張博
【摘 要】市政排水工程作為一項基礎性建設,是整個城市工程的基礎,也是城市化建設發展過程中的重要保障,對于整個城市的日常供水起著關鍵的作用,得到了越來越多人的重視與關注。本文根據筆者工作實踐,對市政給排水設計、施工及頂管技術應用進行了分析和探討。
【關鍵詞】市政;給排水;施工;設計
前言
在我國城市的建設過程中,排水管線的施工工藝如果出現質量問題,不但影響整個施工過程,同時給居民的日常生活也會帶來不小的麻煩,如常常會出現堵塞和冒水的現象,嚴重的情況甚至會危害居民的生命安全與財產的損失。
一、市政給排水管線的設計要求
(一)排洪防澇的設計
市政建設之中,應該對排洪防澇的設計有所體現,這項設計一般應該根據城市具體情況進行分析,但是仍需要關注一些突如起來的大規模降水。城市內澇之中,應注意市政給排水工程中關于排水問題的設計,關注這一方面的設計可以很好的保證城市度過洪澇災害的保證。近年來,新疆地區(如烏魯木齊市和庫爾勒市)極端天氣頻繁發生,夏季暴雨增加,城市內澇時有發生,排洪防澇設計應得到重視。
(二)流速和管道連接設計
在市政給排水污水管道施工的時候,應該注意在施工當時,周圍的居民小區很有可能尚未建立,所以排水點的位置是不固定的。在設計之時,應該把這些可能存在因素考慮進去,每間隔一定的距離會將連接管接出,從而使碰水支管和干管更好的銜接起來,連接管之間的距離要按照實際的使用要求進行確定,應防止連接管和其他管線有沖突的情況出現,使用局部斷面增大、調節跌水井的方式進行排水管線的設計,在保證過水斷面不會減少,不會對排水造成影響的基礎上,可以使用倒吸虹管。可以更好的提供給污水排放管的自凈作用,減少堵塞發生的可能。
二、市政給排水管線優化設計
(一)優化管網布局
1.供水管網布局優化實例。
供水管網布局的優化重中之重在于對整個供水區域進行合理的高低壓區域劃分以及管網流量的合理分配。眾所周知,整個新疆維吾爾自治區都是缺水地區,烏蘇市作為其中一員也不例外。以工程實例論證,筆者設計的《某市城市環境治理供水管網改擴建工程》中:“某市供水區域的劃分:長征路以北是低區,以南是高區;軍民路以西的高區稱為西高區,以東則為東高區。”劃分主要原則是根據市區地形坡度而定,同時與現狀供水方式相結合,取其利避其弊。對供水區域進行分布和組合是為了使系統整體運行的成本降至最低。所以根據建設區域實際情況合理的采用分區分壓供水方式可以達到優化管網的目的。
2.排水管網布局優化實例。
排水管網布局的優化重中之重在于合理的劃分排水系統。以工程實例論證,筆者設計的《某市排水工程專項規劃》中:“庫爾勒中心城區分為四個污水收集、處理系統。本規劃遵循總體規劃的中心思想,同時結合該市現狀排水實際情況,以河道、自然地面高程為分界線將庫爾勒市排水系統劃分為四個區域:第一個系統是老城區排水系統,服務范圍是孔雀河以北的城市建設用地;第二個系統是南市區排水系統,服務范圍是孔雀河以南,杜鵑河以西的城市建設用地;第三個系統是開發區北部排水系統,服務范圍為杜鵑河以東、庫尉大道以西、富樂路延伸段以北的城市建設用地。第四個系統是開發區南部排水系統,服務范圍為杜鵑河以東、庫尉大道以東、富樂路延伸段以南的城市建設用地。”劃分主要原則是根據市區地形坡度而定,同時與現狀排水方式相結合,分片區處理污水。對排水區域進行系統劃分也是為了使系統整體運行的成本降至最低。
(二)優化管線設計
1.設計人員應該提前對于管線的各項數據在設計圖上標注出來,設計圖所體現的各項基礎應該詳實。在進行豎向設計時,要保證管線的自身材質可以抗住外部載荷的壓力,在冬季管道不會出現凍結的情況。由于不同管材的承受壓力是不同的,因此要根據管材的具體情況確定最小管徑。
2.設計之中,影響不大的管道應該進行降低水平距離的做法,可以有效的節省成本,避免不必要的資源浪費。
3.在工程管線豎向之間有矛盾出現時,盡量使支管避開主干管,不可以強行為了躲避,而將管設計成彎曲,壓力管要避開重力管,管道直徑小的管線要盡量避開管道直徑比較大的管線。在實際的施工過程中,對進行現場勘測,對于實際情況提出恰當的解決辦法。建議新建管線本著“先重力后壓力,先深后淺”的順序進行施工。
