖溝槽內(nèi)的管道基礎(chǔ)存在強度較低的淤泥質(zhì)土層,則必須先完成土層置換,保證管道基礎(chǔ)的可靠性和穩(wěn)定性。
(2)管道敷設(shè)。管道基礎(chǔ)應(yīng)使用混凝土現(xiàn)場澆筑,澆筑前先放樣,保證基礎(chǔ)澆筑高度滿足管道敷設(shè)要求,避免因基礎(chǔ)澆筑誤差導(dǎo)致管道敷設(shè)后出現(xiàn)較大的內(nèi)應(yīng)力,從而影響管道的服役壽命,誘發(fā)管道開裂病害;管道對接后應(yīng)做好接口位置的防腐密封處治,接口作為管道系統(tǒng)的薄弱位置,如果處治不當(dāng),必將誘發(fā)管道口銹蝕、滲漏,最終影響管網(wǎng)整體的排水能力。建議先在管道口表面均勻涂抹基油,再粘貼玻纖布,表面再均勻涂抹一層瀝青油密封,為了保證密度的有效性,建議將上述處治流程再循環(huán)一次,最后在表面涂抹面層油保護(hù),兩層玻纖布的重疊寬度不能小于50mm。
管道敷設(shè)并密封完畢后,在運營前,為了檢查管道敷設(shè)及密封處治的質(zhì)量,應(yīng)進(jìn)行閉水試驗,通過閉水試驗可準(zhǔn)確定位管道的滲漏位置,此外,還能定位到管道敷設(shè)不達(dá)標(biāo)位置,為后期的維修處治提供準(zhǔn)確參考。閉水試驗可細(xì)分為注水浸沒和閉水試驗兩部分,為了保證注水壓力,注水井內(nèi)的水位高度應(yīng)不低于管道最高點位以上2m,注水后應(yīng)維持24h 以上,全線巡檢,檢查管道是否存在滲漏現(xiàn)象;將試驗標(biāo)段的管道內(nèi)注滿水后,保證水頭達(dá)到設(shè)計要求,隨即開始計時,觀察管道的滲漏情況及水頭損失情況,觀測時間不少于0.5h,觀測結(jié)束前應(yīng)及時向管道內(nèi)補水,以維持水頭穩(wěn)定,最終判定滲透量,以滲透量不超過規(guī)范要求為準(zhǔn)。
市政管道溝槽回填是整個市政管網(wǎng)施工的最后環(huán)節(jié),因此,也必須引起足夠的重視,溝槽回填并非簡單的管道填埋,其涉及管道頂面的覆土承重校核,如果填埋不當(dāng),則容易引發(fā)管道承壓破壞等問題,造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。為了保證管道溝槽的填埋可靠性,應(yīng)先定量計算管道頂面的最大承重限值,根據(jù)限值和回填容積推算土體的容重范圍,給出容重范圍后,選擇容重達(dá)標(biāo)的回填土體,以保證回填的可靠性;此外,用于回填的土體應(yīng)仔細(xì)篩分,防止混入大粒徑回填土顆粒,而誘發(fā)應(yīng)力集中效應(yīng),最終造成管道表面開裂??紤]到管道工程隱蔽性的特點,管道回填施工現(xiàn)場應(yīng)全程旁站監(jiān)理,實時監(jiān)控回填施工過程中,保證回填施工質(zhì)量。圖1闡明了非均勻回填土對管道可能造成的損傷情況。
圖1 非均勻回填土對管道可能造成的損傷
管道施工項目全部完工后,在交付業(yè)主運營前,應(yīng)進(jìn)行最終的交竣工驗收工作,施工驗收無疑是保障管道運營質(zhì)量的最后一道關(guān)口,必須引起較高重視。驗收工作主要包括資料整理存檔和工程試驗兩個環(huán)節(jié),將施工過程中涉及的材料合格證、工地中心實驗室各項檢測報告、砂漿及混凝土材料的配合比、密封材料性能參數(shù)、管道幾何尺寸等數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行全面歸檔整理,明確其準(zhǔn)確性和完整性;再次向管道內(nèi)注水,采用相同的閉水試驗法,計算整個施工標(biāo)段內(nèi)管道的滲水量,及時與施工規(guī)范比照,以出具最終的密封情況報告。
綜上,本文立足于市政道路雨污水管網(wǎng)施工項目,先對雨污水混流問題的歷史成因進(jìn)行了簡要概述,闡明了加強管網(wǎng)施工技術(shù)的初衷和目的;重點對雨污水管網(wǎng)的施工關(guān)鍵技術(shù)展開分析,掌握了溝槽開挖、管道敷設(shè)及接口密封、閉水試驗及溝槽回填等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)要點,最后就管網(wǎng)施工驗收進(jìn)行了簡要概述,進(jìn)一步加深了對管網(wǎng)施工及質(zhì)量控制的認(rèn)識。