孫通通
(濟南城建集團有限公司,山東 濟南 250000)
城市污水管網作為市政基礎設施的重要組成部分之一,污水管網的規劃布置和施工水平是一個城市基礎設施發展的重要指標。城市污水管道工程具有以下特點:第一,污水管網線路長、分布廣。城市污水管道包括室內外污水管道、污水泵站及壓力管道、污水廠、出水口及事故排出口等組成部分,沿線管道線路較長、分布廣。第二,污水管道管料、規格較多。污水管道有混凝土類管道、金屬類管道和化學建材類管道,規格也根據不同使用目的選擇,不同的材質規格的管道價格相差較大,對施工成本有較大的影響。第三,污水管道埋深較深。由于污水排放中最為常用的手段,是依靠管道傾斜坡度重力自流,因此污水管道(尤其是污水主干管)埋深較深。第四,工程施工較為復雜。由于地下空間給水、通訊等管線網絡縱橫交錯,施工環境復雜,此外污水管道施工中可能包括降水、溝槽開挖安管或不開槽安管、檢查井等砌筑、管道功能性實驗等工程,涉及技術較多。
在進行市政道路工程的污水管道施工時,其施工難度比較高且交付工期與施工質量也很難得到有利的保障。這主要是因為污水管道項目雖然技術工藝方面比較簡單,但同時施工場地大多是在具有復雜環境和人口眾多的市區,地下電纜分布也比較復雜,在此施工背景下,施工安全和施工質量就受到很大的限制。綜合市政工程污水管道項目現狀,以下問題是比較容易發生的。首先,井蓋和鐵爬梯在安裝方面未嚴格按照標準進行,施工質量和外觀方面都存在很大的質量問題,檢查井有下沉和變形的現象。其次,立面位置存在積水以及倒坡問題,這些問題的產生是因為測量積水工作時出現差錯,施工方法不當導致管道的位置發生偏移進而引起原有的建筑物出現偏移的現象。然后,施工使用的填充材料在質量方面不符合施工標準要求,在壓實回填土的時候,選用的機具不符合施工要求,含水量偏低或偏高,這些問題都會對壓實的效果造成不利影響,引起嚴重沉降。最后,管道存在嚴重程度不一的漏水問題,這主要是因為基礎下沉的時候不均勻,閉水試驗的結果不合格,在封堵閉水端頭位置的時候不夠嚴密,井體的施工水平較差。
市政工程污水管道分為開槽施工和暗挖施工兩大類,目前國內外比較常用的是開槽鋪設預制污水管的方法,暗挖施工工程常用的施工技術為水平導向鉆法、夯管法等。
開槽施工技術是在地表、道路上進行開挖和支護,在溝槽內進行污水管道安裝,該方法在污水壓力管道施工中使用較多。該技術包含土方開挖、地基處理、安管、回填等工序。開槽施工適用于管道設計埋深較淺、交通條件允許的工程,開槽施工的優點是開挖和運輸開挖土體方便,缺點是地面受損,在道路上施工時,會影響交通通行,對于在道路上開挖還需要恢復開完路面,且施工周期較長,施工容易受天氣影響。
水平定向鉆施工技術是油田定向鉆進技術和公路打孔技術的結合。該施工方法主要靠水平定向鉆機完成,水平定向鉆機的組成包括鉆機系統、導向系統、動力系統、泥漿系統及相關輔助機具。采用水平定向鉆機施工方法進行污水管道穿越施工的技術原理為:嚴格按照設計的穿越曲線,精準地鉆一個導向孔,將導向孔來回進行擴寬孔徑,孔徑擴寬后牽引待安裝的管材沿著已經擴寬的導向孔進行拖拉,穿越地下完成污水管道安裝。水平定向鉆施工技術的適用范圍為:除了有含水地層和有砂卵石的地層都可以運用,適合在城市道路、鐵路和河流等不宜開挖地段的穿越工程中使用,在建筑物底端可以穿越,特別適用于管徑300~1000mm且相對距離較短的柔性污水管道施工。該技術的優點為施工速度快周期短,安全性高、環保、成本較低,對地表干擾較少,污水管道變形小。缺點是控制精度相對較低,只適用于柔性管道施工,且在含水地層和砂卵石地層使用有困難。
夯管施工技術是指利用夯管錘按照設計軸線將鋼管道直接夯入地層,其工作原理為在壓縮空氣或液壓油驅動下而產生一定沖擊力的夯管錘,直接作用于鋼管尾端,通過前端的鋼質切削管頭切入土體,鋼管內暫時留有土芯,待管道按照要求夯入目標位置后,拆除切削管頭,再用螺旋鉆桿、高壓水射流、壓縮空氣、人工陶土等方法將土芯去除,實現管道安裝[5]。夯管法適用于200~1800mm的鋼管污水管道安裝施工,尤其適用于城鎮區域下穿較窄道路的污水管道施工,在含水層和砂卵石底層施工較為困難。其優點是設備較簡單、操作維修方面、成本低、施工速度快,缺點是由于管材需要承受較大的錘擊力,所以僅限鋼制污水管道施工,且一般要求使用無縫鋼管,其施工距離相對于其他方法最短,一般在80~150m。
市政污水管道是城鎮基礎設施之一,該工程關乎民生,也是加強城市環境保護、生態文明建設的一項重要工程。由于市政污水管網的施工屬于地下隱蔽工程,且較多集中分布于市區,施工環境較為復雜,受地下管線、交通、天氣等影響,因此應該根據具體情況選擇不同的施工技術,然后做好各工序的質量管理,提高工程質量。