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摘要:针对市政工程雨污分流管道施工展开探讨,以实际雨污分流市政工程项目为例,简要介绍了项目概况以及工程特点,结合实际施工情况,分析了管道施工过程中的主要技术措施,包括沟槽开挖、管道安装敷设、闭水试验等多个环节,最后,结合实际情况总结提出了雨污分流管道施工技术要点内容。根据研究结果可知,市政工程雨污分流管道施工需结合实际情况合理采用相应技术措施,加强对于管道闭水试验等环节的控制,同时还应着重关注雨水、污水管道水力等的计算。
关键词:市政工程;雨污分流;管道施工
1引言
新时期背景之下,城市建设更加重视其环保性、节能性,力求改善城市环境,降低废水对于居民日常生活的影响。在此情况之下,市政工程雨污分流管网建设方式逐渐得以落实,雨污分流系统的运用在提高雨水资源利用率,减少污水影响,保障污水排放处理效果方面发挥了巨大作用。因此,为保障雨污分流效果,确保市政工程建设质量,加强对于雨污分流管道施工技术的研究和探讨是十分有必要的。
2工程概述
2.1工程简介
以某市政工程雨污分流管道施工项目为例,案例项目位于城市南片区,为完善区域市政排水管网,展开雨污分流施工。案例项目主要包括两个部分,其一为新建管网,包括污水管道施工和雨水管道施工;其二为老旧排水系统雨污分流改造工程。整体工程项目规模较大,涉及范围广泛。
2.2施工难点
案例工程项目施工难点以及相应解决对策如下。
(1)地下水影响施工。案例所在区域地下水资源丰富,市政管网埋设较深、距离较长,而且管径较大,实际施工过程中,容易出现塌方等不良情况。对此,在实际施工的过程中,需要提前进行降水处理,确保地下水位不超过沟槽以下15cm。由于案例工程为长距离施工,因此,在管线铺设处,打大口径降水井,并通过不间断抽水的方式,进行降水处理,并将抽出的地下水用于施工降尘。
(2)交通疏导问题。市政管道施工项目距离较长,管道铺设施工过程中,会占用车道,影响交通,甚至可能会造成拥堵问题。对此,在施工前,需要根据区域交通特点,制定交通组织方案,改变临时车道,提前进行宣传,并设置引导标志、安全指示灯等,同时合理进行施工安排,降低现场施工对高峰期的影响。
(3)原有管线保护。案例工程中涉及老旧管线改造施工,实际施工区域内管线排布错综复杂,存在损坏原有管线的风险。对此,在施工前,需要做好现场勘查工作,明确管线施工位置、埋深以及其他管线位置,做好交底工作,严禁对原有管线周围50cm范围内进行机械开挖施工,加强已有管线的保护,一旦发生意外,及时联系相关单位进行抢修。
3市政工程雨污分流管道施工技术措施
3.1现场测量放线
为保障雨污分流管道施工顺利进行,需严格按照图纸要求,进行现场测量放线,准确判断横纵坐标位置,确保测量中心线偏差符合标准要求,如表1所示,以此为后续施工作业奠定良好基础,确保管线布设位置准确,降低塌方事故发生的概率[1]。
表 1 测量放线允许偏差
项目 | 分类 | 允许偏差(mm) |
中线 | 管长≤100mm | 50 |
管长>100m | 100 | |
管底高程 | 管长≤100mm,且管径≤1500mm | +30,-40 |
管长≤100mm,且管径>1500mm | +40,-50 | |
管长>100m,且管径≤1500mm | +40,-60 | |
管长>100m,且管径>1500mm | +60,-80 |
3.2沟槽开挖施工
沟槽开挖是雨污分流管道施工过程中的重要环节和技术措施。在现场条件允许、没有特殊要求的情况下,沟槽开挖施工可与支护施工同步进行,以此实现对于施工进度的有效控制。沟槽开挖本身施工任务繁重、工期较为紧张,因此多采用机械开挖方式。为保障施工安全,需要做好支护工作。实际施工过程中,对于基坑深度浅、基坑壁较为稳定的情况,可直接采用放坡开挖技术。对于工程量较大,施工不满足放坡开挖要求的情况,需要加强对于坑壁支护措施选择的重视。坑壁支护技术运用重点如下。
首先,支护设计应充分考虑施工附加荷载,要求附加荷载控制在10kPa以内。
其次,提前对管线、构筑物进行排查,以免支护施工影响现有管线,或者周围建筑稳定。
再次,非软弱土地中,对于深度在3~4.5m的基坑,需采用钢板支护方式,对于深度在4.5m以上的基坑,需采用拉森钢板桩支护,并合理确定支护高度,若施工区域为软弱土地,应选用更加可靠的锁扣型拉森钢板桩支护方式。
最后,钢板桩拔出后,应做好水泥砂浆灌封作业,并确保砂浆强度满足支护要求。
3.3管道安装敷设
管道安装敷设施工技术运用过程中,需要注意以下内容。(1)做好模板加固工作,加强对于管道强度和安全性能的检测,保障管道坡度设置合理。(2)强化管道接口处理,严格按照相关施工规范和标准要求进行接口施工,确保材料质量达标,接口处理到位,避免出现管道脱节情况。(3)按照从下往上的顺序安装,确保橡胶圈完好,保障管道、胶圈之间互相配套。(4)确保管道内部干净整洁,在连接安装时,可在插口胶圈以及成口位置涂抹润滑剂,保障连接效果。
3.5非开挖施工作业
