市政工程雨污水管道施工技术应用分析

2024-03-04桂钱君毛春阳卢永辉李仁凡

四川水泥 2024年2期

桂钱君毛春阳王磊李爽卢永辉李仁凡

（中建七局安装工程有限公司，河南郑州 450000）

0 引言

在我国城市化进程中，各种基础设施和交通设施日益完善。雨污水管道作为市政工程的重要组成部分，影响着市民的日常生活与工作。根据我国不同城市特点，合理规划城市排水网管线，攻克市政工程重难点，造就良好的雨污水管道建设，对实现我国城市排水管网工程实效性有着重要的现实意义。然而，在市政工程雨污水管道施工中，由于管道深埋地下，施工单位难以摸清地下排水管线的构成，极易发生断头、封堵等状况，雨污水管道的管理、维护工程不仅施工量巨大，而且需要花费大量人力与物力，在一定程度上限制了城市排水管网的发展，同时不利于城市的环保效益，所以保证市政工程雨污水管道的施工质量，可以为城市建设带来更好的社会效益。鉴于此，本文依据国内外相关雨污水管道工程的研究成果，结合案例工程详细总结市政工程雨污水管道施工技术应用经验，为类似城市排水管网项目建设提供经验参考。

1 工程概况

某市政工程雨污水收集一期工程中，管道总长约为4800m，设计工作压力为0.28MPa。该工程雨污水管道分别选用DN400的PE实壁管与Q235B的螺旋焊接钢管，综合考虑市政工程现场实际情况与施工方的技术能力，进行雨污水管道的安装施工。图1是该工程施工现场的整体布置图。

图1 市政工程雨污水管道施工现场整体布置图

管顶雨水约3m，顶管中心间距为2m；由于市政道路两侧已经绿化，所以本次雨污水管道施工管线的中心位置向西偏移4m。

2 市政工程雨污水管道施工技术

本文主要对市政工程中的雨污水管道施工技术的应用进行研究[1]。雨污水管道施工主要分为管沟开挖、管道安装、管沟回填及竣工验收等步骤。

2.1 管沟开挖

管沟开挖是雨污水管道施工的重要环节[2]，开挖之前需要与施工单位进行详细的技术交底，从而确定管道沟槽的施工参数。首先根据管材类型、口径等参数，确定雨污水管道沟槽的断面形式，常见管沟断面形式如图2所示。

图2 常见管沟断面形式

在雨污水管道施工中，需要结合工程实际情况选择管道沟槽的类型。然后再根据施工现场的地质条件，确定管道沟槽的开挖深度与宽度。一般来说，雨污水管道沟槽的开挖深度在1～2m之间，不同的地质条件采用不同的开挖深度，而管道沟槽的开挖宽度需要根据管材直径来决定，其计算公式为：

式中：

W——雨污水管道沟槽的开挖宽度；

D——雨污水管道的外径；

L1——管沟与管道之间的间距；

L2——管沟边坡的宽度。

当确定了雨污水管道沟槽的开挖条件后，采用机械方式对管沟土方进行开挖，开挖过程中保留30cm 左右的土层，采用人工方式进行二次开挖，施工过程中防止发生超挖问题。在实际管沟开挖过程中，如果施工现场存在地下水，需要采取相应措施降低地下水的水位，避免地基受地下水扰动，以此确保管沟开挖施工的顺利进行。最后，在雨污水管道开挖结束后，将挖出土方通过自卸汽车运离施工现场，禁止堆放在管沟两侧，同时将满足回填条件的土方转移至特定位置，便于后续管沟回填的使用。

2.2 管道安装

管道安装是雨污水管道施工的关键环节，在安装管道之前，需要对开挖的管沟进行验收，确保管道沟槽的尺寸与施工要求一致，沟槽内部无土块、垃圾等异物后，进行雨污水管道的安装施工[3]。首先为提升管道沟槽底部土基的承载能力，须进行土基加固施工。该项目不可以采用打入桩、混凝土垫块等方式进行土基加固，而是采用垫层施工技术，于沟槽底部铺设一层厚度为300mm的砾石砂，颗粒粒径为10～25mm。在管道沟槽地基加固后，对雨污水管道进行逐节检查，外观不合格的产品不可以进行敷设，检查无误后，采用内拉法进行雨污水管道的安装施工[4]。通过起重机或人工的方式，将雨污管道吊入沟槽，把管道平稳放在砂砾垫层上，如图3所示。

