徐皓
(南京水務集團,南京210000)
新時期,城市經(jīng)濟發(fā)展成效顯著,市政給排水工程常用材料、技術、設備均得到了顯著改進與更迭,與此同時,國務院印制并發(fā)放《關于加強城市基礎設施建設的意見》,要求加強城市地下管網(wǎng)建設和改造, 并對市政給排水施工提出了更高的要求。 由于在當前市政給排水施工過程中也存在些許問題,影響了市政給排水管網(wǎng)快速化建設進程。 因此,探究市政給排水施工質量控制具有非常遠大的意義。
市政給排水施工具有線程長、工種多、頻繁交叉作業(yè)的特點。給水工程包括高質水管道施工、雜質水給水管道施工、加壓高質水管道施工、加壓雜用水管道施工,長度多在1 km 以上。給排水工程則涉及了雨水排水管道施工、沉井施工、雨水井施工、污水排水管道施工、污水井施工等。此外,在施工過程中,因道路線形變化及專業(yè)特殊要求,給水管線、排水管線易發(fā)生多次變更與改線。工種多主要是根據(jù)不同環(huán)境條件下給排水系統(tǒng)要求,市政工程管道材質的選用存在一定差異,從而對施工過程專業(yè)性也提出了要求。 如鋼質管道、鑄鐵管道施工需要焊接工種、彎制工種、安裝工種等;而混凝土管道施工則需要鋼筋綁扎工、混凝土澆筑工、拌料工、切割工等[1]。
道路拆除與清表是市政給排水管道施工的前提。 施工技術人員應根據(jù)施工圖紙上合計要求的開口寬度,使用RTK 等設備進行CAD 圖紙與現(xiàn)場的放樣工作,并利用白漆進行開挖線標注。 借助切割機沿開挖線破切路面瀝青、路基渣土層,經(jīng)挖掘機挖掘至路基穩(wěn)定砂層,合理堆放渣料,或者經(jīng)自卸車運輸至棄土場。 在管道溝槽開挖期間,施工技術人員應根據(jù)地質土層特點選擇適宜的支撐,并著重控制開挖邊坡的支撐形式,規(guī)避溝槽開挖期間塌方或滑坡現(xiàn)象。
技術人員應事先準備2 臺60 kW 輪胎式挖掘機、1 臺75 kW 推土機、2 臺自卸汽車。 使用RTK、全站儀等設備復測場地既有管道、構筑物、電纜位置,制訂保護或遷移方案,根據(jù)方案有序作業(yè)。
在管材進入現(xiàn)場后, 具有材料工程背景的施工技術人員可以對產(chǎn)品外觀質量、內外抗壓強度進行分批檢驗。待確定管材質量合格后, 根據(jù)測放中心線, 借助管道標志線放出管道一側邊線。 進而在8 t 輪胎式吊車及專用柔性吊索、綁帶、吊鉤幫助下,沿著溝槽水平、輕緩下管,盡可能降低下管操作對基底管道的擾動。 下管期間8 t 輪胎式吊車與溝槽平行,且兩者相距1 m。
待工程管道施工進入尾聲后,回填素土,回填位置是工程管頂,回填厚度是500 mm?;靥詈?,借助電動輕夯機配合蛙式打夯機分層密實夯土,每層虛鋪厚度為200 mm 及以內。 進而由專業(yè)試驗人員借助核子密度儀進行每層夯實情況測量,確定每層夯填后壓實率超過95%。
回填后,技術人員應借助汽車式瀝青噴灑機,均勻澆灑瀝青。 表層處理完畢后, 以混合料溫度大于或等于130 ℃為標準,進行攤鋪機振動幅度、振夯頻率調整,確保攤鋪后瀝青混合料初始密度超過80%[2]。
管道規(guī)格標準不統(tǒng)一主要是市政給排水管道采購管材標準不統(tǒng)一,管壁厚度也存有偏差,致使管道內徑偏差超出標準要求,施工期間位置偏移風險較高,最終出現(xiàn)管道接口位置小量滲漏。
墊層施工不規(guī)范主要表現(xiàn)為墊層厚度與設計要求存在較大偏差,回填土夯實未達到規(guī)范設計要求,引發(fā)給排水管道支點位置形狀異變,管道接口位置發(fā)生大面積偏移,最終導致給排水管道接口位置滲漏。
