市政道路排水工程施工技術(shù)分析

劉清源，唐松澤

（1.中冶華天工程技術(shù)有限公司，江蘇 南京 210019；2.南京森林警察學(xué)院，江蘇 南京 210023）

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)變得更為重要，市政道路工程項目的建設(shè)與日俱增。然而，在市政工程的建設(shè)中，因為排水管漏水、排水檢查井施工質(zhì)量不合格導(dǎo)致路面“局部掏空”的現(xiàn)象時有發(fā)生。因此，在市政工程的施工過程中，需要著重優(yōu)化排水管道、檢查井的施工質(zhì)量，不斷提升排水工程施工的整體效益。排水工程施工過程中掌握施工要點，做好施工過程控制，保證排水管道施工質(zhì)量。

本文主要針對銀川沈陽西路快速通道工程滿城北街～麗子園北街段（以下簡稱沈陽西路）管道檢測及排水工程施工中所發(fā)現(xiàn)的問題，提出相應(yīng)優(yōu)化對策。

1 項目背景

1.1 工程概況

沈陽西路起于滿城北街，止于麗子園北街上跨橋東側(cè)接地位置，樁號范圍為K0+000～K3+350，道路長3350m，紅線寬60m，道路等級為城市快速路。道路排水保留原有雨污水管道系統(tǒng)，并對少量影響管道進(jìn)行局部調(diào)整。

1.2 排水現(xiàn)狀

沈陽西路主線為一條現(xiàn)狀主干路，道路兩側(cè)非機動車道下雨污水管道已敷設(shè)完成。道路南側(cè)為高家閘溝水系，道路雨水就近排入高家閘溝。道路兩側(cè)存在部分現(xiàn)狀溝渠。

1.3 排水方案

1.3.1 雨水工程

主線段：保留現(xiàn)狀排水管道，根據(jù)道路側(cè)分帶寬度調(diào)整，同步微調(diào)雨水口位置，雨水口連接管適當(dāng)伸長或縮短。

互通段：被交路兩側(cè)現(xiàn)狀雨水管道廢除，道路中心線西側(cè)22.5m 處新建d800 雨水管，新建雨水管在終點接被交路現(xiàn)狀雨水管，交叉口接主線現(xiàn)狀雨水管相。高架橋設(shè)落水管，橋梁下敷設(shè)雨水收集井及管道，收集后排至兩側(cè)雨水管道。

匝道段：敷設(shè)d400-d600 雨水管，收集道路及部分東側(cè)地塊雨水，排入路側(cè)現(xiàn)狀d600 雨水管。

1.3.2 污水工程

主線段：現(xiàn)狀污水管道滿足規(guī)劃要求，維持現(xiàn)狀。

互通段：被交路現(xiàn)狀d800 污水管由于受橋梁結(jié)構(gòu)影響，依設(shè)計采用頂管施工向東遷移繞過橋梁及高擋墻構(gòu)筑物，避免結(jié)構(gòu)之間沖突，污水整體流向保持不變。

圖1 雨、污水管道平面圖

1.4 管道檢測

前期對項目及周邊進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，鑒于現(xiàn)狀排水管道較多、年久失修，需對該項目進(jìn)行管道現(xiàn)狀調(diào)查及管道內(nèi)窺檢測工作。本工程主要采用電視檢測（CCTV 檢測）、管道潛望鏡檢測（QV 檢測）等檢測方法了解管道運行情況、質(zhì)量情況、接入情況、結(jié)構(gòu)性缺陷情況、功能性缺陷情況。

2 排水工程施工中存在的問題及分析

對沈陽西路檢測報告及施工中所發(fā)現(xiàn)的問題總結(jié)如下：

2.1 污水支管非正常接入

在對本項目管道進(jìn)行內(nèi)窺檢測的同時，對管道內(nèi)支管接入情況進(jìn)行調(diào)查。經(jīng)檢查，存在支管未預(yù)留接口，支管接入時直接破壞井室結(jié)構(gòu)接入截污管；污水直接排入雨水管道；附近居民生活污水未接入截污管道，直接排入河道等現(xiàn)象。

