水撼砂施工技术在市政排水工程中的应用

水撼砂施工技术在市政排水工程中的应用

黄锐

双鸭山市市政设施管理处

摘要:给排水体系能够通过优质的服务提升城市居民的生活品质，虽然在市政工程系统之中，给排水工程的价值不可估量，但是相对地，给排水工程建设难度也相对比较高。砌工程耗时时间长、需要应用的工程材料也比较多，尤其是在完成市政工程时，给排水建设人员始终需要坚持综合性的施工建设理念。处理地基是确保给排水工程合理性的关键工作。水撼砂技术是一种全新的处理技术，本文对该种处理给排水工程的地基问题的方法加以探讨。

关键词:水撼砂施工技术；市政工程；给排水工程；应用

无论是出于城市生态保护需求，还是为了确保城市水资源可以正常流通，给排水系统都能发挥作用。虽然市政工程建设技术水平呈现出了整体性的提升趋势，但是随着工程规模被扩大，一些全新的工程问题也相继形成，在管道施工中，地基处理工作经常会因受到客观性阻碍而出现建设性问题，尤其是在软土的施工环境中，而水撼砂施工技术可以帮助给排水工程建设人员应对这种问题，现结合市政工程建设实例对水撼砂技术展开剖析。

1水撼砂施工技术概述

在给排水施工工作之中，管道施工是核心施工内容，虽然当前的管道施工技术已经相对成熟，但是在一些特殊的地质环境之中，软土地基等比较常见的恶劣施工条件仍旧会给管道安装人员带去各种困扰，而水撼砂技术可以有效解决地基问题，仅仅依靠比较少的施工成本就能够确保回填质量，先对这种比较特殊的施工技术加以探讨。

之所以可以研发出水撼砂这种施工方法，主要是因为砂砾材料具有较好的透水性，而水本身也存在流动性，将水灌入到砂砾之中，水会不断下渗，细沙能够将砂砾材料之间的缝隙有效填充，砂砾材料的密实度也能够被增加。施工人员需在开展分层填砂工作时。将砂砾材料及时填充到指定位置，同时将足量的水注入其中，用合适的振捣方式进行分厂振捣，确保水撼任务被彻底完成后，将水泵打开，使水被彻底抽干，再将砂铺好并回填，振捣工作结束后再继续将水抽出，直到达到标高，施工结束。

2工程建设概况

某排水工程（时空东街～盛京大街），道路全长584.91米。当年修建道路，设在机动车道下的管道沟槽回填水撼砂至机动车道道路结构层；设在非机动车道下的管道，沟槽回填水撼砂至非机动车道道路结构层，设在绿化带范围内或当年不修建道路的复合管，沟槽采用撼砂至管上皮500mm，其余部分原土回填。

3施工技术分析

3.1准备工作分析

管沟开挖前，按规范和设计图及现场的土质情况确定管沟的边坡比，由于现场为中密状态的碎石土，坡高大于5m，故管沟的边坡比为1:0.53。开挖时，质量检查员进行监督检查，对不符合质量要求的地方（如坡比、挖深等）及时整改，确保各项指标均达到规范和设计要求。开挖线以设计基槽开挖线外扩1m为起点，为不破坏地基持力层，采用人工开挖基槽，开挖好的基槽底高程高出设计基槽槽底高程100mm，用打夯机夯实后再修整到设计高程。然后沿基槽周边开挖排水沟，并按5m间距在基槽内开挖纵横排水沟，沟宽300mm、深400mm，在纵横排水沟交汇处开挖集水井，口径为600mm、深为800mm，并埋设直径为400mm的无砂透水砼管，待排水之用，最后安装充、排水设备。

