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摘要:随着城市化进程的高速发展,城市排水管道建设的步伐越来越快,其作为地下永久性隐藏的工程设施,是城市得以正常运转的重要保障之一,是可持续发展的关键。因此保证给排水管的运行功能、使用寿命,对城市未来发展有着长远的重大意义。
关键词:市政给排水;系统设计;施工;排水控水
Abstract: With the rapid development of urbanization, urban drainage pipeline construction pace more and more quickly, as permanent hidden underground engineering facilities, is the city to the normal operation of the one of the important guarantee, is the key to sustainable development. Ensuring the operation of the drain function, service life, to the city with a long term future development is of great significance.
Key Words: municipal water supply and drainage; System design; construction; Drainage water control
中图分类号:S276文献标识码:A 文章编号:
排水管网乃是保证城市正常运作的地下血脉,市政给排水管道的铺设对于提高城市居民的日常生活质量,改善城市生态环境与投资环境具有着非常重要的作用,在排水系统中占有举足轻重的地位。为此,各地对排水系统的建设和改修投入大量的人力物力,促进城市血脉的流通。现简要分析市政给排水设计施工存在的常见问题。
一、城市排水系统的设计与问题
1、排水主要是生活及生产排水,还有就是防洪排涝,防洪排涝是城市的生命线,对于居民的生命及财产安全具有重要的意义,防洪排涝规划主要针对对象是外洪和内洪,外洪以防为主,如防洪堤、水库等,而内洪则雨水如何及时排除或滞蓄起来的问题,这有助于提高人们对防洪排涝重要性的认识,确保人民生命财产安全。排洪规划重现期应根据城市重要性以及当地的历年雨水量,排洪流域面积等因素综合考量后确定,大中城市排洪标准不宜小于10年一遇(水利标准)。对于山区,考虑到内洪来得快,退得快,宜采用全抬高方案,但同时也要考虑村庄现状,可设置局部的抽排设施。
2、市政排水的污水处理是每个城市,每时每刻都要面临的问题,规划设计中既要考虑到城市污水处理能力,还要应用新科技,建设节能环保,再利用的原则,用生活污水反应器向高效的移动床和流化床发展。还有一种高效载体生物强化工艺,利用硅藻土的高效载体生物作用(流化床)和吸附。污水管网设计的将地面线资料、道路设计结果传输给污水设计系统。污水井:以给定的道路中心线为参照线,按照设计人员指定的桩号偏距,沿道路布置污水井,由于污水提升泵站设置的位置不合理,造成了污水管埋深太大,所以在排水工程设计中,要设计通过管材、基础、施工方法等手段,合理选用排水管网,确定合理的排水管设计高程,这不仅可以节约投资,还增加了污水的排放效率。
二、给排水管道存在的常见问题
1、以往的施工过程中,在管道位置经常出现偏移或积水测量差错,施工走样和意外的避让原有构筑物,在平面上产生位置偏移,立面上产生积水甚至倒坡现象。
2、管道渗漏水,闭水试验不合格
