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【摘 要】 文章以北陈公路改建工程排水工程为例,主要从打设钢板桩、井点降水施工、沟槽开挖、管道基础、管道铺设、磅水试验、管道坞膀、沟槽回填、窨井砖砌等角度,对市政排水工程的常见难题及其解决技术进行了详细体介绍与分析。
【关键词】 市政排水工程;常见问题;控制;施工;技术
市政排水系统是城市的重要技术设施,是城市生命线的脉络。排水工程施工质量的优劣,直接关系到城市交通与环境的质量,更是关乎城市居民的生命线工程。在市政排水工程中,经常发生管道渗漏水、管道位移或积水、回填土沉陷、窨井变形、下沉等问题。本文将结合某工程实例,对此展开具体探讨与论述。
1 工程概况
北陈公路改建工程的排水工程包括K2+860~K5+030范围内的雨水管道及附属构筑物。采用双管埋设,结合北陈公路管线综合设计,雨水管管位距道路中心线两侧9m,位于非机动车道下。雨水管道管径≤DN300的采用UPVC加筋管,“T”型橡胶圈接口。管径Ф600~Ф1200,采用承插式钢筋混凝土管,“O”型橡胶圈接口。管径Ф1350的采用企口式钢筋砼管,“q”型橡胶圈接口。北陈公路改建工程排水工程埋深小于5米。
2 市政排水工程常見问题
在市政工程从开工准备到完工的过程中,往往会由于未控制好施工技术,影响到工程的施工质量。工程中常见的问题有:开工准备不足;管道渗漏水;管道发生位移或积水;检查井变形、下沉,构配件质量不好;回填土沉陷等。
2.1管道渗漏水问题
导致管道渗漏水主要有以下几个原因:1)管道基础条件不好致使管道和基础局部段沉陷量不同,产生不均匀沉陷,沉陷量大的地方积水,严重时还能导致管道断裂破坏或接口处开裂;2)管材质量不好,管壁有裂隙或局部混凝土松脆,易渗漏;3)管接口填料及施工质量差,有外力作用时,接口出现开裂;4)检查井施工质量差,井壁和连接管结合处出现渗漏,闭水段封口不密实。
2.2管道位移或积水问题
在施工中,施工人员测量时操作失误出现差错,未能按设计要求完成施工,避让设计中未考虑的之前就有的构筑物,导致管线平面位置发生偏移,而在立面上发生局部积水或者倒坡。
2.3回填土沉陷问题
由于压实机具选用不合理,填料质量不好,含水量未控制好等因素,对回填土的压实效果产生影响,造成施工后回填土沉降量过大。
2.4窨井变形、下沉问题
由于井盖质量的问题和井盖安装质量较差,砌筑时没有控制好检查井的井室和井口中心位置及其高度,井盖与井座不配套,座浆马虎,梯子不符合规格,这些问题都直接影响检查井的使用和外观。
3 排水工程施工工艺
3.1打设钢板桩,建立沟槽支护
采用打设普通钢板桩对沟槽进行支护。由于本地区土质较差,取T/H=0.5,钢板桩打入采用咬口排列法。通过计算及根据公司的实际情况,沟槽深度3~4m采用6m的槽型钢板桩;沟槽深度4~5m采用8m的槽型钢板桩,钢板桩的型号选用30#。根据沟槽边线先开挖钢板桩槽,宽度为0.6m,深度挖到0.6m左右,并要暴露地下管线和障碍物,然后采用液压挖掘机加装的液压振动锤压入钢板桩。
3.2井点降水施工,加强井管防渗漏
采用线型轻型井点进行沟槽降水,布置在地下水流上游一侧。