3.2实施水撼砂施工技术

水撼施工前，应选定试验段进行水撼试验。试验段要选在全槽宽、长2-3m范围内进行，按规定操作方法挂线虚铺、灌水撼砂，以获取虚铺系数等相关施工参数。施工参数有虚铺砂前下沉深度，虚铺砂后砂层顶面的线下沉深度，虚铺砂料厚度，水撼后砂料顶面的线下深度，水撼后砂料顶面的下降深度，砂料水撼密实后的厚度，计算水撼虚铺系数，虚铺砂料松散状容重、密实容重。获取试验参数后进行水撼施工，首先设置回填砂层厚度标尺，每坯砂层厚度控制在300mm之内。选用级配合理、含泥量极小的中粗砂，采用机械运输、人工回填、平整。待第一坯层砂回填好后，立即注入适量清洁水，水位控制略高于回填砂面层。待水注好后，采用插入式振捣器按对角线不超过300mm的间距依次进行插入振捣，振捣时间不少于40秒。待回填砂全部水撼后，及时开泵抽排水，排水时用平板式振捣器纵横交错振捣密实，直到水干为止。当设计有要求，管道位于绿化带或上部无路面结构层，换砂基础达到设计高程时，立即排干砂中余水，排降地下水，拆除排水设备和透水混凝土管道，用混凝土填实集水井，然后按照设计要求用混凝土封盖撼砂面层，以防止撼砂反弹。

3.3其他施工事项

在撼砂层面上任意选设测试点（共3组12点），采用环刀法现场采取砂样，将采集好的砂样放入烤箱内烘干称重，以算术平均法求出干密度，当干密度符合相关规范和设计要求后进行下一循环。检验方法，根据相关试验检测规程也可采用灌砂法进行，本工程检测任务由具有检测资质的第三方检测机构承担，检测结果符合相关要求。本工程中要求水撼砂回填后压实度在90～95％之间，其中管顶部位压实度要求为85％。

采用水撼砂回填沟槽，应分段进行，砂要挂线虚铺。掌握虚铺厚度不大于400mm。灌水振捣撼砂时，使水分完全渗入回填砂中，坡度较缓地段水面高于砂子表面后开始振捣，坡度较陡的在砂料充分灌水后，边灌边振捣，振捣位置在灌水口的下游。用振捣棒、平板振动器震动夯实、振捣、振动要遍及边、角部位。为保证撼砂密实度即撼砂质量，每个操作者负责水撼的沟槽不应过长，以5～10m最佳。检测虚铺厚度：随时进行线下测量，以纠正超都读虚铺问题。检查水撼后砂料顶面下降深度值线下测量，可以掌握水撼后砂的撼实厚度和虚铺系数是否合理。

水撼程度的检查：水撼操作一定时间段后，利用直径在18到22之间的钢筋，距粒料层顶面300-400mm处松手以自由落体方式任钢筋自由插向砂料层。

4施工效果展示

本工程属当年施工，排水工程完成后就进行路面结构层施工。排水管道设计位置位于机动车道道路中线部位，如果管道基础回填处理不好，极易发生沉降，从而使路面结构开裂变形甚至塌陷成坑洞，故必须保证管道沟槽回填质量。经长期关注多次细心观察，本工程竣工通车后，在路面交通的反复作用下，管道上部一定范围内路面结构层未出现开裂塌陷等病害，说明水撼砂施工技术在该工程应用中得到认可和肯定。

5结束语

本文解析的这种水撼砂施工技术不仅仅可以被用于处理给排水工程的特殊地基的工作中，在其他的现代大型工程中也可以保持比较好的应用想效果，包括道路施工、桥梁施工等同样存在地基处理问题的工程之中，即使被应用到大型房屋建设工作中，该种施工技术同样可以发挥出作用，从案例的实际应用效果来看，该施工技术使地基施工工作的时间被缩短，操作过程也不繁琐，施工质量极高，同时还相对环保，比较适合被应用于机械碾压不到的施工位置。技术人员可以在水撼砂施工实践活动中对该种技术加以改进与完善。

参考文献:

[1]游井任.(2016).水撼砂施工技术在市政排水工程中的应用.建筑工程技术与设计(10).

[2]廉群伟.(2016).水撼砂施工及检测技术应用研究.工程技术:引文版(10),00191-00192.

[3]曹文广.(2016).浅谈狭窄基槽(井)回填施工之水憾砂法.工程技术:全文版(6),00303-00303.