永久排水系統(tǒng)施工技術(shù)及質(zhì)量控制

□湯俊昌（河南省水利第二工程局）

0 引言

南水北調(diào)潮河四標(biāo)項(xiàng)目標(biāo)段內(nèi)渠道襯砌永久排水系統(tǒng)主要由集水暗管、排水墊層、逆止閥等組成。當(dāng)?shù)叵滤桓哂谇浪粫r(shí),逆止閥受壓開(kāi)啟,地下水排入渠道;當(dāng)?shù)叵滤坏陀谇浪粫r(shí),逆止閥復(fù)位關(guān)閉,避免渠水外滲。

1 集水暗管

1.1 排水溝槽開(kāi)挖

排水溝槽分為橫向集水溝和縱向集水溝，橫向集水溝12m一道，單面渠坡有2道縱向集水溝。為保證施工質(zhì)量，排水溝槽開(kāi)挖應(yīng)在渠道干燥下進(jìn)行，采用小挖掘機(jī)開(kāi)挖人工配合清理的施工方法由上到下進(jìn)行開(kāi)挖，渠底高程要嚴(yán)格控制，預(yù)留渠底保護(hù)層最好在5cm左右，為后期渠底清理提供好的工作面。開(kāi)挖過(guò)程中要保證溝槽走向順直，溝底部平整。

1.2 集水管安裝

因標(biāo)段內(nèi)地質(zhì)條件有所不同，分為一般地質(zhì)建基面和改性土建基面，兩者集水暗管施工方法也不完全相同。

1.2.1 一般地質(zhì)建基面

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，渠坡、渠底集水暗管采用強(qiáng)滲軟式透水管，透水管內(nèi)徑為150mm。

排水溝槽開(kāi)挖成型后，先把溝槽周?chē)蓜?dòng)的泥土清除掉，然后由人工將馬道上備用的砂礫料經(jīng)坡面運(yùn)至溝槽底部，先鋪設(shè)6cm砂礫料墊層，灑水濕潤(rùn)后用振動(dòng)平板夯振壓3遍，反濾料鋪設(shè)振壓完成后應(yīng)保證表面平整，無(wú)高低起伏現(xiàn)象，再將軟式透水管平順地放置于溝槽中央砂礫料墊層上。軟式透水管應(yīng)順直繃緊，可采用竹筷子固定在透水管周?chē)?/p>

軟式透水管在溝槽三岔口、溝槽十字口和逆止閥位置分別通過(guò)三通、四通、異型三通分別與透水管連接。三通、四通、逆止閥三通連接處透水管一定要保持相通，接口處的軟式透水管要把透水布裁剪掉，保證管與管之間無(wú)阻礙，后期地下水能順利排出。管間接頭應(yīng)使用扎絲綁牢拉緊且外層須用土工布包裹，尼龍?jiān)€扎緊。

1.2.2 改性土建基面

改性土段采用上下兩層排水系統(tǒng)，上層排水系統(tǒng)分布在改性土層與襯砌混凝土層之間，施工所采用原材料與施工方法一致，但是其單面渠坡只有1道。下層排水系統(tǒng)分布在改性土回填基面，所用原材料有內(nèi)徑250mm的強(qiáng)滲軟式透水管和內(nèi)徑100mm的UPVC波紋管。

施工中，有關(guān)軟式透水管的施工方法與內(nèi)容與上層排水一致，只是透水管上多了一些接頭，通過(guò)異型三通與內(nèi)徑100mm的UPVC波紋管相連接。波紋管水平放置，4m一道，與逆止閥密閉連接，將地下水單向排向渠道內(nèi)。

1.3 質(zhì)量控制措施

為便于開(kāi)挖土料清理，排水溝槽開(kāi)挖結(jié)合坡面清理施工同時(shí)進(jìn)行，溝槽開(kāi)挖尺寸嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，開(kāi)挖應(yīng)在渠道干燥狀態(tài)下進(jìn)行，溝槽走向順直，溝底部平整。排水溝槽開(kāi)挖完成后，當(dāng)下道工序不能及時(shí)施工時(shí)用塑料布對(duì)新鮮面進(jìn)行覆蓋，防風(fēng)保水、防止雨水沖刷，以達(dá)到坡面不開(kāi)裂、不變形的目的。

