管道施工技术在市政工程道路排水中的运用
2022-11-26韩栋
韩 栋
合肥新站高新技术产业开发区城市管理局 安徽 合肥 230001
市政工程道路的施工是一项复杂的系统性工程,不仅涉及到道路本身的施工,也涉及到一些辅助功能的建设。道路排水工程是市政工程道路建设的重要环节,是保证市政道路完全发挥作用的基石。在城市化建设的更高要求中,管道施工技术的要求也在进一步提高。为了保证市政道路排水的通畅,必须深刻明确市政道路排水管道施工的重要性,依托城市发展情况对施工技术进行科学合理的运用,保障工作顺利开展,从而为今后满足城市排水需要以及稳定发展提供有质量的保障。
1 市政工程道路排水管道施工重要性与主要内容
1.1 管道施工的重要性
管道施工技术对于市政排水的功效有着非常重要的影响。因此,积极运用科学合理的管道施工技术能够充分保障施工质量,从而充分发挥工程的作用。目前,由于人类活动的影响,类似于洪涝灾害等自然灾害的发生频率相较于历时同期有着非常明显的增加,例如2021年夏季,郑州上空出现了异常的天气情况,云团致密,对流强烈,形成了短时特大降水,雨水在极短时间内就吞噬了郑州市区,造成的巨大的人员损伤和财产损失。这时管道施工技术就起到了作用,运用更为优质高效科学合理的管道施工技术,能够提高道路排水能力,调节水量。在面对轻度或中度的降雨或积水的情况下,能够有效的保证道路安全和人员安全,即使是面对比较严酷的自然灾害,管道施工也能够在一定程度内减少自然灾害发生的损失。除此以外,道路排水还影响着道路质量。雨水或积水会长期对市政道路造成冲刷和侵蚀,如果积水长期无法排空就会逐渐渗透进道路的内部结构中,破坏路面和路基结构,减小路面强度,降低使用寿命和安全性。因此必须采用符合质量要求的管道施工技术,才能够保证道路排水的效果,从而保障市政道路能够满足预期的使用目的。
1.2 管道施工技术的主要内容
市政道路排水中管道施工主要包括三个重要内容。第一是前期谋划,包括做好管线整体设计,敲定技术方案,并据此选取符合技术标准的管道材料。在材料选取过程中应当对其强度,耐腐蚀,耐高温等不同的性能参数进行科学的检测,确保材料能够满足技术规范和设计方案。其次需要针对施工过程中既有和可能存在的技术问题进行优化,避免出现模糊或冲突的技术细节,确保工程人员能够完全掌握管道施工的技术难点和特殊点,从而保障工程的施工质量。第二是中期施工,施工的内容主要包括对施工场地进行测量放线,沟槽的挖掘,基底处理,管道的铺设与安装,回填与闭水实验。在施工过程中必须严格遵守技术细节,保证管道施工的质量,满足工程建设的预期目的[1]。第三是做好管道施工完成后的监测与管理,保证管道施工能够长期发挥高效的作用。
2 市政工程道路排水中管道施工技术的特点
2.1 工程辐射面积大,施工范围广
道路排水工程中管道施工与一般的建筑工程有着明显的差别。后者的施工通常在单独的密闭场地,对人员的影响较小,而管道施工通常不能够在人员稀少的地区单独划分区域进行独立施工,往往需要经过人流量比较多,车流量比较大的区域。在这些区域进行施工,会对人民的日常交通出行和生产生活造成一定的影响。除此之外,由于管道施工需要在地下进行,因此需要开挖沟槽等各项复杂的工程活动,从而方便管道铺设,而在开挖过程中会产生大量的土方堆积,将会占据大量的空间区域。同时,在施工过程中还涉及到大量工程器械的使用,这些工程器械不仅本身占据了较大范围的空间区域,并且要完全发挥工程技术的作用,实现预期的技术要求,还需要更多的空间区域保证工程器械的展开和使用。
2.2 具备复杂性
管道施工技术的复杂性主要体现在管线的复杂与数量。城市管道为了不影响其他的城市建筑功能的实现,以及为了实现自身排水的更优效果,通常埋设在地下。然而煤气天然气管线,部分电缆管线,通常也埋设在地下,这导致城市道路下埋设管线的数量非常多,非常复杂,并且在部分较为发达的城市,还有地铁工程的影响。当然管道施工技术的复杂性也在其他方面具备一定的体现。例如由于管道施工的覆盖面较广,对人民的生产生活有着较为严重的影响,需要不同的部门进行协调,既保证道路施工平稳有序的开展,又保证人民的生产生活能够得到一定的开展空间。管道施工技术涉及到前期设计;开挖沟槽;沟底处理;管道安装和回填等工作,涉及到的技术项目和内容较多,较为复杂,需要进行比较合理的协调,才能够顺利的完成。