用高压泵将水压入冲水管从冲嘴中喷出,采用工地现场挖机配合吊放井点管,冲孔完毕后关闭高压水泵,迅速提起冲水管,立即将井点管垂直居中放入孔中,然后将砂滤料灌入井孔,最后将每根井点管接入总管,再接入离心泵。井点降水应在沟槽开挖前提前运转,一般粘性土层3~5天,砂性土层2~3天,井点运行后,需日夜不停动作。井点运行正常后,应检查真空泵的真空度,一般应大于66KPa,工作水压力应大于0.25KPa。当真空度下降,应检查管路是否不畅通或局部阻塞,连续5根井管内失效管不得超过2根,相邻的井管不得同时失效,关键部位的井管不得失效。
3.3沟槽开挖,确保沟槽稳定性
当达到降水效果后,进行沟槽开挖。钢板桩支护的沟槽挖土,采用人工与机械结合的方法进行施工,头层土采用挖掘机挖至2m,然后在距地面0.6~0.8m处撑头道支撑,以后挖掘机挖土,人工配合修边。在离基础面上20cm处应加设一道临时支撑,排管前,在基础侧面与钢板桩之间用短木填塞稳固后,方可拆除临时支撑。钢板桩支护的沟槽支撑水平方向每档间距不大于2.5m,垂直距离不大于2m。机械挖土时,应根据临时水准点,做到随挖随测,严格控制标高,当挖至离槽底以上20cm时,采用人工挖除,修正槽底,防止超挖和扰动槽底,对超挖部分应用砂砾填筑密实,严禁用土回填,确保沟槽稳定性。
3.4管道基础施工工艺,避免管道积水
槽底土基经验收后方可进行管道基础施工。基础施工前必须复核高程样板的标高,一般在沟槽底部每隔4m左右钉一只样桩,检查桩钉标高,控制挖土面、垫层面、基础面。垫层按规定的沟槽宽度满堂铺筑、摊平、拍实。砾石砂垫层摊铺完成后,安设混凝土基础的侧向模板,根据管径的大小选定混凝土基础的厚度和宽度。模板应具有一定的强度和刚度,安装缝隙严密,支撑牢固。基础砼采用商品砼,砼的材料、运输、浇筑应符合施工验收规范的要求。砼浇筑采用平板式振捣器振实及抹平。基础砼浇毕12小时内不得浸水,其强度达到2.5MPa以后方可拆模,避免管道发生积水。
3.5管道铺设工艺,提高防水性能
砼基础浇筑24~36小时后方可开始排管,具体视施工时气温而定。本工程钢筋混凝土管道敷设采用挖机起吊管节,起吊设备必须停放在坚实的地基上。排管前应清扫基础,在井位处应控制好窨井的内径尺寸。排管时立尺于管顶,管顶标高=管内底标高+管径+管壁厚(如图1),做到节节排管,都要复测。 PH48管采用“O”型橡胶圈接口。排管自下游排向上游,承口向上游方向,插口向下游方向,并套入插口槽内,管口四周的密封圈应均匀平顺、无扭曲,管口应均匀涂刷“851”防水涂料,提高防水性能。
3.6磅水试验,进行水位观测
根据规范要求,雨水管每4节管段检查1节磅水。磅水前,先检查砂浆或砼的强度达到一定要求,管道内应先灌水24小时,使管道充分浸透,先加水试磅20分钟,观测水位下降值,待水位稳定后才进行正式磅水,计算30分钟内水位下降的平均值。直径等于或小于800mm的管道可采用磅筒磅水,直径等于或大于1000mm的管道可采用检查井磅水。磅水水头应为检验段上游管道内顶以上2m,Ф1000以上的管道采用检查井磅水,若其井顶与管内顶的距离小于2m时,则磅水水头高度应至检查井井顶为止。磅水合格后才可进行下道工序施工。
3.7管道坞膀施工,便于回填夯实