地基處理不當主要指地基基礎處理特別是軟土地基處理方法不當,單側管座灌注高度過大,管道地基、基礎之間不均勻沉降,致使管道位置移動,埋下給排水管道接口位置滲漏隱患。
管道安裝不合理涉及了管道安裝前支墊不穩(wěn)、 掛邊線安裝時掛線松弛、 意外避讓既有構筑物、 鋼絲網(wǎng)與灌縫未對中(或鋼絲網(wǎng)搭接長度、插入管深度小于10 cm)、接口膠圈處使用油脂性潤滑劑,接口縫隙寬度不均、抹帶水泥砂漿配合比控制不嚴等,不僅會導致井段中部給排水管道緩彎,而且會造成位置偏差,最終引發(fā)管道漏水、滲漏等問題。
回填不規(guī)范主要指回填土質量與要求不符, 包括土塊顆粒大小不均、土層含水量不符合標準、雙側夯擊高度不一致、覆土厚度小、兩側填筑高度偏差大等,不僅會導致軸線錯位,而且會在外壓荷載下破裂,最終出現(xiàn)冒水、漏水事故。
市政給排水管道類型主要有塑料管道、 鋼筋混凝土管道、金屬管道,施工人員可以根據(jù)實際情況恰當選擇,統(tǒng)一管材標準規(guī)格。 其中塑料管道可以選擇設計使用年限超過50年的玻璃纖維纏繞夾砂管、衛(wèi)生級聚氯乙烯樹脂管等。 若選擇衛(wèi)生級聚氯乙烯樹脂管,可以優(yōu)先采用鋼塑復合纏繞的管壁結構或者加筋管壁結構,提高管道抗壓強度以及臭氣密封性能。
在市政給排水工程中常用的金屬管道類型有鋼管、 給水球墨鑄鐵管、排水球墨鑄鐵管等。 根據(jù)市政給排水工程土壤內酸堿、鹽檢測數(shù)據(jù)與地下水腐蝕作用,選擇適宜的管道。
鋼筋混凝土管具有制造難度小、抗壓強度高、成本低、使用年限長等特點,但也存在阻力大、流水速度慢、抗腐蝕能力弱的特點,可以在大管徑條件下應用于排水工程,并在混凝土管內設置聚氯乙烯內襯。
市政給排水墊層多為人工搭溜槽澆筑的混凝土墊層,需要先借助挖掘機與人工配合的方式開挖溝槽。 根據(jù)管徑大小、埋設深度與土質調節(jié)確定溝槽底部凈寬、基底高程。 機械開挖溝槽后,固定龍門支撐板,放線至管道標高控制線、中心線。 根據(jù)規(guī)定要求放坡后,人工清除表層雜物,根據(jù)設計墊層底部標高、坡度挖土[3]。 開挖至設計標高后,支設模板,均勻澆筑混凝土,相鄰溜槽之間距離為20 m,槽下借助人工推車澆筑。 澆筑后,借助木抹子處理毛面,并校正管道兩側混凝土。 校正完畢后,進行二次支模澆筑。
在軟土地區(qū)市政雨水、污水排水管道安裝前,需鋪設透水層。 根據(jù)樁基均勻受力要求,整平基礎,將1 層聚丙烯、滌綸組成的無紡土工布設置在基礎面上,土工布抗拉強度超過30 MPa,抗彎強度超過40 MPa。 將碎石傾倒土工布上,邊鋪土工布邊傾倒碎石,鋪設的碎石墊層厚度為100~200 mm,在碎石墊層上布置國家二級承插式鋼筋混凝土管, 管道之間經(jīng)石棉水泥砂漿半柔性方式連接; 給水管則選擇橡膠圈柔性接口的球墨鑄鐵管,基礎為砂墊層,厚度為150 mm,砂墊層顆粒不均勻系數(shù)需超出10。
在軟土地區(qū)市政給排水管道施工期間, 技術人員應以地基不均勻沉降控制為重點,綜合考慮上部結構自重、附加荷載作用,結合雨水排水管道(埋深1.2~2.5 m)、污水排水管道(埋深3.0~3.6 m)、給水管道(埋深1.2~2.5 m),將適宜數(shù)量樁徑為0.5m 的攪拌樁布置在管道基礎下,相鄰樁之間距離1.15~1.40 m,且管道中心線與攪拌樁中心線重合, 攪拌樁頂部標高位于基礎底位置,避免管道過量下沉引發(fā)接口開裂問題。 復合地基排水面由碎石墊層、粗砂墊層等透水性較大材料組成,可以在短時間內擴散基礎下孔隙水壓力,加快墊層下基礎固結速度。
