曾紹武 楊 勃
(陜西鐵路工程職業(yè)技術學院 陜西 渭南 714000)
城市排水一般都通過地下雨水管、雨水檢查井、沉砂井來實現(xiàn)暗排,并且這些管道大部分就處于市政道路之下,一旦排水管道的地基、基礎或者鋼筋混凝土預制管本身出現(xiàn)質量問題,很有可能導致沉降過大,基礎破壞,甚至水管擠壓破裂,從而引起相應位置的路基出現(xiàn)局部下沉,路面結構開裂無法正常運營[1]。廣州市某市政排水工程由于屬于南亞熱帶季風海洋氣候,全年降水豐沛,雨季明顯,年平均降水量1696.5mm,歷年最大降水量2864.7mm。因此,優(yōu)質暢通的排水系統(tǒng)意義重大。
保證基坑安全穩(wěn)定,確保地基的承載力滿足設計要求是建造優(yōu)質工程的前提和基礎。根據(jù)測量定線,用白灰撒線框出開挖范圍。開挖的寬度B應根據(jù)管徑大小結合考慮工人的操作空間而定,一般取為鋼筋混凝土預制管的外徑加上0.8m~1.0m的工人埋管操作空間。開挖深度H則根據(jù)設計基底標高而定,如果出現(xiàn)不良地質需要深挖換填處理地基。施工手冊規(guī)范要求,如果基坑深度小于5m,可以卸載開挖或者放坡開挖;如果基坑深度大于5m,為了在開挖過程中不至于塌方,則要求打入拉森鋼板樁支護開挖。
開挖后的基底必須夯實以確保地基承載力達到180kPa。夯實可以采用重錘反復擊實地基,也可以采用微型壓路機或打夯機分層夯實地基。如果開挖出來的是淤泥流砂地質,可以采用換砂法,挖溝晾曬降水法等,先排水清泥然后再開挖管槽。
本市政排水工程設計了一層10cm厚的級配碎石。級配碎石的主要作用主要為找平,同時增大土基和混凝土基礎之間的摩阻力。施工好碎石墊層后,灌注30cm厚C15混凝土作為基礎墊層,寬度要求至少兩側超出直徑外側20cm。
在控制混凝土基礎標高的施工過程中,技術人員每隔3m打入一根廢舊短鋼筋棒,鋼筋棒頂面標高即為混凝土基礎墊層的設計標高。澆注混凝土過程中要求工人以鋼筋棒為參照,確保混凝土面比鋼筋棒稍低或平齊。
在確認雨水管質量優(yōu)良的前提下,工人就可以配合挖掘機下放雨水管了。雨水管內徑1.5m,每節(jié)長2m。在轉運、起吊時,鋼絲繩要求順著管壁周長方向捆綁,不能直接將鋼絲繩穿過管體起吊,那樣會由于管自重過大而勒壞兩端口(如圖1所示)。由于基坑內有工人在狹小的空間里配合雨水管精確就位,施工中還要特別注意安全問題。
埋管時,最好從標高低處往高處,喇叭口朝上,迎著流水方向,既有利于粗口端承受流水沖力(如圖1所示),并且下一節(jié)雨水管直接插入喇叭口端也更容易施工,利于雨水管地精確就位。在埋管時,一般采用磚塊和混凝土楔塊調整管底流槽標高。雨水管就位后,要及時采用M10水泥砂漿將接口處抹密實,以防漏水。

圖1 埋管時喇叭口與水流方向、鋼絲繩捆綁方式正誤圖解

圖2 兩種澆注預制管混凝土基礎方法示意圖
澆注管座混凝土基礎及基坑回填是確保市政排水施工質量的最后兩個關鍵環(huán)節(jié)。如圖2所示,澆注管基的方法有兩種。一是先在碎石墊層上澆注30cm混凝土墊層,用混凝土楔塊調整管底流槽標高,待實際標高達到設計標高要求后將雨水管固定,然后進行二次澆注,將管壁下半部分包住,與混凝土墊層形成整體。二是直接在碎石墊層上用混凝土楔塊調整標高,一次性將墊層和管座基礎澆注好,無需二次澆注,省時省工。但是后者同時也存在有一定的弊端。由于混凝土流動性是有限的,若管徑較大,則很難使混凝土流動到雨水管正下方,可能導致管底混凝土空缺。如果雨水管本身或接縫處出現(xiàn)裂縫,那么雨水就會瀉出。雨水流下來會直接與地基接觸,不斷沖刷積累,導致水土流失從而掏空雨水管下面的土體,整個地基基礎下沉,路面局部塌陷毀壞。相對而言,采用第一種方法的排水系統(tǒng)即使雨水管漏水,也不至于深入到土體里造成水土流失,而只是瀉到混凝土基礎墊層和管座基礎的混凝土包圍圈里流動[2]。
雨水管回填時,因為雨水管兩側空間有限,一般不用壓實機械進行處理,而是采用石粉或者砂將雨水管外露的上半部分以及周圍包住,注水下沉自動密實,待烈日曬干基坑后就可以采用砂性土分層回填。為了保護雨水管不被壓路機壓壞,緊跟管頂?shù)牡谝粚踊靥钔粒射伜穸瓤梢匀〉?0cm,并且要求反復靜壓,不允許開振動。以后每層松鋪厚度應嚴格控制在50cm以內[3](壓路機凈重為22t)。