對報告結(jié)果進(jìn)行分析，問題主要原因為部分污水支管為后期布設(shè)，未列入規(guī)劃范圍之內(nèi)，存在較多不規(guī)范現(xiàn)象。

2.2 管道滲漏現(xiàn)象

根據(jù)現(xiàn)場勘察，道路西側(cè)部分雨、污水管道布設(shè)時未通過增設(shè)檢查井（或暗井）來折線布設(shè)管道以適應(yīng)河道曲折的走向，而是直接通過管段弧線布設(shè)管道，導(dǎo)致管道接口處外側(cè)間隙增大，管道閉水效果較差，局部出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

造成排水管滲漏的原因有很多：比如選擇的材料不符合設(shè)計要求，在使用過程中出現(xiàn)管道裂縫，從而引起排水管道的滲漏；施工過程中由于施工人員操作不規(guī)范、管道與檢查井接口密封處理不好，也會造成滲漏現(xiàn)象。

2.3 檢查井破損

主線老路路段及被交路上垮橋接地段一些檢查井井室存在破損問題，同時存在井蓋掩蓋、破損、缺失等現(xiàn)象。

經(jīng)調(diào)查與分析，檢測井破損的主要原因有：1.排水井施工過程中測量人員在測量時出現(xiàn)偏差，或者為了避讓構(gòu)筑物，檢查井的位置出現(xiàn)了偏移從而導(dǎo)致地下管道坐標(biāo)發(fā)生了變化，進(jìn)而出現(xiàn)積水現(xiàn)象；2.在檢查井位置準(zhǔn)確的情況下，砌筑工人未能按照設(shè)計砌筑或者砌筑形態(tài)不規(guī)范導(dǎo)致排水管道檢查井井身出現(xiàn)質(zhì)量問題，從而影響到檢查井的使用效果；3.檢查井基礎(chǔ)未壓實，下沉不均勻?qū)е聶z查井與排水管道的接口密封性能出現(xiàn)問題，從而導(dǎo)致滲水現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2.4 回填土壓實度不合格

在對沈陽西路進(jìn)行施工驗收期間，排水管道回填壓實驗收過程中發(fā)現(xiàn)有些排水管道回填土壓實度不合格問題。

在回填土施工時，如果沒有將回填土進(jìn)行有效的壓實，或是沒有合理控制好回填土的含水量，都很容易引起沉降問題發(fā)生。而沉降問題的出現(xiàn)，不僅會使埋在地下的排水管承受荷載從而導(dǎo)致管體開裂，更會對管體的連接處造成破壞從而影響到連接處的密封性能。此外壓實度的不合格還會導(dǎo)致管井周圍路面的下沉，對于行車造成不利的影響。

2.5 管道結(jié)構(gòu)性缺陷

管道的結(jié)構(gòu)性缺陷包括破裂、變形、腐蝕、錯口、起伏、脫節(jié)、接口材料脫落、支管暗接、異物穿入、滲漏共10 種，管道結(jié)構(gòu)性缺陷指管道在外力或自然因素作用下管道本身結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，影響管道排水穩(wěn)定性的缺陷。

管段修復(fù)指數(shù)按下式計算：

式中：RI 為管段修復(fù)指數(shù)；F 為管段結(jié)構(gòu)性缺陷參數(shù)；K 為地區(qū)重要性參數(shù)；E 為管道重要性參數(shù)；T為土質(zhì)影響參數(shù)。代入相關(guān)參數(shù)并根據(jù)《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術(shù)規(guī)程》表10.3.5 管段修復(fù)等級劃分表來確定修復(fù)等級和修復(fù)建議。

經(jīng)檢測計算，管道狀況評價為：1.結(jié)構(gòu)有輕微缺陷（12 節(jié)），但結(jié)構(gòu)狀況基本不受影響，可不修復(fù)；2.結(jié)構(gòu)存在輕微缺陷，結(jié)構(gòu)狀況基本不受影響（14 節(jié)），但具有潛在變壞的可能，應(yīng)做修復(fù)計劃；3.缺陷嚴(yán)重（4節(jié)），結(jié)構(gòu)狀況受到影響，應(yīng)盡快修復(fù)；4.存在重大缺陷（4 節(jié)），損壞嚴(yán)重或即將導(dǎo)致破壞，應(yīng)立即修復(fù)；5.管道存在滲漏可能（18 節(jié)），建議做閉水試驗驗證。

