王玉清
(九寨溝風(fēng)景名勝區(qū)管理局,四川 九寨溝 623402)
九寨溝景區(qū)污水管道工程起于五花海,終于原始森林。管道總長(zhǎng)約12.93 km,高程為2494~2974 m,高差約480 m。標(biāo)準(zhǔn)路段路基寬度7.5 m,為雙向兩車(chē)道,道路沿線綜合管線下地。景區(qū)道路的起點(diǎn)與終點(diǎn)地形高差約480 m,道路地形起伏變化較大,且部分路段存在倒坡問(wèn)題,故景區(qū)污水管道按壓力流設(shè)計(jì)。壓力流情況下的平均流速約2.65 m/s,最大設(shè)計(jì)流速為3.69 m/s。
由于景區(qū)道路地形起伏變化較大,且部分路段存在倒坡問(wèn)題,相對(duì)高差達(dá)到6 m,因此該項(xiàng)目污水采用帶壓排放,排水管道壓力為1.6 MPa,滿足污水排放所需的壓力。在污水管道的高點(diǎn)及管道長(zhǎng)度約1000 m處設(shè)置排氣閥,以便污水管道在檢修時(shí)釋放管道壓力;在管道低點(diǎn)及管道長(zhǎng)度約1000 m處設(shè)置排泥閥及排泥井,保證污水管道檢修時(shí)的通暢;水泵接合器及檢修三通保證管道疏通沖洗,確保管道正常運(yùn)行。以上措施能有效保證污水排水的安全性。
(1)在選擇管道材料時(shí)要充分參照已有道路條件、環(huán)保要求、運(yùn)輸和施工的便利性、抗震、防腐等多方面因素。按照該工程的具體情況,污水管道主要應(yīng)用孔網(wǎng)鋼帶HDPE復(fù)合管,管道之間通過(guò)電熱熔焊的方式連接,閥門(mén)之間利用法蘭進(jìn)行連接。
(2)要按照管道位置確定其剛度要求。對(duì)于處在車(chē)行道之外的管道來(lái)說(shuō),要確保管道環(huán)剛度達(dá)到8 kN/MPa;對(duì)于處在車(chē)行道之內(nèi)的管道來(lái)說(shuō),要確保管道環(huán)剛度達(dá)到12.5 kN/MPa。
(3)要保證管道所處地基具有相應(yīng)的承載力。對(duì)于柔性接口管道來(lái)說(shuō),要保證承載力特征值大于或等于0.1 MPa,并且所處地基屬于沒(méi)有被破壞的原狀土,或者保證其回填密實(shí)性。對(duì)于污水管道來(lái)說(shuō),要采用土弧基礎(chǔ)。若是常規(guī)土質(zhì)無(wú)法滿足承載要求,那么要在原有地基上鋪設(shè)100 mm厚的中粗砂;土質(zhì)較差的情況下要鋪設(shè)厚度為200 mm以上的砂礫基礎(chǔ)層,或者采取分層鋪設(shè)的方式來(lái)提升地基承載力,最終確?;A(chǔ)密實(shí)度在95%以上[1]。
(4)若要在填方區(qū)域開(kāi)設(shè)溝槽,或者溝槽存在超挖的情況,那么一定要對(duì)管道基礎(chǔ)進(jìn)行分層回填夯實(shí),確保密實(shí)度在95%以上。
工藝流程為:工程測(cè)量→高圍擋支護(hù)→機(jī)械配合人工開(kāi)挖溝槽土方→人工修邊坡、槽底夯實(shí)→管道基礎(chǔ)→排管安裝→安裝井→閉水試驗(yàn)→護(hù)管→回填土夯實(shí)。
3.2.1 施工測(cè)量
(1)樁橛交接。正式施工前設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)需要到施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施交接樁,施工單位和設(shè)計(jì)單位要按照具體情況制訂具體的交接樁計(jì)劃。交接樁過(guò)程中要嚴(yán)格遵照排水的基線樁、輔助基線樁、水準(zhǔn)基點(diǎn)樁,以及各樁的控制樁和護(hù)樁示意圖等資料確定逐個(gè)樁橛實(shí)施交點(diǎn)。完成交樁之后要馬上進(jìn)行力量復(fù)測(cè),保證樁橛穩(wěn)定性以及護(hù)樁設(shè)置的位置、個(gè)數(shù)、方向等符合標(biāo)準(zhǔn)。
(2)測(cè)量放線。在對(duì)排水管道進(jìn)行放線時(shí)要每間隔20 m設(shè)置一個(gè)中心樁,同時(shí)也要在檢查井處、變換管徑處、分支處、閥門(mén)井室等關(guān)鍵位置設(shè)置中心樁。
