新时期市政给排水施工技术及质量控制的有效措施

2023-12-13徐皓

工程建设与设计 2023年21期

徐皓

(南京水务集团，南京210000)

1 引言

新时期，城市经济发展成效显著，市政给排水工程常用材料、技术、设备均得到了显著改进与更迭，与此同时，国务院印制并发放《关于加强城市基础设施建设的意见》，要求加强城市地下管网建设和改造，并对市政给排水施工提出了更高的要求。由于在当前市政给排水施工过程中也存在些许问题，影响了市政给排水管网快速化建设进程。因此，探究市政给排水施工质量控制具有非常远大的意义。

2 市政给排水施工特点

市政给排水施工具有线程长、工种多、频繁交叉作业的特点。给水工程包括高质水管道施工、杂质水给水管道施工、加压高质水管道施工、加压杂用水管道施工，长度多在1 km 以上。给排水工程则涉及了雨水排水管道施工、沉井施工、雨水井施工、污水排水管道施工、污水井施工等。此外，在施工过程中，因道路线形变化及专业特殊要求，给水管线、排水管线易发生多次变更与改线。工种多主要是根据不同环境条件下给排水系统要求，市政工程管道材质的选用存在一定差异，从而对施工过程专业性也提出了要求。如钢质管道、铸铁管道施工需要焊接工种、弯制工种、安装工种等；而混凝土管道施工则需要钢筋绑扎工、混凝土浇筑工、拌料工、切割工等[1]。

3 市政给排水施工技术要点

3.1 管道敷设前施工要点

道路拆除与清表是市政给排水管道施工的前提。施工技术人员应根据施工图纸上合计要求的开口宽度，使用RTK 等设备进行CAD 图纸与现场的放样工作，并利用白漆进行开挖线标注。借助切割机沿开挖线破切路面沥青、路基渣土层，经挖掘机挖掘至路基稳定砂层，合理堆放渣料，或者经自卸车运输至弃土场。在管道沟槽开挖期间，施工技术人员应根据地质土层特点选择适宜的支撑，并着重控制开挖边坡的支撑形式，规避沟槽开挖期间塌方或滑坡现象。

3.2 管道施工要点

技术人员应事先准备2 台60 kW 轮胎式挖掘机、1 台75 kW 推土机、2 台自卸汽车。使用RTK、全站仪等设备复测场地既有管道、构筑物、电缆位置，制订保护或迁移方案，根据方案有序作业。

在管材进入现场后，具有材料工程背景的施工技术人员可以对产品外观质量、内外抗压强度进行分批检验。待确定管材质量合格后，根据测放中心线，借助管道标志线放出管道一侧边线。进而在8 t 轮胎式吊车及专用柔性吊索、绑带、吊钩帮助下，沿着沟槽水平、轻缓下管，尽可能降低下管操作对基底管道的扰动。下管期间8 t 轮胎式吊车与沟槽平行，且两者相距1 m。

3.3 管道敷设后施工要点

待工程管道施工进入尾声后，回填素土，回填位置是工程管顶，回填厚度是500 mm。回填后，借助电动轻夯机配合蛙式打夯机分层密实夯土，每层虚铺厚度为200 mm 及以内。进而由专业试验人员借助核子密度仪进行每层夯实情况测量，确定每层夯填后压实率超过95%。

回填后，技术人员应借助汽车式沥青喷洒机，均匀浇洒沥青。表层处理完毕后，以混合料温度大于或等于130 ℃为标准，进行摊铺机振动幅度、振夯频率调整，确保摊铺后沥青混合料初始密度超过80%[2]。

4 市政给排水施工常见问题分析

4.1 管道规格标准不统一

管道规格标准不统一主要是市政给排水管道采购管材标准不统一，管壁厚度也存有偏差，致使管道内径偏差超出标准要求，施工期间位置偏移风险较高，最终出现管道接口位置小量渗漏。