基础不均匀下沉,管材及其接口施工质量差、闭水段端头封堵不严密、井体施工质量差等原因均可产生漏水现象。
3、检查井变形、下沉,构配件质量差
检查井变形和下沉,井盖质量和安装质量差,铁爬梯安装随意性太大,影响外观及其使用质量。
4、回填土沉陷
压实机具不合适;填料质量欠佳、含水量控制不好等原因影响压实效果,给工后造成过大的沉降。
5、排水管道的损坏形式
埋设在地下的排水管道常常因为材料质量、施工质量、腐蚀、地基处理不当、交通动荷载、地基沉陷等种种原因而导致管道接口错位、脱节,管体裂缝、破损、检查井井体渗水等结构性损伤,在地下水水位较低的地区易造成污水外渗;在地下水水位较高的地区,地下水会从管道不严密处渗入。地下水渗入更严重的后果是:管道周围的土体(回填材料)会随地下水从管道的不严密处进入排水管道,从而逐步淘空管道周围的土体(形成空洞),如果管体有结构性损伤,如裂缝等,或者当管道承受外荷载的能力不够时,特别是一些柔性管材,一旦失去周围土体的支撑,管道会很快被压垮(见下图)。其结果是道路路面下沉,严重的会造成路面塌陷。
三、排水管道工程的施工
市政排水管道工程的施工一般包括以下阶段:熟悉工程图纸、开挖与维护沟槽、施工测量、制作管基、管道安装、检查井的砌筑、管道进行闭水试验、回填沟槽。
1、沟槽开挖
1.1因地制宜,不同的土壤条件开挖不同的管沟基槽。在丘陵、旱地,土壤条件好,无地下水,管道埋深较浅的地段,开挖直槽;遇到土壤条件差,有轻度滑坡、有少量地下水的地段,管道埋深较深的开挖混合管槽;在村庄、水田,土壤条件一般,管道埋深较浅,有轻度滑坡的地段,开挖梯形沟槽;遇到池塘,地下水位高,有轻度滑坡,需要明沟排水的地段开挖合槽管沟;在管道埋深较深,土壤条件差,易于塌方的特殊地段分层开挖组合槽:沟槽开挖宽度应根据开挖深度和管径大小确定。沟槽的宽度应便于管道铺设和安装,应考虑夯实以便于操作和地下水的排出。
1.2工前准备,开挖前,应按照技术规范有关条款的要求进行严格的管线测量放线,做好原始地貌的高程、中心线、转角的原始记录。
1.3运用机械化施工进行沟槽开挖,并结合人工清理基础。在机械开挖的过程中,底部预留20cm-30cm厚的保护层,然后再人工清理到设计高程。
1.4挖沟槽时,可使检查井中心桩,依井基圆圈尺寸挖好井基,待管材放稳后,调节直管线管口。管材与井筒砌筑完毕后,应立即埋入闭水试验的弯管接头。管底高程、井底高程和井盖高程必须完全符合图纸设计的要求,避免通水查验时出现积水、漏水甚至倒流水现象
2、管道安装
2.1不同地段采取不同施工安装技术。
(1)在地处平坡(水田、旱地、池塘、村庄)地段,可将标准长度的管材及管件沿已开挖沟槽顺直摆放,每根管的承口方向与设计的水流方向相反;
(2)在垂直或水平转弯地段安装管道,钢筋砼管道接口由单胶圈改为双胶圈后,各管节允许借转角度由1°18'调整为30'。施工时应注意控制接口间隙调整值和轴线偏移量,否则容易导致胶圈损和接口渗漏。
(3)在丘陵陡坡地段卜坡采用了顺水流方向安装管路,在坡顶点安装转换接头,使下坡恢复原逆水流方向安装管路。
(4)在不能适合开沟挖槽的地段(遇到公路或障碍物)主要采用砼管和钢管,如果采用塑料管道则需要用砼套管或钢套管保护管道。在套管内表面与管道外表面相互摩擦的接触面加涂润滑油,或在管道的外表面缠上保护材料。
2.2为保证闭水试验的成功,管材进入工地时要仔细检查有无裂缝和孔眼漏洞,如若存在,应及时调换管材或予以修补。下管前,既要仔细检查管基中心线、边线及井基等尺寸和高程是否符合图纸要求,又要检查井位置、井距、各种部位混凝土基础的强度等级、接口防渗砂浆的调配是否符合国家标准的规定。安装两管结合处时,应及时处理因挤压造成的管内接口部的凸出接缝。每根管的安装都必须用拉草包法将砂浆拉平。对600mm以上的管材,安装人员可钻入管内将接口挤出的砂浆抹平,将不严实的接缝部位填满砂浆,并清除管内杂物。