在管道安裝前,技術人員應使用水準儀復測水準點,確定水準點與規(guī)范要求相符。 并設置與原水準點相閉合的臨時水準點,相鄰水準點之間距離小于100 mm,按照順序編號并測定高程,準確記錄。 根據(jù)標注控制點進行中心樁、方向樁的復勘檢驗、固定,確定高程閉合差與規(guī)范要求相符。
若為混凝土排水管道, 技術人員可根據(jù)設計管道坡度拉設管道中心線、管頂以上200 mm 控制線,校正管道接口,經(jīng)石子卡固平口對接兩側,經(jīng)由1∶2 水泥砂漿抹口。 處理完畢后,架設模板,對管道兩側進行同時澆筑。 同一時間,在相鄰2 個攪拌樁上布置鋼筋混凝土結構的污水檢查井, 井基為150 mm 厚的C20混凝土+底層雙向φ16 mm@150 mm 鋼筋(凈保護層40 mm),井身為100 mm 寬鋼模拼接而成, 井蓋為場外預制的球墨鑄鐵井蓋,根據(jù)要求可以有序進行綁扎鋼筋、支設模板、搭溜槽澆筑。
在管道安裝完畢后, 技術人員應依據(jù)工作壓力的1.25 倍(大于或等于1.5 MPa),進行水壓試驗。 水壓試驗結束并確定水壓試驗合格后,沿管道兩側、管頂上300 mm 部分,回填粒徑小于12 mm 的砂土,回填土內須無石塊、混凝土以及粒徑超過100 mm 的堅硬土塊。 同時,因地下水含氧量與其對給排水管道腐蝕程度成正相關,在管道鋪設完畢后,技術人員應排干地下水并清除高含鹽、pH 較低的土壤, 利用粗砂代替液化狀細砂、粉砂進行回填。 回填第一層并壓實后,沿著管道兩側同時進行第二層回填,避免帶水回填。 根據(jù)個別工段施工要求,可選擇不同材料。 如在管頂?shù)铰反矘烁咝∮?0 cm 且管徑小于60 cm 時,先借助C10 混凝土360°包封10 cm,再回填二灰沙礫+5%水泥;在管頂?shù)铰反矘烁咝∮?0 cm 且管徑大于60 cm時,直接采用9%灰土回填到標高,且最后一層回填寬度超過槽寬,超過寬度為50 cm。 再如,在管頂?shù)铰反矘烁叱^150 cm時,管頂?shù)铰反矘烁?0 cm 以下全斷面回填9%灰土,60 cm 以上兩側分層回填9%灰土,并開寬50 cm、高30 cm 的臺階,分層碾壓。 對于新建給排水管線與既有管線交叉且垂直距離較小的情況,則沿著垂直方向采用75#水泥砂漿砌筑磚墩包封到管子中線,進而沿著水平方向兩側包封50 cm。
回填施工期間,技術人員可以選擇單槽回填方式、合槽回填方式。 單槽回填方式需要全部利用素土回填單槽,槽壁則開臺階分層回填, 并在管頂上70 cm±10 cm 位置設置9%灰土結構,灰土結構厚40 cm;合槽回填方式則需要利用9%灰土回填上部管線管基下道基槽底單側, 另外一側經(jīng)素土開臺階分層回填, 每層厚度200 mm, 最上部管頂80 cm±20 cm 設置9%灰土結構,灰土結構厚40 cm。 回填后,根據(jù)DBJ 01-11—2004《城鎮(zhèn)道路工程施工質量檢驗標準》,利用蛙式夯擊方式(擊打密實度大于95%)處理管道兩側頂上50 cm,控制管道兩側高差小于30 cm。
綜上所述,市政給排水系統(tǒng)是解決城市內澇問題的關鍵。根據(jù)市政給排水施工種類多、交叉作業(yè)、更迭多的特點,施工技術人員應重點把控基礎開挖、墊層、回填、管道安裝、表面復原等施工要點。 同時,根據(jù)既有地下管線勘探情況與地上交通因素,完善施工質量控制體系,確保復雜環(huán)境下市政給排水交叉作業(yè)高質量完成。