4.2 垫层施工不规范

垫层施工不规范主要表现为垫层厚度与设计要求存在较大偏差，回填土夯实未达到规范设计要求，引发给排水管道支点位置形状异变，管道接口位置发生大面积偏移，最终导致给排水管道接口位置渗漏。

4.3 地基处理不当

地基处理不当主要指地基基础处理特别是软土地基处理方法不当，单侧管座灌注高度过大，管道地基、基础之间不均匀沉降，致使管道位置移动，埋下给排水管道接口位置渗漏隐患。

4.4 管道安装不合理

管道安装不合理涉及了管道安装前支垫不稳、挂边线安装时挂线松弛、意外避让既有构筑物、钢丝网与灌缝未对中（或钢丝网搭接长度、插入管深度小于10 cm）、接口胶圈处使用油脂性润滑剂，接口缝隙宽度不均、抹带水泥砂浆配合比控制不严等，不仅会导致井段中部给排水管道缓弯，而且会造成位置偏差，最终引发管道漏水、渗漏等问题。

4.5 回填不规范

回填不规范主要指回填土质量与要求不符，包括土块颗粒大小不均、土层含水量不符合标准、双侧夯击高度不一致、覆土厚度小、两侧填筑高度偏差大等，不仅会导致轴线错位，而且会在外压荷载下破裂，最终出现冒水、漏水事故。

5 市政给排水施工质量控制措施

5.1 统一管材标准规格

市政给排水管道类型主要有塑料管道、钢筋混凝土管道、金属管道，施工人员可以根据实际情况恰当选择，统一管材标准规格。其中塑料管道可以选择设计使用年限超过50年的玻璃纤维缠绕夹砂管、卫生级聚氯乙烯树脂管等。若选择卫生级聚氯乙烯树脂管，可以优先采用钢塑复合缠绕的管壁结构或者加筋管壁结构，提高管道抗压强度以及臭气密封性能。

在市政给排水工程中常用的金属管道类型有钢管、给水球墨铸铁管、排水球墨铸铁管等。根据市政给排水工程土壤内酸碱、盐检测数据与地下水腐蚀作用，选择适宜的管道。

钢筋混凝土管具有制造难度小、抗压强度高、成本低、使用年限长等特点，但也存在阻力大、流水速度慢、抗腐蚀能力弱的特点，可以在大管径条件下应用于排水工程，并在混凝土管内设置聚氯乙烯内衬。

5.2 规范垫层施工

市政给排水垫层多为人工搭溜槽浇筑的混凝土垫层，需要先借助挖掘机与人工配合的方式开挖沟槽。根据管径大小、埋设深度与土质调节确定沟槽底部净宽、基底高程。机械开挖沟槽后，固定龙门支撑板，放线至管道标高控制线、中心线。根据规定要求放坡后，人工清除表层杂物，根据设计垫层底部标高、坡度挖土[3]。开挖至设计标高后，支设模板，均匀浇筑混凝土，相邻溜槽之间距离为20 m，槽下借助人工推车浇筑。浇筑后，借助木抹子处理毛面，并校正管道两侧混凝土。校正完毕后，进行二次支模浇筑。

5.3 优化软土地基处理技术

在软土地区市政雨水、污水排水管道安装前，需铺设透水层。根据桩基均匀受力要求，整平基础，将1 层聚丙烯、涤纶组成的无纺土工布设置在基础面上，土工布抗拉强度超过30 MPa，抗弯强度超过40 MPa。将碎石倾倒土工布上，边铺土工布边倾倒碎石，铺设的碎石垫层厚度为100～200 mm，在碎石垫层上布置国家二级承插式钢筋混凝土管，管道之间经石棉水泥砂浆半柔性方式连接；给水管则选择橡胶圈柔性接口的球墨铸铁管，基础为砂垫层，厚度为150 mm，砂垫层颗粒不均匀系数需超出10。

