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        老舊小區(qū)室外雨污分流改造工程方案淺析

        2021-11-06 04:00:18張映鵬
        四川水泥 2021年10期
        關(guān)鍵詞:雨污頂管分流

        張映鵬

        (湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司, 湖南 長沙 410200)

        0 引言

        過去受經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市建設(shè)理念的限制,我國大部分城市的排水管網(wǎng)采取合流制。老舊城區(qū)的合流制管網(wǎng)帶來的弊端隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展日益明顯。比如合流制管道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低,已不能滿足雨天混合污水的排除,造成雨天管內(nèi)污水漫流,引發(fā)環(huán)境衛(wèi)生問題。再比如合流污水直接排放、或者經(jīng)簡單截留后排放水體,對城市水環(huán)境造成了巨大的污染。除此之外,大部分城市還面臨著小區(qū)雨污水管網(wǎng)與分流制的市政雨污水管網(wǎng)存在混錯(cuò)接,由此造成的污水誤排入水體問題也相當(dāng)嚴(yán)峻,小區(qū)雨污水分流及混接作為改造的源頭是城市排水系統(tǒng)改造中的重要一環(huán),而解決城市水系污染、城市內(nèi)澇的最有效的主要手段則是對城市排水系統(tǒng)的雨污分流及混接改造。

        1 工程概況

        本工程為某城市一個(gè)老舊片區(qū),該區(qū)老舊居住區(qū)相對較多,其中屬工廠沿線的建筑最為密集,其內(nèi)部含有七個(gè)舊村,七個(gè)舊工業(yè)區(qū)。通過對改造施工小區(qū)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn),若是想在該老舊的社區(qū)達(dá)到源頭雨污分流的改造目的,可考慮增大雨水管,加密雨水口布置等手段,這樣可以行之有效的在解決局部地區(qū)低洼積水問題的同時(shí)加強(qiáng)排水能力,最終建成完整的污水收集體系:“用戶→支管→次干管→主干管→污水廠”[2]。不過村民自建房的排水管道都比較老舊,改造區(qū)雨水溝渠和房屋又靠近污水系統(tǒng),有的村民自建房沒有專門的化糞池,給排水管分布在地下,導(dǎo)致屋面排水管道分布情況不明確,方向極其復(fù)雜,布局混亂,也沒保存有合流污水直接排入市政排水管道的檔案資料,難以充分查探清楚實(shí)際情況。另外舊城區(qū)建設(shè)周邊人流車流密集,集中開挖后容易造成高峰時(shí)段擁堵。

        本次主要施工目的是完善目前道路系統(tǒng)所存在的問題,針對新舊村居住區(qū)、工廠區(qū)外圍道路進(jìn)行分流制改造,新建鋼筋混凝土頂管DN500~DN600 總長約283m,內(nèi)肋增強(qiáng)PE 螺旋波紋管DN300~DN1000 雨水管12734m、DN200~DN600 污水管38090m,建筑排水立管DN100~DN150 改造約64979m,污水、雨水檢查井,此次項(xiàng)目工程管道總長50824m。

        2 雨污分流管網(wǎng)改造思路

        2.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)好施工期間交通疏解

        因?yàn)槔吓f小區(qū)居民出行時(shí)間相對都比較集中,加上周邊配套有學(xué)校、菜市場等,以至于附近存在較高人流量,相對密集。因此,在狹窄道路施工期間,需保證居民能夠進(jìn)出是一個(gè)難點(diǎn),這就要求施工人員在施工時(shí)盡量避開人流、車流較少的高峰期,并盡量壓縮施工占道時(shí)間,以此來將交通影響控制到最小。同時(shí)加強(qiáng)與交警、規(guī)劃、國土、交通、城管等政府職能部門之間的協(xié)調(diào),確保疏解措施實(shí)施的可操作性,為改造的實(shí)施建設(shè)提供重要保障。

        2.2 管道施工現(xiàn)狀及管線的保護(hù)

        一般老舊小區(qū)建筑物密集,人流量和車流量大,內(nèi)街窄巷多,現(xiàn)狀地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜,還有通信、電力、燃?xì)?、給水等管線,雨污水管道施工空間有限,施工方式的選擇非常重要,所以施工期間要注意避免破壞其他現(xiàn)狀管線。開工前必須做好管線物探工作,探明各種管線的管位、走向、埋深及材質(zhì),施工期間可采用工字鋼懸吊或者打邊樁保護(hù)。需要遷改的市政管線,應(yīng)與相關(guān)管線權(quán)屬部門協(xié)商。建議雨污水管道開槽施工時(shí)盡可能淺埋并采取臨時(shí)支護(hù)措施。施工時(shí)盡量選擇小型機(jī)械以保證能夠進(jìn)人場地及對居民影響最小,同時(shí)做好基坑監(jiān)測及周邊房屋的監(jiān)測和保護(hù)措施[3]。

