文|廣東省建筑工程機械施工有限公司 何躍彬
隨著經濟持續(xù)發(fā)展,人民群眾對碧水藍天渴望越來越強烈,水體污染治理受到政府高度重視,國務院印發(fā)的《水污染防治行動計劃》中提出2020年地級市建成區(qū)黑臭水體均控制在 10%以內,2030年城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除的宏偉目標,各地加大探索控制源頭治理、水體分流截污、河流生態(tài)修復等一系列的治理水體污染技術研究。研究人員發(fā)現要真正實現城市水體根本性治理在于源頭,從源頭進行截污并分流改造是重要解決措施,從根本上治理生活污水、工業(yè)廢水進入地下水體、河流的污染。下面以《深圳市治水提質工作計劃(2015-2020)》龍崗區(qū)第四批雨污分流管網工程為例,對老舊小區(qū)不同實際情況特點提出對應的雨污分流治理方案。
深圳市龍崗區(qū)龍崗街道龍東片區(qū)雨污分流管網工程位于龍東片區(qū),區(qū)內舊村七條、舊工業(yè)區(qū)七個,沿線工廠建筑較密集,老舊居住區(qū)比較多,工程改造目的在老舊社區(qū)中實現源頭雨污分流,解決局部地區(qū)低洼積水問題并加強排水能力,如增大雨水管、加密雨水口布置等,最終建成“用戶—支管—次干管—主干管—污水廠”完整的污水收集體系。
施工內容:對現狀道路排水系統(tǒng)完善;新舊村居住區(qū)、工廠區(qū)外圍道路分流制改造,項目工程管道總長 50824m,新建內肋增強PE螺旋波紋管 DN200~DN600 污水管38090m,DN300~DN1000 雨水管12734m,鋼筋混凝土頂管DN500~DN600總長約283m,污水、雨水檢查井,建筑排水立管DN100~DN150改造約64979m。
對改造施工小區(qū)進行實地調查,得出以下幾個特點:改造場區(qū)內雨污水系統(tǒng)溝渠與居民房屋緊鄰,部分管道安裝在狹窄城中村巷道內,雨季施工集中排水比較困難,村民自建房的排水管道老舊,村民屋面雨水立管敷設在外墻,給排水管分布在地下走向不明,部分村民自建房無專用化糞池,合流污水直接排入市政排水管道,地下管線未保存檔案資料,走向極為復雜且布局混亂,難以全部探清,舊區(qū)施工周邊人流、車流密集,集中開挖后容易造成上下班高峰期擁堵。
通過對本工程勘察報告研究發(fā)現,管道沿線分布主要地層有:人工填土層、淤泥質土、粘土、礫砂、粉質粘土、礫質粘性土、強風化混合巖。有部分施工的管道基礎落在軟土層、淤泥上,換填或加固處理方可鋪設管道,對其他天然地基承載力符合敷設要求可不予處理。
在對現有的舊村、舊工業(yè)區(qū)及沿線工廠實施雨污分流管網改造除了充分熟悉設計圖紙外,還要對現有排水管渠、給水管、電力管、電信管及燃氣管等進行全面摸排核實,特別要核實與本次設計管道上下游相銜接管道的平面位置、高程及斷面尺寸等,發(fā)現與勘察測量資料差別較大情形時,及時聯(lián)系勘察單位、建設單位、監(jiān)理和設計單位溝通協(xié)商再進行施工。埋設截污管前,提前由測量人員探明其上游管位置等數據,并現場確定截流井及截污管設置位置。
對老舊片區(qū)中交通復雜,錯接亂排管網的用戶比較多,在改建、新建居民區(qū)、工業(yè)區(qū)不同片區(qū)雨、污管網過程中,舊城中村施工時應特別注意對周邊的影響,提前修建臨時圍檔設施,設置圍墻,圍墻使用空心砌塊,每隔4米設厚390mm空心砌塊柱,高2.5m。配置夜間禁行警示紅燈,設置道路分流標志,配備交通疏導人員。
施工安排上采取立體交叉作業(yè),平面流水作業(yè)的施工部署,將工程分為臨時搭設施及交通疏解,破拆道路和開挖溝槽支護、接收井及工作井,管道安裝、頂管施工,管網路面恢復及其他附屬工程,綜合調試、竣工收尾等5個施工階段(表1),以管道位置劃分為東區(qū)、中區(qū)、西區(qū)三個施工片區(qū),三個片區(qū)同時進行施工。
表1 施工五個階段任務
老舊小區(qū)雨污分流管網改造施工重點抓好溝槽開挖、支護、管道鋪設、沉井、頂管施工等關鍵性施工工序。