2.6 管道功能性缺陷

管道的功能性缺陷主要包括沉積、結(jié)垢、障礙物、殘墻、樹根、浮渣共6 種病害引起的管道排水能力減小或喪失的病害。實質(zhì)上管道功能性缺陷主要問題即使排水管道擁堵。

管段修復(fù)指數(shù)按下式計算：

式中：MI 為管段養(yǎng)護(hù)指數(shù)；G 為管段功能性缺陷參數(shù)；K 為地區(qū)重要性參數(shù)；E 為管道重要性參數(shù)。代入相關(guān)參數(shù)并根據(jù)《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術(shù)規(guī)程》表10.4.5 管段養(yǎng)護(hù)等級劃分表來確定養(yǎng)護(hù)等級和養(yǎng)護(hù)建議。

經(jīng)檢測計算，管道狀況評價為：1.有輕微功能性缺陷（11 節(jié)），管道運行基本不受影響，宜安排處理計劃；2.管道過流受阻比較嚴(yán)重（9 節(jié)），運行受到明顯影響，應(yīng)盡快處理；3.管道存在滲漏可能（18 節(jié)），建議做閉水試驗驗證。

3 排水工程質(zhì)量控制的優(yōu)化對策

3.1 做好施工控制工作

（1）做好施工測量工作。嚴(yán)格地按照施工圖紙進(jìn)行施工，同時要加強對于雨水管的開挖范圍的測量，必須精準(zhǔn)定位管道安裝的高程，才能有效防止測量放線精準(zhǔn)性不高或測量放線位置不合理從而造成雨水管道施工質(zhì)量受到影響。

（2）做好材料檢測工作。材料品種、規(guī)格、質(zhì)量、性能等應(yīng)符合設(shè)計要求和國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場驗收；加強對材料的檢查，特別是要對管材外徑、壁厚等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的檢測，一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時進(jìn)行處理。

（3）做好管道敷設(shè)工作。管道埋設(shè)深度、軸線位置應(yīng)符合設(shè)計要求，允許偏差應(yīng)該符合相關(guān)驗收規(guī)范規(guī)定；管道敷設(shè)安裝必須穩(wěn)固，管道安裝后應(yīng)線形平直；管道與井室洞口之間無滲水漏水；盡可能避免臨時改線、支管接入情況發(fā)生。

3.2 做好排水溝槽開挖、回填工作

在溝槽開挖前要先對地質(zhì)情況和地下現(xiàn)有管線進(jìn)行詳細(xì)的勘探，本工程基坑開挖所涉及的土層主要為素填土、粉質(zhì)黏土、細(xì)砂層，基坑開挖深度＜5.0m。溝槽開挖完畢后必須經(jīng)有關(guān)人員驗槽后方可繼續(xù)施工。溝槽開挖應(yīng)確保溝底土層不受擾動，且不得超挖，人工清底?；觾?nèi)不得積水，須采取切實有效措施降低地下水位，降水深度保持在基坑底面500mm 以下，降排水措施必須待回填土完畢方可拆除.降水過程中不得擾動原狀地基.不得帶水施工，并注意周邊建（構(gòu)）筑物的安全，并應(yīng)對鄰近建（構(gòu)）筑物設(shè)置位移，沉降觀測點，若發(fā)現(xiàn)問題，立即采取措施，通知有關(guān)人員進(jìn)行處理。溝槽邊坡坡度由施工單位根據(jù)具體土層及鄰近建（構(gòu)）筑物情況而定。當(dāng)溝槽緊靠建（構(gòu)）物時，放坡不能滿足穩(wěn)定要求，應(yīng)采取相應(yīng)輔助措施。