        2.3 分階段、分區(qū)域施工

        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5 個(gè)施工階段:

        (1)臨搭設(shè)施及交通疏解。修建項(xiàng)目部施工臨時(shí)設(shè)施、水電接入以及施工機(jī)械和人員進(jìn)場對各小區(qū)進(jìn)行外圍交通疏解及內(nèi)部交通疏解,設(shè)置施工圍擋做好。

        (2)破除道路,溝槽開挖及支護(hù),接收井及工作井,對管網(wǎng)工程中的管道上部道路及構(gòu)筑物進(jìn)行拆除。并完成管網(wǎng)溝槽拉森鋼板樁的支護(hù)、木支撐體系及土方開,各棟的新增雨水立管位置完成開孔洞。頂管區(qū)域完成沉井支護(hù)施工,及頂管工作井及接收井的沉井制作、下沉以及封底施工。

        (3)管道安裝、頂管施工。對管網(wǎng)工程中的管道基礎(chǔ)土方換填,完成管道敷設(shè)后進(jìn)行溝槽土方回填及溝槽支護(hù)樁的拔出,完成各棟新增雨水立管的安裝。道頂管施工沉井工作井、接收井。泥水平衡鉆機(jī)施工川級(jí)鋼筋砼專用F 型內(nèi)襯玻璃鋼頂管DN500/600 施工。

        (4)管網(wǎng)路面恢復(fù)及其他附屬工程。在本階段施工前管網(wǎng)工程中的地下管道已經(jīng)全部完成棟新增雨水立管已經(jīng)接入地下的檢查井,進(jìn)行管網(wǎng)上部道路及構(gòu)筑物進(jìn)行恢復(fù)以及原有管道維護(hù)施工,以及完成恢復(fù)綠化帶安砌側(cè)(平、緣)石、標(biāo)線等其他工程。

        (5)綜合調(diào)試,竣工收尾階段。在本工程大部分施工階段基本完成,進(jìn)行工程試車,工程已經(jīng)達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行工程清潔組織業(yè)主監(jiān)理驗(yàn)收。

        3 老舊小區(qū)雨污分流管網(wǎng)改造關(guān)鍵性施工環(huán)節(jié)

        3.1 溝槽開挖施工要點(diǎn)

        針對老舊小區(qū)不少存在城中村管道,往往是從內(nèi)部巷道中間開挖。若是遇到在相鄰房屋巷道內(nèi)開挖溝槽,建議以人工開挖為主,機(jī)械為輔,并事先建立沉降觀測點(diǎn),測量放出中心線后分層、分段實(shí)施,放槽有一定的坡度,邊坡開挖的基礎(chǔ)是外側(cè)到邊緣的支撐應(yīng)是邊坡開挖的穩(wěn)定性,收集井600mm×600mm×800mm,每間隔20m 一次安裝,本工程基坑為二級(jí),部分基坑開挖深度大于5m。老居住區(qū)的場地地質(zhì)條件和周圍環(huán)境變化較大,因此需要密切監(jiān)測圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部的水平位移和垂直位移?;娱_挖深,水平位移大,地下水位高,基坑周圍地表的豎向位移、建筑物的變形、管道的位移,開挖的溝渠沿線應(yīng)當(dāng)設(shè)置合理的人行通道,設(shè)置警示燈,坑側(cè)應(yīng)當(dāng)做好安全防護(hù),嚴(yán)禁坑內(nèi)堆放在坑邊地面上,開挖時(shí)應(yīng)避免雨天,以減少因坑邊土體飽和軟化造成的整體塌方事故。在地下水豐富的溝渠開挖時(shí),應(yīng)提前采取強(qiáng)排水措施,并安裝強(qiáng)排水,沉淀潛水泵,每10 米設(shè)置一組觀測樁,專職安全人員加強(qiáng)對排水溝的監(jiān)測和檢查,每天檢查不少于4 次,及時(shí)將多余部分的水分流排出。

        3.2 溝槽槽鋼樁,鋼板支護(hù)

