淺談如何做好市政排水管道工程的施工質(zhì)量控制
王德勤
南通市港閘區(qū)住房和建設(shè)環(huán)境保護(hù)局
摘要:本文從排水管道工程損壞的原因入手,從施工的各個階段出發(fā),分別闡述了其施工方案,并從質(zhì)量角度提出了相應(yīng)的管理措施,為市政排水管道工程的施工質(zhì)量控制提供了參考。
關(guān)鍵詞:排水管道;施工;質(zhì)量控制
前言近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市建設(shè)的規(guī)模越來越大,然而由于種種原因,我國很多城市的下水道存在著不同程度的損壞現(xiàn)象,從而給城市排水、地面交通與通訊帶來后患,嚴(yán)重影響城市的環(huán)境與市容。例如,南通市濱江臨海,地質(zhì)特殊,土質(zhì)多為粉土、粉砂、粉質(zhì)性粘土,常年平均地下水位較高,給城市排水管道的施工增加了很大難度。2006~2007年南通市投入近6000多萬元對老小區(qū)排水管道進(jìn)行了改造,實施了污水截流工程。與此同時南通市每年用于管道搶修的費(fèi)用高達(dá)上千萬之多,成了市、區(qū)兩級市政部門的沉重負(fù)擔(dān)。面對這一狀況,如何加以控制,引起廣大技術(shù)人員的高度關(guān)注。經(jīng)驗表明要解決該問題,單靠一般的養(yǎng)護(hù)維修手段難以奏效,往往顧此失彼,甚至惡性循環(huán),因此需要展開損壞防治技術(shù)的系統(tǒng)研究。本文以上海市下水道損壞的特為例,通過對十三個行政區(qū)內(nèi)的市政排水管道的損壞調(diào)查,研究分析了其損壞機(jī)理,提出了相應(yīng)的治理對策。
1管道損壞的原因分析
在被調(diào)查的范圍內(nèi),目前已發(fā)現(xiàn)的下水道損壞有120處之多,每處損壞的長度、范圍、程度各不相同,有的地區(qū)多達(dá)幾十處,路面坍塌最大直徑達(dá)l2m以上,深度達(dá)4m以上,由于流砂形成的孔洞不易察覺,大部分坍塌帶有突然性,不僅造成管道排水受阻,而且嚴(yán)重影響了地面交通、周圍環(huán)境和地下管線安全。
由統(tǒng)計結(jié)果可看出,損壞類型相對比較集中,接口流砂滲漏造成路面下沉與塌陷是主要的,下沉與塌陷主要集中在港閘、開發(fā)區(qū)流砂現(xiàn)象比較嚴(yán)重的地區(qū)。管道不均勻下沉的原因是多方面的,主要為:
1)溝槽開挖施工對流砂層產(chǎn)生擾動,僅作一般的平整、夯實對控制流砂層的運(yùn)動是不夠的,在管道上覆荷載的作用下,在某些薄弱區(qū)域?qū)a(chǎn)生相對較大的沉陷,導(dǎo)致管道接頭拉裂,管內(nèi)外壓力的不平衡又進(jìn)一步加劇對流砂層的擾動沖刷,直至地基及管道損壞和路面下沉。
2)溝槽開挖或超挖使基底產(chǎn)生反彈、擾動后,在回填土重量作用下,又使反彈、擾動(或超挖)部位產(chǎn)生較大的沉降值和差異沉降,并使接口開裂。管外高壓地下水通過裂縫滲漏,流人管內(nèi),并帶走粉砂,使管外土體局部掏空,進(jìn)一步增加差異沉降并使開裂擴(kuò)大,大量流砂涌人管內(nèi),惡性循環(huán),發(fā)生塌陷。
3)溝槽回填后,拔樁引起的管溝地基的土層損失,嚴(yán)重松動了管道的地基,造成管道的不均勾下沉,促使接頭開裂。
4)溝槽回填兩側(cè)不對稱產(chǎn)生較大的水平位移及管道間錯位,促使接頭開裂,發(fā)生塌陷。
5)外界打樁振動、擠壓使粉砂產(chǎn)生擾動、液化,土體結(jié)構(gòu)被破壞,待超空隙水消散后,管道嚴(yán)重下沉,接頭開裂。另外附近深基坑開挖,井點(diǎn)降水引起管道的不均勻沉降也會導(dǎo)致接頭的開裂或窖井的大量下降。
6)車輛嚴(yán)重超載,在沖擊荷載的作用下,警井可能產(chǎn)生嚴(yán)重下沉,造成管道接頭錯位開裂。