案例工程项目中,除新建雨污分流管道部分,还包括老旧管道改造工程,结合现场实际情况,部分施工区域选用了非开挖施工技术,以此减少开挖面,降低对于路面交通的影响。根据案例工程特点,以及不同非开挖施工技术要求,此次施工选用了密闭式顶管施工技术。利用掘进机前方的单盘切削土体,配合后方工作坑内的顶进设备,共同施工。顶管施工示意图如图1所示。该技术适用于管径在φ300mm~φ4000mm范围内的管道施工项目,而且设备成本较低,对于场地要求不高,施工噪声小[2]。
图 1 顶管施工示意图
3.6管道闭水试验
管道闭水试验直接影响着管道工程施工质量效果,在实际施工时,需要注意以下要点。(1)先检查管道外观,确保管道表面无积水、缺损等问题,并保障管道口无封堵情况。(2)根据实际情况,合理划分试验区段,从上游进行注水试验,同时对每口井都需要展开封水试验。(3)着重检查管道连接位置,确保管道密闭性良好,避免存在渗漏情况,影响管网运行效率。(4)一旦发现管道渗漏问题,需要及时确定渗漏位置,并进行有效处理,然后再次进行闭水试验,直至渗漏问题得以有效解决。
3.7沟槽回填施工
沟槽回填施工直接影响管道受力情况,关乎施工质量效果。对此,在回填施工时,需先做好管道外观质量的检查,确保其符合要求、无损伤变形问题后,方可展开回填施工。同时,需对回填区域进行清理,确保无杂物、垃圾等。此外,还应加强对于回填土质量的控制,保障回填土水分符合要求,避免影响管道性能。值得注意的是,对于管道基础以及管顶上500mm之内的部分,需要采用人工回填的方式处理,以此强化对于回填土层厚度的控制,同时做好压实工作。
4市政工程雨污分流管道施工技术要点内容
4.1雨水管道流量计算
为保障雨污分流管网施工质量效果,需要着重加强对于雨水管道流量计算的重视,以此为后续雨水管道的选择提供理论支持。雨水管道流量计算公式如下:
Q=Ψ·q·F
式中,Q表示雨水设计流量,单位为L/s;Ψ表示径流系数,需要根据当地实际情况确定,其数值大小通常小于1.0;q表示设计暴雨强度,单位为L/s·ha;F表示汇水面积,单位为ha。
其中地面径流系数是指任意时段径流量与同时段降水总量的比值,主要受到地面坡度、土壤性质、路面材料以及当地地形地貌的影响,如绿地和草地的径流系数为0.15、级配碎石路面径流系数为0.6等。
4.2暴雨强度计算
暴雨强度指的是单位面积上某一历时降水体积,用于描述暴雨雨量大小。暴雨强度需要根据当地城市提供的暴雨强度公式进行计算。该公式能够表达出当地暴雨强度、降水历时以及重现期之间的关系。暴雨强度计算结果,不仅能够表达出当地的降水规律,用于市政工程雨污分流管道设计,同时也能够为城市防洪排涝等相关设施的设计提供数据支持。暴雨强度公式是根据本地区10年降水记录得到的,因此不同地区、每年的暴雨强度计算公式各不相同。
4.3雨水管道水力计算
雨水管道水力计算公式如下:
Q=v·A
式中,Q表示流量,单位为m³/s;v表示流速,单位为m/s;A表示水流断面面积,单位为㎡。
根据相关规范可知,要求雨水管道满流情况下,其最小设计流速不得低于0.75m/s。在实际进行管道设计的过程中,为避免管壁遭受雨水冲刷影响,非金属材料的管道,设计最大流速为4m/s,金属管道最大流速为10m/s。结合案例工程实际情况,此次雨水管道设计流速为0.8m/s。
结合上述分析,考虑到此次案例工程项目工程量较大,成本较高的情况,在进行雨水管道材料选择的过程中,选择了钢筋混凝土管材,以此既能够满足管道性能需求,避免供货问题,还能够实现对于工程成本的控制。
4.4污水管道水力计算
污水管道水力计算公式如下:
Q=(R2/3·i1/2·w)/n
式中,Q表示流量,单位为m³/s;R表示水力半径,单位为m;i表示水力坡度;n表示管壁粗糙系数[3]。
在实际进行污水管道设计的过程中,为确保污水排放性能,新铺设管道的流速应超过0.6m/s,同时为降低后续施工难度以及项目成本,在确保其水力符合工程要求的基础上,还应控制好管道平均埋深,尽量将其控制在4m以内。
在进行污水管材选择的过程中,由于城市污水本身具备一定腐蚀性,为延长管道寿命,可选择钢筋混凝土管道、玻璃钢夹砂管以及塑料管三种材质,结合案例工程实际情况,综合考量不同管道的成本以及施工技术要求,最终选用了钢筋混凝土管和玻璃钢夹砂管作为污水管道材料。
5结束语
市政工程雨污分流管道施工技术在实际运用的过程中,需要充分结合施工现场以及当地城市情况,明确施工难点问题,采取有效应对措施,做好前期规划、测量放线工作,严格按照相关标准要求展开沟槽挖掘、管道安装敷设、闭水试验以及回填施工,明确技术要点内容,科学进行管道流量、水力以及暴雨强度等的计算分析,合理选择管道材料,以此全面确保雨污分流管道施工技术落实有效。
参考文献:
[1]左洪山.基于海绵城市的市政街道雨污分流综合改造提升实践[J].云南水力发电,2023,39(01):36-39.
[2]姚国峰.市政排水工程质量控制探究——以德化县城区雨污分流改造工程为例[J].江西建材,2022(04):310-311+314.
[3]周广宇,龚道孝,莫罹,等.城市黑臭水体治理中的清污、雨污分流方案研究——以南方某市为例[J].建设科技,2021(Z1):43-46.