市政管道施工技術(shù)解析

時間:2022-01-09 10:21:28

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市政管道施工技術(shù)解析

摘要:對管道施工中溝槽開挖、溝槽支護、管道敷設(shè)、溝槽回填等主要工序進行了分析,提出了施工過程中需要注意的問題及改進方法,以期為管道施工技術(shù)的提高提供參考。

關(guān)鍵詞:市政管道,溝槽支護,管道敷設(shè)

市政污水管道工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成內(nèi)容,是提高人們生活環(huán)境,避免亂排亂放的主要民生工程。隨著污水管道工程建設(shè)逐漸增多,施工技術(shù)和施工工藝不斷成熟,但也出現(xiàn)了管道連接不緊密、路面沉降、支護不規(guī)范等一系列的質(zhì)量和安全問題。本文對污水管道施工過程進行了分析,并對某些問題進行了探討和改進,為實際工程提供參考。

1溝槽開挖

溝槽開挖是管道施工一項重要的基礎(chǔ)工作,其細節(jié)性不容忽視。溝槽開挖的形式應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場周邊環(huán)境、土質(zhì)和地下水位等因素確定,如表1所示。溝槽開挖斷面應(yīng)符合施工方案的要求,并且槽底應(yīng)有足夠的工作面。為確保原狀地基土不被擾動,一般采用機械開挖至槽底標高以上200mm~300mm,然后由人工開挖至設(shè)計高程,整平,且應(yīng)嚴格控制開挖的進度,防止晾槽時間過長,降低溝槽安全系數(shù)。應(yīng)嚴格控制溝槽上兩側(cè)靜載和動載對溝槽的影響,如堆土高度和機械振動。為保證管道出現(xiàn)不均勻沉降,溝槽地基承載力應(yīng)滿足規(guī)范設(shè)計要求,當(dāng)出現(xiàn)軟弱地基、槽底局部擾動或受水浸泡時,應(yīng)及時采用天然級配砂礫石、石灰土或三合土換填。

2溝槽支護

管道工程一般集中在城市中心,溝槽的開挖會引起開挖地區(qū)土體的應(yīng)力狀態(tài)產(chǎn)生變化,給周邊道路、建筑及人們出行帶來很大影響,并且在開挖過程中可能會遇到不同的土質(zhì),因此,邊坡的穩(wěn)定性顯得尤為重要。溝槽支護形式的合理性是提高安全系數(shù)的重要保障,常見的溝槽支護形式主要有:鋼木支護、混凝土灌注樁支護、土釘墻支護、鋼板樁支護等。施工現(xiàn)場有足夠的場地,地質(zhì)條件較好,開挖較淺且地下水位較深時,可以無支護放坡開挖,開挖深度一般小于3m,坡度可采用1∶0.5~1∶1.25。當(dāng)現(xiàn)場沒有足夠場地時,可以采用鋼木支護,如圖1,圖2所示。土釘墻支護體系是由被加固的原位土體、土釘錨固體和坡面上噴射混凝土面板組成,如圖3所示。土釘墻支護適用于周邊沒有地下障礙物,地下水位較深,土質(zhì)以粘性土、砂土、碎石土為主。溝槽深度可達5m~8m。鋼板樁支護是目前市政管線施工中最常用的支護方式,主要分為型鋼支護和拉森鋼板樁支護。由型鋼或拉森樁、圍檁、橫撐組成。鋼板樁支護符合先支后挖的原則,可根據(jù)溝槽深度設(shè)置一道或多道橫撐,具有較強的安全性能。對于土質(zhì)較差,施工場地狹小或周邊環(huán)境復(fù)雜等情況鋼板樁是一種理想的支護形式,如圖4所示。其缺點是支撐工作量大、對土體的擾動較大,尤其是拔出時對回填土的壓實度有較大影響。目前常用的主要是型鋼支護和工字鋼支護,其布置形式主要有全順支護、全丁支護、一順一丁支護,如圖5~圖7所示。全順支護對工字鋼的用量較少,同時縮短了打樁時間,但是這種方式導(dǎo)致工字鋼弱軸受彎,發(fā)揮不出工字鋼良好抗彎性能的特點。全丁支護雖然具有較強的支護強度,但是施工并不方便,一順一丁支護集合了前兩種支護的優(yōu)點,因此被廣泛采用。相比于工字鋼支護,拉森鋼板樁為互扣式,樁與樁之間連接緊密,具有較好的止水性能。

3管道敷設(shè)