2.3采取措施防治管材漂浮。管道安装结束后,可先回填至管顶以上一倍管径。管道安装结束尚未回填时,一旦遭到水淹,应进行管中心线和管底高程复测及外观检查,如发生位移、漂浮或拔口现象,应返工处理。
3、支墩
管道安装结束、管线加压后,应将支墩部位管道、管件表面清理干净。在土壤摩擦阻力较小,或管道坡度较大地段施工,并及时采取加固措施,按照设计施工支墩。施工完毕并达到相应强度要求后,方可进行水压试验。
4、管道与检查井的连接
接含不良常会导致管道与检查井接连产生漏水,这是管道工程的常见弊病之一。管道的检查井可采用砖砌或砼直接浇制。检查井施工工艺流程:准备工作—开挖土方—扎钢筋—支模—砼浇注—砌筑检查井(包括回填M10沙浆)—浇注盖板及吊装—安装井盖及路面恢复。采用柔性接口或采用承插管件连接,要求不高时直接砌进检查井壁中。另外检查井底板基础,应与管道基础垫层平缓顺接。管道与检查井的连接宜采用柔性接口,可采用承插管件连接。亦可采用预制砼套环连接,将砼套环砌在检查井井壁内,套环内壁与管材之间用橡胶圈密封,形成柔性连接。水泥砂浆与管道的结合性能不好,不宜将管材或管件直接砌筑在检查井壁内。
结语:
管道工程属隐蔽工程,其在竣工时只有检查井可供人们检验。因此,检查井的施工质量常常左右着整体工程质量的评定。尽管如此,排水管道工程创优必须建立在主体结构工程创优的基础之上。在施工过程中要努力克服各种通病,确保整体工程施工质量达到优良,再把检查井施工质量做得更好,从而实现创优目标。
参考文献:
[1]杨臻.市政排水管道工程施工质量通病分析及预防措施[J].沿海企業与科技,2006(1):143-144.
[2]朱军.浅析加强城市排水设施的建设与管理[J].西南给排水,2007(3):44-46.
[3]连天.市政排水管道工程常见问题及防治措施[J].建设科技,2006(11):92.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:市政给排水;系统设计;施工;排水控水
Abstract: With the rapid development of urbanization, urban drainage pipeline construction pace more and more quickly, as permanent hidden underground engineering facilities, is the city to the normal operation of the one of the important guarantee, is the key to sustainable development. Ensuring the operation of the drain function, service life, to the city with a long term future development is of great significance.
Key Words: municipal water supply and drainage; System design; construction; Drainage water control
中图分类号:S276文献标识码:A 文章编号:
排水管网乃是保证城市正常运作的地下血脉,市政给排水管道的铺设对于提高城市居民的日常生活质量,改善城市生态环境与投资环境具有着非常重要的作用,在排水系统中占有举足轻重的地位。为此,各地对排水系统的建设和改修投入大量的人力物力,促进城市血脉的流通。现简要分析市政给排水设计施工存在的常见问题。
