
摘 要:市政給水管道是城市最重要的基礎設施之一,給水管道的施工質量對于城市供水安全性有著重要的影響,管道施工質量不過關,容易導致城市管道滲漏乃至自來水管爆管等現象,影響市民的正常用水。市政給水管道溝槽的開挖及回填,作為管道施工的重要內容,對管道的整體施工質量和施工成本影響也較大。文章簡要探討市政給水管道溝槽的開挖及回填問題。
關鍵詞:給水管道;溝槽開挖;回填
1 市政給水管道溝槽的開挖問題
1.1 做好溝槽開挖前的地下管線調查及資料收集工作
在開挖溝槽前,應充分探明施工范圍之內是否存在各種現狀管線,對于有管線的,應收集相關管線的資料,了解它們的位置和規格等情況,并做好保護或遷建工作。如果前期這方面工作做得不到位,到管道溝槽開挖時破壞了現狀管線,不僅會引起糾紛,同時也會造成一定的經濟損失,延誤施工進度。
1.2 合理選擇斷面形式
市政給水管道溝槽開挖斷面形式有好幾種,包括直槽、梯形槽、混合槽、聯合槽等。如果管道斷面形式選擇不當,溝槽邊坡或支撐方式不合理,邊坡過大,會增加開挖回填量,邊坡坡率過小,可能造成溝槽邊壁坍塌,影響管道正常施工。應根據工程地質條件、管道斷面尺寸、支撐條件、管道埋深、施工技術條件等合理選擇斷面形式,既為管道的施工創造有利條件,減少土方開挖回填工程量,同時又確保工程施工質量和施工安全。
1.3 合理選擇溝槽開挖方式
給水管道溝槽的開挖主要包括人工開挖、機械開挖以及頂管施工等非開挖施工技術。如果施工條件不受限制,給水管道溝槽多采用機械進行開挖,機械開挖的效率高,勞動強度低,施工組織方便,溝槽開挖質量有保證。但是有時候管道溝槽開挖條件受到限制,如有的施工場地地形起伏較大,或是施工場地空間受限,還有的采用機械開挖容易造成周邊建(構)筑物的破壞,這些情況下就宜采用人工進行開挖。還有的給水管道需要穿越鐵路、公路、河流、山體等,因溝槽開挖會對現狀設施造成較大破壞或開挖溝槽經濟成本太高的,可采用頂管施工等非開挖技術,這種施工方法安全、經濟、高效、環保。
1.4 合理確定管道溝槽邊坡,必要時做好溝槽支護,防止出現溝槽坍塌現象
根據不同的管槽深度和地質條件,合理確定溝槽開挖的坡率,若開挖超過一定深度時,可采用臺階法施工。很多工程中給水管道溝槽開挖斷面采用直槽開挖的形式,由于一般給水管道的埋深沒有排水管道那么大,其覆土也多控制在1m左右,因而大多數給水管道采用直槽開挖是可以的,但是對于溝槽土質較差、開挖深度較大時,直槽開挖可能導致槽壁失穩,出現塌方、滑坡等事故。對于這個問題,應采取合理的溝槽支護措施,并且對支護整體穩定性進行詳細分析,不得在溝槽兩側堆載過多的挖土,不然容易對支護產生較大的側壓力使其失穩,應將開挖的泥土外運,離溝槽保持一定的距離,降低臨堆土分布荷載值;管道安裝完畢應及時回填,避免空槽時間過長導致邊坡受雨水沖刷而發生溝槽支護失穩的現象。
1.5 做好特殊地質條件下溝槽開挖的控制措施
當給水管道處于一些淤泥質等特殊地段時,如不采取有效的應對措施,在溝槽開挖過程中容易出現質量問題,如某工程DN1000輸水管道工程中,管道需要穿越農田,土質為淤泥,且淤泥結構完全被破壞,呈流動狀態,含水量較高,溝槽支護采用鋼制半圓形護管,開挖余泥堆于溝槽一側,在施工過程中出現基底隆起現象,大量的淤泥導致管道連接安裝工作無法進行,為解決這一問題,該工程采用挖掘機及時將余泥清散以減小臨時堆土分布荷載值,用挖掘機打設護管,增大護管入土深度,并且在管道安裝后及時進行回填。