3 市政工程道路排水管道施工的问题
由于道路排水管道施工是一项施工范围比较大,涉及到多个部门的联合与调控,对人民的生产生活与交通出行有着显著影响的工程,在管道施工过程中,通常会对其规模与影响进行作为严格的控制。这种控制一方面能够尽量减少对周围的影响,但也带来了施工技术的开展难度增大的问题。在控制影响区域的同时,管道施工通常也会考虑工期的问题。在较短时间内,保证有质量的完成管道施工能够尽量减少工程建设作业,给人民生产生活带来的问题,同时也保证了道路排水的质量。因此市政工程道路排水管道施工中面临着场地限制运营工期限制的双重问题,需要运用科学合理的管道施工技术进行解决[2]。
4 管道施工技术在市政工程道路排水中的运用
4.1 前期技术审查
在施工技术展开之前需要对施工图纸进行会审。一方面确保精确的掌握图纸的情况,另一方面能够精确判断施工项目实际情况与图纸情况是否完全一致,为工程项目和图纸的改进与调整提供冗余空间。其次,应当对现场进行细致的勘查和分析,判断是否存在影响当前项目施工的影响或条件,如若存在应当在第一时间进行解决。最后应当对图纸中所应用材料的规格数量进行核对与记录,方便后期的审查与监督。
4.2 测量放线
测量放线是施工技术开展后的首要步骤,进行测量放线主要有两个目的。其一是明确管道中心线,明确中心线的操作过程中,应当严格按照技术规范进行坐标放线,工程监理需要负责复测的内容,检查和纠正操作过程中存在的问题,并使之满足技术规范。管道中心线必须与预期设计完全一致才能够保证管道设计的科学性和合理性。其二是处置路线中构筑物,在排水管线铺设施工中,面对需要绕过的构筑物,应当在合适区域另行建立连接井,不同区域所建立的连接井,应当以直线相通的方式进行连接,并且确保其转角不小于135度[3]。
4.3 开挖沟槽
开挖沟槽是整个管道施工技术中较为核心且工作量较大的部分,涉及到的工程器械也较多。开挖沟槽可采用降噪施工等技术,减少施工噪音对周围居民的影响。开挖过程中需要注意到施工现场的地下水位条件,地质条件以及其余市政工程建设的条件,避免破坏其他市政管理工程或者导致周围构筑物出现不均匀沉降的问题。在纳入这些条件的过程中,应当进行相应手段的监测,例如对地下水位的监测,防止开挖过程中出现渗漏问题,从而保证沟槽的稳定性和安全性。除此以外,由于管道施工技术的特性,现场空间的不足,对施工技术的开展形成了较大的限制,在开挖过程中应当采用精细化挖掘的技术,坚持随挖随用的原则。
具体而言,管道施工的技术要求通常将挖掘深度限制在预埋设深度,在挖掘过程中应当依照管槽的深度以及施工区域地质的条件,如土壤含水量,土壤松软程度等,合理采用挖掘方法,如垂直挖掘或轻度放坡挖掘。挖掘机应当按照既定的路线以空间顺序进行开挖,对于自卸汽车等工程车辆,应当将其停放在施工路线侧面空地,保证其与挖掘机开挖路线的同向性,从而缩减挖掘机自旋角度,提高工作效率。对自卸车辆的选择应当根据工程量进行合理选择,当施工范围较窄,但开挖深度较浅,土方量较小的情况下,可选用15吨左右的自卸车辆,当施工范围较大,但开挖深度较宽较深,土方量较大的情况下,应当选用规格更高的自卸车辆。在开挖过程中应当及时防范沟槽边坡垮塌陷落,沟槽渗漏,挖深和挖宽超出设定标准的问题,从而保证挖掘质量。沟槽的断面通常呈现出下底较窄,上底较宽,两边倒斜的梯形,槽底宽度通常需要满足管道的埋设宽度要求以及施工作业中工作宽度的要求,要保证沟槽的断面合理应当对其进行技术检验。沟槽底部高度的绝对差值应当控制在20毫米以内,并设置三个检验点数以水准仪进行测量。槽底的中线每侧宽度,应当限定在设定范围内,通过持中心线用尺测量的技术方法对其进行检验,每侧3点检验点数。边坡的偏差范围应当限定在设定范围内,并用坡度尺进行精准的测量。
4.4 平整基底
沟槽挖掘后并不能直接对管道进行安装与铺设,而应当对其进行平整处理,保证管道埋设过程的顺畅与铺设质量。对沟槽底部的平整是整个管道施工技术中的又一个重要环节,既是沟槽挖掘的承接环节,也是管道铺设必要的准备环节,平整工作的完成度直接影响到沟槽挖掘的利用程度以及管道铺设的科学和合理性。