图3 雨污水管道顶进沟槽位置示意图

根据雨污水管道施工方案，以平吊的方式将雨污水管道吊入图2所示的位置，人工辅助管道的下放与固定。在第一节与第二节雨污水管道吊入后，在两节管道的端口处架设两个相同的横梁，并采用钢丝绳与手拉葫芦将两个横梁连接在一起，通过收放手拉葫芦与钢丝绳的方式，将两节雨污水管道对接在一起，从管道两端均匀拉动手拉葫芦，让雨污水管道的承插口缓慢对接在一起。与此同时，在拼装雨污水管道时，需要将管道的承插接口表面清扫干净，并在承口内部和胶圈部位，均匀地涂抹润滑油，在此过程中需要确保密封胶圈无扭曲，一直处于平顺的状态，避免影响雨污水管道拼装效果。当两节管道对接在一起后，需要根据管道功能进行管道连接，一般管道接口连接包括刚性与柔性两种方式，该工程充分考虑雨污水管道的工作特点，采用柔性连接方式，同时为避免管道工作时出现渗漏现象，采用橡胶圈来加强管道接口的密封性，将胶圈由管道插口转移到管道承口上，并及时调整胶圈状况，避免胶圈扭曲现象影响管道拼接质量。在全部雨污水管道安装结束后，做好管道检查工作，对管道的安装位置、平整度以及接口进行检查。

2.3 管沟回填

在雨污水管道安装完成并检查合格后，进行管沟回填施工，此道工序的施工质量不仅影响整个雨污水管道的使用寿命，而且与市政工程的社会效益直接相关[5]。本次管道沟槽的回填主要分为两个环节，一是在管道安装后进行回填；二是在竣工验收合格后进行回填。首先为确保雨污水管道的施工质量，需要将管沟回填至管顶一倍管径的高程，其中管顶60cm之内属于“胸腔回填”，需要采用砂石料进行回填，不可以将淤泥、土块等回填至管沟中，且不能采用机械回填法，需要人工将砂石料回填至管沟中。在管顶50cm以上的位置，可以采用机械回填法，回填土质为管沟原土，回填时将管沟原土中石块、冻土等杂物清除干净，避免影响管沟回填质量。在进行管沟回填时，需要对称回填，也就是于管顶两侧同时进行回填，如果采用单侧回填法不仅会导致管道轴线偏移，还会造成管道接口变形。同时需要对回填土料进行分层夯实，每一层虚铺的厚度需要根据市政工程施工要求以及采用压实机械进行确定。该工程在进行雨污水管道施工时，主要采用振动压路机进行夯实，所以需要控制回填土的每层虚铺厚度为400mm，以此防止雨污水管道出现移位现象，影响后续工作质量。

2.4 竣工验收

一般来说，市政工程雨污水管道施工涉及到施工技术、质量管理等多个层面，所以为保证雨污水管道在安装结束后可以正常工作，需要在工程竣工时对管道进行水压试验。在雨污水管道的水压试验前，需要检查施工资料是否完备、检验报告是否齐全。自检合格后进行24h的雨污水管道水压试验，具体流程如下：首先在雨污水管道施工现场的首个检查井处对水位进行标记，从而得到水压试验的补水量；然后向雨污水管道内部缓缓注入水流，直至注满后停止注水；最后向雨污水管道缓慢加压，控制加压时间在12min以上，当压力上升到管道正常工作压力的16倍时，停止升压，静置1h后，检查管道是否存在明显渗漏现象，雨污水管道实际的渗水量需要根据下式来计算获得：

式中：

Q——雨污水管道的运行工况渗水量，L/(min·km)；

P1——雨污水管道的运行压力；

P2——闭水试验的压力；

d——雨污水管道的内径。

根据雨污水管道的渗漏规范要求可知，该工程雨污水管道的允许渗水量为1.73L/(min·km)，只有不超过规范要求时，才能说明本次雨污水管道施工质量合格。该工程现场水压试验下的雨污水管道实际渗水量计算结果如表1所示。