7)管道鋪設(shè)中,因害井的兩水平軸線與管道軸線斜交或截管等原因,少量接頭使用磚砌與窖井連接,砌體砌筑質(zhì)量差,造成害井與管道的連接處嚴(yán)重漏水、流砂涌入、致使窖井和附近管道嚴(yán)重下沉。
8)市政排水管道建設(shè)工程雖然施工工藝相對不太復(fù)雜,但其施工要求高,難度較大,大多數(shù)施工隊伍技術(shù)力量薄弱,施工經(jīng)歷不多,經(jīng)驗缺乏,尤其對大口徑管道,質(zhì)量控制難度更大。
9)市政工程監(jiān)理也僅處于起步階段,經(jīng)驗不足,需要在工程實踐中進(jìn)行探索和總結(jié)。
隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展,市政排水管道的施工管線長,占地面積廣,城市道路排水管道損壞,影響了整個城市的交通和環(huán)境。因此,在保證工程工期和質(zhì)量的前提下,如何既快速又經(jīng)濟(jì)、文明地完成市政排水管道工程的施工,減少對城市道路、交通及環(huán)境等的干擾,顯得尤為重要。
2.施工準(zhǔn)備
2.1熟悉圖紙
在施工開始之前,應(yīng)加強(qiáng)施工圖紙的熟悉工作,保證會同業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理等單位進(jìn)行圖紙會審。應(yīng)具體結(jié)合圖紙,掌握管線長度、管線走向、管材直徑、井位數(shù)以及與工作面開挖有關(guān)的地形、地貌、地物等情況。便于了解工程的基本情況,同時應(yīng)依照圖紙確定的樁號走向?qū)λ疁?zhǔn)測,復(fù)測一遮,以避免出錯。同時,由于圖紙設(shè)計提供的地形資料存在時間差,因此有可能會因時間而發(fā)生地形變化,從而影響工程的預(yù)算造價。
2.2排水管材的質(zhì)檢
通常,排水管材中常出現(xiàn)一些普遍的問題,包括管材質(zhì)量差,存在裂縫或局部混凝土酥松、抗壓、抗?jié)B能力差,容易被壓或產(chǎn)生滲水,管徑尺寸偏差大等通病;對于這些問題,為了確保管材的質(zhì)量,應(yīng)采用一些具體的檢查措施,比如首先要選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的管材,并且檢查管材的出廠合格證及送檢力學(xué)試驗報告等資料是否齊全;其次應(yīng)重視管材的外觀檢查,管材不得有破損、脫皮、蜂窩、露骨、裂紋等現(xiàn)象,外觀檢查不合格不能使用;
2.3測量放線
要認(rèn)真進(jìn)行測量放線,不得擅自變更管道走向,并且要對測量放線進(jìn)行復(fù)測;若遇建筑物須避讓時,建設(shè)方出具設(shè)計變更,在適當(dāng)?shù)奈恢迷鲈O(shè)連接井,其間以直線相通,連接井轉(zhuǎn)角應(yīng)大于135度;為了確保測量的安全,中心線和邊坡系數(shù)加寬、開挖面變窄后,應(yīng)在溝棺內(nèi)設(shè)置支撐,以保證施工的安全;同時對管道與道路交叉部位,施工方要會同主管部門協(xié)商,采取半封閉或封閉路段,警示燈等必要的措施,并選派有交通指揮經(jīng)驗的人員晝夜值班,力爭在最短的時間內(nèi)完成施工,并保證施工質(zhì)量。
2.4溝槽開挖
在溝槽開挖過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)邊坡塌方,槽底泡水、槽底超挖、溝槽斷面不符合要求等一些質(zhì)量問題;為防止邊坡塌方,施工前要根據(jù)土壤類別、土的力學(xué)性質(zhì)確定適當(dāng)?shù)牟蹘推露?實施支撐的直槽槽幫坡度一般采用1:0.05,對于較深的溝槽,宜分層開挖,挖槽土方應(yīng)妥善安排堆放位置一般情況堆在溝槽兩側(cè),堆土下坡腳與槽邊的距離根據(jù)槽深、土質(zhì)、槽邊坡來確定;