軟式透水管鋪設(shè)前要檢查其外觀質(zhì)量，如因運(yùn)輸或搬運(yùn)過(guò)程中造成濾布破損，嚴(yán)禁使用，管間對(duì)接整齊且不能錯(cuò)縫，外包土工布應(yīng)平整均勻、松緊適度，且應(yīng)用尼龍?jiān)€扎緊，禁止采用細(xì)鋼絲綁扎。

波紋管周?chē)捎萌斯づ浜想姾缓粚?shí)，要求回填改性土密閉不透水，實(shí)驗(yàn)人員及時(shí)對(duì)夯實(shí)后的土料進(jìn)行取樣，試樣合格后方可進(jìn)行下步施工。

軟式透水管與逆止閥的連接口暫時(shí)用棉布填塞，并用塑料袋包裹或膠帶粘貼保護(hù)，以防砂子及其他雜物進(jìn)入管中，堵塞管道、逆止閥，影響渠基排水。

2 排水墊層

2.1 材料要求

排水墊層采用連續(xù)級(jí)配砂礫料，要求顆粒＜0.75×10-1的顆粒含量不超過(guò)5%，最大粒徑＜20mm。且設(shè)計(jì)要求不均勻系數(shù)Cu＞5，曲率系數(shù)Cc＝1～3，滿足濾土排水要求，要求D15/d85≤5，且D15≤0.70mm；要求D15≥4d15，且D15≥0.1mm，砂墊層相對(duì)密度≥0.75。

2.2 施工方法

砂礫料采用自卸汽車(chē)運(yùn)至一級(jí)馬道，由挖掘機(jī)轉(zhuǎn)至砂礫料坡面并大致攤平，連接逆止閥的透水管周?chē)枞斯ぽo助鋪料，以保證透水管的豎直。

軟式透水管安放平順后，由人工在其四周鋪填砂礫料，灑水濕潤(rùn)之后宜采用30型振搗器振搗，振搗密實(shí)標(biāo)準(zhǔn)宜以砂礫料不再顯著下沉，表面無(wú)水泡冒出為準(zhǔn)，壓實(shí)相對(duì)密度應(yīng)能滿足≥0.75的設(shè)計(jì)要求。

溝槽振搗完成后，由測(cè)量人員在坡面上放出砂礫料高程控制樁，開(kāi)口線、渠坡中間、坡腳各一根，沿渠道方向每5.70m放一排，掛上高程線，沿線放置方鋼。然后由人工借助刮板從坡頂向坡腳方向逐幅刮平攤鋪砂礫料墊層，每幅鋪設(shè)寬度5.80m，虛鋪厚度控制在22.50cm左右。每幅兩側(cè)預(yù)埋高22.50cm自制方鋼作為模板，最后由人工拖動(dòng)自制的6.00m槽鋼由下往上刮平（不足時(shí)補(bǔ)料）；然后灑水濕潤(rùn)透，再采用特制的振砂桁架帶動(dòng)振動(dòng)平板夯振壓3遍，振動(dòng)平板夯采用改裝的雙電機(jī)單板振動(dòng)平板夯（200cm長(zhǎng)×50cm寬），每臺(tái)電機(jī)功率均為2.20kW，相鄰兩側(cè)壓實(shí)作業(yè)面搭壓寬度≥10cm。為保證渠道坡腳以及渠底齒墻溝槽附近砂礫料墊層的密實(shí)度，可在坡腳齒墻溝槽兩側(cè)砌筑120mm寬磚墻作為臨時(shí)支擋。

逆止閥安裝過(guò)程中，需要將逆止閥周?chē)纳暗[料鏟除，待逆止閥連接透水管位置擺正后進(jìn)行回填，灑水后用振搗棒振搗密實(shí)。

砂礫料墊層是南水北調(diào)永久排水系統(tǒng)中尤為重要的工序。施工中，要求砂礫料中不能摻雜著其它的雜物，以免影響其應(yīng)有的排水濾土，保持土體穩(wěn)定的作用。砂礫料也是渠道襯砌混凝土面板的基礎(chǔ)，可減少渠道襯砌結(jié)構(gòu)變形量，直接影響著渠道混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