隨著技術(shù)的發(fā)展,越來越多的市政管道工程中采用材質(zhì)較好的HDPE,UPVC等塑料管道[1]。HDPE—聚乙烯塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管具有以下優(yōu)點:1)具有足夠的環(huán)剛度以抵抗土壤荷載,且聚乙烯具有極強的耐腐蝕的能力;2)管道內(nèi)壁光滑,相比混凝土管,流動阻力較小,沉淀物不易在管內(nèi)積聚;3)具有柔性,允許一定的變形率,且連接方便、快捷,密封性好;4)質(zhì)量輕,接頭少,無需機械吊裝即可進行管道安裝;5)使用壽命長,埋地壽命可達50年以上。管道基礎(chǔ)的好壞是管道沉降變形的重要保障。當(dāng)土質(zhì)較好時,管底應(yīng)鋪設(shè)一層20cm厚中粗砂墊層,當(dāng)在軟弱地基上時,宜先鋪一層厚度不小于150mm的砂礫,其表面再鋪厚度不小于50mm的中粗砂墊層。管道連接方式有承插式柔性連接、套筒連接、法蘭連接、卡箍連接、電容連接、熱熔連接等,連接所用的配套管件必須由管節(jié)生產(chǎn)廠家配套供應(yīng),電容連接、熱熔連接、套筒連接、法蘭連接、卡箍連接應(yīng)在當(dāng)日溫度較低時進行。管道施工時應(yīng)嚴格控制管道變形率、軸線位置、管道與檢查井連接等問題。施工過程中一般通過控制好回填質(zhì)量和壓實度實現(xiàn)管土共同作用減少管道的變形率,尤其是管道兩側(cè)的壓實度不小于95%,通過管道兩側(cè)夯實過程中管道出現(xiàn)的豎向反向變形,來抵消管道上部的部分荷載。對于HDPE結(jié)構(gòu)壁管,一般增加環(huán)剛度來控制管道變形率,埋深小于4m時,環(huán)剛度不小于8kN/m2,埋深不小于4m時,環(huán)剛度不小于12.5kN/m2。管道變形率的檢測可采用圓度板管內(nèi)拖拉法進行檢測。當(dāng)管道質(zhì)量較輕時,如果回填不對稱進行,很容易使管道產(chǎn)生軸線偏移。因此,在回填時,應(yīng)先在管道上部用裝滿砂的編織袋壓實,同時管道兩側(cè)腋角應(yīng)壓實,并且分層對稱回填。管道與檢查井的連接直接關(guān)系到管道系統(tǒng)的密閉性,因此,采用與塑料管道相對應(yīng)材質(zhì)的塑料檢查井[2]將是一個有效的方法。

4溝槽回填

溝槽回填是市政工程施工中重要的一環(huán),應(yīng)在密閉性試驗合格后及時進行。土方回填時,應(yīng)注意以下幾個問題:1)回填土中不得含有淤泥、垃圾、腐殖土等軟弱材料,保證壓實質(zhì)量;2)溝槽內(nèi)不得有磚、石等雜物,槽內(nèi)不得存有積水,雨天時,應(yīng)將土方及溝槽苫蓋好;3)管道腋角應(yīng)采用中粗砂壓實,防止出現(xiàn)空洞,管道兩側(cè)應(yīng)同時夯實,高差不得超過30cm,防止管道出現(xiàn)位移;4)管道半徑以下回填時應(yīng)采取防止管道上浮、位移措施;5)從管底基礎(chǔ)開始到管頂以上500mm范圍內(nèi),必須采用人工夯實,且回填土的虛鋪厚度應(yīng)根據(jù)壓實機具按規(guī)定選取;6)井室周圍回填應(yīng)沿井室中心線對稱進行,路面范圍內(nèi)的井室周圍應(yīng)采用石灰土、砂、砂礫等材料回填,且回填寬度不小于40cm。

5結(jié)語

管道施工雖然理論上較為簡單,但實際操作中若施工不規(guī)范,管理不嚴格,將會為以后埋下嚴重的質(zhì)量問題,且不能保證管道使用的長久性。為使管道施工更快捷、方便,也需要我們在實際工程中不斷摸索新的方法、新的技術(shù)。

參考文獻:

[1]段衛(wèi)民,李淑清,楊和義,等.市政排水中的塑料管道施工新技術(shù)[J].中國給水排水,2006,22(6):92-94.

[2]魏春良,童微.塑料檢查井埋地實驗及數(shù)據(jù)分析[J].建設(shè)科技,2013(23):54-56.

作者:張帥 單位:中國電建市政建設(shè)集團有限公司