李龍釗
廣東省基礎工程集團有限公司(510620)
伴隨著城市化進程的不斷加快,市政工程項目趨于完善,以污染控制和流量控制為核心的給排水管道工程逐漸形成。然而,針對市政管網體系內十分重要的雨水管網,其設計施工仍存在一定問題,容易導致雨季來臨時的城市內澇現象。對此,結合工程實例對市政雨水管網改造施工技術進行研究,其目的在于提升市政雨水管網的設計科學性,保障城市建設的穩定運行。
文章以某雨水管網改造項目為例進行研究,該項目共分為四個路段,為方便研究,將其標識為A路段、B路段、C路段和D路段??紤]到雨水管網改造主要受氣候因素影響,通過前期現場勘察和了解該地區的氣候條件。該施工區域屬于亞熱帶海洋性氣候,年降雨日為137.2d,年平均降雨量為1993.70mm,其中5-9月降水集中,降雨量合計為年降雨量的77%。5、6、8月降水量均大于300mm,6月降雨量最多,達361.9mm。同時,夏季多受臺風影響,易出現暴雨、大風天氣,年暴雨日為10.5d,4-10月暴雨日數合計為年總數的97%。此外,年平均雷暴日數為64.2d,5-9月出現雷暴天氣最為頻繁,達85%。其中8月雷暴日數最多,有13.1d。
目前,該工程A路段雨水管(渠)尺寸為D800~2.0×1.5m,但由于受到道路建設及工業區施工影響,排水管渠破損問題較為嚴重,容易在雨季來臨時出現管道堵塞問題。同時,包括B路段、D路段在內的區域雖設有完整的雨水管道系統,能夠在雨季來臨時滿足市政排水需求,但仍存有檢查井沉降、雨水口損壞等問題,因此難免會影響管道系統的排水能力,存在暴雨天氣時路面水浸的風險。此外,C路段不具備雨水系統,時常出現道路積水問題。
根據該工程所在區域的市政專項規劃,在結合現場前期勘察和研究雨水管網相關資料的基礎上,針對四個路段的雨水管網進行改造。其改造方案設計見表1。
應注意的是,雨水管網改造不應影響污水、電力、通信等其他管線,因此,應事先對施工區域內的管線情況進行勘測,并建立管線保護措施。其中,在污水管道和電力管線方面,雨水管網改造不會涉及污水管道,故不予考慮。在通信管線方面,B路段通信電纜位于道路北側綠化帶內,距離舊雨水管渠距離較近,因此在拆除舊雨水管渠時,應注意對局部通信線纜進行施工保護,以避免雨水管網改造影響區域通信安全與質量。
在本工程雨水管網改造中,應遵循雨污分流原則,隔離雨水管道與污水管道。同時,應充分利用地形優勢,采用順坡排水模式和多出口排放方式,從而就近、分散排水,提高排水效率,增強暴雨天氣下雨水管道的排水能力。應避免出現管徑過大或埋深過深問題,以免增加不必要工程成本。為減少土方工程量,應設置雨水管渠坡向與道路保持一致[1]。
根據工程所在區域的市政專項規劃,不同路段雨水管渠的管位、管徑、規模存在一定差異,具體見表1。而在施工過程中,應結合管線標準橫斷面圖進行施工。

表1 雨水管網改造方案
本工程雨水管道采用II級鋼筋混凝土管,使用橡膠圈接口,并借助鋼筋混凝土結構設計雨水渠,以此形成完整的雨水管網。
在管渠基礎施工及回填作業中,管腔至管頂以上500mm采用石屑回填,且管溝回填從管底基礎部位至管頂以上500mm范圍內以人工回填方式進行作業。對II級鋼筋混凝土管的使用時,需增加混凝土基礎。同時,對雨水渠的施工,以石屑墊層作為基礎,其他部分采用素土分層回填[2]。
采用偏溝式磚砌雙箅雨水口或偏溝式磚砌四箅雨水口,其中道路標準段使用雙箅雨水口,其連接管徑為D300。交叉口及特殊路段使用四箅雨水口,其連接管徑為D400,且必須設置于交叉口的最低處。采用球墨鑄鐵材質承擔雨水口箅子并且機動車道雨水篦使用D400,荷載不小于400kN,非機動車道雨水篦采用C250,荷載不小于250kN。此外,應針對雨水篦設置防盜措施,以免出現丟失問題。
對于雨水井的設置,一般應采用鋼筋混凝土圓形雨水檢查井。其中,當雨水管道直徑≤D600時,采用φ1000mm雨水檢查井。當雨水管道直徑>D600但≤D1000時,采用φ1500mm雨水檢查井。同時,應對工程中涉及的所有雨水井均設置防墜樓措施,并借助預制裝配式鋼筋混凝土承擔檢查井井筒材料。而對于檢查井內部的踏步,應使用塑鋼踏步。
對于雨水管道井蓋的設計,應根據《檢查井蓋》(GB/T23858—2009)的規范要求進行設置。其中,針對位于機動車道上的檢查井,應采用加重型球墨鑄鐵材料井蓋,其類別為D400,試驗荷載應高于400kN,且具備防盜防噪功能。針對其他位置的檢查井,應采用重型球墨鑄鐵材料井蓋,其類別為C250,試驗荷載應高于250kN,且具備防盜防噪功能。此外,在井蓋設置過程中,應針對雨水管道檢查井井蓋進行清楚標識,即標注有“雨”的字樣,以免出現雨污混接的問題[3]。
在檢查井設置完成后,對檢查井周邊進行鋼筋加固處理。其中,除了應完全分開脹縫與路面板塊外,還應針對檢查井周圍設置防裂鋼筋,以提升檢查井的穩固性。
對于雨水管網改造過程中涉及的舊路面拆除問題,采用挖掘機挖除與人工整平相配合的方法,并設置排水設施,以免路槽積水,影響路基質量。同時,在人工整平后,以壓路機和電動夯進行碾壓,達到最大壓實度。
在對新管網所在區域進行土方作業時,應合理確定開挖順序,采用分段分層原則進行土方作業。當土方開挖接近地下水位時,應先完成標高最低處的挖方,以便在該處集中排水。若現場有條件堆放土方,可將開挖后的土方妥善保存,以用于舊管道位置的土方填充。
在土方填充過程,每層回填土均應夯打三遍。在回填土填充過程,應檢查回填土內是否存有雜物,且應控制回填土的含水量。其中,可采用翻松、晾曬等手段控制回填土水分。
對于大量土方,使用加蓋雙橋汽車進行運輸,并設置專人進行指揮,以免施工現場出現意外,或出現土方污染環境問題。
雨水管網是市政管道體系的重要組成部分,是確保城市正常發展的基礎工程。因此,應充分掌握雨水管網施工的各個技術要點,嚴格控制路面拆除、土方開挖、土方填充以及土方運輸,以此提升雨水管網設計施工質量,確保市政管道的排水能力,推動城市建設的持續健康發展。