        由于城中村居民多,管線分布亂雜,施工要對路面破拆產(chǎn)生噪音,所以本次施工支護(hù)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。在進(jìn)行鋼板樁擊打支護(hù)成樁時(shí),要保證其垂直度,尤其對于第一塊擊打鋼板樁的位置,其方位的精準(zhǔn)度必須滿足施工要求,第一支樁為后續(xù)鋼板樁的方位角模板,起到導(dǎo)向作用,每深入土壤1 米就測量一次,以確保精度,軟土地基碰到支承樁后,容易與相鄰樁一起傾斜下沉,相鄰樁用角鋼臨時(shí)焊接法固定[4],支護(hù)樁拔出時(shí),應(yīng)密切監(jiān)測周圍建筑物,地下管道沉降及土體位移是否過大,在充砂時(shí),盡量加快回填速度,縮短回填時(shí)間。在整個(gè)施工階段,要特別注意城中村管道的內(nèi)部排水問題,尤其是針對基坑、溝槽排水,考慮配備潛水泵8 臺(tái),隨時(shí)抽排施工過程中的積水,經(jīng)沉淀后排入市政水管網(wǎng)。

        3.3 沉井施工

        此次項(xiàng)目施工涉及沉井有:圓形混凝土頂管工作井Φ500mm、圓形混凝土頂管工作井Φ500mm 各一座,3 座井深3~4m(地面至管底)混凝土頂管工作井Φ500m,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 的比例,砂墊層和混凝土墊層共同作為刃腳墊層進(jìn)行聯(lián)合受力。葉腳外側(cè)與基坑側(cè)工作距離2m,所述集水井與底部周圍設(shè)置的排水溝相連,并配置大馬力泵排雨水,減少地下水過多水對葉墊浸沒的直接影響,頂管沉箱高度約為8m,沉箱體混凝土澆筑成三段,內(nèi)部模板也分為三段安裝。

        3.4 基底軟基處理

        在該項(xiàng)目完成管道安裝前,需考慮本工程實(shí)際情況,對軟土地基進(jìn)行更換和加固,疏浚后,應(yīng)更換軟土地基,填入級(jí)配良好的沒有植物殘留物,固體碎屑的土層,中粗砂厚度不超過25cm,并用蛙式搗固機(jī)搗固不少于3次,在對深地下室的大量軟土進(jìn)行處理后,建議選擇樁徑不小于550mm單頭水泥攪拌樁進(jìn)行加固,固化劑選用32.5 級(jí)的普通硅酸鹽水泥。

        3.5 明挖管道敷設(shè)

        本工程中安裝PE 螺旋波紋管DN200~DN600 污水管38000m、DN300~DN1000 雨水管12070m,管道安裝需要一定的底座強(qiáng)度,管墩采用砂墊層基礎(chǔ),采用商品混凝土兩次澆筑,第一次澆灌至管道底部,當(dāng)混凝土達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度,管道安裝穩(wěn)定后,進(jìn)行從管道底部到橋墩頂部的第二次操作。運(yùn)行管道前,請仔細(xì)檢查管道內(nèi)部是否有異物。若有,則需要及時(shí)清理掉后仔細(xì)檢查是否有干擾的地基土,是否有很多碎片底部的溝糟,是否沿著溝土壤堆積太多,以及是否底部的槽的寬度和高度可以滿足較低的管的安裝要求。直徑>600mm 時(shí)采用機(jī)械下管,直徑≤600mm 選用人工下管(表1)。

        表1 管材與埋深關(guān)系表

        3.6 頂管施工

        在頂管施工中,初始頂進(jìn)作業(yè)是關(guān)鍵性環(huán)節(jié),頂管施工采用2 臺(tái)NPD系列泥水平衡頂管機(jī)進(jìn)行作業(yè),控制速度3-5 分鐘每秒,中心偏差值±5mm,以保證高程值最小,初始頂進(jìn)中控制洞口結(jié)構(gòu)平衡性以及泥水不能進(jìn)入坑頂[5]。

        5 結(jié)束語

        雨污水管網(wǎng)與居民生活質(zhì)量、城市形象密切相關(guān)。隨著國家對水環(huán)境的重視,雨污引水改造的需求不斷增加,做好雨污分流工作十分重要。因?yàn)榕f城區(qū)的管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜,施工困難,協(xié)調(diào)困難,影響的范圍廣,必須結(jié)合現(xiàn)場情況,各方之間密切合作,為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo),真正實(shí)現(xiàn)雨污分流,改善環(huán)境。

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