2.3 質(zhì)量控制措施

從原材料入手，嚴(yán)格控制砂礫料的自身質(zhì)量，做到不合格的材料不接收，接收后若發(fā)現(xiàn)不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料作為廢料處理。

振搗時(shí)，嚴(yán)格控制砂礫料的灑水量要充足，否則將無(wú)法振實(shí)，振搗過(guò)程中隨時(shí)取樣檢測(cè)反濾料相對(duì)密度，經(jīng)檢測(cè)合格后方能進(jìn)行下道工序的施工，若不合格，查找原因并做返工處理。

砂礫料振實(shí)后要及時(shí)復(fù)測(cè)頂面高程，平整度采用2m靠尺控制，允許偏差10mm/2m，發(fā)現(xiàn)凹坑及時(shí)人工補(bǔ)填，發(fā)現(xiàn)凸起及時(shí)人工清除，保證鋪料表面平整，鋪填厚度符合要求。

3 逆止閥

逆止閥是永久排水系統(tǒng)中不可缺少也是至關(guān)重要的一環(huán)，它的施工質(zhì)量直接影響到排水系統(tǒng)的效果。渠道邊坡采用拍門(mén)式逆止閥，渠道底板采用球形逆止閥。一般地質(zhì)建基面上逆止閥12m一個(gè)；改性土建基面上，上層排水系統(tǒng)逆止閥12m一個(gè)，下層排水系統(tǒng)逆止閥4m一個(gè)。現(xiàn)以拍門(mén)式逆止閥的安裝為例進(jìn)行說(shuō)明。

3.1 托盤(pán)的安裝

復(fù)合土工膜鋪設(shè)焊接完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后，即可進(jìn)行托盤(pán)的安裝。先將土工膜外透水管剪到適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，然后將其剪開(kāi)幾個(gè)口子，以能平整地鋪到土工膜上為準(zhǔn)；在土工膜與剪開(kāi)的透水管中間涂滿萬(wàn)能膠，將二者粘在一起，然后再將托盤(pán)底面也涂滿膠水，將托盤(pán)牢牢地粘在土工膜上并用泡沫板將托盤(pán)蓋嚴(yán)以防混凝土料落入透水管中影響排水效果。

3.2 逆止閥的安裝

逆止閥的安裝主要在混凝土鋪料后進(jìn)行。作業(yè)人員要將除去頂面濾網(wǎng)的逆止閥安裝到預(yù)留的逆止閥孔中，通過(guò)預(yù)先做的標(biāo)記，保證逆止閥拍門(mén)軸保持水平且拍門(mén)開(kāi)口向下。抹面完成后在逆止閥頂面濾網(wǎng)貼上透明膠帶，防止雜物等進(jìn)入堵塞。

3.3 質(zhì)量控制措施

施工前，先對(duì)逆止閥進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查，有質(zhì)量缺陷或規(guī)格尺寸不滿足設(shè)計(jì)要求的不能使用。

土工膜鋪設(shè)前，測(cè)量人員將逆止閥位置點(diǎn)到保溫板上，作業(yè)人員根據(jù)相應(yīng)的位置安裝逆止閥托盤(pán)，以保證逆止閥安裝完成后呈一條直線，保證外觀質(zhì)量。

逆止閥安裝過(guò)程中，通過(guò)預(yù)先做的標(biāo)記，必須保證逆止閥拍門(mén)軸保持水平且拍門(mén)開(kāi)口向下。

抹面完成后，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)絲扣調(diào)整逆止閥，閥蓋不能與混凝土粘結(jié)在一起，以便于更換。保證逆止閥上表面與混凝土坡面齊平，且不能高于襯砌坡面。

4 結(jié)語(yǔ)

永久排水系統(tǒng)是南水北調(diào)的基礎(chǔ)工程，是渠道結(jié)構(gòu)安全的首要保證，只有認(rèn)真做好永久排水系統(tǒng)，確保其施工質(zhì)量，才能從根本上保證南水北調(diào)工程渠道運(yùn)行安全。