海峡(福建)交通工程设计有限公司 福建福州 350000
摘要:给排水工程是市政管道施工中的重要组成部分,但在实际应用中面临着使用过程中的防渗漏处理。由于传统方法未进行全程控制,仅通过水流量控制防渗漏,导致给水排水量过小。设计出一种市政管道防渗漏施工技术,基本原则是通过前期、中期与后期的施工控制来实现管道防渗漏施工控制。分析引发给排水渗漏的具体因素,完善给排水防渗漏处理技术,构建科学完备的给排水防渗漏施工体系。
关键词:市政给排水;渗漏原因分析;工程管道;防渗漏控制
0 引言
随着我国城市化水平的不断提升,许多地区面临着给排水管道扩建或者使用期限临近需更换的问题。而城市区域的快速扩张使得城市用水量不断增加,也让给排水管道的使用带来了较大的负荷[1]。由于许多地区存在着对给排水管道维护管理不到位的情况,导致管道发生变形和不均匀沉降,引发管道破坏和渗漏的问题。管道渗漏最直接的后果便是污水渗漏,严重时会引发路面沉降和塌陷,造成交通中断以及雨水无法及时排泄[2]。由此可知,对市政道路给排水工程在维修更换、扩改建以及新建时进行防渗漏施工控制非常重要。本文结合福州长乐机场北进场路市政给排水施工实例,提出一种市政给排水管道防渗施工控制技术,以期为类似工程提供参考。
1 工程概况
福州长乐机场综合交通枢纽配套工程北进场路位于长乐机场片区,是该片区路网的重要组成部分。本项目为新建道路,道路整体呈南北走向,路线长2.438km;采用城市快速路标准,设计速度80km/h。除北进场道路福港路(既有道路)段道路下方有现状给水管、雨水管、污水管及电力通信管。其余新建路段下现状为荒地,无现状市政管网,设计道路沿线尚未敷设给水及雨、污水管道。
2 给排水工程渗漏原因分析
2.1 施工技术人员水平的影响
施工技术人员水平是影响给排水工程质量和渗漏的关键性因素。在实际施工过程中,当施工人员未能严格按照流程进行施工操作,缺乏专业的施工技术方法时,很容易引起市政给排水工程在后续使用过程中渗漏问题。
2.2 施工材料的影响
通常而言,施工材料引起的渗漏主要有如下两个原因引起:①材料采购过程中没有做到严格把关材料的质量,比如存在着部分施工单位为了降低成本,低价竞争,采购的材料不符合技术标准和规范要求;②施工材料在运输过程中没有做好保护措施,出现破损缺陷的问题,而施工过程中不加以辨别,在后续施工中极易引起渗漏的问题。
3 防渗漏施工质量控制技术分析
3.1 橡胶圈与管材控制技术
对于用钢筋混凝土或者塑料作为管道制作材料的市政管道,一般都用圆形橡胶圈,因此在施工前应做好圆形橡胶圈与管道的性能审查工作,保证其满足规范设计要求。在进行施工时,应提前比对橡胶圈与管材的性能表现、类型以及型号等信息,及时排除二者的缺陷,确保施工后的市政管道满足使用要求。
3.2 水泥砂浆控制技术
水泥砂浆作为市政给排水管道主要用到的勾缝和抹带使用的材料,在施工阶段和后期使用阶段起着重要的作用,因此要对其质量控制严格把关。首先,在水泥使用前应进行质量检查,避免过期或者受潮的水泥混入砂浆中,进而影响管道勾缝和抹带的正常使用。其次,在砂的使用过程中,施工操作人员需严格按照规范要求进行水泥砂浆的拌和,把控好水泥的用来,避免在硬化过程中因水泥用量不恰当而出现裂缝的问题,从而影响管道施工效果。确保砂的含泥量应小于2%,采用2mm的过筛器进行筛分,用中细类型的砂。有的砂材料可能由于组成成分的原因难以达到拌和要求,导致水泥砂浆在硬化过程中出现干缩渗水的问题,这种情况下可以加入适当的膨胀水泥,改善水泥砂浆的性能。
3.3 管道控制技术
(1)管材与橡胶圈的试组合
管道的接口区域是市政给排水管道施工质量的重点控制区域。为了达到施工质量控制目标,首先应做好管材与圆形橡胶圈的试组合工作,这一阶段应有供货方的技术人员在施工现场指导,保证试组合过程中管道的密闭性满足规范和设计要求。其次,在试组合过程中存在参数偏差问题时,应召集供货方技术人员、施工人员及监理方共同探讨和分析问题,在查找和排除原因后再进行下一步的施工工作。
(2)沟槽回填
沟槽回填应采用中粗砂或粒径小于3cm的碎石材料。在回填前检查管道是否有损伤或变形,出现损伤和变形问题的管道需更换和维修。回填过程应逐层进行,不得损伤管道。在管道两侧及管顶以上50cm的范围内应采用轻型压实机具进行压实,压实过程应在管道两侧对称进行,保证管道不出现移位和损伤。在管道处在软弱地基土层等不良地质条件路段时,应对地基进行处理,避免沟槽回填压实后出现不均匀沉降的问题。
4 给排水工程管道施工过程中的防渗漏控制
结合福州长乐机场综北进场路市政给排水管道工程的施工经验,综合分析本项目施工前期、中期与后期的防渗漏施工控制技术。
4.1 前期控制
前期控制阶段主要是利用预控的方法开展防渗漏的前期准备工作,相关工作主要包括选材控制、管材的管理控制、组织控制以及子母口质量控制这四大控制内容。
选材控制分为两个部分。首先是严格把关原材料和半成品的供货商,在选择材料供应商时,应以质量保障为前提。为达到这一目标,应对施工材料进行采样实验,由监理方审批实验结果,再选择供货方。其次,施工前对管材进行实验验收,保证其符合相关规范标准要求,并将实验结果上报并留存。在得到质检单位和施工单位的合格报告后方可用于管道施工。
