摘要:近年来,随着我国经济社会的快速发展以及工业化程度的提高,城市化进程大大加快,城市化水平逐年不断提高,人们的生活发生了翻天覆地的变化,城市基础设施建设也在不断完善。为了促进经济社会可持续发展,健全城市排水体系,减轻城市污水对受纳水体的影响,雨污分流改造可以充分发挥城市污水处理设施的效益,提高污水收集率、集中处理率和污水处理质量,降低污水处理成本,最大程度改善城市水环境。因而本文就针对某市市雨污分流管网问题展开详细的探讨。
关键词:城市雨污分流;管网;施工管理
前言:随着城市化步伐的加快,加强城市雨水与污水的输送、处理,不仅是对城市汛期排水功能的考验,更是对决策者城市管理能力的考验。对于雨、污分流改造,将有利于改善城市排水设施,有利于科学利用水资源,提升城市的环境质量,有效改善广大市民群众的生存环境和生活品质。
1 图纸审会
(1)一般情况下,进场施工的主要依据为设计图纸。因此,在工程正式开工前,建设单位需组织各方进行图纸会审,请设计人员进行设计交底,确保施工人员对设计方案的正确理解,以便于工程的顺利实施。
(2)施工现场踏勘 在工程施工前,施工单位需要根据建设单位所提供的工程地质勘察资料、现状管线资料等对施工现场进行核实,对现有管道运行情况进行详细的调查。调查后,应将现状管线情况、现场障碍物的位置等实际情况标注在施工平面图上,如现场实际情况与设计图纸不符,应将调查结果反馈设计单位,以便更改设计方案,施工单位不得擅自更改设计图纸。
(3)详细分析施工中的安全因素 施工单位应结合现场的实际情况,对施工过程中可能出现的安全问题进行全面、详细地分析,识别和排查出危险因素,评价其危险程度,然后相应地制定出应对措施,确保雨污分流施工过程安全进行。
(4)劳动力、机械、材料准备 施工单位应严格按照工程施工进度计划,对整个工程施工过程中所需要的劳动力、机械、材料准备进行积极地组织和及时落实到位。
2 雨污水收集系统现状及存在问题分析
2.1污水管网现状
深圳市某项目服务区内的排水体制为混流制,分流制污水管道和合流制管道并存。
其余各个街道和社区大多没有实施分流制污水管网,污水主要通过雨水管渠排入附近内河涌,最终排入运河。在分流制污水管网中,新开河上游,大道南北两侧区域较为完善,但由于长期以来庭院管的污水一直存在错接、漏接的现象,造成分流制污水最终还是只能通过雨水管和内河涌进入运河。
2.2 现状存在的主要问题
经摸查阶段的现场调查后分析,深圳市市区内现状污水系统存在以下诸多问题:
(1)虽然污水管网骨架已基本建成,但尚有部分截污主干管及内河涌截污次干管未实施。
(2)部分区域的污水支管网尚未形成,市政道路下没有敷设污水管道,道路两侧污水只能通过雨水收集系统排入河涌。
(3)由于市政污水管道不够完善,部分新建的小区和建筑物虽然按分流制实施了雨污分流,但出水总管仍为雨污合流管道接入市政雨水管网,并未实施真正的雨污分流,造成外围污水干管截流的污水量减少。
(4)部分管道施工时,由于雨、污检查井标志不清或接管施工人员专业水平不高及雨、污分流意识不强,导致新建污水管道错接入雨水管道;
(5)规划为分流制的一些小区,并未按分流制进行建设,许多小区在建设过程中,为了节省投资,室外庭院排水系统仍采用合流制,造成小区内雨、污合流就近排入了地面水体,部分小区虽已实施了雨污分流制,但出院管仍为雨污合流管道接入市政雨水管网,并未实施真正的雨污分流,造成道路下已经铺设的污水管道没有起到截流作用;
(6)仍有现状污水排污口尚未接入主干管,如下桥排水渠等。
(7)零散住户及一些老街坊的生活污水就近排入了河涌,由于零乱、分散,很难完全收集。
3 雨污水收集系统施工阶段管理
3.1交通导行及文明施工
根据查明的施工区域内原有地下管线、地下障碍物的埋设情况及施工组织设计,做好交通导行工作,周密考虑各种因素,满足车辆及行人的正常通行,保证高峰期的需求,积极与公安交通部门配合,设置交通指示牌、夜间警示信号,安排专人协助公安交通部门维持交通,疏导工作,减少由于施工造成的交通堵塞现象。施工现场实施封闭式标准围挡管理。将施工现场与外界隔离,以达到保护环境、美化市容的目的。围挡高度一般应高于1.8m,在市区内应高于2.1m,且应符合当地主管部门的有关规定。
3.2开挖管道施工
(1)管道铺设