敷设的管道经排管验收或磅水检验合格后,可进行黄砂坞膀。管道坞膀采用中粗砂,钢筋混凝土管黄砂回填至管顶以上50cm。黄砂回填时应先将沟槽内积水排除,有机杂质及大于10cm的硬块应剔除。坞膀时在管道两侧同时均匀卸砂回填,分层厚度不宜超过25cm。回填采用平板夯夯实,洒水助密,回填时要特别注意管底下及管底腋角范围处的黄砂密实度,预防管下有空隙。回填后的砂的干容重必须达到16KN/m3。回填砂经检测合格后,才可进行上部土方回填。
3.8沟槽回填,消除沉陷隐患
沟槽回填须在管道隐蔽工程验收合格后进行。覆土前应排除沟槽内积水,严禁带水回填。对于淤泥及含有机物质的土不得用作回填土,大于10cm的石料及硬块应剔除。覆土时要分层整平夯实,每层虚铺厚度不大于30cm,夯实工具采用人工夯或蛙式打夯机。卸土时应从管道二侧同时进行,分层夯实至规定的压实度。
3.9砖砌窨井施工,控制窨井变形
砌筑时,砂浆必须饱满,上下错缝,不得有通缝。墙面应四周上下垂直、平整、拱圈符合要求。粉刷前应清扫墙面,刮平挤出的砂浆。抹面工作分二道工序进行,先括底层厚度一般在15mm左右,第二道粉刷与第一道粉刷的接缝不能在同一截面上,应错开。窨井流槽采用砖砌,高度为管径的一半,流槽二侧肩应略高向中间落水,流槽采用1:2水泥砂浆粉刷。盖板安装前必须在井墙顶部先铺1:2水泥砂浆,厚度为25mm,盖板间的接缝用1:2水泥砂浆嵌实,并勾成凸缝。井框、盖安装时方位应与道路中心平行或垂直。
4 结语
综上,针对渗漏、沉陷、变形等常见问题,北陈公路改建工程排水工程通过打设钢板桩,建立了沟槽支护;进行井点降水施工,加强了井管防渗漏;在沟槽开挖中,确保了沟槽稳定性;在管道基础施工工艺中,避免了管道积水;優化管道铺设工艺,提高了防水性能;进行沟槽回填,消除了沉陷隐患;在砖砌窨井施工中,控制了窨井变形,完美解决了市政排水工程施工中遇见的种种困难。本文的探讨,希望能为今后市政排水工程的施工提供一定的案例借鉴与参考。
参考文献:
[1]任向波.市政排水施工质量问题分析及解决措施[J].交通标准化.2011(02)
【关键词】 市政排水工程;常见问题;控制;施工;技术
市政排水系统是城市的重要技术设施,是城市生命线的脉络。排水工程施工质量的优劣,直接关系到城市交通与环境的质量,更是关乎城市居民的生命线工程。在市政排水工程中,经常发生管道渗漏水、管道位移或积水、回填土沉陷、窨井变形、下沉等问题。本文将结合某工程实例,对此展开具体探讨与论述。
1 工程概况
北陈公路改建工程的排水工程包括K2+860~K5+030范围内的雨水管道及附属构筑物。采用双管埋设,结合北陈公路管线综合设计,雨水管管位距道路中心线两侧9m,位于非机动车道下。雨水管道管径≤DN300的采用UPVC加筋管,“T”型橡胶圈接口。管径Ф600~Ф1200,采用承插式钢筋混凝土管,“O”型橡胶圈接口。管径Ф1350的采用企口式钢筋砼管,“q”型橡胶圈接口。北陈公路改建工程排水工程埋深小于5米。
2 市政排水工程常見问题
在市政工程从开工准备到完工的过程中,往往会由于未控制好施工技术,影响到工程的施工质量。工程中常见的问题有:开工准备不足;管道渗漏水;管道发生位移或积水;检查井变形、下沉,构配件质量不好;回填土沉陷等。
2.1管道渗漏水问题
导致管道渗漏水主要有以下几个原因:1)管道基础条件不好致使管道和基础局部段沉陷量不同,产生不均匀沉陷,沉陷量大的地方积水,严重时还能导致管道断裂破坏或接口处开裂;2)管材质量不好,管壁有裂隙或局部混凝土松脆,易渗漏;3)管接口填料及施工质量差,有外力作用时,接口出现开裂;4)检查井施工质量差,井壁和连接管结合处出现渗漏,闭水段封口不密实。
