佛山市市政建设工程有限公司 广东 佛山 528000
【摘 要】排水管线的存在就好比是我们身体的血管一样,可见其对于城市发展的重要性。排水体系是不是设置的合理,施工的品质是不是达标等都会对城市的发展产生重大的影响。本文主要探讨的就是市政工程给排水管道施工技术。
【关键词】市政工程;给排水;施工技术
引言
建筑工程给排水管道的施工中仍然存在着一些问题,影响着建筑的质量和功能的使用,在进行施工之前,一定要做好各项环节的准备工作,并且能够在施工过程中,做好施工的质量控制,以此来保证给排水管道施工的顺利进行。
一、给排水系统及相关理念概述
给排水系统由小到大,树枝状分布,给排水内流量也由小到大。用户排水的随机性造成污水管网中的排水水量随机变化,污水管网中的水流一般是非恒定非均匀流。另外,污水管网中的排水流量又有一定的统计规律,使用排水设备的人多时,排水量就大,反之就小。污水管网服务的用户越多,污水量波动的程度就越小。工程上一般用变化系数表示流量的不均匀性,并把最大日最大时平均秒流量作为设计流量。在一定时段内,可以近似按恒定均匀流计算。
雨水管网中的流量具有骤涨骤落的特点,属于非恒定非均匀流,由于非恒定流计算相当复杂,因此我国以往均按恒定均匀流来进行水力计算。近年来由于计算机的普及,国内外已经开始采用非恒定流模拟技术计算雨水管网的汇水过程,这可以使计算结果更接近实际。
合流制管网在不下雨时与污水管网类似,在降雨过程中与雨水管网类似。
非恒定流模拟技术:我国城市基础设施薄弱,城市排水管网方面欠帐较多。新建或改扩建排水管网的设计工作量与现有排水管网管理的工作量相比,管理的比重要大的多。对已经建成的城市排水管网进行科学管理,使之充分发挥效益,是给水排水科技工作者和城市管理部门的一项艰巨的任务。根据近几年周玉文等人的研究结果,在城市排水管理运行管理中应用非恒定流模拟技术,可以实现管网系统真实工况模拟、查找超负荷管段和科学分析城市积水原因。当管段的入流量超过其过水能力时,就会有一部分水被滞留,并产生回水,使受到影响的管段水位升高。当水位标高超过地面标高时,即产生溢流。非恒定流模拟技术可以确定产生溢流的超负荷运行管段,分析市区在暴雨期间产生积水的原因,可以为城市排水管网系统改造提供科学依据。
二、排水给排水水流特点
1.水质特点
排水给排水中流动的雨水、污水或合流制混和污水都含有一定数量的杂质。雨水中无机颗粒较多,污水中有机成分较多。相对密度小的物质漂浮在水面并随水漂流;较重的分布在水流断面上并呈悬浮状态流动。油类物质有可能会粘附于给排水壁上而影响其粗糙度。在流速小于自净流速时,大的固体颗粒会沉淀于给排水底部,并可能造成淤积。给排水中还有可能进入杂质而造成堵塞。
排水给排水中的水不是清水,其流态与水力学研究的水流状态有一定差别,但是在排水给排水设计时,一般按清水考虑,即采用一般的水力学计算方法,之后再根据实际水流特点对设计参数进行限制。所以在进行水力学计算时可以按单相清水考虑来选用水力学计算公式。
2.水流特点
排水管网的雨、污水由支管流入干管,再由主干管排入水体或进入污水。我国排水设计规范建议使用曼宁公式,因此在计算非恒定流时,也采用曼宁公式。
3.排水管网现状分析
城市排水管道内的水流为非恒定流,可根据明渠非恒定流偏微分方程组(圣维南方程组)计算水力学参数。圣维南方程组在一般情况下很难求得解析解,通常采用数值解法。
三、城市排水管网的施工概述
管网施工时应综合考虑技术、机械等各种因素,确保排水管网的施工质量。本章主要分析了国内排水施工技术和非开挖管线技术两个方面。
1.国内排水施工技术
目前国内主要采取的施工技术是明挖法。主要为开挖沟槽、管道铺设、回填夯实三个阶段,具体见图1。
2.国内排水施工技术的缺点
我国排水管道的施工主要过程为三步,即明挖、预制管道拼接、回填压实,但其细节步骤较多,同时各步的施工质量较难控制。我国排水管网的施工技术有以下 4 个不足:1)管道偏移 管道偏移病害主要包括 5 个方面:①放线不准;②地下建筑;③特殊地质;④地形影响;⑤管材质量差。2)管道漏水 管道漏水病害主要包括 4 个方面:①管材强度差;②地基沉降差异;③接口不良;④闭水试验不合格。3)检查井下沉、变形 4)构配件质量差(3)国外情况 由于我国的排水管道受前苏联影响较大,而且起步较晚,标准较低,一般为预制混凝土管道进行明挖与拼接铺设。而国外的排水管道起步较早,规划设计期较长,标准较高,同时对洪水的考虑较为充分。因此,其排水管网系统规模较高,管道直径较大,如伦敦的排水管道在 150 年前直径就已经达到了 3m。所以,国外的排水管网施工主要采用顶管法、拉管法、微型盾构法等方法,采用全装配管片、拼装管片、石块、砖块等进行砌筑。
四、市政工程给排水管道施工技术
1.施工前的技术测量工作
在进行给排水工程施工前必须进行严谨的测量工作,在测量工作中放线部分是重点所在,放线主要是将有关数据进行精准的测量和记录,并依据有关给排水测量的数据,科学的确定检查井和排水管道地基之间的距离间隔,还要将井边桩和排水管沟槽之间的距离控制在10m,并根据这个数据让放线工作人员画出对应的沟道开挖线,给后期的实际施工预留出充足的空间。进行完上述工作后,施工监理机构还要对其工作成果进行严格的验收,这样能够使后续的施工过程更加的顺利。
