馬志,陳逸,張豪
(中國建筑第二工程局有限公司西南公司,重慶 400023)
隨著現代城市及工業的快速發展,大量沒有經過凈化處理的污水被排放到生態環境中,再加上城區的雨污水排放系統不完善、配套設施老化等,在雨季經常出現內澇等問題,嚴重影響城市的可持續發展。因此,建設完善的雨污水管網不僅可以增強城市的雨季抗內澇能力,而且也可以有效預防地下水被污染,保障居民用水安全[1]。由此可見,針對雨污水管網施工加強研究,提高其施工技術水平,對改善城市居民生活質量有著深遠意義。
綦河流域水環境綜合治理(一期)工程位于綦江區文龍街道,其中九龍片區、沙溪片區及九龍2 區為街道轄屬,工程建設目標意在完善綦江城區雨污水管網。該項目共新建污水管網 (DN200~DN600)15.15 km、雨水管網(DN300~DN1000)1.35 km,管網長度及管徑大小詳見表1和表2。

表1 新建各管徑污水管網長度m

表2 新建各管徑雨水管網長度m
工期緊,2021年8月1日開工,2021年12月31日竣工。為趕工期,擬定采用平行施工法,以兩檢查井間管道長度為小的分區,先支護再開挖,開挖完成后進行驗收,驗收合格后立刻進行管道施工與溝槽回填。回填同時對下一段管道進行溝槽支護開挖,如此循環施工作業。
1)根據雨污水管道施工需要及設計圖紙要求,編制針對性的施工組織方案,并安排項目管理人員、技術人員實施圖紙交底及組織方案交底,使參與施工的人員都能熟悉施工的各項技術要求、質量驗收標準及施工規范流程[2]。
2)在現場整平清理出供施工機械、運輸車輛及施工人員等通行的施工便道,為后續溝槽開挖順利安全進行提供保障;依據設計圖紙,在現場放出基坑開挖中線及邊線,檢驗合格后,復測原地面標高,每間隔10 m 布置一個點,標明開挖位置及開挖深度。另外,要注意檢查井的頂面標高要跟路面標高保持一致[3]。
一切準備工作就緒后,安排土方開挖施工機械及施工人員進場開始溝槽開挖作業。該項目溝槽開挖深度為5 m,在遵循“先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”原則的基礎上,采取機械+人工的方式進行分塊、分層開挖。先是依據設計圖紙現場撒好灰線,確定溝槽基坑開挖邊線;然后使用機械開挖土方到距離槽底高程20~30 cm 時停止機械操作,換用人工繼續清挖至,這樣可以有效防止機械開挖對原狀土造成擾動。同時,開挖的土方要堆至距離槽邊至少0.8 m 的地方,且堆土高度應≤1.5 m,以保障溝槽穩定。另外,若溝槽開挖過程中發生了局部超挖擾動,應及時用粒徑10~15 mm 的天然級配砂石或者粒徑5~40 mm的碎石對擾動部分進行換填處理,并整平夯實。
1)基礎處理。該項目中HDPE 管及涂塑鋼管的管底選用的是中粗砂基礎,厚度為200 mm,基礎承載力特征值>100 kPa。壓力管陡坡段采用球墨鑄鐵管及混凝土基礎,同時,依據挖方邊坡不同,豎管可采取不同坡度,確保施工質量[4]。另外,鑄鐵管下游彎頭需盡可能接近消能井。
2)安裝。正式安裝之前,先清理干凈管溝中的雜物,并在混凝土平基面上彈放好管道中線,復核合格后,才能開始下管。下管過程中應綜合考慮現場情況及起重機械條件選擇合適的下管方式,比如該項目中,對于管徑≤400 mm 的管道選用人工并配以手拉葫蘆實施下管,對于管徑>400 mm 的管道,選用12~16 t 的汽車吊進行吊裝下管(見圖1)。