4.當管外頂距道路結構層底間距不足0.5m或管道上下交叉凈距≤0.2m時,管道須用0.2m厚C30鋼砼包固。
5.給排水管道的施工場地內溝槽開挖時如遇地下水,需將地下水降至槽底最低點以下0.5米方可繼續施工,宜采用井點降水或明溝排水方式。
6.設計管線施工前,應按管線線路及位置進行定線復測,確認線路位置及線路高程后方可開挖施工。施工中如發現管道設計路面標高與相應的道路設計路面標高有出入時,以后者為準。
三、市政給排水管線預設施工技術
(一)預制管道及下管
在各類給排水施工項目中,多數部件都是進行組裝完成的,特別是管道多為事前就預制好的,在進行施工時,需要按編號進行下管,通過標準規范的施工指揮,使管道形成整體連接。在對管道進行預制時,要嚴格遵循制作要求,通常情況下是要符合“達到不小于2”這個基本的標準。預制完成后,則需要使用大型機械運送到施工現場,需要強化指揮系統,加強調配能力,才能保證工期不受影響,如果各個環節聯系不善,則會出現施工混亂,浪費資源的情況。管道下料非常重要,這一步的好壞直接影響下一步施工,只有通過精心準備,精準測量,才能準確無誤,為下一步施工做好準備,要由專業技術人員做好現場檢測,對不符合工程需要的挑選出來,能維修的進行維修,不給使用的則需要放棄,只有細致的工作,把握好各環節流程,才能實現良好的質量,確保施工后投用的順利,避免管道排水時,出現破損而導致漏水問題。
(二)材料切割
材料雖然經過了現場測量,對所有部件進行了預制,但是在真正進行施工時,又會因為個別部件的尺寸問題,進行現場的切割,對一些不符合要求的管材進行小的改動,確保符合工程施工整體需求,在對管材進行切割的時候,要做好精準的測量,不能浪費材料,導致施工誤期,通常情況下,按根本標準進行部分切割,在切割時,需要遵循兩個原則,一個是針對“大于2”的鋼管,就要用等離子切割的方法技術做好切割,這樣切割后就不會出現問題,確保切割口不能在空氣中出現不必要的氧化物及殘渣,避免出現管道切口的產生巖氧化現象。另一個是利用火焊裁切技術進行切割,這種方式是當前較為常用的一種方法,需要事前做好材料的分切工作,對拐角、接口等進行合理設計,形成可切割的具體點,保證比例與所下料的地方能夠順利相符。
(三)短管施工
對做好的短管進行標注,一般情況需要使用鐵絲栓在短管一側或者是利用防水油漆,保持標記不被損壞擦掉,確保施工時能夠按順序進行。對帶法蘭的短管需要特殊標注,特別是要在法蘭末端必須使用小號金屬線將木質保護板栓在法蘭孔上,確保施工順序不亂;對施工時需要使用到的所有非法蘭短管端部必須安裝塑料帽,確保短管在使用時是干凈的,提高工程進度,避免不必要的進度浪費。
四、市政工程中給排水管線施工工藝
(一)管溝開挖
施工最基礎的工程是對管溝的挖掘,這是施工的第一步,關鍵的起點,需要提前做好工作,有充分的施工準備,這樣才能不影響施工進度,保證施工各環節進場順序。在施工中,主要受到城市地質條件和交通流的影響,同時也受到管道分布以及施工標準的限制,所以說,在進行施工時,不能單純只使用大型機械,一定要在細節部位配合人工作業,在機械與人工協調配合下,提高工效,保證質量。
(二)溝底處理
挖掘工作之后則是溝底處理,特別是在下管前,一定要再次進行清理,確保溝底干凈,對溝底的雜物、灰塵、浮土進行清除,同時對溝底做好平整施工,對溝底凹凸不平的區域填平。管道敷設前一定要檢查溝底承載力,做好坑底承受能力試驗,進一步明確溝渠實際最大承受力,對特殊地質部分要進行加固整治,保證施工要求,對測試最后得到的結果,進行分析,進一步明確需要填筑多少碎石量,同時進行重錘夯實,如果出現問題,則需要通過排水、換土等方式調整溝底參數,在設計、甲方、監理單位共同檢查過后,做好基坑封閉。
(三)管材安裝施工
進入現場的管材必須進行檢查,特別是在施工前,一定要進行清點,確保現場材料齊全,避免清點漏洞,對存在缺陷和和裂縫的管道一定要放棄使用,避免使用后隱患。管道下方前,要重新對管基邊線、中心線以及井基等尺寸和高程位置做全面測量,確定最后結果無誤,并按設計要求進行標注。針對井距、井位置以及各種部位接口防滲問題,需要做好砂漿調配工作,確保混凝土基礎的強度等級。兩根管道對接部位,由于擠壓原因則會在接口處產生凸起,一定要做好正確處置,確保流水面不受阻,保證管道排泄速度,提升排水率,避免管道堵塞,形成更大的事故。