一、城市排水系统的设计与问题
1、排水主要是生活及生产排水,还有就是防洪排涝,防洪排涝是城市的生命线,对于居民的生命及财产安全具有重要的意义,防洪排涝规划主要针对对象是外洪和内洪,外洪以防为主,如防洪堤、水库等,而内洪则雨水如何及时排除或滞蓄起来的问题,这有助于提高人们对防洪排涝重要性的认识,确保人民生命财产安全。排洪规划重现期应根据城市重要性以及当地的历年雨水量,排洪流域面积等因素综合考量后确定,大中城市排洪标准不宜小于10年一遇(水利标准)。对于山区,考虑到内洪来得快,退得快,宜采用全抬高方案,但同时也要考虑村庄现状,可设置局部的抽排设施。
2、市政排水的污水处理是每个城市,每时每刻都要面临的问题,规划设计中既要考虑到城市污水处理能力,还要应用新科技,建设节能环保,再利用的原则,用生活污水反应器向高效的移动床和流化床发展。还有一种高效载体生物强化工艺,利用硅藻土的高效载体生物作用(流化床)和吸附。污水管网设计的将地面线资料、道路设计结果传输给污水设计系统。污水井:以给定的道路中心线为参照线,按照设计人员指定的桩号偏距,沿道路布置污水井,由于污水提升泵站设置的位置不合理,造成了污水管埋深太大,所以在排水工程设计中,要设计通过管材、基础、施工方法等手段,合理选用排水管网,确定合理的排水管设计高程,这不仅可以节约投资,还增加了污水的排放效率。
二、给排水管道存在的常见问题
1、以往的施工过程中,在管道位置经常出现偏移或积水测量差错,施工走样和意外的避让原有构筑物,在平面上产生位置偏移,立面上产生积水甚至倒坡现象。
2、管道渗漏水,闭水试验不合格
基础不均匀下沉,管材及其接口施工质量差、闭水段端头封堵不严密、井体施工质量差等原因均可产生漏水现象。
3、检查井变形、下沉,构配件质量差
检查井变形和下沉,井盖质量和安装质量差,铁爬梯安装随意性太大,影响外观及其使用质量。
4、回填土沉陷
压实机具不合适;填料质量欠佳、含水量控制不好等原因影响压实效果,给工后造成过大的沉降。
5、排水管道的损坏形式
埋设在地下的排水管道常常因为材料质量、施工质量、腐蚀、地基处理不当、交通动荷载、地基沉陷等种种原因而导致管道接口错位、脱节,管体裂缝、破损、检查井井体渗水等结构性损伤,在地下水水位较低的地区易造成污水外渗;在地下水水位较高的地区,地下水会从管道不严密处渗入。地下水渗入更严重的后果是:管道周围的土体(回填材料)会随地下水从管道的不严密处进入排水管道,从而逐步淘空管道周围的土体(形成空洞),如果管体有结构性损伤,如裂缝等,或者当管道承受外荷载的能力不够时,特别是一些柔性管材,一旦失去周围土体的支撑,管道会很快被压垮(见下图)。其结果是道路路面下沉,严重的会造成路面塌陷。
三、排水管道工程的施工
市政排水管道工程的施工一般包括以下阶段:熟悉工程图纸、开挖与维护沟槽、施工测量、制作管基、管道安装、检查井的砌筑、管道进行闭水试验、回填沟槽。
1、沟槽开挖
1.1因地制宜,不同的土壤条件开挖不同的管沟基槽。在丘陵、旱地,土壤条件好,无地下水,管道埋深较浅的地段,开挖直槽;遇到土壤条件差,有轻度滑坡、有少量地下水的地段,管道埋深较深的开挖混合管槽;在村庄、水田,土壤条件一般,管道埋深较浅,有轻度滑坡的地段,开挖梯形沟槽;遇到池塘,地下水位高,有轻度滑坡,需要明沟排水的地段开挖合槽管沟;在管道埋深较深,土壤条件差,易于塌方的特殊地段分层开挖组合槽:沟槽开挖宽度应根据开挖深度和管径大小确定。沟槽的宽度应便于管道铺设和安装,应考虑夯实以便于操作和地下水的排出。
1.2工前准备,开挖前,应按照技术规范有关条款的要求进行严格的管线测量放线,做好原始地貌的高程、中心线、转角的原始记录。