2 市政給水管道溝槽的回填問題
2.1 給水管道回填的地基要求。管道地基應符合設計的地基承載力要求,如槽底地基含水量較大,會導致回填壓實度達不到規范要求,此時可采取換填處理。對于槽底局部超挖或發生擾動時,可采用符合條件的原土對超挖部分進行回填。對于因排水不良造成地基土擾動時,若擾動深度在10cm以內,可采用天然級配砂石或砂礫進行回填處理,如果深度在30cm以內,可填卵石或塊石,并用透水性較好的細料填充空隙。
2.2 市政給水管道溝槽回填材料的選擇及回填要求。給水管道溝槽回填時,槽底至管頂以上50cm范圍內,回填材料中不得有大于5cm的磚、石等硬塊,以及凍土和其它雜物,在管道的接口周圍,應采用細粒土回填;合理控制回填土的含水率,為確保壓實度,應控制在最佳含水率±2%范圍內。在給水管道進行水壓試驗前,除接口外,其余管段的管頂及兩側應回填至少50cm以上,以防水壓試驗對管道產生沖擊使其發生位移,水壓試驗合格后,及時回填溝槽其它部分。溝槽回填時應清理槽內的磚、石、木塊等雜物,并且保證溝槽內沒有積水,不得帶水回填,對于雨季施工應采取合理的降排水措施。閥門井等各種井類的周圍回填壓實時應沿井室中心對稱進行,回填材料壓實后應與井壁緊貼,做到不漏夯。給水管道各個部位的回填材料及壓實度要求見圖1。
2.3 剛性管道和柔性管道回填作業。剛性給水管道應分層回填和壓實,采用輕型壓實機具對管道兩側和管頂以上50cm范圍內胸腔夯實,不得損傷管道,為了保證壓實度的均勻性,管道兩側壓實面高差不應超過30cm;對于兩根或以上的管道共管槽開挖回填時,對于基礎底面在同一高程的,管道之間的回填壓實應與管道與槽壁之間的回填壓實對稱進行,如果基礎底面處于不同高程,須對較低的溝槽進行回填。
柔性管道回填前,應檢查管道有無損傷或變形,有損傷的管道應修復或更換;如果溝槽處于堅硬的巖石地段,應對溝槽超挖20cm以上,并填上一層中粗砂,這樣可避免柔性管道被巖石造成損壞。管道半徑以下回填時應采取有效措施來防止管道位移或上浮;管內徑大于80cm的柔性管道,為防止管道變形,回填施工時可在管內設豎向支撐;管道回填時間宜在一晝夜氣溫最低時段,從管道兩側同時回填,同時夯實;回填作業的現場試驗長度應為一個井段或不少于50m,如因工程因素變化改變回填方式時,應重新進行現場試驗。
溝槽回填時應及時加強試驗檢測,檢測材料是否符合回填要求,檢測壓實度滿足規范要求與否,在回填完畢后,通過閉水和閉氣試驗檢查管道是否破損,如發現漏水段應及時更換管道。做為市政工程一項重點工序,溝槽回填一定要嚴格執行技術標準,做到回填一段合格一段,為以后路面裂縫、沉陷掃除隱患。
3 結束語
市政給水管道溝槽開挖及回填一定要嚴格按照設計和規范要求進行施工,加強施工中各個細節的質量控制,避免開挖過程中出現塌方等問題,認真做好回填工作,確保回填材料及回填壓實度達到要求,減少管道不均勻沉降量,為提高給水管道整體施工質量打下基礎。
參考文獻
[1]王峰.關于管道溝槽回填處理的體會[J].山西建筑,2010,36(12).
[2]鄭卓維.淺析市政給水管道的常見施工及預防措施[J].商業文化,2011(7).
[3]葉繼杰,徐光輝.軟土土質中管道溝槽開挖施工技術[J].山西建筑,2009,35(21).