(3)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)要求。一般要將臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在交通要道、主要管道和挖填方范圍之外,同時(shí)要對(duì)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)和順著道路設(shè)置的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校核,確保其符合要求。要間隔100 m設(shè)置一個(gè)開(kāi)槽鋪設(shè)管道的沿線臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn),并對(duì)設(shè)置的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)、管道軸線控制樁、高程樁等進(jìn)行必要的復(fù)核,確認(rèn)其符合標(biāo)準(zhǔn)后才能應(yīng)用。
3.2.2 溝槽土方開(kāi)挖
(1)溝槽開(kāi)挖之前需要調(diào)查并明確開(kāi)挖區(qū)域地下管線和周邊構(gòu)筑物的情況,防止施工過(guò)程對(duì)這些設(shè)施造成影響。
(2)要確保排水管道溝槽符合《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50268—2008)的相應(yīng)規(guī)定。若某些區(qū)域條件相對(duì)特殊,那么要按照施工方案來(lái)確定最終的溝槽寬度和開(kāi)挖邊坡[2]。
(3)管道采取開(kāi)槽法進(jìn)行施工時(shí),用挖掘機(jī)開(kāi)挖至基底設(shè)計(jì)高以上0.2m處,并通過(guò)人工方式進(jìn)行清槽,一旦出現(xiàn)超挖的情況,則要進(jìn)行地基處理。溝槽開(kāi)挖遭遇地下水時(shí)要通過(guò)降水措施確保溝槽的干燥。要按照施工標(biāo)準(zhǔn)以及具體情況來(lái)確定溝槽開(kāi)挖的寬度、邊坡坡度、每層開(kāi)挖的深度等指標(biāo)。對(duì)于邊坡高度超過(guò)5 m的區(qū)域,要保證基坑支護(hù)工程符合《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求。
(4)采用人工方式進(jìn)行挖槽時(shí),要控制堆土高度小于或等于1.5 m,同時(shí)要確保堆土區(qū)域到槽口邊距離在0.8 m以上,控制地面堆積載荷不超過(guò)10 kN/m2。開(kāi)槽符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后要組織各方驗(yàn)槽,驗(yàn)槽合格后要第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行回填,保證溝槽施工的安全性,防止出現(xiàn)坍塌的情況[3]。
(5)污水管線基礎(chǔ)采用180°砂石溝槽成型。并經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后,采用汽車(chē)運(yùn)輸砂石料、裝載機(jī)下料、人工攤鋪的方法進(jìn)行施工。
3.2.3 管道安裝
此工程的污水管主要采用的是HDPE雙壁纏繞管,可以通過(guò)以人工為主的方式進(jìn)行管道安裝。管道入槽方式要根據(jù)槽深情況來(lái)確定,深度較淺的情況可以通過(guò)人工抬管入槽,對(duì)于槽深在3 m以上或者管徑在DN 300 mm以上的情況,可以采取非金屬繩索溜管入槽,將其穩(wěn)定放置在砂礫基礎(chǔ)管位上,防止管材從槽邊翻滾到槽內(nèi)。對(duì)于支撐槽或者混合槽來(lái)說(shuō),可以從槽的一側(cè)統(tǒng)一下管,從槽的底部將管材運(yùn)輸?shù)桨惭b位置。