在確定開挖斷面時,要考慮生產(chǎn)安全和工程質(zhì)量,做到開槽斷面合理,開槽斷面由槽底寬、挖深、槽底、各層邊坡坡度以及層間留臺寬度等因素確定;一方面既要注意邊坡放坡的科學(xué)合理性又要安全和經(jīng)濟(jì),保證施工交全和路基暢通。在開挖過程中,表層的破碎瀝青面層及路基渣層由山挖掘機(jī)開挖,每開挖一定的距離都要對槽底高進(jìn)行嚴(yán)格測量控制,特別注意槽底上方不得超挖,對超挖部分要仔細(xì)回填夯實,嚴(yán)禁槽底低注處進(jìn)水積水,嚴(yán)禁夯填中使用腐植土、垃圾土、淤泥等。
2.5平基管座的施工
在溝槽開挖驗收合格之后,就可按照圖紙設(shè)計要求進(jìn)行管基的施工。在溝槽內(nèi)有積水和淤泥的情況下,應(yīng)先將溝槽徹底清除干凈,清除淤泥,并鋪設(shè)砂墊層,保證干槽施工,如果槽內(nèi)有地下水應(yīng)采取排水措施;同時嚴(yán)格控制平基的厚度和高程,在澆筑混凝土平基前,支搭模板時,要復(fù)核槽底標(biāo)高和模板彈線高程,在確認(rèn)無誤后,再澆筑混凝土,以保證管座厚度。
若在溝槽內(nèi)有積水和淤泥的情況下,應(yīng)先將溝槽徹底清除干凈,清除淤泥,并鋪設(shè)砂墊層,保證干槽施工,如果槽內(nèi)有地下水應(yīng)采取排水措施;
同時在澆筑混凝土平基前,支搭模板時要復(fù)核槽底標(biāo)高和模板彈線高程,在確認(rèn)無誤后,再澆筑混凝土,以保證管座厚度;并檢查管座模板的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,支桿的支撐點(diǎn)不能直接支在松散土層上,要加墊板或樁木,使模板能承受混凝土灌注和振搗的重力和側(cè)向推力,確保不跑模。
3.排水管道的施工
3.1管道安裝
為保證閉水試驗的成功,管材進(jìn)入工地時要仔細(xì)檢查有無裂縫和孔眼漏洞,若有上述問題,應(yīng)及時調(diào)換管材或子以修補(bǔ)。下管前,既要仔細(xì)檢查管基中心線、邊線及井基等尺寸和高程是否符合圖紙要求,又要檢查井位置、井距、各種部位混凝上基礎(chǔ)的強(qiáng)度等級、接口防滲砂漿的調(diào)配是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
首先,應(yīng)正確計算管道鋪設(shè)長度,施工前根據(jù)圖紙和規(guī)范確定兩檢查井間管道鋪設(shè)長度,管子伸進(jìn)檢查井長度及兩管端頭之間預(yù)留間距,在安裝過程中要嚴(yán)格控制長度,防止管頭露出井壁過長或縮進(jìn)井壁。
同時,嚴(yán)格控制管道的直順度和坡度,施工時要采取以下措施:安管時要在管道半徑處掛邊線,線要拉緊,不能松弛;在調(diào)整每節(jié)管子的中心線和高程時,要用石塊支墊牢固,相鄰兩管不得錯口;在澆筑管座前,要先用與管座混凝土同標(biāo)號的細(xì)石混凝土把管子兩側(cè)與平基相接處的三角部分填澆填實,再在兩側(cè)同時澆筑混凝土。
最后,確保管道接口的工作;嚴(yán)格控制抹帶的施工質(zhì)量,水泥砂漿要按配合比下料,計量要準(zhǔn)確,攪拌要均勻,要保證砂漿的強(qiáng)度及和易性,抹帶前先將抹帶部分的管外壁鑿毛,洗刷干凈,刷水泥漿一道;并控制內(nèi)管縫與管內(nèi)壁間的平整度,管徑不大于800mm的管道,在抹帶的同時,配合用麻袋球或其他工具在管道內(nèi)來回拖動,將流入管內(nèi)的砂漿拖平;管徑大于800mm的管道,應(yīng)勾抹內(nèi)管縫。
3.2排水管道施工
挖溝槽時,可使檢查井中心樁,依據(jù)井基圓圈的尺寸挖好井基,待管材放穩(wěn)后,調(diào)節(jié)直管線管口,預(yù)留井筒位置即可介入砌檢查井的工序中。砌井時,既要使砂漿飽滿、流槽通順,也要使井壁尺寸符合要求。
