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        豐水地區(qū)混凝土檢查井底板滲漏非開挖修復施工方法

        2022-10-29 10:59:00周建波脫晨
        四川水利 2022年5期
        關鍵詞:混凝土施工

        周建波,脫晨

        (1.中國水利水電第五工程局有限公司,成都,610066;2.邢臺路橋建設集團有限公司,河北邢臺,054001)

        0 引言

        檢查井是為城市地下雨、污水管網(wǎng)基礎設施的維修、安裝方便而設置的,是市政管道系統(tǒng)基礎設施的重要組成部分。檢查井一般設在管道交匯處、轉彎處、管徑或坡度改變處,以及直線管段上每隔一定距離處,是便于管道系統(tǒng)定期檢查的附屬構筑物。檢查井雖是一種附屬構筑物,但對于市政雨、污水管網(wǎng)工程作用巨大,必須按照設計要求進行施工。否則,輕則滲水量大,增加市政雨、污水管網(wǎng)的運行費用和處理負擔;重則可能造成地下水、土壤污染的嚴重后果。

        檢查井滲漏會造成土壤污染、水環(huán)境污染、水土流失,嚴重時會導致地面掏空坍塌,引發(fā)安全事故,現(xiàn)狀老舊檢查井常規(guī)采取明挖原位新建來修復,明挖修復往往受地面交通、地面構筑物、綜合管線等影響無法施工。非開挖修復工藝對周邊環(huán)境影響小、施工簡單便捷,近年來被廣泛應用于老舊排水管網(wǎng)系統(tǒng)改造中。本文以新都區(qū)毗河流域水環(huán)境綜合整治PPP項目-清流鎮(zhèn)雨污水管網(wǎng)改造工程為例,對豐水地區(qū)混凝土檢查井底板滲漏非開挖修復的施工方法進行分析總結。

        1 工程概況

        新都區(qū)毗河流域水環(huán)境綜合整治PPP項目-清流鎮(zhèn)雨污水管網(wǎng)改造工程主要對城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)進行治理。工程位于成都市新都區(qū)清流鎮(zhèn),污水管道施工5684m,其中d600鋼筋混凝土污水管施工1450m;d500鋼筋混凝土污水管施工889m;d400鋼筋混凝土污水管施工394m;DN300HDPE熱態(tài)纏繞B型管2951m。檢查井共計220座,埋設深度在1.5m~3m。

        根據(jù)鉆孔水文地質觀測資料,場地地下水主要賦存于砂、卵石層中,屬孔隙潛水,由大氣降水及地表水補給,經(jīng)地下徑流及地面蒸發(fā)排泄。粉質粘土為隔水層;素填土、粉土為弱透水層;細砂、卵石屬強透水層及含水層,水位隨季節(jié)性變化較大??辈鞎r為地下水豐水期,初見水位在砂、卵石層中,實測地下水靜止水位埋深為0.9m~3.0m間,絕對標高在527.32m~532.20m左右。地下水位年變幅1.5m~2.0m左右。根據(jù)區(qū)域水文地質資料,該區(qū)豐水期為6-9月,枯水期為1-3月,其余月份為平水期。據(jù)了解,近年來最高地下水靜止水位約為現(xiàn)地面下1.0m。

        2 非開挖修復技術適用條件及工藝原理

        檢查井出現(xiàn)散滲或集中滲漏的原因,主要是由蜂窩、空洞、不密實及抗?jié)B標號低等缺陷造成[2]。非開挖修復技術適用于城鎮(zhèn)市政管網(wǎng)工程中檢查井埋深較深、地下水位較高、交通量大、開挖空間受限等區(qū)域的檢查井底板滲漏情況的修復。

        檢查井非開挖修復方法主要有檢查井預制內襯法、紫外光固化法、離心噴涂法、玻璃纖維貼片加固法、灌漿修復等方法,根據(jù)新都區(qū)清流鎮(zhèn)地質條件及檢查井滲漏情況,針對地下水位高的特點,采用在檢查井內降水進行底板修復的方法。

        先用污水泵把檢查井內水抽干,找到底板滲漏點,并標記好位置。當水壓不大于0.01MPa(小于1m水頭),漏水孔較小時可用直接封堵法。先將漏水孔鑿毛,并把孔壁鑿成與混凝土表面接近垂直的形狀,不能剔成上大下小的楔形槽。用水沖凈槽壁,隨即將快凝止水灰漿捻成與槽直徑相近的圓錐體,待灰漿開始凝固時,迅速用力堵塞于槽內,并向孔壁四周擠壓使灰漿與孔壁緊密結合,封住漏水。外面再涂抹防水砂漿保護層[3]。