排水管道施工时,雨水管道和污水管道必须分开,不得混接,否则,将失去分流改造的意义。沟槽开挖至设计标高,复测无误验收合格后可进入下道工序施工,对超挖部分采用砂石回填。基础夯实紧密,表面平整。管道基础的接口部位应予留凹槽以便接口操作。接口完成后,随即用相同材料填筑密实。
管节下沟槽时,应避免与槽壁支撑及槽下的管道相互碰撞,管道的安装必须要符合质量要求,管道必须垫稳,管底坡度不得倒泛水,缝宽应均匀,管道内不得有泥土、砖石、垃圾、木块等杂物;管座混凝土应捣实,与管壁紧密结合。下管用人工或吊车吊装进行。根据测放的中心线,用细线控制好管道的一侧边线。采用吊车下管时,吊车应沿沟槽开行,且距沟槽边缘应大于一米,以避免沟壁坍塌,影响沟槽边坡的稳定。
(2)检查井砌筑
检查井砌筑应砂浆饱满、流槽顺畅,严格控制检查井基础的质量,不能在水中浇筑垫层和基础,要保证基础的几何尺寸和高程符合设计要求,待混凝土达到一定强度时才能砌砖。还应严格控制井墙的砌筑质量,井壁必须竖直,不得有通缝;灰浆要饱满,砌缝要平整,抹面要压光,不得有空鼓裂缝等现象;严格控制踏步、井圈、井盖座的安装质量,踏步铁件安装应牢固可靠,污水井踏步应涂刷沥青漆;安装井圈盖座应坐浆饱满,井盖和井圈要配套。在市政主干道路上必须安装重型井圈盖座。
(3)沟槽回填
管道沟槽回填是影响施工质量的关键因素之一,施工中必须采取正确的施工措施和适宜的施工方法保证填筑质量。回填前排出沟槽积水,填筑材料不得含有腐殖土、树根、冻土或其它有机物质。填料的最大粒径须小于50mm。填筑厚度每层为20cm。管道回填,采用在两侧对称均匀分层用蛙夯或冲击夯回填夯实,确保管道及检查井不产生位移。
3.3非开挖管道施工
(1)土压平衡
在管道施工中,对于一些不便正常开挖的地段,经常涉及到需要非开挖顶管施工。顶力经计算后,对后背墙的允许应力进行核算,壁面与管道顶进方向应垂直,后背宜采用钢筋砼墙,第一节管道下到导轨上,测量管中心及前后端的管底高程,确认安装合格后方可顶进。 顶进时施工注意安全防毒、防燃、防水等措施。当顶进长度超过50m时,应设置通风设施以防缺氧窒息。穿越现况道路时,为保证行车安全,道路上应辅设足够强度和刚度的过街钢板。
(2)泥水平衡
泥水平衡式工具管是一种以全断面切削土体,以泥水压力来平衡土压力和地下水压力,以泥水作为输送弃土介质的机械式工具管。随着工具管的推进,刀盘在不断转动,进泥管不断供泥水,排泥管不断将混有弃土的泥水排出泥水舱。泥水舱要保持一定的压力。使刀盘在有泥水压力的情况下向前钻进。泥水平衡式顶管的出土采用全自动的泥水输送方式,被挖掘的土通过在机舱内的搅拌和泥水形成泥浆,用泥浆泵抽排。在沉井上部砌筑两个沉淀池,沉淀后的泥浆外运不得污染沿途道路环境。
3.4沟槽支护
(1)支护构件的性能要求
沟槽支护所选用的支撑材料应该坚固耐用,而且尺寸也应符合要求,这样才能保障支护牢固可靠,确保施工安全进行。支护施工时,应在保证支护质量的前提下,尽可能的减少浪费,节约材料。支护器具应优先选用钢式支撑,以提高循环利用的次数。支撑结构应拆装方便,施工迅速,且不对后续施工造成影响。
(2)支撑形式及其选取原则
在管道工程施工中,常见的沟槽支撑有横向支撑、竖向支撑和板桩支撑三种形式,其中横撑又可分为疏撑和密撑两种。对于土质较好、地下水位较深的粘性土,而且开挖深度不超过3.0米的管道沟槽支护,宜选用疏撑形式。如果当地的土质较差,同时沟槽的开挖深度在3米至5米之间,则应优先考虑采用密撑支护。竖撑通常有撑板、横梁和撑杠组成,这种支撑形式的优点是:撑板可以在管道沟槽开挖之前打入土体,等工程结束后,再将支撑拔出,不影响挖土深度,有利于支撑的安装和拆除,安全系数高。这中支护形式可用于当地土质较差、地下水位较高或者存在流沙的工程。例如,污水全收集工程雁儿湾污水处理厂配套管网工程中W15便采用了此种支护方案,取得良好的效果。