在软土地区市政给排水管道施工期间，技术人员应以地基不均匀沉降控制为重点，综合考虑上部结构自重、附加荷载作用，结合雨水排水管道（埋深1.2～2.5 m）、污水排水管道（埋深3.0～3.6 m）、给水管道（埋深1.2～2.5 m），将适宜数量桩径为0.5m 的搅拌桩布置在管道基础下，相邻桩之间距离1.15～1.40 m，且管道中心线与搅拌桩中心线重合，搅拌桩顶部标高位于基础底位置，避免管道过量下沉引发接口开裂问题。复合地基排水面由碎石垫层、粗砂垫层等透水性较大材料组成，可以在短时间内扩散基础下孔隙水压力，加快垫层下基础固结速度。

5.4 规范安装管道

在管道安装前，技术人员应使用水准仪复测水准点，确定水准点与规范要求相符。并设置与原水准点相闭合的临时水准点，相邻水准点之间距离小于100 mm，按照顺序编号并测定高程，准确记录。根据标注控制点进行中心桩、方向桩的复勘检验、固定，确定高程闭合差与规范要求相符。

若为混凝土排水管道，技术人员可根据设计管道坡度拉设管道中心线、管顶以上200 mm 控制线，校正管道接口，经石子卡固平口对接两侧，经由1∶2 水泥砂浆抹口。处理完毕后，架设模板，对管道两侧进行同时浇筑。同一时间，在相邻2 个搅拌桩上布置钢筋混凝土结构的污水检查井，井基为150 mm 厚的C20混凝土+底层双向φ16 mm@150 mm 钢筋（净保护层40 mm），井身为100 mm 宽钢模拼接而成，井盖为场外预制的球墨铸铁井盖，根据要求可以有序进行绑扎钢筋、支设模板、搭溜槽浇筑。

5.5 控制回填土质量

在管道安装完毕后，技术人员应依据工作压力的1.25 倍（大于或等于1.5 MPa），进行水压试验。水压试验结束并确定水压试验合格后，沿管道两侧、管顶上300 mm 部分，回填粒径小于12 mm 的砂土，回填土内须无石块、混凝土以及粒径超过100 mm 的坚硬土块。同时，因地下水含氧量与其对给排水管道腐蚀程度成正相关，在管道铺设完毕后，技术人员应排干地下水并清除高含盐、pH 较低的土壤，利用粗砂代替液化状细砂、粉砂进行回填。回填第一层并压实后，沿着管道两侧同时进行第二层回填，避免带水回填。根据个别工段施工要求，可选择不同材料。如在管顶到路床标高小于60 cm 且管径小于60 cm 时，先借助C10 混凝土360°包封10 cm，再回填二灰沙砾+5%水泥；在管顶到路床标高小于60 cm 且管径大于60 cm时，直接采用9%灰土回填到标高，且最后一层回填宽度超过槽宽，超过宽度为50 cm。再如，在管顶到路床标高超过150 cm时，管顶到路床标高60 cm 以下全断面回填9%灰土，60 cm 以上两侧分层回填9%灰土，并开宽50 cm、高30 cm 的台阶，分层碾压。对于新建给排水管线与既有管线交叉且垂直距离较小的情况，则沿着垂直方向采用75#水泥砂浆砌筑砖墩包封到管子中线，进而沿着水平方向两侧包封50 cm。

回填施工期间，技术人员可以选择单槽回填方式、合槽回填方式。单槽回填方式需要全部利用素土回填单槽，槽壁则开台阶分层回填，并在管顶上70 cm±10 cm 位置设置9%灰土结构，灰土结构厚40 cm；合槽回填方式则需要利用9%灰土回填上部管线管基下道基槽底单侧，另外一侧经素土开台阶分层回填，每层厚度200 mm，最上部管顶80 cm±20 cm 设置9%灰土结构，灰土结构厚40 cm。回填后，根据DBJ 01-11—2004《城镇道路工程施工质量检验标准》，利用蛙式夯击方式（击打密实度大于95%）处理管道两侧顶上50 cm，控制管道两侧高差小于30 cm。