一方面要嚴(yán)格控制檢查井基礎(chǔ)的質(zhì)量,不能帶水澆筑墊層和基礎(chǔ),要保證基礎(chǔ)的幾何尺寸和高程符合設(shè)計要求,待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時才能砌磚。
另一方面應(yīng)嚴(yán)格控制井墻的砌筑質(zhì)量,井壁必須豎直,不得有通縫;灰漿要飽滿,砌縫要平整,抹面要壓光,不得有空鼓!裂縫等現(xiàn)象;嚴(yán)格控制踏步!井圈!井蓋的安裝質(zhì)量,鑄鐵踏步,安裝要牢固,污水井踏步要涂防銹漆;安裝井圈要坐漿飽滿,井蓋和井圈要配套,在交通量大的道路上必須安裝重型井蓋。
3.3閉水試驗
閉水試驗是檢測水管施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié);首先應(yīng)明確是否要做閉水試驗,污水管道、雨污合流管道以及設(shè)計要求閉水的其他排水管道都必須做閉水試驗,閉水試驗合格后才能進(jìn)行回填土。對于閉水試驗的管段,應(yīng)仔細(xì)檢查每根管材是否有沙眼裂縫若管材出現(xiàn)沙眼裂縫現(xiàn)象。若出現(xiàn)裂縫,可用細(xì)砂漿修補(bǔ);若有滲水部位,可調(diào)水泥漿刷補(bǔ)填實。此外,管口接口處必須嚴(yán)密。對閉水管段應(yīng)不急回填,也不需要進(jìn)行管材下部與條基的連接。待閉水試驗合格后,再進(jìn)行傍管混凝上的回填。對閉水不合格的管段,則應(yīng)采取補(bǔ)救措施或盡快返工。
在具體的閉水試驗中,應(yīng)做好試驗前的準(zhǔn)備工作;試驗前,需將灌水的檢查井內(nèi)支管管口和試驗段兩端的管口,用水泥砂漿砌磚堵死,并抹面密封,待養(yǎng)護(hù)3d~4d到達(dá)一定強(qiáng)度后,在上游井內(nèi)灌水,當(dāng)水頭達(dá)到要求高度時,檢查磚堵、管身、井身有無漏水,如有嚴(yán)重滲漏要進(jìn)行封堵,待浸泡24h后,再觀察滲水量,測定時間不應(yīng)小于30min;同時應(yīng)正確計算滲水量,在閉水試驗中要真實記錄各種數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)量正確計算滲水量。
3.4管溝回填及路面恢復(fù)
排水管的回填,應(yīng)從管道兩側(cè)平衡進(jìn)行,溝內(nèi)不得有積水,不得使用腐植土,垃圾土和淤泥等。迅速、仔細(xì)地復(fù)原所有施工地面,由專職實驗人員采用核子密度儀測錄其密實度,以保證壓實率達(dá)到95%以上原道路結(jié)構(gòu)情況,使之恢復(fù)施工前的狀態(tài),達(dá)到監(jiān)理認(rèn)可的程度,為此要求在施工時必須認(rèn)真地對照設(shè)計要求,進(jìn)行道路恢復(fù)。
在土的回填時,要嚴(yán)格控制回填土土質(zhì),回填土中不得含有碎磚、石塊、混凝土碎塊及大于10cm的硬土塊;填土含水量以接近最佳含水量為宜。同時,嚴(yán)格控制回填土密實度;管頂50cm范圍內(nèi)密實度應(yīng)在85%~88%之間;管頂50cm以上密實度要求同路基密實度一樣。
總之,市政排水管道工程是隱蔽工程,貫穿于施工階段的全過程必須嚴(yán)格按照每一道工序的要求,從施工準(zhǔn)備、管道及管井、試驗及回填等幾方面,加強(qiáng)每一環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,才能防止各種質(zhì)量通病的發(fā)生,確保整體工程施工質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良,提升市政工程的整體質(zhì)量水平。
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