(3)板桩通常有槽钢桩、工字钢桩、或特制型钢桩等几种形式。板桩支撑也通常也是在沟槽开挖之前打入土体,具有施工条件良好、不影响土方开挖和后续施工等优点。在地下水位较高或有砂性饱和土层,其它支撑方式无法满足支护要求的情况下,往往采用板桩支撑方法。对于支持材料的检查,应重点查验其规格和尺寸。常见的撑板有木质撑板和金属板撑。金属撑板由钢板焊接于槽钢上拼成,槽钢间用型钢联系加固,每块撑板长度有2米、4米或6米等规格。木质撑板不应有裂缝等缺陷,通常长度也在2米至6米,宽度在200毫米至300毫米,厚度一般为50毫米。立柱和横梁一般由槽钢制成,其截面尺寸为100毫米×150毫米至200毫米×200毫米,如果采用方木作支撑,其截面尺寸应不小于150毫米×150毫米。立柱的间距应根据沟槽的深度确定,槽深在4米以内时,间距一般取为1.5米左右。横梁的间距也应根据沟槽深度确定,一般定为1.2米至1.5米。
3.5基坑监测及监测内容
进行基坑支护安全监测的目的是了解基坑支护结构的位移变形情况,对基坑开挖过程进行动态监测,在预知可能出现危险的情况下及时报警,以便采取相应的应急措施,使基坑施工最大可能地处于安全经济的情况下顺利进行。
监测数据是判断基坑是否安全,对周边的环境是否造成很大影响,是否需要采取紧急措施得重要依据,因此,进行基坑安全监测十分的必要。
基坑监测主要项目包括:支护结构水平位移、垂直位移,周围建筑物、地下管线变形,地下水位监测。
(1)变形监测点的布置
变形观测点的点位,应根据工程规模、基坑深度、支护结构和支护设计要求合理布设。普通建筑基坑,变形观测点点位宜布设在基坑的顶部周边,点位间距以10~20米为宜;较高安全监测要求的基坑,变形观测点点位宜布设在基坑侧壁的顶部和中部;变形比较敏感的部位。
(2)监测方法
水平位移监测可采用视准线法、测小角法、极坐标法、交会法、方向线偏移法等;垂直位移监测可采用水准测量方法、电磁波三角高程测量方法等。在满足精度要求的前提下,尽量使用简单实用经济的方法。
观测时尽量选择基本相同的环境时段进行,并对仪器进行了温度和气压改正,每次监测时做到固定测站点、固定监测点、固定监测线路、固定仪器、固定人员和固定观测方法,并做好记录。
(3)监测频率
基坑变形监测的频率应综合考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。当监测值相对稳定时,可适当降低监测频率。
当出现下列情况之一时,应提高监测频率:①监测数据达到预警值;②监测数据变化较大或者速率加快;③存在勘察未发现的不良地质;④超深、超长开挖或未及时加撑等违反设计工况施工;⑤基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏;⑥基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值;⑦支护结构出现裂缝;⑧周边地面突发较大沉降或出现严重开裂;⑨临近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂;⑩基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象。
(4)监测预警值
首先依据国家及地方相关规范规定确定基坑和侧壁安全等级,根据工程地质勘查报告给定的岩性指标,基坑设计的技术参数,然后确定基坑监测预警值。预警值应包括累计变形值及其变化速率。根据深圳市大型基坑工程实际建立的地区经验,可以作为类似工程的参考。①:支护结构水平位移:对于排桩锚杆支护体系,累计水平位移不得超过开挖深度的5%,连续3 d水平位移速率不得超过 5 mm/d;对于土钉支护体系,累计水平位移不得超过开挖深度的3%,连续 3 d 水位移速率不得超过3mm/d。②:邻域内建筑物沉降:累计沉降不得超过建筑 物宽度的 1%,连续3 d 沉降速率不得超过 2mm/d,差异沉降不得超过 1/1500。
2.3支撑的支设
(1)横支撑的支设
当沟槽挖到一定深度时,应及时加设支撑,支设工艺一般符合如下程序:首先应确保沟槽断面符合设计要求,然后人工将沟槽的两侧壁修整平滑,将撑板紧贴在槽壁上,再将立柱紧贴在撑板上,最后把撑杠支设在立柱上,将顶丝调紧。如果采用木质撑杠,需利用木楔、扒钉将撑杠固定在立柱上,下面增设一个木托,以防撑杠下滑。横撑应该达到横平竖直的要求。
(2)竖撑的支设
采用竖撑支护时,一般先将撑板处置打入沟槽两侧的土体中在进行开挖。根据土质要求,通常每挖深500毫米至600毫米,可将撑板下锤一次,直到达到开槽深度。竖向间隔1.2米至1.5米应设置一道横梁。如果在施工过程中,支撑影响下一道施工的进行或因施工导致支持松动,需要重新架设支撑时,应更换立柱的位置,进行倒撑操作。