对沟槽底部进行平整的首要环节是对沟槽内的碎石土块进行清除,如果存在淤泥或雨水以及其他水流侵入沟槽内的情况,应当及时对其进行排水和清除。如果出现了地下水侵入槽内的情况,应当及时调整技术方案,对其进行合理的控制,并采取排水措施。如果沟槽内的淤泥或软土等无法全面清除,存在土壤结构承载力不足的问题时,应当采用夯实或者土层替换的对其强度进行适当的提高。基底的厚度与高度应当进行合理的考量,保持误差在规定范围内,浇筑混凝土基底应当反复核实槽底的标高与弹线的高程,保证二者的一致性后,才可进行下一步的工作。在基底的平整过程中应当保证基底的强度刚度和稳定性满足技术规范,尤其是关键的支撑节点,严禁以疏松的土层作为力的承载点。
4.5 管道铺设
管道安装与铺设是整个施工过程中的主要环节,管道安装完成后,标志着整个施工过程中的主体环节已经基本完成,标志着即将开展闭水试验和土石回填。管道安装涉及到比较复杂的技术规范,并非只是将管道进行简单的连接与放置,需要考虑安装的平稳性,连通性,连接的质量以及线路是否与预期设定完全相符。在管道安装的过程中,应当根据实际的工程标准对作业方式进行恰当的选择。例如在场所较为密闭和狭窄沟槽深度较浅,宽度较窄的情况下,可以采取人工下管的方式对管道进行安装,安装过程中应当将管道有气传递给沟槽底部的施工人员,并采用非金属的绳索对管道进行固定,避免串心吊装的问题。在工程场所较为宽敞,且沟槽深度较深,宽度较宽的情况下应当利用适当的工程设备对管道安装进行合理的吊装。使用混合开槽施工方式,考虑到支撑力,应当从沟槽一端进行下管,并在沟槽内将管道运输至安装位置,同时对管道中线和高程进行严格的控制。在管道安装过程中,应当严格按照技术规范和工序流程进行施工。并且在施工前应当对管道的质量进行二次检验,确保管道的质量能够满足预期要求。
在进行管道安装的过程中,应当对管道安装顺序进行排列,安装的首要顺序为基准管的安装,安装过程必须考虑地基承载力。是否考虑夯实则根据现场的土质情况以及安装情况决定,确保地基能够满足管道安装的强度要求。在安装过程中,中心轴线,中心高度的绝对差值应当控制在30毫米以内,在实际的施工过程中,如果对精确度要求较高,则应当将误差控制在10毫米以内。具体的误差控制应当根据实际的规划和技术要求进行合理的控制。基准管的完成标志着第1步的完成,后续管路安装则应当先对管路的承接插口进行清理,避免出现障碍物,保证接口的顺滑与平整,接口的安装应当严格按照设计规范,必须避免各节管路的连接与井的连接出现纰漏,否则在面对一些特定情况时,会出现较大的工程灾害。随后应当用钢制结构的连接件将管道与钢制大梁相连接,并逐节将管道联通。在安装完成后需要对管道进行进一步的矫正,确保能够按照预定的施工标准完工[4]。
4.6 闭水试验与土石回填
闭水实验能够有效的对管道的安装工作进行检验,确保管道安装完成预期目的。闭水试验之前应当在不同角度对管道实行监测,减小非客观条件的误差,从而排除一些不必要因素对闭水实验的观测结果造成的不利影响。在道路施工技术中闭水试验有着比较明确的要求,例如管道的充水时长,在部分闭水试验中,管道需要充满水24小时后才能开展后续的检验工作。闭水试验的过程中,应当按照从上游到下游的空间顺序进行检验,并且需要进行分段试验,从而既实现节约用水的目的,又实现高效的闭水试验。
土石回填是管道施工技术中的最终环节,回填的过程中应当严格按照技术要求进行施工。首先不能使用粒径在10厘米以上的硬土块,碎石,废砖,混凝土碎块等。在回填过程中应当控制好回填土的含水量。回填土壤的过程中应当禁止出现积水回填的情况,禁止填充淤泥和含大量有机物的土壤。除此之外,在回填的过程中应当控制好回填土壤的厚度。回填土壤的密实度也需要依照一定的技术规范,避免出现压坏管材的状况。管道顶端范围内50厘米的区域应当保证填土密实度在87%左右,超出的部分保持与路基相一致的密实度。
5 结束语
综上所述,管道施工技术在市政工程道路排水中具有非常重要的作用,涉及到的技术内容比较复杂,包含多个方面,施工影响范围较大,具备非常深度的复杂性。在管道施工技术过程的开展中,应当充分做好施工技术开展前的准备工作,施工过程中要注重每一个环节和步骤,都是在技术规范的标准内完成的。测量放线,开挖沟槽,平整基底,管道安装,闭水试验以及回填土石6个环节都是施工技术的组成部分,应当严格按照设计要求,进行标准的施工与管理,保证管道施工技术顺利完成,从而确保市政道路工程排水的质量,使道路排水工程能够达到预期的建设目的。