徐皓
(南京水務(wù)集團(tuán),南京210000)
新時(shí)期,城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展成效顯著,市政給排水工程常用材料、技術(shù)、設(shè)備均得到了顯著改進(jìn)與更迭,與此同時(shí),國(guó)務(wù)院印制并發(fā)放《關(guān)于加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的意見(jiàn)》,要求加強(qiáng)城市地下管網(wǎng)建設(shè)和改造, 并對(duì)市政給排水施工提出了更高的要求。 由于在當(dāng)前市政給排水施工過(guò)程中也存在些許問(wèn)題,影響了市政給排水管網(wǎng)快速化建設(shè)進(jìn)程。 因此,探究市政給排水施工質(zhì)量控制具有非常遠(yuǎn)大的意義。
市政給排水施工具有線(xiàn)程長(zhǎng)、工種多、頻繁交叉作業(yè)的特點(diǎn)。給水工程包括高質(zhì)水管道施工、雜質(zhì)水給水管道施工、加壓高質(zhì)水管道施工、加壓雜用水管道施工,長(zhǎng)度多在1 km 以上。給排水工程則涉及了雨水排水管道施工、沉井施工、雨水井施工、污水排水管道施工、污水井施工等。此外,在施工過(guò)程中,因道路線(xiàn)形變化及專(zhuān)業(yè)特殊要求,給水管線(xiàn)、排水管線(xiàn)易發(fā)生多次變更與改線(xiàn)。工種多主要是根據(jù)不同環(huán)境條件下給排水系統(tǒng)要求,市政工程管道材質(zhì)的選用存在一定差異,從而對(duì)施工過(guò)程專(zhuān)業(yè)性也提出了要求。 如鋼質(zhì)管道、鑄鐵管道施工需要焊接工種、彎制工種、安裝工種等;而混凝土管道施工則需要鋼筋綁扎工、混凝土澆筑工、拌料工、切割工等[1]。
道路拆除與清表是市政給排水管道施工的前提。 施工技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)施工圖紙上合計(jì)要求的開(kāi)口寬度,使用RTK 等設(shè)備進(jìn)行CAD 圖紙與現(xiàn)場(chǎng)的放樣工作,并利用白漆進(jìn)行開(kāi)挖線(xiàn)標(biāo)注。 借助切割機(jī)沿開(kāi)挖線(xiàn)破切路面瀝青、路基渣土層,經(jīng)挖掘機(jī)挖掘至路基穩(wěn)定砂層,合理堆放渣料,或者經(jīng)自卸車(chē)運(yùn)輸至棄土場(chǎng)。 在管道溝槽開(kāi)挖期間,施工技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)地質(zhì)土層特點(diǎn)選擇適宜的支撐,并著重控制開(kāi)挖邊坡的支撐形式,規(guī)避溝槽開(kāi)挖期間塌方或滑坡現(xiàn)象。
技術(shù)人員應(yīng)事先準(zhǔn)備2 臺(tái)60 kW 輪胎式挖掘機(jī)、1 臺(tái)75 kW 推土機(jī)、2 臺(tái)自卸汽車(chē)。 使用RTK、全站儀等設(shè)備復(fù)測(cè)場(chǎng)地既有管道、構(gòu)筑物、電纜位置,制訂保護(hù)或遷移方案,根據(jù)方案有序作業(yè)。
在管材進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后, 具有材料工程背景的施工技術(shù)人員可以對(duì)產(chǎn)品外觀質(zhì)量、內(nèi)外抗壓強(qiáng)度進(jìn)行分批檢驗(yàn)。待確定管材質(zhì)量合格后, 根據(jù)測(cè)放中心線(xiàn), 借助管道標(biāo)志線(xiàn)放出管道一側(cè)邊線(xiàn)。 進(jìn)而在8 t 輪胎式吊車(chē)及專(zhuān)用柔性吊索、綁帶、吊鉤幫助下,沿著溝槽水平、輕緩下管,盡可能降低下管操作對(duì)基底管道的擾動(dòng)。 下管期間8 t 輪胎式吊車(chē)與溝槽平行,且兩者相距1 m。