在老舊小區(qū)中,特別是城中村管道開挖往往內部巷道中間,對開挖溝槽相鄰的房屋,事先建立沉降觀測點,測量放出中心線后,巷道內開挖時以人工為主,機械為輔,分層、分段實施,放坡開挖的溝槽有一定的坡度,開挖基礎外側至支護邊緣應為穩(wěn)定邊坡,每間隔20m設置600mm×600mm×800mm的集水井,開挖的溝槽邊設置合理的行人通道并做好坑邊安全防護,設置警示燈,坑邊地面嚴禁堆載重物。地下水豐富的溝槽中開挖,提前做好強排水措施,安裝強排水、降水潛水泵,及時將多余部分的水引走、排出。每隔10m設一組觀測樁,專職安全員加強對排水溝監(jiān)測和巡查,巡視每天不得少于4次,在開挖時避免雨天作業(yè),減少出現坑邊土體飽和軟化而造成整體坍塌安全事故。
施工支護的鋼板樁采用靜力壓入法方式以降低對居民區(qū)噪聲的影響,鋼板樁擊打支護成樁時要保證其垂直度,第一塊擊打鋼板樁的位置、方位的精度必須滿足施工要求,第一塊支護樁是后續(xù)鋼板樁方位樣板,有導向作用,每進入土體1m就實施一次測量以保證精確度。在軟土基礎擊打支護樁后容易與相鄰樁聯(lián)動一起發(fā)生傾斜下沉,采用相鄰樁用角鋼臨時焊接方法進行固定。
支護樁拔出時嚴密監(jiān)測周圍建筑物、地下管線沉降以及土體位移是否過大,用砂子回填時盡量加快回填速度以縮短回填時間,
在本工程中有部分區(qū)域淺層基底含有淤泥以及軟土,管道安裝前需要對軟土基進行換填加固處理,挖除淤泥后換填入級配良好、不含植物殘枝、固體雜物、厚度不超過30cm的中粗砂,并用蛙式打夯機進行夯實不少于3遍。
對于深層基底含大量軟土需要處理時,選擇樁徑不小于550mm單頭水泥攪拌樁進行加固,固化劑選用32.5級的普通硅酸鹽水泥。
本工程中安裝PE螺旋波紋管DN200~DN600 污水管38090m,DN300~DN1000 雨水管12734m,對基層要求具有一定強度才能進行管道安裝,采用砂墊層基礎,對管道支墩選用商品混凝土分兩次澆筑完成,第一次澆灌至管道底部,待混凝土達到相應強度和管道安裝穩(wěn)固后再實施第二次從管底到礅頂作業(yè),澆灌混凝土用插入式振搗器振實。
下管前認真檢查管道內部有無異物,如發(fā)現有雜物及時清理干凈,基礎土體是否有擾動,溝槽底部是否有大量雜物,槽邊沿堆土是否過多,槽底寬度及高程能否達到下管安裝要求,直徑不超過≤600mm選用人工下管,超過600mm時采用機械下管(表2),起重機架設安裝管道地面平整且與溝槽邊沿保持安全距離,管道逐節(jié)安裝及時調整其位置,復核管道中心、高程,安裝完成時必須復測符合設計要求再實施下一步工序。雨期下管作業(yè)暫停安裝時臨時兩端封堵。
表2 管材與埋深關系表
本工程沉井共4座,其中:圓形混凝土頂管工作井φ5000mm有1座,井深3~4m(地面至管底);混凝土頂管工作井φ5000mm有3座,井深3~4m(地面至管底)。沉井基坑開挖深度取2m,基坑邊坡采用1∶1,砂墊層和混凝土墊層共同作為刃腳墊層進行聯(lián)合受力,刃腳外側面至基坑邊的工作距離取2m,集水井在底部周邊設置的排水溝連通,配置大馬力抽水機排雨水、地下水,減少積水過多對刃腳墊層的浸泡帶來的直接影響。頂管沉井高度達8m左右,因此對沉井身的混凝土分成三節(jié)長度進行澆搗,內部模板同樣分成三節(jié)高度安裝。
頂管施工采用2臺NPD系列泥水平衡頂管機進行作業(yè),初始頂進作業(yè)是關鍵性環(huán)節(jié),控制速度3~5mm/min,保證高程值最小,中心偏差值±5mm,初始頂進中控制洞口結構平衡性以及泥水不能進入坑頂。
老舊小區(qū)地下管線建設時間早,管線資料缺失過多,需要提前做好現場地下管線摸查、核實工作。
本工程基坑類別為2級,部分基坑開挖深超過5m,老舊居民區(qū)現場地質情況和周圍環(huán)境變化多,需要嚴密監(jiān)測圍護頂部水平位移和頂部豎向位移,開挖溝槽深層水平位移、地下水位、開挖周邊地表豎向位移以及建筑物變形和管線位移。
整個施工階段要特別注意基坑、溝槽排水問題,配備潛水泵8臺,隨時抽排施工過程中的積水,經沉淀后排入市政水管網。
城中村居民多,管線分布亂雜,施工要對路面破拆產生噪音、粉塵影響居民生活和出行,做好安民告示、交通疏解、安全防護措施,開挖時盡量采取一次開挖,集中埋管方式,減少反復開挖對居民生活影響。
老舊小區(qū)雨污分流改造是一項利國利民的重要民生工程,施工中需要充分考慮當地實際情況制定合理科學施工方案,降低對居民生活和出行的影響,最大限度提升雨污分流改造社會效益,為建設綠色社會打下良好的基礎。