濕陷性黃土地區預應力混凝土排水管道施工及沉陷防治

尚建輝 蘭州蘭石建設工程有限公司工程師

1 引言

建設行業在激烈的市場競爭中有著巨大的機遇，同時也面對著各種各樣的挑戰，具有全新的發展空間。其中建設行業的排水管道大部分鋪設在地下，一旦管道出現質量問題，就會造成不堪設想的后果，同時對管道的安放也會造成不利影響，大量的堆放極易導致爆炸、火災等消防事故。而且設置在地下的管道一旦出現問題，不容易被第一時間察覺；即使發現，在解決的時候也會面臨很大的困擾。

傳統的污水管道施工采用的普通混凝土管，每根長2.5 m，這種混凝土管抗壓強度低、抗裂性能弱、接口多，使用時會使施工速度變慢，而且在管道接口處容易漏水，導致地基產生不均勻沉降的問題。尤其在濕陷性黃土地區，傳統管道出現了普遍的質量問題。

而采用每根長5 m 的預應力鋼筋混凝土管可以有效的解決這個問題，因為預應力鋼筋混凝土管道抗壓強度高、耐電化學腐蝕、抗裂性能強，可以有效提高管道的壽命[1]。因此預應力鋼筋混凝土管道能有效地處理自重濕陷性黃土中管道存在的抗壓問題，為使管道不損壞，地基不均勻沉降提供了可靠的選擇。同時預應力鋼筋混凝土管接口少、施工速度快，能有效減少材料損耗，也能有效降低管道接口處漏水的可能性，提高工程質量。但因管道基礎位于濕陷性黃土之上，施工完成后仍存在部分質量隱患，須在施工過程中著重關注。

2 濕陷性黃土地區管道施工注意事項

2.1 溝槽開挖

首先必須確保溝槽開挖的寬度，保證溝槽開挖的工作面寬度＞300 mm。在進行槽底施工過程中，在條件允許的情況下盡量采用大型的機械設施，這樣可以有效提升施工進度。開挖地施工人員應當特別注意堆土底邊和溝邊的間隔，兩者距離不可太近，高度也需要控制在1.5 m 之內[2]。

2.2 基底處理

待溝槽開挖驗收合格后，需要進行素土墊層回填的相關工作，在濕陷性黃土地區預應力混凝土排水管道的施工技術要求中，規定厚度為300 mm。土中不能摻雜草根、磚塊等雜物，在夯實時分層厚度時，要求≤150 mm。素土墊層完成且驗收合格后，鋪設三七灰土的墊層，厚度標準為300 mm，夯實部分采用的是沖擊夯分層的方式，分層厚度控制在150 mm 以下，壓實度系數至少為0.95。

2.3 180°混凝土平基施工

三七灰土墊層施工驗收合格后，需要再澆筑C20、180°的混凝土平基部分。180°混凝土平基澆筑完成不少于10 h 后繼續進行環筋綁扎。在測量員放線進行環筋綁扎后，和混凝土平基預埋筋進行固定，然后將止水帶投入其中，在環筋之間須夾設聚發泡板，仔細調整鋼筋與止水帶，然后進行固定[3]。

2.4 管道安裝

吊車利用吊帶將預應力混凝土管放入挖好的槽中，進行排列、校正。管道下溝時，要從下游向上游逐步鋪設，預應力混凝土排水管道的插口應順水流方向，承口在逆水流方向。要注意的是在管道安裝之前，需將預應力混凝土排水管道各個接口的內部、外部、橡膠圈擦拭干凈，在橡膠圈上涂抹潤滑油，再將膠圈套在插口的端部。預應力混凝土排水管道在安裝時，要讓膠圈均勻滾動到位，然后放松外力，這個過程中要保證回彈不能大于10 mm，膠圈就位后，應正好位于承、插口的工作面上。認真檢查橡膠圈與承、插口的接觸是否均勻、緊密，一旦出現不均勻的狀況需及時進行調整。管道安裝時，在管身上采用環向方式捆緊吊帶，在預應力混凝土排水管道的承口端面架設鋼梁，橫向鋼梁與預應力混凝土排水管道之間要利用方木墊襯，以防止破壞預應力混凝土排水管道的管口。

