潘棟
(梅州市梅江區(qū)水利工程建設(shè)管理中心,廣東 梅州 514000)
梅江區(qū)位于廣東省東北部,梅江河中游,梅州市中部。城北鎮(zhèn)位于梅江區(qū)梅州城區(qū)北面。2011 年,梅江區(qū)村村通自來水工程被列入廣東省村村通自來水工程建設(shè)規(guī)劃(2011-2020 年)范圍。此次城北鎮(zhèn)共13 個行政村20 宗供水工程,設(shè)計規(guī)模2 414 m3/d,現(xiàn)狀受益人口8 989 人,設(shè)計受益人口12 608人;新鋪管線共長81 603 m,新建18座陂頭、16座沉淀池、12 座凈水器、4座過濾池、16座清水池。以梅州市自來水?dāng)U網(wǎng)工程(新田村)為例,設(shè)計規(guī)模64 m3/d,現(xiàn)狀受益人口290 人,設(shè)計受益人口305人;新鋪管線共長1 945 m。
以玉西主村供水工程為例,工程區(qū)現(xiàn)有引水點水源為直接從山溪水內(nèi)放置管道引水,易造成水資源浪費(fèi),故此次對各水源點新建陂頭或蓄水池,用以提高水位,更加高效合理利用水資源。工程新建18 處陂頭或水池,水陂主要位于沖溝內(nèi),局部位于山坡泉眼處,地形起伏較大,一般坡度為25°~45°,植被發(fā)育,多為雜草、樹木。
自來水供水管道施工出現(xiàn)的問題主要集中在以下幾個方面:①材料問題。材料是影響自來水供水管道施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素,材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo),或者管道材料不符合標(biāo)準(zhǔn),對工程施工質(zhì)量會產(chǎn)生極大影響;②準(zhǔn)備不充分。自來水管道工程施工具有較強(qiáng)的復(fù)雜性與專業(yè)性,需在施工前做好各項準(zhǔn)備工作,比如:施工方案的確定、施工設(shè)備的檢查等,如果施工準(zhǔn)備不充分也會影響施工質(zhì)量。③細(xì)節(jié)控制問題。在自來水管道工程施工過程中,對細(xì)節(jié)要求較高,比如:管道軸線、標(biāo)高的控制,預(yù)留口與割切點位置的施工等,如果對這些細(xì)節(jié)的重視或者控制不高,也會對施工質(zhì)量造成極大影響。
對施工現(xiàn)場進(jìn)行實地勘察,對管線走向進(jìn)行明確,確定施工開挖工作面及料場。以管道線路為依據(jù)做好測量放樣工作。在勘察過程中,要細(xì)致認(rèn)真,查看是否有隱蔽工程。做好技術(shù)準(zhǔn)備工作,對施工圖紙進(jìn)行研究,對比分析施工圖紙與施工現(xiàn)場,然后對是否需要修改施工圖紙進(jìn)行確定。
中心管線的測量需貫穿于整個溝槽開挖階段,按照設(shè)計好的中心控制點,測量設(shè)計中線的起點與終點等相關(guān)點的位置。在放出中線之后,需做好下面幾項工作:首先,管道中心的測量與綁點,為方便以后復(fù)測,木樁綁定固定要牢固;其次,嚴(yán)格控制給水管設(shè)計標(biāo)高,對比圖紙發(fā)現(xiàn)復(fù)測結(jié)果與之有差異時,需及時通知監(jiān)理與設(shè)計單位。
臨時水準(zhǔn)點在管道工程中的設(shè)置十分重要,位置要以穩(wěn)固的區(qū)域為主,且臨時水準(zhǔn)點之間的間隔需控制在100 m 以內(nèi),臨時水準(zhǔn)點閉合差需符合±12 mm的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
在正式開挖前需與地下管線單位對地下管線的具體位置再次進(jìn)行確認(rèn),做好避讓工作。放線工作之前需對開挖的斷面與寬度等進(jìn)行確定,明確開挖深度,在具體確定時需按照管材、管道埋深及外部荷載等進(jìn)行合理確定。按照管道類型可以分為金屬與非金屬管道兩類,這時管道覆土埋深需控制在0.70 m以上及1.00~1.30 m。
目前在溝槽開挖期間,所使用的方法為人工與機(jī)械開挖兩種,具體使用何種方法需結(jié)合項目情況確定。溝深在3 m 以內(nèi),需分層開挖,每層需控制在2 m 以內(nèi);在溝的兩側(cè)堆放土方,合理控制堆土與溝槽之間的距離,一般需控制在0.80 m以內(nèi),將堆土高度控制在1.50 m以內(nèi)。如果選擇機(jī)械開挖,行走路線需重視。為確保開挖槽底土壤的原樣被挖到,一般要在基底標(biāo)高以上的位置留下約0.20 m的土層使用人工機(jī)械清挖。
自來水管道需經(jīng)過地面計算才能最終對埋深進(jìn)行確定。在具體處理過程中,回填土靜荷載強(qiáng)度與活荷載強(qiáng)度的計算十分關(guān)鍵,具體計算如下:
①回填土靜荷載強(qiáng)度計算公式為:
在上述公式中,We、γ、β、ψ分別為回填土靜荷載、回填比重、管材頂部處管溝寬度、回填土的內(nèi)摩擦角。
回填土的厚度確定,主要是從保護(hù)管材出發(fā)的,也就是要防止外力沖擊對管材造成破壞。同時還要對溫度變化進(jìn)行考慮,因為溫度變化會讓管材出現(xiàn)伸縮,從而與土壤之間產(chǎn)生摩擦力,所以深度需合理,且不能過淺。
②活荷載強(qiáng)度計算公式為:
式中,Wt、T、a、b、c、H分別為車輛行駛引起的活荷載、每個車輛的荷載、沖擊系數(shù)、車輛與地面的接觸長度、車輛與地面的接觸寬度、車輛平行行駛的車輛輪子間的距離、回填土厚度。
最后確定埋地管總荷載,即計算①與②的和,即W=We+Wt。
在管道施工之前需仔細(xì)檢查管材質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn),如果不合格需做好登記,并堆放在指定位置。管材表面需光滑,沒有裂縫等問題,管材內(nèi)外的防腐需符合要求。首先,做好施工前的準(zhǔn)備及測量放線工作,準(zhǔn)備好施工機(jī)械設(shè)備及器具、人員準(zhǔn)備、責(zé)任落實等工作,依據(jù)圖紙對管道工程的位置與標(biāo)高進(jìn)行測量;其次,做好材料檢驗與運(yùn)輸工作。管道表面需光滑,沒有裂紋與凹陷,直線偏差需在1%以內(nèi),管材壁厚偏差需控制在14%以內(nèi)。材料運(yùn)輸需符合“輕拿、輕放”的基本原則,避免對管道造成損傷。
①使用棉布將管道承口進(jìn)行擦拭,確保沒有砂土在上面,對承口槽內(nèi)的膠圈進(jìn)行檢查,確保沒有錯位情況。②在承插口兩側(cè)的管子上綁上鋼絲繩,然后緩慢用勁拉入承口。③如需對管材進(jìn)行切斷,可以使用切割設(shè)備,但是要確保斷口平整,去掉斷口毛刺并倒角,一般情況下倒角坡口、倒角長度分別為10°~15°、3~5 mm;④下管使用小型起重機(jī)進(jìn)行吊裝,管材遞給溝槽內(nèi)的施工人員,然后保持管身平衡,勻速將管道放入溝槽。
回填土施工按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求,回填土預(yù)留沉降量需合理控制,一般需控制在地表以上的10~15 cm,對表面進(jìn)行找平。管道試壓符合要求之后,就可以進(jìn)行回填土施工。在管道兩側(cè)對稱進(jìn)行回填,在操作過程中需避免出現(xiàn)損傷等各種問題。由于管道與土壤的相對變形量不同,受到外荷載影響,土壤、管道抗力之間的相互作用會在回填1年之后達(dá)到穩(wěn)定。
清理干凈支墩部位的關(guān)節(jié)、管件表面,然后開始支墩施工。支墩的修筑需在完成管節(jié)接口與管節(jié)位置固定后進(jìn)行,要與管道緊密接觸,并做好養(yǎng)護(hù)工作。當(dāng)管基于管溝為回填土?xí)r,將直徑為10 cm 的木排樁打入支墩處,然后開始澆筑支墩。管件加固也十分關(guān)鍵,尤其是在新舊管道交界處,更要做好管件加固工作。如果加固質(zhì)量不符合要求就會發(fā)生頂出管件的問題,進(jìn)而對維修工作產(chǎn)生影響。為防止出現(xiàn)漏水問題,可以采用雙法蘭限位伸縮接頭。
完成管側(cè)土回填后,按照要求進(jìn)行試壓工作,可以通過分段灌水的形式試驗。當(dāng)管材為金屬管道時,試壓管道灌水需在打壓前24 h進(jìn)行,打壓工作在24 h后進(jìn)行,在支頂安全基礎(chǔ)上開展打壓工作,壓力逐漸升高,并持續(xù)一段時間,當(dāng)降壓在規(guī)定范圍內(nèi),則說明試壓成功。如試壓沒有成功,則需要再次試壓。
在試壓符合要求之后,需對管道進(jìn)行沖洗,將水注入管道,排水閥門關(guān)閉,將漂白粉投入到排氣閥口等處,漂白粉需要在管道內(nèi)停留24 h,然后在管道末尾處取水進(jìn)行監(jiān)測,在水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后將管道內(nèi)的水排放干凈。
自來水管道工程的質(zhì)量直接影響到后期的用水安全,所以在施工過程中做好質(zhì)量控制工作,自來水供水管道施工全過程有很多要點需注意,在做好準(zhǔn)備工作基礎(chǔ)上,強(qiáng)化溝槽開挖、回填土施工及管道支墩和管件加固等各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量與細(xì)節(jié)控制工作。同時,在施工過程中還需關(guān)注溝槽開挖要點、水土保持與節(jié)能設(shè)計等眾多技術(shù)要點,通過精細(xì)化、系統(tǒng)化的質(zhì)量控制,確保自來水供水管道施工質(zhì)量的同時,也能為群眾提供安全可靠的民生工程。