2.2管道位移或积水问题
在施工中,施工人员测量时操作失误出现差错,未能按设计要求完成施工,避让设计中未考虑的之前就有的构筑物,导致管线平面位置发生偏移,而在立面上发生局部积水或者倒坡。
2.3回填土沉陷问题
由于压实机具选用不合理,填料质量不好,含水量未控制好等因素,对回填土的压实效果产生影响,造成施工后回填土沉降量过大。
2.4窨井变形、下沉问题
由于井盖质量的问题和井盖安装质量较差,砌筑时没有控制好检查井的井室和井口中心位置及其高度,井盖与井座不配套,座浆马虎,梯子不符合规格,这些问题都直接影响检查井的使用和外观。
3 排水工程施工工艺
3.1打设钢板桩,建立沟槽支护
采用打设普通钢板桩对沟槽进行支护。由于本地区土质较差,取T/H=0.5,钢板桩打入采用咬口排列法。通过计算及根据公司的实际情况,沟槽深度3~4m采用6m的槽型钢板桩;沟槽深度4~5m采用8m的槽型钢板桩,钢板桩的型号选用30#。根据沟槽边线先开挖钢板桩槽,宽度为0.6m,深度挖到0.6m左右,并要暴露地下管线和障碍物,然后采用液压挖掘机加装的液压振动锤压入钢板桩。
3.2井点降水施工,加强井管防渗漏
采用线型轻型井点进行沟槽降水,布置在地下水流上游一侧。
用高压泵将水压入冲水管从冲嘴中喷出,采用工地现场挖机配合吊放井点管,冲孔完毕后关闭高压水泵,迅速提起冲水管,立即将井点管垂直居中放入孔中,然后将砂滤料灌入井孔,最后将每根井点管接入总管,再接入离心泵。井点降水应在沟槽开挖前提前运转,一般粘性土层3~5天,砂性土层2~3天,井点运行后,需日夜不停动作。井点运行正常后,应检查真空泵的真空度,一般应大于66KPa,工作水压力应大于0.25KPa。当真空度下降,应检查管路是否不畅通或局部阻塞,连续5根井管内失效管不得超过2根,相邻的井管不得同时失效,关键部位的井管不得失效。
3.3沟槽开挖,确保沟槽稳定性
当达到降水效果后,进行沟槽开挖。钢板桩支护的沟槽挖土,采用人工与机械结合的方法进行施工,头层土采用挖掘机挖至2m,然后在距地面0.6~0.8m处撑头道支撑,以后挖掘机挖土,人工配合修边。在离基础面上20cm处应加设一道临时支撑,排管前,在基础侧面与钢板桩之间用短木填塞稳固后,方可拆除临时支撑。钢板桩支护的沟槽支撑水平方向每档间距不大于2.5m,垂直距离不大于2m。机械挖土时,应根据临时水准点,做到随挖随测,严格控制标高,当挖至离槽底以上20cm时,采用人工挖除,修正槽底,防止超挖和扰动槽底,对超挖部分应用砂砾填筑密实,严禁用土回填,确保沟槽稳定性。
3.4管道基础施工工艺,避免管道积水
槽底土基经验收后方可进行管道基础施工。基础施工前必须复核高程样板的标高,一般在沟槽底部每隔4m左右钉一只样桩,检查桩钉标高,控制挖土面、垫层面、基础面。垫层按规定的沟槽宽度满堂铺筑、摊平、拍实。砾石砂垫层摊铺完成后,安设混凝土基础的侧向模板,根据管径的大小选定混凝土基础的厚度和宽度。模板应具有一定的强度和刚度,安装缝隙严密,支撑牢固。基础砼采用商品砼,砼的材料、运输、浇筑应符合施工验收规范的要求。砼浇筑采用平板式振捣器振实及抹平。基础砼浇毕12小时内不得浸水,其强度达到2.5MPa以后方可拆模,避免管道发生积水。