待工程管道施工進(jìn)入尾聲后,回填素土,回填位置是工程管頂,回填厚度是500 mm。回填后,借助電動(dòng)輕夯機(jī)配合蛙式打夯機(jī)分層密實(shí)夯土,每層虛鋪厚度為200 mm 及以?xún)?nèi)。 進(jìn)而由專(zhuān)業(yè)試驗(yàn)人員借助核子密度儀進(jìn)行每層夯實(shí)情況測(cè)量,確定每層夯填后壓實(shí)率超過(guò)95%。
回填后,技術(shù)人員應(yīng)借助汽車(chē)式瀝青噴灑機(jī),均勻澆灑瀝青。 表層處理完畢后, 以混合料溫度大于或等于130 ℃為標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行攤鋪機(jī)振動(dòng)幅度、振夯頻率調(diào)整,確保攤鋪后瀝青混合料初始密度超過(guò)80%[2]。
管道規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一主要是市政給排水管道采購(gòu)管材標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,管壁厚度也存有偏差,致使管道內(nèi)徑偏差超出標(biāo)準(zhǔn)要求,施工期間位置偏移風(fēng)險(xiǎn)較高,最終出現(xiàn)管道接口位置小量滲漏。
墊層施工不規(guī)范主要表現(xiàn)為墊層厚度與設(shè)計(jì)要求存在較大偏差,回填土夯實(shí)未達(dá)到規(guī)范設(shè)計(jì)要求,引發(fā)給排水管道支點(diǎn)位置形狀異變,管道接口位置發(fā)生大面積偏移,最終導(dǎo)致給排水管道接口位置滲漏。
地基處理不當(dāng)主要指地基基礎(chǔ)處理特別是軟土地基處理方法不當(dāng),單側(cè)管座灌注高度過(guò)大,管道地基、基礎(chǔ)之間不均勻沉降,致使管道位置移動(dòng),埋下給排水管道接口位置滲漏隱患。
管道安裝不合理涉及了管道安裝前支墊不穩(wěn)、 掛邊線(xiàn)安裝時(shí)掛線(xiàn)松弛、 意外避讓既有構(gòu)筑物、 鋼絲網(wǎng)與灌縫未對(duì)中(或鋼絲網(wǎng)搭接長(zhǎng)度、插入管深度小于10 cm)、接口膠圈處使用油脂性潤(rùn)滑劑,接口縫隙寬度不均、抹帶水泥砂漿配合比控制不嚴(yán)等,不僅會(huì)導(dǎo)致井段中部給排水管道緩彎,而且會(huì)造成位置偏差,最終引發(fā)管道漏水、滲漏等問(wèn)題。
回填不規(guī)范主要指回填土質(zhì)量與要求不符, 包括土塊顆粒大小不均、土層含水量不符合標(biāo)準(zhǔn)、雙側(cè)夯擊高度不一致、覆土厚度小、兩側(cè)填筑高度偏差大等,不僅會(huì)導(dǎo)致軸線(xiàn)錯(cuò)位,而且會(huì)在外壓荷載下破裂,最終出現(xiàn)冒水、漏水事故。
市政給排水管道類(lèi)型主要有塑料管道、 鋼筋混凝土管道、金屬管道,施工人員可以根據(jù)實(shí)際情況恰當(dāng)選擇,統(tǒng)一管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。 其中塑料管道可以選擇設(shè)計(jì)使用年限超過(guò)50年的玻璃纖維纏繞夾砂管、衛(wèi)生級(jí)聚氯乙烯樹(shù)脂管等。 若選擇衛(wèi)生級(jí)聚氯乙烯樹(shù)脂管,可以?xún)?yōu)先采用鋼塑復(fù)合纏繞的管壁結(jié)構(gòu)或者加筋管壁結(jié)構(gòu),提高管道抗壓強(qiáng)度以及臭氣密封性能。
在市政給排水工程中常用的金屬管道類(lèi)型有鋼管、 給水球墨鑄鐵管、排水球墨鑄鐵管等。 根據(jù)市政給排水工程土壤內(nèi)酸堿、鹽檢測(cè)數(shù)據(jù)與地下水腐蝕作用,選擇適宜的管道。
鋼筋混凝土管具有制造難度小、抗壓強(qiáng)度高、成本低、使用年限長(zhǎng)等特點(diǎn),但也存在阻力大、流水速度慢、抗腐蝕能力弱的特點(diǎn),可以在大管徑條件下應(yīng)用于排水工程,并在混凝土管內(nèi)設(shè)置聚氯乙烯內(nèi)襯。