        嚴重涌水時需拆除溜槽和底板,在鑿除混凝土底板10cm×10cm的范圍處插入一根PE塑膠管(管徑根據(jù)現(xiàn)場滲水強度選擇),插入深度控制在0.9m~1m左右,通過塑膠管連接粉碎自吸式污水泵降低地下水。水位降低后,檢查井墊層以下采用C15防滲、早強、微膨脹混凝土進行填充,人工再用堵漏王進行防滲處理,在底板無漏水的情況下,安裝氣囊做內模進行底板和溜槽的整體澆筑。澆筑完成后污水泵繼續(xù)抽水,直到混凝土終凝為止。最后再取出污水泵,截斷PE塑膠管并采用防滲水泥砂漿及堵漏劑進行封堵。如此底板滲漏修復處理完成。

        3 施工工藝流程及操作要點

        3.1 工藝流程

        潛水泵底板表面抽排水→溜槽及底板鑿除→降水花管降水→底板以下填充防滲混凝土→人工防滲處理→底板鋼筋重新綁扎→配置專用混凝土→定制氣囊封口→底板、溜槽混凝土澆筑、振搗→等強、降水井至少抽水10h以上→拆除溜槽氣囊內模→拆除降水管→封堵降水口(泄壓孔)。

        檢查井底板滲漏修復與混凝土澆筑施工工藝如圖1、圖2所示。

        圖1 檢查井底板滲漏修復施工工藝示意

        圖2 底板、溜槽混凝土澆筑施工示意

        3.2 施工要點

        3.2.1 溜槽和底板鑿除

        采用污水泵排除井內積水,標記滲漏位置、大小,人工采用風鎬鑿除溜槽及底板混凝土,再擴大底板以下滲漏處。

        3.2.2 自制花管降水

        根據(jù)地下水位的降水深度、底板土體的滲透系數(shù),估算出滲入滲漏處理裝置中的水的流量,再選擇花管直徑及降水泵的揚程及流量。降水的效果直接影響到處理底板漏水的成敗。

        根據(jù)實際測試,為方便施工,硬質PE管更方便操作,在管壁間隔2cm打梅花形孔,用于地下水進入管體,用降水泵抽出,可增加小型降水管的直徑也可增加打入地下的深度,以提高降水井的降水效果。

        3.2.3 封閉底板滲漏

        在插入降水管降水處的底板以下采用防滲混凝土進行填充,以封閉底板滲水,保證后續(xù)干地施工。

        3.2.4 定制氣囊安裝

        根據(jù)實際管道走向(夾角)、管徑大小,定制橡膠氣囊,等待底板鋼筋綁扎工作完成后,即可安裝定制氣囊,用于底板和溜槽同時澆筑的內模,達到一體化施工,提高整體性和防滲性,一次成型的效果。

        3.2.5 專用混凝土調配

        因豐水地區(qū)地下水位底板處理要解決承壓(強度)及防滲問題,平時用的混凝土根本達不到要求,根據(jù)實際需要調配出能夠快速初凝并達到一定強度,且能有效閉水的快凝水防水混凝土(稱之為“聚合水泥”)。

        配合聚合水泥需要丙綸粘接膠粉、42.5普通硅酸鹽水泥、粉狀速凝劑、粉狀抗?jié)B劑,配比如下:膠粉∶水泥∶速凝劑∶抗?jié)B劑=1∶10∶1∶1。

        用配比好的聚合水泥替代純水泥,再用中粗砂、石子及水(根據(jù)底板面積水的多少,可對水量做適當增減),按照常用C30的配比進行配置。

        3.2.6 泄水孔的封堵

        待混凝土底板及溜槽一次成型澆筑完成后,不間斷降水,保證地下水位在混凝土以下,等待10h后從混凝土面剪斷PE降水管,此時底板已經(jīng)凝固,加上留有泄水孔,底板及溜槽的強度足以抵抗水壓力,降水管會涌出壓力水,然后等強度達到75%強度后進行泄水孔的封堵[1]。

        溜槽澆筑完成后,泄水孔頂面距離底端的距離約1m。泄水孔封堵的方法步驟如下:

        第一步,先用橡木塞(10cm)直接打進泄水孔,打入底部,完成對承壓水的封堵;第二步,采用速凝堵漏王快速填充約10s,水完全堵住(填塞10cm);第三步,使用純配置的聚合水泥砂漿填充中間(50cm),承接壓力,抵抗?jié)B漏;第四步,采用半干純水泥漿填充頂面30cm,保證泄水孔強度。

        3.3 材料與設備

        3.3.1 主要材料

        本方法修復施工的材料主要為堵漏王、膨脹劑、商品混凝土、PE塑料管等需滿足規(guī)范設計指標要求。

        3.3.2 設備

        本施工方法中使用的主要設備見表1。

        表1 機械設備

        4 總結

        本文通過對新都水環(huán)境綜合整治工程項目中豐水地區(qū)檢查井底板滲漏修復從方法比選、非開挖修復的優(yōu)勢等方面,以及對非開挖修復施工中系列技術問題進行總結,形成了可推廣、可復制的施工方法。同時,隨著國家對城市水環(huán)境的重視,相關水環(huán)境綜合整治工程項目也將愈來愈多,該檢查井底板滲漏施工方法,也為后續(xù)同類型工程的施工提供了參考。

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