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摘 要:近年来,伴随着城市化建设进程的不断加快,软土地基问题已成为沿海城市市政管道施工的主要影响因素。文章正是基于此点,对当前软土地区的市政给排水管道建设提出了一些施工和管理方面的意见和建议,目的是为了提升我国当前的市政工程的水平,为市政实践工作提供一定的参考。
关键词:软土地基;给排水管道;市政工程施工
沿海地区地层中主要为淤泥质土与粉质沉积粘土混杂为主,地基承载力较低,间或有海相沉积流沙层出现。且由于海相与陆相交互沉积形成地层,导致此类区域地质普遍存在地下水位较高、底层土质较差、流沙层较多的施工不利因素。
给水管室外管道铺设在给水管道工程施工中,受建筑物位置等自然条件的限制,因而给排水管道施工中常用的直埋管道法在设计、施工、维护等方面都存在着特殊性。文章针对软土地基下的给排水施工具体工序进行探讨研究,以期为相关研究提供参考借鉴。
一、管道地基处理
由于软土的特性,在软土地区管道发生事故的主要原因是地基的不均匀沉降,因此,管道对地基强度、稳定性及不均匀沉降有极为严格的要求。当地基由于上部结构的自重及附加荷载作用而产生过大的压缩变形时,特别是超过管道所能允许的不均匀沉降时,则会引起管道过量下沉,接口开裂,影响管道的正常使用。
污水管道埋深较深,为3~3.6m,处于软弱地基层内。由于搅拌桩之间的淤泥不能承重,将污水管中心线设于与某行搅拌桩中心线重合位置,同时对用作管道基础的搅拌桩顶标高调整在基础底位置。为了能将受力均匀分布到桩基上,在管道基础底层设置一层土工布。土工布是由聚丙烯、涤纶等材料制成的无纺布,常用于湿软、沼泽地等基础处理。其特点是机械性能好,如抗拉强度大于或等于30MPa,抗弯强度大于或等于 40MPa,耐疲劳,弯曲性好。由于多数工程中往往存在地下水渗透,土工布则电绝缘性能好,化学性能稳定,耐腐蚀。由于搅拌桩与桩之间的淤泥饱含水分,在制作混凝土条形管道基础时,需先铺垫碎石垫层作为透水层。在管道槽底整平后先铺设一道土工布,再将碎石倒入,可防止碎石陷入淤泥,使得下一道工序捣制混凝土基础时,能形成一条完好的碎石垫层。这样,确保了管道基础的施工质量。
要特别注意的是,土工布在紫外线照射下极易受损,在运输和堆放过程中要注意防晒。施工时,应边铺土工布边倒碎石,避免让土工布暴露在阳光下。碎石厚150~200mm。污水管材选用国家二级管,为承插式钢筋混凝土管,采用石棉水泥半柔性接口。管道基础选用120°混凝土基础。
二、管槽开挖技术措施
污水管管槽开挖,要预先做好支护准备工作,采用分台阶放坡,避免开挖时搅拌桩剪断。第1层机械开挖,开挖深度不得大于 1m,宽度小于或等于 2m,以下各层开挖均需人工开挖,开挖深度不得大于0.75m,宽度小于或等于2m,开挖层数由管道埋深确定,严禁超挖。沟底宽度为混凝土垫层宽再加0.8m(每边宽0.4m)以便人工操作及排水。为了稳定淤泥流动,保护搅拌桩,在每根搅拌桩旁打 1 根 4m长木桩,用圆木支撑,圆撑木的小头直径为 100mm,撑板厚 50mm,详见示意图。
三、附属构筑物处理方法
所有给排水管道均配有一定数量的阀门井及排水检查井,阀门井及检查井均应采用钢筋混凝土结构。在多数给排水管道施工工程中,污水检查井坐落在相邻2个搅拌桩上,这样桩基受力,淤泥不受力,避免了底座的不均匀沉降。检查井井基采用C20混凝土,厚度为150mm,底层配双向 Φ16@150钢筋,净保护层40mm。
四、给排水管道的安装施工要点
市政给排水管道一般是顺路敷设,当道路基础遇软弱淤泥层时,都要对淤泥层进行加固处理。在安装管道时要特别注意以下几个方面:
(一)应充分利用道路对地基的处理成果,根据管道的埋深、输送的介质、工作压力及承受压力、管径以及工程造价、工程进度等几个方面具体情况具体分析。
(二)要结合管道的具体平面、纵向位置,适当调整该处的道路基础,以满足管道安装所需条件。
(三)当给排水管道穿越软弱土地区时,除进行适当的地基处理和防腐措施外,还应采用柔性管道接口,以增强其变形能力。管道的全线柔性连接,是构成优良管道结构的首要条件,这样,各种外力作用下管节产生的纵向弯矩才能为其最低值,管道才能处于稳定的静态工作条件正常输送运行。压力管道一般采用柔性连接。
(四)利用土工布以及碎石、砂做管道基础的垫层,作为防水、排水面。
(五)管材应选用防腐性能好的产品,否则应对管道进行严格的防腐处理,并对回填土进行严格控制,以满足管道的耐久年限。管槽开挖时要采取适当的技术措施,保护好地基处理成果不被破坏。
五、结语
软弱地基的处理方法很多,如真空预压法、超载预压法等。深层搅拌桩法因工期短等特点,被地区普遍采用。笔者利用土工布作为管道基础的防水层,同样适用于用其它方法处理的地基。
参考文献
[1] 马宏伟,马媛,刘强.对给排水管道施工相关问题的探讨[J].科学中国人,2016(03).
[2] 尹德光,于瑞明.论市政给排水管道布设设计及技术措施[J].科学中国人,2015(21).