(3)板桩的支设
工程用应的主要是钢板桩,并利用打桩机将其打入土体。打桩时应选择合适的打桩机械和打桩方式,且应划分合理的流水段。所选的钢板桩应该有足够的刚度和强度,钢板桩应垂直打入,桩与桩应平齐,不得参差错落。选用便于施工、噪声较小的打桩机械,如果选用的打桩机械噪声较大,且周边有居民,则应避开居民的休息时间段进行施工。南宁市某污水管工程,管道埋深约2.5~13.5m,对现场具有放坡开挖条件的地段采取放坡开挖施工,没具备放坡地段或管沟边障碍物和其它管线影响较大的,采用钢板桩支护开挖施工方法。
2.4支撑的拆除
沟槽内的工作全部完成以后,应逐步将支撑拆除,并确保施工的安全。一般边回填便拆除或拆除后立即回填。拆除前应观测槽壁或沟槽两侧的路面有无裂缝。支撑是否有松动现象发生。拆除横撑时,先松动最下一层撑杠,将最底层的撑板抽出,然后回填土,回填完毕后再拆除上一层撑板,最后拔出立柱。拆除竖撑时,先一般先回填土,当回填到最下层撑杠的地面时,将下层撑杠松动,拆除相应横梁。回填至上层撑杠的地面时,在拆除上层的撑杠和横梁,最后用倒链或起重机将撑板拔出地面。
4 工程实施过程中的问题及处理办法
4.1加强排水管网规划设计。城市雨、污分流排水管网的规划设计和提标改造,要考虑的因素主要有:人口密度、社会经济活动强度、所在地段的城市功能及其在城市整体功能格局中的地位,以及社会经济发展整体水平,等等。要系统考虑、长远考虑。排水管网、排水泵站、排水沟渠等要系统改造,可统筹规划,分期实施。
4.2积极推行科学开发建设模式
在改造管路时,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念;要按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念,控制开发强度,合理安排布局,有效控制地表径流,最大限度地减少对城市原有水生态环境的破坏;要与城市开发、道路建设、园林绿化统筹协调,因地制宜配套建设雨水滞渗、收集利用等削峰调蓄设施,增加下凹式绿地、植草沟、人工湿地、可渗透路面、砂石地面和自然地面,以及透水性停车场和广场。雨污分流改造与截污纳管工程同步进行,充分利用原有排水管道进行改造,发挥原有排水系统作用,降低建设成本,节约工程投资。
4.3 加强雨污分流改造的后期管理
为了有效的保证雨污分流改造的效果,应重视和加强后期的管理工作。国内很多城市由于排水管道缺乏管理及管理不到位,使得排水管道混乱,错接、乱接普遍存在,导致排水管道混流,自然水体污染严重,环境恶化。在改造的同时,应该加强对排水管道的管理,特别是管道建成或改造完成后运行中的管理。
4.4以政策为牵引,加大资金投入
要提高城市建设维护资金、土地出让收益、城市防洪经费等用于城市管网改造、建设和维护资金的比例。各部门要结合相关资金渠道,对符合条件的城市雨污分流排水管网设施改造、建设项目予以支持。目前由街道和社区负责管理、维护,的管道大多存在老化、口径过小、淤塞严重的问题,管护任务特别重,但街道和社区既没有配备专业的疏通设备和工作人员,也没有对应的专项经费支持,很难对小区管道进行彻底整治,需要投入资金很大。
结束语:
雨污分流管网工程关系到社会民生、千家万户。应当根据实际情况、长远规划、未雨绸缪、因地制宜地开展实施雨污分流工程。不仅仅局限于将眼前的分流工程做好,还需要借鉴国内外城市的一些经验和做法,科学合理地考虑人口增长、经济社会发展等诸多因素,确保建成后几十年乃至上百年都能满足使用功能的要求,力求经济效益和社会效益的最大化。
参考文献:
[1]宋宜明.我国雨污分流管网改造的思考与对策.安全与环境工程.2010.7
[2]袁翱.雨污分流综合整治工程项目的成本管理研究.电子科技大学.2012.9
[3]唐建国.对城镇雨污排水管网建设和运行管理的几点想法.给水排水.2009.7
[4]王先明.我国城市合流管网雨污分流改造的思考与对策.安全与环境工程.2012.6
论文作者:李立志
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/19
标签:沟槽论文; 基坑论文; 管道论文; 污水论文; 管网论文; 泥水论文; 城市论文; 《防护工程》2017年第35期论文;