雨水檢查井是為了方便工人檢查維護、清理雜物、確保排水暢通而每隔20m~30m設置的一個用磚塊、石塊或者混凝土預制塊修筑而成的圬工結構,形如井狀。沉砂井跟檢查井唯一的區(qū)別在于檢查井的井底標高跟相接的管底流槽標高要求一致,而沉砂井為了達到收集泥砂的目的,標高比相接的管底流槽要低50cm。
開挖中,尺寸只要能滿足基坑穩(wěn)定安全以及設計要求即可,標高則要采用自動精平水準儀放點控制,嚴格按照圖紙設計標高進行放樣施工。
地基承載力要求達到設計要求,基礎施工時要求尺寸足夠,具體施工方法與雨水管相同。
當井底混凝土墊層強度達到85%以后,就開始砌井。采用紅磚,M10砂漿砌筑。由于磚屬吸水性材料,要求提前一夜將磚淋透,吸水至飽和。砂漿應嚴格按配合比機械拌制。砌筑時要求垂直度達到規(guī)范要求。特別要注意雨水管和井相接處的砌筑質量,確保不漏水。
為了滿足橫向排水的需要,根據(jù)設計圖紙,一般每個井都有雨水接戶管。這里要特別注意預留管的標高問題,一般圖紙上沒有具體標注,要結合考慮接戶管的用途及其具體所接集水井的類型(落水井,側入式井,還是平入式井)綜合考慮,一般要求接戶管流槽底標高比路面標高低1.5m~1.6m。
砌筑好雨水井以后,要求批檔。采用M10砂漿,對井內進行批檔,批檔要求一次成型,并且砂漿厚度不能小于2cm。雨水檢查井、沉砂井回填時同樣要求采用石粉或者砂將井周圍包住,注水下沉密實。
當井砌到設計標高以后,就要將鋼筋混凝土井蓋吊裝就位。由于井蓋重量不是太大,可以采用挖掘機起吊就位。吊裝時采用兩幅鋼絲繩,對稱交叉掛在井蓋四周的四個吊環(huán)上,緩慢起吊,人工配合下放,保證井的中心和井蓋的中心基本重合。
鋼筋混凝土井蓋蓋上以后,可以先用木板將井蓋預留口堵住,進行回填壓實。待做好道路路基以后,再根據(jù)附近參考標記準確將預留口挖開,制作鋼筋混凝土井環(huán)。混凝土達到設計強度以后即可蓋上鑄鐵井蓋。
技術人員根據(jù)半年以來在本次排水工程中進行全程現(xiàn)場施工質量監(jiān)督管理、跟蹤服務與技術指導,積累了寶貴的施工經(jīng)驗,總結了以下市政排水工程的施工技術要點。
(1)標高控制。在施工整個過程中,要按照設計要求嚴格控制標高,確保不積水、不倒流,雨水順利匯集,快速排出。每埋一節(jié)管要測定一下標高是否正確。
(2)鋼板樁的打入、拔出。在打樁時,要確保相鄰兩鋼板樁扣緊,一環(huán)緊扣一環(huán),打入深度則要通過受力分析驗算,確保足夠抵抗土的側壓力。拔出則一般只需等到回填到坑深一半左右,不要等到回填完畢才拔,以免在振動拔鋼板樁時,振動過猛將埋好的雨水管振偏跑位。
(3)混凝土墊層以及管座混凝土的作用。施工過程分兩次澆筑。首先是澆筑墊層,等墊層混凝土凝固以后,在管兩側立模板,灌混凝土將管下半部分包住,以形成一個封閉的保護圈將管底周圍包住。這樣的施工順序可以保證即使雨水管漏水,也將只在這個圈內流動,不會造成水土流失或者軟化地基。
(4)回填質量的控制。回填質量的好壞直接影響到路基的好壞。應該按要求先用石粉或砂將整個管包住,注水,然后再用砂性土回填,分層壓實,即借助于石粉、砂的不吸水性,確保自動下沉密實。
本文以廣州市某市政排水系統(tǒng)工程為載體,從細節(jié)上闡述了施工中的關鍵環(huán)節(jié)和確保工程質量的具體而有效的措施。由于技術人員前瞻性的技術指導,整個排水工程經(jīng)檢測質量優(yōu)良,最大沉降量控制在2mm以內,完全符合規(guī)范要求。質量優(yōu)良的市政排水工程不但為施工單位節(jié)省造價,降低成本,而且可以防患于未然,保證了設計年限以內的市政工程的安全,確保整個城市的交通流暢,環(huán)境優(yōu)美,其成功經(jīng)驗對于類似工程的施工技術人員具有較強的參考價值和借鑒意義。陜西水利
[1]劉欣鎧,張曉偉.淺析淤泥流砂地區(qū)市政工程的基礎處理[J].應用科技,2002(06)∶61
[2]傅亞東.市政給排水工程施工質量的預防和控制[J].中華建設,2008(10)∶66.
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