[3] 于成杰,栾秀娜.市政给排水管道施工中的常见问题及解决措施[J].科学中国人,2015(09).
[4] 夏国兴.市政工程给排水管道施工质量控制[J].科技致富向导,2014(29).
关键词:软土地基;给排水管道;市政工程施工
沿海地区地层中主要为淤泥质土与粉质沉积粘土混杂为主,地基承载力较低,间或有海相沉积流沙层出现。且由于海相与陆相交互沉积形成地层,导致此类区域地质普遍存在地下水位较高、底层土质较差、流沙层较多的施工不利因素。
给水管室外管道铺设在给水管道工程施工中,受建筑物位置等自然条件的限制,因而给排水管道施工中常用的直埋管道法在设计、施工、维护等方面都存在着特殊性。文章针对软土地基下的给排水施工具体工序进行探讨研究,以期为相关研究提供参考借鉴。
一、管道地基处理
由于软土的特性,在软土地区管道发生事故的主要原因是地基的不均匀沉降,因此,管道对地基强度、稳定性及不均匀沉降有极为严格的要求。当地基由于上部结构的自重及附加荷载作用而产生过大的压缩变形时,特别是超过管道所能允许的不均匀沉降时,则会引起管道过量下沉,接口开裂,影响管道的正常使用。
污水管道埋深较深,为3~3.6m,处于软弱地基层内。由于搅拌桩之间的淤泥不能承重,将污水管中心线设于与某行搅拌桩中心线重合位置,同时对用作管道基础的搅拌桩顶标高调整在基础底位置。为了能将受力均匀分布到桩基上,在管道基础底层设置一层土工布。土工布是由聚丙烯、涤纶等材料制成的无纺布,常用于湿软、沼泽地等基础处理。其特点是机械性能好,如抗拉强度大于或等于30MPa,抗弯强度大于或等于 40MPa,耐疲劳,弯曲性好。由于多数工程中往往存在地下水渗透,土工布则电绝缘性能好,化学性能稳定,耐腐蚀。由于搅拌桩与桩之间的淤泥饱含水分,在制作混凝土条形管道基础时,需先铺垫碎石垫层作为透水层。在管道槽底整平后先铺设一道土工布,再将碎石倒入,可防止碎石陷入淤泥,使得下一道工序捣制混凝土基础时,能形成一条完好的碎石垫层。这样,确保了管道基础的施工质量。
要特别注意的是,土工布在紫外线照射下极易受损,在运输和堆放过程中要注意防晒。施工时,应边铺土工布边倒碎石,避免让土工布暴露在阳光下。碎石厚150~200mm。污水管材选用国家二级管,为承插式钢筋混凝土管,采用石棉水泥半柔性接口。管道基础选用120°混凝土基础。
二、管槽开挖技术措施
污水管管槽开挖,要预先做好支护准备工作,采用分台阶放坡,避免开挖时搅拌桩剪断。第1层机械开挖,开挖深度不得大于 1m,宽度小于或等于 2m,以下各层开挖均需人工开挖,开挖深度不得大于0.75m,宽度小于或等于2m,开挖层数由管道埋深确定,严禁超挖。沟底宽度为混凝土垫层宽再加0.8m(每边宽0.4m)以便人工操作及排水。为了稳定淤泥流动,保护搅拌桩,在每根搅拌桩旁打 1 根 4m长木桩,用圆木支撑,圆撑木的小头直径为 100mm,撑板厚 50mm,详见示意图。
三、附属构筑物处理方法
所有给排水管道均配有一定数量的阀门井及排水检查井,阀门井及检查井均应采用钢筋混凝土结构。在多数给排水管道施工工程中,污水检查井坐落在相邻2个搅拌桩上,这样桩基受力,淤泥不受力,避免了底座的不均匀沉降。检查井井基采用C20混凝土,厚度为150mm,底层配双向 Φ16@150钢筋,净保护层40mm。
四、给排水管道的安装施工要点
市政给排水管道一般是顺路敷设,当道路基础遇软弱淤泥层时,都要对淤泥层进行加固处理。在安装管道时要特别注意以下几个方面:
(一)应充分利用道路对地基的处理成果,根据管道的埋深、输送的介质、工作压力及承受压力、管径以及工程造价、工程进度等几个方面具体情况具体分析。
(二)要结合管道的具体平面、纵向位置,适当调整该处的道路基础,以满足管道安装所需条件。
(三)当给排水管道穿越软弱土地区时,除进行适当的地基处理和防腐措施外,还应采用柔性管道接口,以增强其变形能力。管道的全线柔性连接,是构成优良管道结构的首要条件,这样,各种外力作用下管节产生的纵向弯矩才能为其最低值,管道才能处于稳定的静态工作条件正常输送运行。压力管道一般采用柔性连接。
(四)利用土工布以及碎石、砂做管道基础的垫层,作为防水、排水面。
(五)管材应选用防腐性能好的产品,否则应对管道进行严格的防腐处理,并对回填土进行严格控制,以满足管道的耐久年限。管槽开挖时要采取适当的技术措施,保护好地基处理成果不被破坏。
五、结语
软弱地基的处理方法很多,如真空预压法、超载预压法等。深层搅拌桩法因工期短等特点,被地区普遍采用。笔者利用土工布作为管道基础的防水层,同样适用于用其它方法处理的地基。
参考文献
[1] 马宏伟,马媛,刘强.对给排水管道施工相关问题的探讨[J].科学中国人,2016(03).
[2] 尹德光,于瑞明.论市政给排水管道布设设计及技术措施[J].科学中国人,2015(21).
[3] 于成杰,栾秀娜.市政给排水管道施工中的常见问题及解决措施[J].科学中国人,2015(09).
[4] 夏国兴.市政工程给排水管道施工质量控制[J].科技致富向导,2014(29).