(四)管道回填
通水試驗能檢查出管道的質量,并能在一定程度上反映出管道適應通水的水壓大小,試驗如果通過,就需要全部回填,使管溝平整。回填前也要進行溝槽清理,特別是施工時遺留的磚塊、鋼材、木屑、草簾等要及時清理掉,對有積水的區域,還要做好積水排放,避免出現隔層,確保回填密實度。
五、頂管技術在市政給排水施工中的有效應用
頂管技術原理就是使用專業化的頂管機械設備,將要施工的管道按照相關坡度進行維修和處理,從而將其人深入地下,在地下構成交叉管道,達到給排水的目的,這種施工方法不僅能夠節約地面資源,同時還能確保地面車輛和行人正常運行,人們日常的生產和生活不受到影響,造成的環境影響較少,但美中不足的就是頂管技術對專業化技術要求十分高、施工難度較大。
(一)頂管技術在市政給排水施工中的有效應用
1.頂管技術在市政給排水施工中前期準備。前期準備工作主要包括設備、材料、人員安全等問題的準備,在利用頂管技術進行市政給排水施工之前必須要將井內的基礎設施、工作設備準備齊全,根據施工作業現場嚴格按照圖紙進行施工,當一切機械、材料、設備準備無誤后才能夠進行施工。與此同時,施工人員還應該做好必要的防護措施,對自身和設備都要進行保護,這樣才能防止頂管機在施工的過程中造成水土流失,或者工作人員在施工的過程中受到不必要的傷害。
2.設置工作坑的安全位置。在利用頂管技術進行市政給排水施工的過程中,要想確保排水、出土等工作能夠順利進行,就必須設置工作坑的安全位置,這樣才能對地上、地下的建筑物起到安全保護,使用混凝土結構、或者是其他鋼材料對其進行密封式的支撐保護,在市政給排水施工的過程中,還應該放置一個框架使其能夠起到支撐作用。其中頂管井是由工作井和接收井二者共同組成的,因此在實際施工的過程中就需要對二者進行施工構架,對于普通的井結構可以利用混凝土結構鋼筋進行施工,但是如果遇到單排孔井則需要分析井結構的承受能力,掌握其受力情況,采用合理的頂管操作方法,只有這樣才能確保工作坑的位置準確,從而提高整個市政給排水施工的質量和水平。
3.市政給排水設備安裝。在對市政給排水進行設備安裝的過程中,需要頂管技術對其進行導軌,只有這樣才能對鋼結構材料進行合理的控制,在進行設備安裝之前,要先對鋼軌道進行固定和檢修,確保鋼結構管道符合國家坡度標準,與此同時還需要做好日常的維護和檢修工作,一旦出現異常情況要及時上報,及時解決,避免出現位移等不良情況的發生。除此之外,在市政給排水設備安裝的過程中,還需要準備千斤頂和油氣泵,這樣能夠提高設備安裝的整體質量和水平,避免不良情況的發生,同時還能縮短設備安裝的時間,確保其能夠在短時間內實現正常運行。
(二)頂管技術在市政給排水施工重點
1.頂進工作規劃線路。頂管技術的頂進方法主要采用的是手掘,因此地下水位應該確保管道之間應該上下保持1m左右的位置,這樣才能夠防止水源或者其他物質進入,從而避免管道出現堵塞情況。在頂進之前要對全部材料進行檢查和處理,這樣才能夠開始頂進,同時還要對頂鐵進行適當的安裝,在開始滾動后,活塞一定要保持一定的距離,正常運轉后關掉頂泵,終止頂進。由此可見,頂進工作是頂管技術中的重要組成部分,只有合理規劃線路,才能確保頂進工作正常開展。
2.出洞程序嚴格控制。在整個市政給排水施工過程中,進洞與出洞工作是頂管技術施工的重要內容,當頂管穿墻工作完成之后,應該利用挖掘機對其進行處理和拼接,防止工作井之外的水泄漏,因此要對出洞程度進行嚴格的管理和控制,確保管道能夠正常的進出洞。與此同時,施工人員也要真正做到與時俱進、開拓創新,創新出洞程序控制標準,明確其自身的責任意識,努力提高自身素質和專業化水平,嚴格控制出洞程度。
六、總結
市政給排水管道施工中的主要問題為圖紙設計有待完善、施工材料質量有待加強以及施工人員專業素質問題,加強市政給排水管道施工的質量需要施工人員完善圖紙設計、加強對施工材料的質量管理、提高人員的專業素質并重視管道接口施工。
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