2.施工中的沟槽开挖工作
施工前的准备工作对于整个工程起着十分重要的作用,要高度重视开工前的准备工作。主要分两方面,一方面准备好施工材料的准备工作,另一方面要对沟槽的施工做好准备
2.1施工前准备工作。
由于施工前需要对整体的工程进行全面的把握,需要从施工地的地质条件出发,进行严格检测工作之后,保证交接桩的标准要求。再按照施工的图纸,把施工的范围用颜色明显的涂料标明,这样可以对施工外的人起到警示的作用,远离施工现场。管道的宽度需要准确的计算,把误差限制到最小,然后选择不会产生积水情况的地方,保护施工环境不会被积水侵入。在开工之前,要根据地测信息,找出埋入地下的管道,在施工的过程中,进行保护与转移,这样才能保证施工的顺利进行。
2.2沟槽和地基的施工。
关于沟槽的开挖,首先要明确采纳什么样的断面方法,常常运用的断面方法有三种,分别是直槽、梯形槽、混合槽。还要联系本地的土质条件、地下水深度,选用的施工东西要一致安放,防止对正常施工带来艰难。沟槽开挖多选用机械为主、人工为辅的开挖方法。为确保沟槽底土壤的强度和边坡土壤的稳定,要防止槽底土层被扰动,乃至沟槽不得超挖。因而,距槽底规划标高20 ~ 30cm以上主要选用机械挖土,以下则选用人工挖土、修整槽底。排水管道地基处理应满意路途工程的需求和管道根底对承载力的需求。管底填方高度不大于3m时,可按路途密实度需求回填到路基标高后,再开挖管槽施工管道。管底填方大于3m时,应按路途密实度需求回填至管顶以上1.5m后,再开挖管槽施工管道;且管道基槽应超挖0.5m,再回填0.5m厚的砂卵石或级配碎石,最终施工管道根底。管道施工回填压实后,再分层回填压实至规划路面高程。管道及构筑物地基承载力不小于0.2MPa。沟槽在填方地段或沟槽超挖的,管道基础以下有必要分层夯实回填,密实度不小于90%。关于地质条件较差地段,如淤泥、杂填土等,必须进行换填。
3.给排水管道的埋置安装工作
在城市给排水工程施工中,管道的选择和埋置也是非常重要的工作环节,所以一定要给予其足够的重视。
3..1施工材料的筛选检查工作
一些生产厂家在大量的生产给排水用管道时,往往在追求数量的时候忽略了质量,因此在运输过程中,稍微的装卸不小心就会对管材的质量产生极恶劣的影响。而在选择管材的过程中,工程检察方一般也只注重对管材数量的检查,而忽视对其进行细致的质量检测,这就使得施工期间极易出现因管材质量问题而影响工程进度的现象。所以管材在进入施工现场时,一定要进行全方位的仔细检查,这也是为了使后续的施工环节能够更加顺利的进行。
3.2埋置管道工作
在排管前要全面清除基础表面的积水、杂物和污泥等,断定好样板的标高和基地方位,自下而上的进行排管。施工时需求人工与机械的合作进行,吊车要停滞在沟槽边沿的2m处,防止压力过大致使崩塌。铺管时需求人工进行放置,保证管节与轴线的平衡安稳。下管时必须用专业的柔性吊索、吊钩进行起吊,合作人工指挥,平吊轻放,以防止基底管道发生彼此磕碰,保证施工的质量和安全。
3.3水压的检验
功能性试验包括给水管的水压试验和排水管道的严密性试验。水压试验分为预试验和主试验两阶段,宜采用注水法进行,管道采用两种材料时试验宜按不同管材分别进行,条件不具备时应用试验控制最严的标准进行。排水管道安装完成之后,为了保证其质量符合要求,在回填土之前,还必须对排水管道进行严密性试验,以保证管道完全闭合,不会出现渗漏现象。通常来说,严密性试验采用的是闭水法,通过试验之后,能够得知管道的密闭性如何。并且,在进行闭水试验之前,还需要确保管道的安装符合条件,严格按照相关的规范进行,并且沟槽内没有出现积水现象。在进行试验的时候,比较适宜的方式是采取从上游到下游进行分段试验,这样能够保证试验贯穿于管道的每个部分,不会出现遗漏现象。
3.4给排水管道施工完毕后的恢复
给排水工程竣工后便需要进行路面工作,其实质就是将开挖的路面进行恢复。这一工作要在管道施工完全结束并且经有关部门审核合格后进行,在开展这一工作之前,工作人员要先把沟槽中的长期积水、垃圾和各种脏物彻底清理干净,开展沟槽回填土工作时要保证路面可以顺利通车,道路的恢复质量和回填土的颗粒大小是有直接关系的,大于1cm的碎砖、混凝土块或石块都不能当做回填土。
参考文献:
[1]中德合作“北京城区雨洪控制与利用”项目组.北京城区雨洪控制与利用技术研究与示范技术搬告.2005
[2]李俊奇,车武,施曼,等.城市雨水利用与节约用水.城镇供水.2001,(2)40.41
[3]付婉霞,吴俊奇.建筑节水技术岛中水回用.化学工姚出版社.2004
论文作者:张周生
论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期
论文发表时间:2016/11/11
标签:管道论文; 管网论文; 沟槽论文; 给排水论文; 污水论文; 工作论文; 管材论文; 《低碳地产》2016年13期论文;