3.5管道铺设工艺,提高防水性能
砼基础浇筑24~36小时后方可开始排管,具体视施工时气温而定。本工程钢筋混凝土管道敷设采用挖机起吊管节,起吊设备必须停放在坚实的地基上。排管前应清扫基础,在井位处应控制好窨井的内径尺寸。排管时立尺于管顶,管顶标高=管内底标高+管径+管壁厚(如图1),做到节节排管,都要复测。 PH48管采用“O”型橡胶圈接口。排管自下游排向上游,承口向上游方向,插口向下游方向,并套入插口槽内,管口四周的密封圈应均匀平顺、无扭曲,管口应均匀涂刷“851”防水涂料,提高防水性能。
3.6磅水试验,进行水位观测
根据规范要求,雨水管每4节管段检查1节磅水。磅水前,先检查砂浆或砼的强度达到一定要求,管道内应先灌水24小时,使管道充分浸透,先加水试磅20分钟,观测水位下降值,待水位稳定后才进行正式磅水,计算30分钟内水位下降的平均值。直径等于或小于800mm的管道可采用磅筒磅水,直径等于或大于1000mm的管道可采用检查井磅水。磅水水头应为检验段上游管道内顶以上2m,Ф1000以上的管道采用检查井磅水,若其井顶与管内顶的距离小于2m时,则磅水水头高度应至检查井井顶为止。磅水合格后才可进行下道工序施工。
3.7管道坞膀施工,便于回填夯实
敷设的管道经排管验收或磅水检验合格后,可进行黄砂坞膀。管道坞膀采用中粗砂,钢筋混凝土管黄砂回填至管顶以上50cm。黄砂回填时应先将沟槽内积水排除,有机杂质及大于10cm的硬块应剔除。坞膀时在管道两侧同时均匀卸砂回填,分层厚度不宜超过25cm。回填采用平板夯夯实,洒水助密,回填时要特别注意管底下及管底腋角范围处的黄砂密实度,预防管下有空隙。回填后的砂的干容重必须达到16KN/m3。回填砂经检测合格后,才可进行上部土方回填。
3.8沟槽回填,消除沉陷隐患
沟槽回填须在管道隐蔽工程验收合格后进行。覆土前应排除沟槽内积水,严禁带水回填。对于淤泥及含有机物质的土不得用作回填土,大于10cm的石料及硬块应剔除。覆土时要分层整平夯实,每层虚铺厚度不大于30cm,夯实工具采用人工夯或蛙式打夯机。卸土时应从管道二侧同时进行,分层夯实至规定的压实度。
3.9砖砌窨井施工,控制窨井变形
砌筑时,砂浆必须饱满,上下错缝,不得有通缝。墙面应四周上下垂直、平整、拱圈符合要求。粉刷前应清扫墙面,刮平挤出的砂浆。抹面工作分二道工序进行,先括底层厚度一般在15mm左右,第二道粉刷与第一道粉刷的接缝不能在同一截面上,应错开。窨井流槽采用砖砌,高度为管径的一半,流槽二侧肩应略高向中间落水,流槽采用1:2水泥砂浆粉刷。盖板安装前必须在井墙顶部先铺1:2水泥砂浆,厚度为25mm,盖板间的接缝用1:2水泥砂浆嵌实,并勾成凸缝。井框、盖安装时方位应与道路中心平行或垂直。
4 结语
综上,针对渗漏、沉陷、变形等常见问题,北陈公路改建工程排水工程通过打设钢板桩,建立了沟槽支护;进行井点降水施工,加强了井管防渗漏;在沟槽开挖中,确保了沟槽稳定性;在管道基础施工工艺中,避免了管道积水;優化管道铺设工艺,提高了防水性能;进行沟槽回填,消除了沉陷隐患;在砖砌窨井施工中,控制了窨井变形,完美解决了市政排水工程施工中遇见的种种困难。本文的探讨,希望能为今后市政排水工程的施工提供一定的案例借鉴与参考。
参考文献:
[1]任向波.市政排水施工质量问题分析及解决措施[J].交通标准化.2011(02)