于良
(北京碧水源科技股份有限公司,北京 102200)
從當前市政給排水管道布置設計的整體情況來看,盡管隨著技術水平的不斷提高,市政給排水管道布置設計也取得了較好的成效,但按照較高的標準和要求來看,個別市政給排水管道布置設計仍然存在很多不足之處,在一定程度上影響了市政給排水工程的有效性。有的不注重市政給排水管道布置設計的科學性建設,特別是在設計的過程中不注重從城市功能入手,同時也缺乏立體化和全方位,設計站位不高,整體設計缺乏50 年乃至100年規劃,導致市政工程給排水設計受到一定的局限,遇到雨季,極易出現災害;有的則存在市政給排水管道布置設計缺乏協調性的問題,特別是在具體的實施過程中沒有進行深入調查研究和分析論證,而且不注重將信息技術等應用于市政給排水管道布置設計當中,導致市政給排水管道布置設計的整體功能不夠到位,對城市的支撐作用比較有限,甚至出現了缺乏融合性的問題,施工之后才發現一系列問題,造成了較大的經濟損失;有的在開展市政給排水管道布置設計的過程中缺乏系統性,特別是沒有對城市道路、基礎設施以及城市住宅等進行綜合考慮,市政給排水管道布置設計缺乏戰略性,給未來城市發展造成了一定的不良影響。
(1)分流制式排水系統。該系統主要指的是對于生活污水,城市降水以及工業廢水等相關污水,通過獨立的管道進行有針對性的分別排放,這樣能夠針對水資源進行更有效的優化處理。除此之外,進一步結合城市降水分流的差異,把這種分流制式排水系統分成完全分流制和不完全分流制。完全分流制主要指的是把生活污水和工業廢水一同排放,而我們所稱之為的不完全分流制系統主要是利用管道把城市的降水進行有效排放。從成本的角度來考慮,可見,完全分流制不具備相對應的經濟性合理性,所以在實際的管道布置設計過程中更有效的應用不完全分流制系統。(2)合流制式排水系統。該系統主要是在給排水管道布置設計的過程中,把城市污水進行匯集和融合,使其導流到一套排水渠道中一同排出,這種排出形式在實踐的過程中會造成很大程度的水資源污染問題,除了在某些老舊的城區進行應用之外,這種方法基本上已經被淘汰。然而,在具體的管道布置設計過程中,可以以此為基礎,在合流制排水系統的相關優勢基礎上,在城市的河岸建設相對應的排水總干渠,以此就可以進一步延伸出一種截流式合流制式排水系統。該系統可以匯聚城市的污水,然后把它輸送到污水處理廠進行科學合理的處理和凈化,這樣能夠在更大程度上有效處理污水,使污水實現二次利用,以此更有效地保護生態環境。
設計人員需要對排水管網覆蓋范圍內的基礎條件形成準確的認識,包含區域內的地形地勢、水文條件、污水處理廠的建設位置及其運行水平等,并對污水進行合理規劃,形成特定的類別,以便在建成使用后可以高效排水。現階段,較為常見的排水管網布置方式有三種,即正交式、平行式、截流式,各自的適用范圍以及應用特點均有所不同。(1)正交式。適用于地勢比較傾斜于水體的地區,此時管網可以沿垂直于水體的方向設置,形成了正交的位置關系。在正交式排水管網中,所用管道的干管徑長以及長度均較小,可減少管材的使用量,降低在此方面的成本投入,污水排放效率較高。為避免污染問題,不宜將其用于污廢水的排放中,較為合適的是用于雨水的排放。(2)平行式。適用于地勢傾斜較大于河流方向的地區,從布置角度分析,其呈斜角的方式設置,此時可削弱管道所受的沖擊力。在應用平行式排水管網布置方式時,主要考慮城市的道路交通網的形態,應形成相適應的關系。(3)截流式。以正交式排水管網布置方式為基礎,進一步沿著河岸再次鋪設,形成更為豐富的排水系統,以便將污水高效排放至指定的污水廠。
施工人員在正式開展工作前,應提前做好施工準備,預判施工中的重點與難點,使施工能夠有條不紊地進行工作。具體的施工準備工作主要包括以下三個方面:現場調查、觀看設計圖紙和測量放線。施工人員需要深入分析施工圖紙,在進行施工時需要結合實際情況,與監理方設計方施工方進行有效的技術交底會議,并及時了解工程環境、施工地貌以及工作地形。施工人員應明確管道的全線長度、每段管道的直徑以及坡度,并對重點位置進行標記。同時,影響市政道路排水管道施工因素比較多,施工人員在進行現場調查環節時,需要詳細記錄存在的問題,并探尋出有效的排除故障方法。最后,施工人員在施工之前需充分認知現場的交通情況以及地形,提前考慮道路以及管線之間的交叉,避免日后遇到問題出現束手無策的情況。