在對(duì)橡膠圈接口進(jìn)行連接之前需要確保膠圈的完好性以及匹配性,要明確膠圈的安裝位置、插口插入深度等指標(biāo)。在對(duì)接口進(jìn)行作業(yè)之前需要用棉紗對(duì)承口內(nèi)外面進(jìn)行清理,保證其不存在泥沙等雜物。另外,在承口內(nèi)工作面均勻涂抹潤(rùn)滑劑后馬上將插口端的中心對(duì)準(zhǔn)承口的中心軸線就位[4]。
3.2.4 閉水試驗(yàn)
為了明確管道質(zhì)量,需要根據(jù)《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的相應(yīng)要求對(duì)污水管道進(jìn)行閉水試驗(yàn),要確保閉水試驗(yàn)在所測(cè)管段完成鋪設(shè)、土石方回填之前進(jìn)行[5]。一般情況下按照如下流程進(jìn)行管道的閉水試驗(yàn)。
(1)通過(guò)特制的鋼板將試驗(yàn)管段起點(diǎn)和終點(diǎn)檢查井端部封閉好。
(2)在上游井管溝邊設(shè)置試驗(yàn)用水箱,保證其超出上游井管頂部?jī)?nèi)壁2 m以上。
(3)將進(jìn)水管引到堵板,在下游管堵板下部設(shè)置泄水管,并將其接到排水溝中,同時(shí)要保證管道的密封性。之后通過(guò)水箱向管道內(nèi)部灌水,確保管道內(nèi)部水滿后浸泡1~2 d,再進(jìn)行試驗(yàn)。
(4)在試驗(yàn)水頭滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)開(kāi)始進(jìn)行計(jì)時(shí),同時(shí)要觀察管道的滲水情況,并且在觀測(cè)結(jié)束之前需要持續(xù)對(duì)管道進(jìn)行補(bǔ)水,確保試驗(yàn)水頭的穩(wěn)定。
3.2.5 管道試壓
為了保證污水管道的施工質(zhì)量,在完成管道安裝之后要對(duì)全段實(shí)施水壓試驗(yàn)。一般情況下,要控制每一段管道水壓試驗(yàn)的距離在1 km以?xún)?nèi),并確定案例工程中采用的試驗(yàn)壓力為1.5 MPa。在進(jìn)行管道試壓時(shí),要按照“預(yù)試驗(yàn)階段”和“主試驗(yàn)階段”分別進(jìn)行,并且都要符合《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的相應(yīng)規(guī)定。管道水壓試驗(yàn)后,竣工驗(yàn)收前應(yīng)進(jìn)行管內(nèi)清掃和分段沖洗。
3.2.6 溝槽回填
一般情況下進(jìn)行溝槽回填所用的土質(zhì)顆粒粒徑都在50 mm以?xún)?nèi),采取分層夯實(shí)的方式進(jìn)行回填,并且要從管道兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行,以確保填土的均勻性,避免發(fā)生一側(cè)超載、一側(cè)空載的情況。
管道基礎(chǔ)中在接口連接部位的凹槽宜在敷設(shè)管道時(shí)隨敷隨挖。凹槽的長(zhǎng)、寬和深度按接口尺寸確定。Ⅰ區(qū)采用天然砂礫石;Ⅱ區(qū)溝槽回填材料與道路路基一般回填材料一致。閥門(mén)及配件均應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)防腐要求,比如采用不銹鋼螺栓。溝槽回填如圖1所示。
圖1 溝槽回填
在對(duì)排水管道進(jìn)行放線時(shí)要根據(jù)檢查井坐標(biāo)點(diǎn)或者樁號(hào)來(lái)進(jìn)行,所謂的檢查井坐標(biāo)點(diǎn)就是指主線管道軸線投影和檢查井橫軸線的交點(diǎn)。因?yàn)?,此管道工程所處區(qū)域地勢(shì)較為復(fù)雜,為了減小施工難度和降低成本,可以適當(dāng)移動(dòng)檢查井的位置,同時(shí)要避免管道和檢查井與擋墻結(jié)構(gòu)物的位置發(fā)生沖突。
(1)工程施工嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)圖紙、《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50268—2008)等相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。施工中存在的和設(shè)計(jì)圖紙等資料不匹配的地方要第一時(shí)間和設(shè)計(jì)單位溝通,組織建設(shè)單位、監(jiān)理單位等共同分析、研究和解決,從而保證工程質(zhì)量。同時(shí)確保應(yīng)用的材料、產(chǎn)品等具備檢驗(yàn)合格證,對(duì)于關(guān)鍵材料要實(shí)施進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)。