3)接口處理。該項目中的雨污管材絕大部分都是克拉管,采用承插電熱熔連接方式進行連接,具體操作如下:(1)開始接口作業之前,需用面紗清理干凈克拉管承口及插口的內、外工作面上泥土及水等,接著立即將插口與承口的中心對齊連接。插入前需標明插入深度,以便判斷是否插入到位。按此方法逐節依次安裝好所有的管道,且插口與承口連接過程中,切不可用鐵錘敲擊管體,而對于直徑>400 mm 的管道,則可以使用纜繩+手動葫蘆等方式進行安裝。(2)連接過程中,等插口插入70 mm 之后,開始對銅絲進行預熱;預熱完之后繼續插入承口,直至承插口完全閉合。熱熔連接完成后要冷卻15~30 min,并用漲緊器對承插口進行固定。
4)管道與檢查井連接。在管道連接到檢查井時,為了優化管網整體的密封質量,在井壁跟管材連接的位置使用C30 細石混凝土進行填塞,并在外邊使用C30 混凝土做了環包密封,又使用聚硫密封膏對包封和管材連接位置做了填充(見圖2)。
4.4.1 無壓管道閉水試驗
開始無壓管道閉水試驗前,需先落實好水源的引接及排水疏導等準備工作。然后從下游向管道內緩慢注水,同時,在試驗管道的上游高點設排氣閥,以便排出管中的氣體。該項目中無壓管道直徑<600 mm,根據要求對每個井段均做閉水試驗。試驗水頭根據實際情況而定,比如,設計水頭不超過管頂內壁時,試驗水頭應以試驗管段管頂內壁加2 m 為準;若設計水頭超規格管頂內壁,則試驗水頭應以試驗管段上游設計水頭加2 m 為準;若設計水頭小于10 m,但超出上游檢查井井口高度時,則試驗水頭需要以上游檢查井井口高度為準。同時,注水過程中要實時檢查管網有無堵塞、漏水及嚴重滲水等情況;且等水頭到達規定水位后,開始根據井內水面下降值計算及記錄滲水量,觀測至少30 min,滲水量小于規范及設計要求的標準值即為合格。
4.4.2 壓力管道閉水試驗
該項目中壓力管道閉水試驗分為預試驗及主試驗兩個階段進行。預試驗階段,等管道內水壓上升到試驗壓力后,穩壓30 min,這個過程中若出現壓力下降,可進行注水補壓,但不可超過試驗壓力。并對管道接口及配件等進行檢查,若存在漏水或損壞情況時,需及時停止試壓并查明原因并解決,然后再重新試壓。若檢查沒有漏水及損壞現象,則可進入主試驗階段。主試驗階段停止注入補壓,并穩定15 min;穩壓的15 min 內壓力下降在設計限值后,則降低試壓壓力到工作壓力,再保持恒壓30 min,并檢查管道外觀如果沒有漏水等現象,則說明壓力管道閉水試驗合格。
待無壓管道及壓力管道閉水試驗均合格,且溝槽內的磚、石、木塊及積水等都清理干凈后,開始溝槽回填。該項目中溝槽回填材料選用的是中粗砂,并按每一層厚度0.2 m 進行分層對稱回填,回填過程中應使用輕型壓實機具夯實管道兩側及管頂以上500 mm 范圍內的土,并控制管道兩側高度差≤0.3 m,兩側回填密實度應≥95%。而管道的正上方、左上方、右上方回填壓實系數分別為85%±2%、≥90%和≥90%。
綜上所述,雨污水管網項目屬于是一項惠民利民的基建工程,其實際建設中涉及專業多、工序繁雜,具有明顯的復雜性及系統性。因此,為了實現預期的施工目標,負責雨污管網項目施工的單位必須要深入現場探明地質條件及地下既有管線情況,并自施工準備開始至竣工驗收按規范及設計要求認真落實好每一項技術要點及質量控制,確保雨污水管網整體施工質量,進而為城市可持續建設發展奠定基礎。