2.5 銜接接口

首先，每次施工之前都要按照標準反復檢驗管體的質量，一旦個別管體出現質量上的問題應及時處理，堅決不能讓有問題的管體進入施工現場，提高施工的安全系數和后續的使用效能。其次，施工人員需要要仔細檢查管體的內外壁，保證管材表面沒有裂縫或者脫皮的現象，一旦發現，及時進行維修或者直接返廠處理。最后，在施工之前，需要對管體中接口進行檢查，保證管道接口的清潔，避免泥土、垃圾等物體滯留在管體表面，因為管體表面的污染物會嚴重阻礙水流動。在檢查完畢后，把橡膠圈放在接口，一定要保證管體在任何情況下都不會斷開，尤其在轉向的地方，也要安裝銜接零件[4]。

3 常見質量問題

盡管在濕陷性黃土中，混凝土管道得到了廣泛應用，但由于濕陷性黃土本身遇水下沉的特質，在施工過程中如果控制不當，也會出現諸多質量問題，具體表現在以下幾個方面：

一是管道回填區域的回填不密實，導致基礎回填土不均勻沉降，將排水管道裂開，使管網局部整體下沉，造成大面積的坍塌。

二是管道與砌筑井室、收水井等構筑物之間的連接處理不到位，或井室、收水井質量存在問題，導致連接處、雨污水井、收水井等滲漏，致使管網下部基礎下沉。

三是部分排水管網安裝在綠化帶附近或綠化帶內，綠化帶內水流入管網下部基礎，導致基礎濕陷性黃土遇水下沉，拉裂管網。

四是部分管網安裝在住宅建筑外圍，而屋面雨水為無組織排水，屋面水排入管網所在地面，雨水不能及時有組織的收集，長期浸泡，導致基礎及井室下沉。

五是部分污水管網前端為隔油池、化糞池等污水設施，在使用過程中管理疏漏，導致油滿不能及時清理而溢出，滲入管網基礎及下部回填土，導致下沉。

4 沉陷防治注意事項

4.1 設計及圖紙會審階段

在管網設計和圖紙會審階段，應注重避免后期沉陷。首先，盡量將管網設計在車庫頂板區域，若必須設計在原土或回填區域，則盡量選擇對原土擾動小、回填深度淺的區域。其次，避免將管網設計在綠化區域的下部或附近，若確無法避免，則應對綠化帶與管網之間設計有效隔水措施，阻隔綠化用水滲入管網。最后，對于有雨、污水管網經過的區域，對于屋面或路面，應該設置有組織排水，將雨、污水及時有效收集、引排。

4.2 加強基地及管道周邊夯實

濕陷性黃土地區的塌陷，最根本的原因是因為回填土區域的密實度不滿足要求，遇水沉降。因此，在施工過程中，對于管道安裝前回填土的施工，要嚴格按照規范分層攤鋪、分層回填，保證壓實機械功率和壓實遍數，然后在管道安裝完成后也要分段、分層進行攤鋪、回填，保證分層夯實，保證壓實度達到設計要求。

4.3 確保井室、收水井、化糞池和隔油池質量

首先，要保證井室、收水井、隔油池和化糞池的整體施工質量，不得存在缺陷、滲漏，影響主管網。其次，要嚴格控制收水井、隔油池、化糞池接入管網的支管材質、規格、型號以及質量，避免因接入過程中發生斷裂、滲漏等質量問題，影響主管網[5]。

4.4 定期進行維護、疏通

首先，使用單位要對排水管網定期檢查，對于井室、管道存在輕微裂縫、下沉的情況，及時進行處理，避免因小范圍的滲漏長期得不到處理，導致大面積下沉、拉裂，造成無可挽回的損失和惡劣的影響。其次，應對堵塞的管道及井室及時疏通，及時清理隔油池、化糞池，避免因油污滿溢造成沉陷。

5 結語

在濕陷性黃土地區，預應力鋼筋混凝土管成為了不二的選擇，因為其不僅抗壓強度高，在管道接口處也采用了特殊的細部處理工藝。一旦在施工中遇到不利因素也能承受得住，有效避免了因濕陷性黃土遇水沉陷造成管道破壞的問題，在一定程度上解決了后期管道的維修處理問題，節約了維護費用。預應力混凝土管道施工技術對排水管道選材、管線敷設、基礎處理以及接口處特殊細節進行了改進和創新，很大程度上保證了工程的安全和質量，是對國家現有標準、圖集空白的補充，對其他地區給排水管道的鋪設具有一定的推廣價值和借鑒意義。