(2)要遵照“先下游后上游”的順序進(jìn)行排水管道施工,并確保管道承口向著施工方向。管道需要采取分段方式進(jìn)行施工時(shí),需要對(duì)管底高程、管道設(shè)計(jì)坡度等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制。
(3)要按照實(shí)際路面標(biāo)高對(duì)檢查井面標(biāo)高進(jìn)行必要調(diào)整,確保其和路面相平齊。
(4)要根據(jù)所用管徑大小、溝槽方式、施工設(shè)備等確定采取人工還是機(jī)械方式將管材放入溝槽中。下管時(shí)要借助吊具確保平穩(wěn)性,防止管材和溝壁或槽底發(fā)生碰撞。對(duì)管材進(jìn)行吊裝時(shí)要采用兩點(diǎn)吊的方式,避免采取穿心吊裝的方式。在進(jìn)行溝槽開(kāi)挖時(shí),要對(duì)回填的土方進(jìn)行分別堆放和必要保護(hù),最大限度避免借土回填的情況。
(5)基坑回填時(shí)要從底部開(kāi)始分層,通過(guò)人工的方式對(duì)基坑邊坡和主體結(jié)構(gòu)間狹窄處進(jìn)行回填。對(duì)于地下管線來(lái)說(shuō),要用細(xì)土從兩邊開(kāi)始均勻回填,特殊區(qū)域在進(jìn)行必要處理后再通過(guò)機(jī)械設(shè)備對(duì)其實(shí)施大面積回填?;靥钸^(guò)程中,應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行密實(shí)度檢查,合格后方可回填上層土。
(6)該工程的上下游管線一定要采取順接的方式。在施工放線過(guò)程中,先要對(duì)污水管道的位置、管徑、坡度、斷面尺寸等關(guān)鍵性指標(biāo)進(jìn)行審核,如果與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在偏差,要第一時(shí)間和設(shè)計(jì)方溝通解決。管(渠)中心線應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)橫斷面管位排列圖放線。為了防止造成管材的截?cái)啵瑱z查井的井位可以順著鋪設(shè)方向進(jìn)行必要移動(dòng)。
(7)若是管道存在交叉的情況,在垂直距離不符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求的情況下,需要對(duì)管道實(shí)施局部的加強(qiáng)處理。如果此次設(shè)計(jì)管道和其他管線存在交叉,則要第一時(shí)間告知設(shè)計(jì)人員進(jìn)行處理,并且遵照如下的管線避讓原則:壓力管讓自流管;小管徑管道讓大管徑管道;易彎管道讓不易彎管道;臨時(shí)管道讓永久管道;工程量小的管道讓工程量大的管道;新建管道讓已建管道;檢修量小、維修次數(shù)少的管道讓檢修量大、維修次數(shù)多的管道。
(8)污水管道工程的末端要和已有管線碰管。在對(duì)新舊排水管碰管施工前,需要通過(guò)堵水氣囊或者沙袋等將碰管點(diǎn)上游檢查井堵死,同時(shí)利用合適規(guī)格的泵將上游檢查井內(nèi)部的污水抽排到碰管點(diǎn)下游檢查井內(nèi)部。
本文主要以九寨溝景區(qū)污水管道工程為例闡述了污水管道工程施工方面的內(nèi)容,同時(shí)對(duì)質(zhì)量控制方面的內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明,以期能夠?yàn)轭?lèi)似污水管道工程的施工提供一定參考和幫助,對(duì)于進(jìn)一步推動(dòng)污水管道工程的發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。