市政給排水墊層多為人工搭溜槽澆筑的混凝土墊層,需要先借助挖掘機(jī)與人工配合的方式開(kāi)挖溝槽。 根據(jù)管徑大小、埋設(shè)深度與土質(zhì)調(diào)節(jié)確定溝槽底部?jī)魧挕⒒赘叱獭?機(jī)械開(kāi)挖溝槽后,固定龍門(mén)支撐板,放線(xiàn)至管道標(biāo)高控制線(xiàn)、中心線(xiàn)。 根據(jù)規(guī)定要求放坡后,人工清除表層雜物,根據(jù)設(shè)計(jì)墊層底部標(biāo)高、坡度挖土[3]。 開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,支設(shè)模板,均勻澆筑混凝土,相鄰溜槽之間距離為20 m,槽下借助人工推車(chē)澆筑。 澆筑后,借助木抹子處理毛面,并校正管道兩側(cè)混凝土。 校正完畢后,進(jìn)行二次支模澆筑。
在軟土地區(qū)市政雨水、污水排水管道安裝前,需鋪設(shè)透水層。 根據(jù)樁基均勻受力要求,整平基礎(chǔ),將1 層聚丙烯、滌綸組成的無(wú)紡?fù)凉げ荚O(shè)置在基礎(chǔ)面上,土工布抗拉強(qiáng)度超過(guò)30 MPa,抗彎強(qiáng)度超過(guò)40 MPa。 將碎石傾倒土工布上,邊鋪土工布邊傾倒碎石,鋪設(shè)的碎石墊層厚度為100~200 mm,在碎石墊層上布置國(guó)家二級(jí)承插式鋼筋混凝土管, 管道之間經(jīng)石棉水泥砂漿半柔性方式連接; 給水管則選擇橡膠圈柔性接口的球墨鑄鐵管,基礎(chǔ)為砂墊層,厚度為150 mm,砂墊層顆粒不均勻系數(shù)需超出10。
在軟土地區(qū)市政給排水管道施工期間, 技術(shù)人員應(yīng)以地基不均勻沉降控制為重點(diǎn),綜合考慮上部結(jié)構(gòu)自重、附加荷載作用,結(jié)合雨水排水管道(埋深1.2~2.5 m)、污水排水管道(埋深3.0~3.6 m)、給水管道(埋深1.2~2.5 m),將適宜數(shù)量樁徑為0.5m 的攪拌樁布置在管道基礎(chǔ)下,相鄰樁之間距離1.15~1.40 m,且管道中心線(xiàn)與攪拌樁中心線(xiàn)重合, 攪拌樁頂部標(biāo)高位于基礎(chǔ)底位置,避免管道過(guò)量下沉引發(fā)接口開(kāi)裂問(wèn)題。 復(fù)合地基排水面由碎石墊層、粗砂墊層等透水性較大材料組成,可以在短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)散基礎(chǔ)下孔隙水壓力,加快墊層下基礎(chǔ)固結(jié)速度。
在管道安裝前,技術(shù)人員應(yīng)使用水準(zhǔn)儀復(fù)測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn),確定水準(zhǔn)點(diǎn)與規(guī)范要求相符。 并設(shè)置與原水準(zhǔn)點(diǎn)相閉合的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn),相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)之間距離小于100 mm,按照順序編號(hào)并測(cè)定高程,準(zhǔn)確記錄。 根據(jù)標(biāo)注控制點(diǎn)進(jìn)行中心樁、方向樁的復(fù)勘檢驗(yàn)、固定,確定高程閉合差與規(guī)范要求相符。