為提高市政給水管道圖紙的設計質量,要求相關的設計人員不僅要掌握施工圖紙的基本繪制要求,還需具備一定的施工材料應用基礎理論,這樣才能大大增加設計圖紙與給水管道工程施工的切合度。此外,設計人員需加強施工材料的管理和調研工作,慎重考慮施工方提出的材料信息,并嚴格安裝工程施工的技術要求確定給水工程的尺寸標準及結構數據等,以此減輕施工的壓力,避免出現施工返工影響工程進度的問題。在完成圖紙設計交付后,工程監理和造價單位需結合給排水工程的管道施工情況,核算項目成本及統籌材料類目和數量;開發商與施工方協調好工程各節點及管線的鋪設路徑,進而與交通部門協調施工前的隔離工作,進而才能進一步規劃施工周期以及后續工作。在管道施工的過程中需要大量的原材料,為提高材料采購的標準,需要選取質量高,且運用性價也較高的綠色材料。為此,還需做好核查材料供給單位的生產資格,避免使用不符合施工質量要求的原料,進而保障給排水管道施工的安全。
測量放線工作須在清除地面障礙物工作完成后進行。施工放線是給排水管道工程施工的前提,其重要性不言而喻。針對不同工期情況,若工期充足,可分步進行;若工期短,施工單位要盡快組織完成施工作業。施工單位要精準確定管路的起點、轉折點和終點,在放線前利用電腦繪出工程中線圖,而后根據管線距中樁的距離計算出各個井位的坐標,從而利用全站儀進行現場放置各個井位。為保證工程施工安全,管溝、檢查井開挖過程中要充分考慮中心線及邊坡系數等因素。
在開工之前需要對施工圖紙進行認真的分析,根據圖紙上面的標準要求和工藝進行施工,施工過程中的各類參數數據需要仔細的檢查并核對。在開挖之前要根據土壤的基本情況選擇合適的挖去方式。對于黏土、粉質黏土類,開挖深度小于等于3 米時,可以選擇放坡開挖;大于3 米時,應采用支護開挖。在一些管道鋪設比較深的地方可以采用梯形的挖掘方式。在地質條件比較差的環境下,首先應與設計單位聯系,摸清楚地質情況。有時會存在輕微的滑坡現象,如果是存在較少地下水,需要挖掘一個混合的溝槽進行排水。對于需要采用設備進行挖掘工作的地質環境,首先需要在下面提前留下一個保護層,保護層的大小一般在30 厘米左右。在挖掘活動的初始階段,需要根據氣溫的變化情況進行施工,盡量不要讓基槽遭到浸泡。當基地出現巖石的時候,就需要根據實際增加挖掘的深度;當溝渠的下面存在軟基或者是其他物體時,要根據真實報告情況制定出科學合理的解決辦法;例如,如果是遇到淤泥,就需進行換填。當地下水位增加的話,就需要進行排水工作,要保證水位不能過高,避免出現浮管的問題。而且,一定要避免讓基槽長時間的處于外界環境當中,這會影響到基槽的穩定性和工程可靠性。
為了對管材安裝效果提供保障,應對管材種的裂縫及沙眼問題進行嚴密檢查,一旦發現有管材存在上述問題,需要更換管材。管材安裝時,需要施工人員對照管材中心線和邊線參數,為施工與工程設計的參數一致性提供保障,因承載力通常是管道自身具備的特征,一旦管道自身承載力與施工要求不符,則需要立即更換。完成基底處理操作的后期、應把墊層鋪設工作積極開展,此工作完成之后方可安裝管道。管道安裝時,針對管材進行吊裝的過程如果需要使用機械設備,則安排專業人員進行指導。此外,還應該從專業化角度處理管道接頭,為灰縫飽滿及混凝土現澆密實性提供保障。從檢查井施工角度來說,應全面檢查檢查井線路及管道分布情況,使得給排水系統和其他系統之間沖突現象的發生得以有效避免,同時把井內配水系統安全防護工作做好,確保管道滲漏水問題得以有效避免。
在完成管道安裝后,施工人員應立即開展閉水試驗,但需注意在實驗前應嚴格檢查管道、溝槽及關口接口情況。同時閉水實驗通常應反復進行3-4次,以保證實驗結果的準確性;若實驗中出現管材或管材接縫滲漏現象,則需做好標記,仔細檢查明確滲漏點,從而進行相應處理。在水試驗合格后,則需及時進行傍管混凝土回填處理,回填前則需徹底清理基地雜物、垃圾,以防因滲入填方區地表水而影響施工質量;此外,在回填時還應緩慢夯實管道兩邊的材料,以確保回填的密實度,保證回填質量。
在完成市政給排水管道施工后,應及時進行溝槽回填,以防溝槽坍塌,從而恢復施工場道路交通情況。在溝槽回填環節則應加強對回填土圖紙控制的重視,避免使用淤泥土、粘土、腐殖土、細砂等。同時應合理控制回填土厚度,保證石屑等回填到管頂以上40cm 處,管溝回填時每層高度應控制在20cm 內,避免管道移位。此外,應保證回填土密實度,在管底基礎部位到管頂70cm 以下的范圍應以人工方式回填,70cm 以上的部位可以機械回填。
盡管從總體上來看,絕大多數市政給排水管道布置設計都具有一定的有效性,而且也取得了較大的進步,但仍然存在很多不到位的方面,制約了市政給排水管道布置設計的可持續發展。這就需要深刻認識到市政給排水管道布置設計及技術創新的積極作用,特別是要運用系統思維和創新理念,著眼于解決市政給排水管道布置設計及技術措施存在的突出問題,重點要在突出市政給排水管道布置設計科學性、強化市政給排水管道布置設計協調性、抓好市政給排水管道布置設計系統性等方面努力,推動市政給排水管道布置設計步入良性發展軌道。