市政排水工程中排水管道管材選用和施工要點(diǎn)探析

鐘 霖 張建男

(中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 518000)

市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)是現(xiàn)代化城市必不可少的重要基礎(chǔ)設(shè)施，既是城市排澇防洪、水污染防治的骨干工程，又是對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、居民生活質(zhì)量具有先導(dǎo)性、全局性影響的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。市政排水工程的質(zhì)量性與功能性是新時(shí)期衡量城市發(fā)展水平的重要指標(biāo)，而管道選材和施工工藝是影響市政排水工程質(zhì)量性與功能性的最直接因素，因此，在了解現(xiàn)階段常見排水管材類型及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)選材，明確和把控關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)的施工要點(diǎn)，對于提升市政排水工程建設(shè)質(zhì)量，推動城市現(xiàn)代化發(fā)展，提高居民生活環(huán)境狀態(tài)具有重要的意義。

1 市政排水工程常用管材類型及適用性分析

1.1 金屬管材

鑄鐵管、鋼管是目前市政排水工程中常用的金屬排水管材。這種類型的管材具有抗震性、抗?jié)B透性、抗壓性好，材料強(qiáng)度高、管節(jié)較長、接頭少等優(yōu)點(diǎn)。但缺點(diǎn)是管材成本較高且對防腐措施要求較高。因?yàn)殍T鐵管在長時(shí)間使用后，會有大量微生物附著在管材內(nèi)壁上，影響管道的通水能力，所以逐漸被新型塑料管材所取代，現(xiàn)階段應(yīng)用較少。相較于鑄鐵管，鋼管內(nèi)壁更加光滑、防腐性能更加出色，目前多用于鐵道倒虹管、排水壓力管道、污水廠構(gòu)筑物進(jìn)出管、穿河管道等位置[1]。

1.2 混凝土管材

混凝土管材具有造價(jià)低、抗壓強(qiáng)度高、易于施工、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，在我國農(nóng)田水利建設(shè)、市政排水工程、工礦企業(yè)建設(shè)中被大量使用，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。但這類管材的缺點(diǎn)是抗?jié)B性、抗腐蝕性較差，粗糙的管材內(nèi)壁使得水流阻力較大，管水流速較慢，同時(shí)管材自重大、體積大、管長較短，不但施工過程中搬運(yùn)難度較大，而且管道接口多，滲漏現(xiàn)象明顯。此類管材直徑普遍超過300mm，因此適用于大埋深、大管徑的排水管道工程，同時(shí)，為最大程度削弱接口滲漏現(xiàn)象，通常采用平口式、企口式、承插式的接口形式。隨著市政排水工程復(fù)雜程度和實(shí)際需求的不斷提高，對大口徑排水管道的需求愈發(fā)凸顯，因此未來混凝土管材仍會是市政排水工程的主要管材之一。為了彌補(bǔ)混凝土管材抗腐蝕性差、管水流速慢的弊端，PVC內(nèi)襯技術(shù)逐漸應(yīng)用于大口徑混凝土管材的生產(chǎn)中[2]。

1.3 塑料管材

塑料排水管材普遍具有抗腐蝕性、抗震性、柔韌性、耐久性出色，內(nèi)壁光滑、阻力系數(shù)小，自重輕、管節(jié)長、接頭少、搬運(yùn)和施工便捷等優(yōu)勢。現(xiàn)階段市政排水工程中廣泛使用的塑料管材主要有以下三種類型。①硬聚氯乙烯管(U-PVC)，此類管材具有良好的密閉性，能夠有效抑制有毒、有害氣體的外泄，環(huán)保效用突出。為解決此類水管抗壓強(qiáng)度較低，材質(zhì)較脆，不能應(yīng)用于重荷載區(qū)域排水工程的弊端，在工程建設(shè)過程中，通常會選用鋼塑復(fù)合纏繞管或徑外加筋管。②高密度聚乙烯管(HDPE)，相較于U-PVC管材，其抗沖擊性、耐腐蝕性、耐熱性、耐磨性、隔熱性、抗?jié)B透性、耐快速干裂性更出色，但造價(jià)也會更高。③玻璃鋼夾砂管(RPM)，這類管材內(nèi)外增強(qiáng)層為高強(qiáng)度的玻璃鋼材質(zhì)，芯層以樹脂和石英砂為主，用來提升管材的整體剛度，最后在管材內(nèi)壁輔以耐腐蝕性較強(qiáng)且具有一定韌性的內(nèi)襯層，從而構(gòu)成了半柔半剛的復(fù)合管壁結(jié)構(gòu)。基于獨(dú)特的管壁結(jié)構(gòu)，此類管材具有管壁略厚、環(huán)剛度較大、抗壓強(qiáng)度高、接口承壓能力出色等優(yōu)點(diǎn)。RPM管材的缺點(diǎn)是低溫環(huán)境下材料容易變脆，抗壓強(qiáng)度顯著下降，因此，寒冷地區(qū)使用此管材時(shí)，應(yīng)做好管道保溫措施[3]。

2 市政排水工程施工要點(diǎn)分析

2.1 溝槽開挖階段施工要點(diǎn)