若為混凝土排水管道, 技術(shù)人員可根據(jù)設(shè)計(jì)管道坡度拉設(shè)管道中心線(xiàn)、管頂以上200 mm 控制線(xiàn),校正管道接口,經(jīng)石子卡固平口對(duì)接兩側(cè),經(jīng)由1∶2 水泥砂漿抹口。 處理完畢后,架設(shè)模板,對(duì)管道兩側(cè)進(jìn)行同時(shí)澆筑。 同一時(shí)間,在相鄰2 個(gè)攪拌樁上布置鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的污水檢查井, 井基為150 mm 厚的C20混凝土+底層雙向φ16 mm@150 mm 鋼筋(凈保護(hù)層40 mm),井身為100 mm 寬鋼模拼接而成, 井蓋為場(chǎng)外預(yù)制的球墨鑄鐵井蓋,根據(jù)要求可以有序進(jìn)行綁扎鋼筋、支設(shè)模板、搭溜槽澆筑。
在管道安裝完畢后, 技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)工作壓力的1.25 倍(大于或等于1.5 MPa),進(jìn)行水壓試驗(yàn)。 水壓試驗(yàn)結(jié)束并確定水壓試驗(yàn)合格后,沿管道兩側(cè)、管頂上300 mm 部分,回填粒徑小于12 mm 的砂土,回填土內(nèi)須無(wú)石塊、混凝土以及粒徑超過(guò)100 mm 的堅(jiān)硬土塊。 同時(shí),因地下水含氧量與其對(duì)給排水管道腐蝕程度成正相關(guān),在管道鋪設(shè)完畢后,技術(shù)人員應(yīng)排干地下水并清除高含鹽、pH 較低的土壤, 利用粗砂代替液化狀細(xì)砂、粉砂進(jìn)行回填。 回填第一層并壓實(shí)后,沿著管道兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行第二層回填,避免帶水回填。 根據(jù)個(gè)別工段施工要求,可選擇不同材料。 如在管頂?shù)铰反矘?biāo)高小于60 cm 且管徑小于60 cm 時(shí),先借助C10 混凝土360°包封10 cm,再回填二灰沙礫+5%水泥;在管頂?shù)铰反矘?biāo)高小于60 cm 且管徑大于60 cm時(shí),直接采用9%灰土回填到標(biāo)高,且最后一層回填寬度超過(guò)槽寬,超過(guò)寬度為50 cm。 再如,在管頂?shù)铰反矘?biāo)高超過(guò)150 cm時(shí),管頂?shù)铰反矘?biāo)高60 cm 以下全斷面回填9%灰土,60 cm 以上兩側(cè)分層回填9%灰土,并開(kāi)寬50 cm、高30 cm 的臺(tái)階,分層碾壓。 對(duì)于新建給排水管線(xiàn)與既有管線(xiàn)交叉且垂直距離較小的情況,則沿著垂直方向采用75#水泥砂漿砌筑磚墩包封到管子中線(xiàn),進(jìn)而沿著水平方向兩側(cè)包封50 cm。
回填施工期間,技術(shù)人員可以選擇單槽回填方式、合槽回填方式。 單槽回填方式需要全部利用素土回填單槽,槽壁則開(kāi)臺(tái)階分層回填, 并在管頂上70 cm±10 cm 位置設(shè)置9%灰土結(jié)構(gòu),灰土結(jié)構(gòu)厚40 cm;合槽回填方式則需要利用9%灰土回填上部管線(xiàn)管基下道基槽底單側(cè), 另外一側(cè)經(jīng)素土開(kāi)臺(tái)階分層回填, 每層厚度200 mm, 最上部管頂80 cm±20 cm 設(shè)置9%灰土結(jié)構(gòu),灰土結(jié)構(gòu)厚40 cm。 回填后,根據(jù)DBJ 01-11—2004《城鎮(zhèn)道路工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》,利用蛙式夯擊方式(擊打密實(shí)度大于95%)處理管道兩側(cè)頂上50 cm,控制管道兩側(cè)高差小于30 cm。
綜上所述,市政給排水系統(tǒng)是解決城市內(nèi)澇問(wèn)題的關(guān)鍵。根據(jù)市政給排水施工種類(lèi)多、交叉作業(yè)、更迭多的特點(diǎn),施工技術(shù)人員應(yīng)重點(diǎn)把控基礎(chǔ)開(kāi)挖、墊層、回填、管道安裝、表面復(fù)原等施工要點(diǎn)。 同時(shí),根據(jù)既有地下管線(xiàn)勘探情況與地上交通因素,完善施工質(zhì)量控制體系,確保復(fù)雜環(huán)境下市政給排水交叉作業(yè)高質(zhì)量完成。