管材的管理控制主要是管材在运输至施工现场后的堆放和保护工作。施工管材在运输至现场后,应及时安排场地进行卸货堆放。卸货时为了保护管材不受损伤应用绳索将其固定,然后缓慢下落,再将其滚运至堆放处。堆放时,应按照型号、生产厂家以及规格分类堆放,以便提高后续使用时的搬运效率。卸货堆放后报至监理单位开展验收工作,验收合格方能用于管道施工。
组织控制主要是为保障管道的防渗漏施工质量,成立包括项目经理、质量员、资料员在内的项目组织,以组织控制的形式来负责管理施工质量。项目经理负责项目的整体把控,质量员和资料员主要在现场负责具体操作的实施和管理。
子母口质量控制重点是要求管道连接时所使用的管材和套管质量符合设计要求,保证所使用的子母口型号和管材是配套的。施工前应检查子母口型号和管材不能出现孔洞、裂缝以及变形等缺陷,同时还应进行气密性和防脱性的实验,确定尺寸后方能进行施工。
PE管材的质量基准如下表1所示。
表1 PE管材质量基准
最大管材不圆度/mm | 公称管材外径/mm |
9.9 | 290 |
12.4 | 365 |
15.7 | 460 |
19.7 | 570 |
聚乙烯管材的质量基准如下表 2 所示。
表2 聚乙烯管材质量基准
指标 | 取值 | |||
公称管材外径/mm | 290 | 365 | 460 | 570 |
公称管材壁厚/mm | 10.8 | 13.7 | 17.3 | 21.5 |
尺寸标准比 | SDR27 | SDR22 | SDR18 | SDR12.7 |
公称管材压力/MPa | 0.7 | 0.9 | 1.1 | 1.35 |
4.2 中期施工控制
中期施工控制主要包括五个项目,分别是工程预检核查、隐蔽工程检查、现场检查、工序过程控制以及材料检测控制。前四个项目对应的详细内容分别为:工程预检核查主要包括对工程预检单实施核查和对不合格项目实施整改。隐蔽工程检查主要是自检隐蔽工程以及对其实施现场核查与检测,整改不合格工程并对其进行二次复查。现场检查主要是对特殊施工工序、关键施工工序、重要施工部位实施检查,发现问题后及时进行纠正。工序过程控制主要包括五点,分别是(1)对管道进行清淤并对管道进行排查与凸起物清除;(2)在端口处对导滑口进行设置;(3)保护内衬管的顶推端与牵拉端;(4)检查硅酮密封胶的涂抹情况;(5)处理端口。材料检测控制包括管材检测、密封圈检测、注浆材料检测,各项检测的详细内容如下表3所示。
表3 PE管材质量基准
检测控制材料项目 | 检测控制内容 |
管材 | MDPE屈服强度>18MPa |
MDPE断裂伸长率>350% | |
MDPE弯曲模量为600MPa | |
HDPE屈服强度>20MPa | |
HDPE断裂伸长率>350% | |
HDPE弯曲模量为800MPa | |
密封圈 | 材质为遇水可膨胀类型的橡胶圈 |
拉伸强度>2.5MPa | |
断裂伸长率>450% | |
膨胀体积倍率>250% | |
低温脆性:零下60℃耐受 | |
注浆材料 | 硅酸盐普通水泥 |
终凝与初凝时间分别小于3.2d | |
抗折强度>5MPa | |
粉煤灰在材料中的配合比为13.33% |
4.3 后期控制
市政管道的防渗漏施工后期阶段控制主要是通过分项验收来实现。分项验收包括管材连接、管道清淤、清淤录像、管道试通、检查拍摄、处理端口等内容。
首先是管材连接,管材在连接前确保橡胶圈无移位和脱落的现象,同时清理子母口,确保子母口位置处没有杂物和细砂。其次是管道清淤,要求管道内的沉积物、垃圾、障碍物以及积水全部被清理干净。在完成管道清淤工作后,利用相关机具设备对其录像,以作为管道清淤施工的记录。然后是管道试通,管道试通的工作内容是采用试穿管段对施工管道进行试通测试,一般要求试穿管段与待插管的直径和材质相同,且试穿管道的长度大于3米。管道试通完成后,检查管道的施工结果,确保管道内衬的表面光洁平整,没有凸出或者凹陷等损坏或缺陷。最后完成穿插内衬管的工序后,在对管道的端口进行处理。
5 结论
传统的管道施工方法没有对其防渗施工进行全程控制,仅通过控制水流量来预防渗漏,导致管道的给水排水量过小。为此,分析了引发给排水渗漏的详细原因,并结合福州长乐机场北进场路市政给排水施工工程,提出应从施工前期、中期与后期的控制实现给排水工程管道防渗漏控制,应加强市政管道施工的材料管控和对给排水工程施工的监管,重视管道施工人员的技术水平,不断完善给排水防渗漏处理技术,构建科学完备的给排水防渗漏施工体系,以达到实现市政管道防渗的目标。
参考文献
[1] 张世英.给水排水工程中防渗漏处理及预防措施初探[J].农家参谋,2018(16):189.
[2] 陈江.市政排水管道施工防渗漏监理控制要点[J].建设监理,2019(7):31–32.
黄荣贵(1988年10月6日),男,汉族,福建莆田人,本科,高级工程师,研究方向:市政给水排水工程.