在進(jìn)行市政排水工程溝槽開挖施工時(shí)，施工單位應(yīng)注重對以下施工要點(diǎn)的把握。①開挖前應(yīng)全面深入了解施工圖紙，結(jié)合施工圖紙熟悉工程全貌，明確管線走向、管道總長度、管材參數(shù)要求、開挖位置地形地貌、周圍環(huán)境、地下管線等信息，制定出最科學(xué)的溝槽開挖方案。②在新、舊排水管道銜接處，必須對原始管道高程和位置進(jìn)行核對。③開挖過程中，嚴(yán)格按照施工規(guī)范控制溝槽邊坡率，若遇到不良地質(zhì)，需及時(shí)進(jìn)行技術(shù)分析，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整或重新制定施工方案。④開挖階段應(yīng)做好溝槽降水措施，若上質(zhì)條件適宜，優(yōu)先選用集水井排水法或明溝排水法進(jìn)行降排水。⑤施工過程中，應(yīng)對溝槽周圍地面水進(jìn)行科學(xué)的節(jié)流和導(dǎo)流處理，避免發(fā)生地面水倒流、回滲問題。⑥為降低地面堆荷對溝槽的破壞，施工堆土應(yīng)原理溝槽。若采用人工開挖的形式，堆土距槽口邊緣不得小于0.8m，堆土高度不得高于1.5m。⑦機(jī)械開挖時(shí)，挖掘深度保持在標(biāo)高以上20～30cm處，然后進(jìn)行人工挖掘。施工過程嚴(yán)禁出現(xiàn)超挖現(xiàn)象。⑧溝槽開挖完畢后，立即開展基礎(chǔ)管道施工。若管道雨水浸泡，應(yīng)槽底浮泥產(chǎn)出干凈并將溝槽水分排干，再開展基礎(chǔ)管道施工[4]。

2.2 管道基礎(chǔ)施工技術(shù)要點(diǎn)

管道基礎(chǔ)施工需要做好以下施工要點(diǎn)把控。①結(jié)合實(shí)際施工環(huán)境，對施工方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，確保方案的科學(xué)性和可行性。②嚴(yán)格按照施工規(guī)范對混凝土澆筑作業(yè)的過程和質(zhì)量及逆行把控。③混凝土鋪攤環(huán)節(jié)，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)牢固度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的檢控，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。④在管道底部鋪設(shè)中粗砂墊層，并保證墊層壓實(shí)密度大于90%，厚度≥200mm，承載力≥1000kPa且石子含量≤10%，平均粒徑≤10mm。

2.3 安裝與鋪設(shè)階段施工要點(diǎn)

安裝鋪設(shè)施工環(huán)節(jié)需要做好以下施工要點(diǎn)把控。①施工前對管材質(zhì)量、參數(shù)進(jìn)行抽檢和審核，確保所用材料完全復(fù)合設(shè)計(jì)要求。②對溝底標(biāo)高、墊層厚度進(jìn)行嚴(yán)格檢查。③使用穩(wěn)定可靠的吊裝機(jī)械進(jìn)行下管，確保下管過程的平穩(wěn)性，避免管材與溝壁或槽底發(fā)生激烈碰撞。同時(shí)嚴(yán)禁采用串心吊裝，必須設(shè)置2個(gè)以上吊點(diǎn)。④應(yīng)按照“先下游后上游”的順序進(jìn)行管道鋪設(shè)。安裝過程中，實(shí)時(shí)調(diào)整管節(jié)高程和中心，每段管節(jié)安裝完畢后需要復(fù)測安裝效果，合格后方可進(jìn)行下道工序施工[5]。

2.4 溝槽回填階段施工要點(diǎn)

溝槽回填階段需要做好以下施工要點(diǎn)把控。①排水管道安裝完畢且相關(guān)檢測全部合格后，應(yīng)立即進(jìn)行溝槽回填作業(yè)。②必須在干槽狀態(tài)下進(jìn)行回填作業(yè)，若溝槽中存有積水，必須將積水排凈，才可進(jìn)行溝槽回填。③為提高回填密實(shí)度，應(yīng)采用分層回填和夯實(shí)的方式進(jìn)行溝槽回填，同時(shí)保證每層回填高度≤0.2m，且回填土中沒有粒徑大于40mm的塊石。④以管頂上方0.5m為界限，以上部位應(yīng)采用機(jī)械回填，以下應(yīng)采用人工回填。回填時(shí)應(yīng)從管道軸線兩側(cè)同步回填。機(jī)械回填時(shí)，機(jī)械不得穿越管道或行走在管道上[6]。

3 結(jié) 語

綜上所述，為提高市政排水工程的質(zhì)量性、功能性與耐久性，建設(shè)和施工單位應(yīng)全面掌握現(xiàn)階段常見的排水管道管材類型，熟悉各自的優(yōu)劣勢，從而根據(jù)實(shí)際需求科學(xué)合理的進(jìn)行選材，從材料的角度最大化提升工程建設(shè)的質(zhì)量性與科學(xué)性。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)、施工要點(diǎn)的把控，從施工技術(shù)的角度，提升工程建設(shè)的規(guī)范性，這樣才能最大化發(fā)揮出市政排水工程的作用和價(jià)值，切實(shí)推動現(xiàn)代化城市發(fā)展以及居民生活質(zhì)量提高。