1.3运用机械化施工进行沟槽开挖,并结合人工清理基础。在机械开挖的过程中,底部预留20cm-30cm厚的保护层,然后再人工清理到设计高程。
1.4挖沟槽时,可使检查井中心桩,依井基圆圈尺寸挖好井基,待管材放稳后,调节直管线管口。管材与井筒砌筑完毕后,应立即埋入闭水试验的弯管接头。管底高程、井底高程和井盖高程必须完全符合图纸设计的要求,避免通水查验时出现积水、漏水甚至倒流水现象
2、管道安装
2.1不同地段采取不同施工安装技术。
(1)在地处平坡(水田、旱地、池塘、村庄)地段,可将标准长度的管材及管件沿已开挖沟槽顺直摆放,每根管的承口方向与设计的水流方向相反;
(2)在垂直或水平转弯地段安装管道,钢筋砼管道接口由单胶圈改为双胶圈后,各管节允许借转角度由1°18'调整为30'。施工时应注意控制接口间隙调整值和轴线偏移量,否则容易导致胶圈损和接口渗漏。
(3)在丘陵陡坡地段卜坡采用了顺水流方向安装管路,在坡顶点安装转换接头,使下坡恢复原逆水流方向安装管路。
(4)在不能适合开沟挖槽的地段(遇到公路或障碍物)主要采用砼管和钢管,如果采用塑料管道则需要用砼套管或钢套管保护管道。在套管内表面与管道外表面相互摩擦的接触面加涂润滑油,或在管道的外表面缠上保护材料。
2.2为保证闭水试验的成功,管材进入工地时要仔细检查有无裂缝和孔眼漏洞,如若存在,应及时调换管材或予以修补。下管前,既要仔细检查管基中心线、边线及井基等尺寸和高程是否符合图纸要求,又要检查井位置、井距、各种部位混凝土基础的强度等级、接口防渗砂浆的调配是否符合国家标准的规定。安装两管结合处时,应及时处理因挤压造成的管内接口部的凸出接缝。每根管的安装都必须用拉草包法将砂浆拉平。对600mm以上的管材,安装人员可钻入管内将接口挤出的砂浆抹平,将不严实的接缝部位填满砂浆,并清除管内杂物。
2.3采取措施防治管材漂浮。管道安装结束后,可先回填至管顶以上一倍管径。管道安装结束尚未回填时,一旦遭到水淹,应进行管中心线和管底高程复测及外观检查,如发生位移、漂浮或拔口现象,应返工处理。
3、支墩
管道安装结束、管线加压后,应将支墩部位管道、管件表面清理干净。在土壤摩擦阻力较小,或管道坡度较大地段施工,并及时采取加固措施,按照设计施工支墩。施工完毕并达到相应强度要求后,方可进行水压试验。
4、管道与检查井的连接
接含不良常会导致管道与检查井接连产生漏水,这是管道工程的常见弊病之一。管道的检查井可采用砖砌或砼直接浇制。检查井施工工艺流程:准备工作—开挖土方—扎钢筋—支模—砼浇注—砌筑检查井(包括回填M10沙浆)—浇注盖板及吊装—安装井盖及路面恢复。采用柔性接口或采用承插管件连接,要求不高时直接砌进检查井壁中。另外检查井底板基础,应与管道基础垫层平缓顺接。管道与检查井的连接宜采用柔性接口,可采用承插管件连接。亦可采用预制砼套环连接,将砼套环砌在检查井井壁内,套环内壁与管材之间用橡胶圈密封,形成柔性连接。水泥砂浆与管道的结合性能不好,不宜将管材或管件直接砌筑在检查井壁内。
结语:
管道工程属隐蔽工程,其在竣工时只有检查井可供人们检验。因此,检查井的施工质量常常左右着整体工程质量的评定。尽管如此,排水管道工程创优必须建立在主体结构工程创优的基础之上。在施工过程中要努力克服各种通病,确保整体工程施工质量达到优良,再把检查井施工质量做得更好,从而实现创优目标。
参考文献:
[1]杨臻.市政排水管道工程施工质量通病分析及预防措施[J].沿海企業与科技,2006(1):143-144.
[2]朱军.浅析加强城市排水设施的建设与管理[J].西南给排水,2007(3):44-46.
[3]连天.市政排水管道工程常见问题及防治措施[J].建设科技,2006(11):92.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。