結(jié)合沈陽西路的具體情況，采用相應(yīng)的對策。1.排水管道溝槽開挖對策如下：根據(jù)道路設(shè)計等級等因素要求管道基底回填料壓實系數(shù)不低于95%；管道基礎(chǔ)落在位于耕土層上段，需進(jìn)行地基處理，管道基礎(chǔ)底需超挖500mm，超挖部分采用1：1 砂石墊層換填至管道基礎(chǔ)底標(biāo)高，地基承載力不下小于100KPa。2.排水管道溝槽回填對策如下：采用天然級配砂礫或素土回填，最大粒徑小于31.5mm。溝槽回填時，槽內(nèi)不得有積水，不得回填淤泥、腐殖土及有機物質(zhì)，管頂500mm 內(nèi)不得回填大于40mm 的石塊、磚塊等雜物。自下而上，分層回填，兩側(cè)均衡上升。

3.3 做好排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷修復(fù)工作

排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷修復(fù)方式包括開挖修復(fù)及非開挖修復(fù)。開挖修復(fù)即使用挖掘器械開挖溝渠，在管道安裝、修復(fù)或置換完成后再回填溝槽，該修復(fù)方式施工技術(shù)簡單，適用于人口密度不高、施工場地寬闊、對交通的影響相對不重要的場地。非開挖修復(fù)技術(shù)是在地表不開槽的情況下探測、檢查、鋪設(shè)、更換或修復(fù)各種地下管道的技術(shù)。非開挖修復(fù)技術(shù)對環(huán)境、交通等影響極小，同時施工周期短、社會效益高。其中，排水管道非開挖修復(fù)依據(jù)修復(fù)范圍又可分為整體修復(fù)與局部修復(fù)。常用的整體修復(fù)技術(shù)主要包括內(nèi)襯法、纏繞法、折疊法、噴涂法、原位固化法、靜壓裂管法；常用局部修復(fù)技術(shù)主要包括注漿法、嵌補法、套環(huán)法。

本次沈陽西路道路、排水同期施工，本次管道病害修復(fù)對于破損嚴(yán)重需全段修復(fù)管段，主要采用開挖修復(fù)技術(shù)對管道原位進(jìn)行開挖換管，以恢復(fù)管道結(jié)構(gòu)性能及過水能力；針對管道中由于地形、設(shè)計、施工等原因可能存在管道滲漏現(xiàn)象、地下管線多且結(jié)構(gòu)破壞非常嚴(yán)重段，為避免修建管道后類似病害再次發(fā)生，可采用相關(guān)非開挖修復(fù)技術(shù)中的噴涂發(fā)及原位固化法解決管道滲漏問題。

3.4 做好排水管道功能性缺陷修復(fù)工作

城市排水管道功能性缺陷修復(fù)技術(shù)主要包括兩種：清洗和疏通。管道功能性缺陷修復(fù)方法主要有：水力沖洗、機械沖洗、人力疏通、竹片（玻璃鋼竹片）疏通、絞車疏通、鉆桿疏通。管道功能性缺陷僅涉及管道內(nèi)部運行狀況的受影響程度，具體采用哪種方法必須根據(jù)當(dāng)?shù)貥?gòu)筑物實際情況、管徑大小、管道存泥狀況和設(shè)備條件而定。

由于沈陽西路的排水管道淤泥沉積物并不多，但部分管段管道坡度較小，故對全管段采用機械沖洗，對部分擁堵管段配合絞車疏通，對DN ≥800mm 的大型管道進(jìn)行人力疏通。

3.5 做好閉水試驗工作

針對本工程存在的管道滲漏、功能及結(jié)構(gòu)缺陷等問題，須對排水管道進(jìn)行閉水試驗。閉水試驗是排水管道施工中的重點，施工時需要結(jié)合實際需求，實施相應(yīng)的閉水試驗方法進(jìn)行相應(yīng)的管道性能試驗。本項目采用的是封堵氣囊法。

因為本項目試驗段上游設(shè)計水頭不超過管頂內(nèi)壁，所以試驗水頭以試驗段上游管頂內(nèi)壁加2m 計算。從試驗水頭達(dá)規(guī)定水頭開始計時，觀測管道的滲水量，直至觀測結(jié)束，不斷向試驗管段內(nèi)補水，保持試驗水頭恒定。滲水量的觀測時間不得小于30min，滲水量的實際檢測結(jié)果必須控制在以下公式所規(guī)定范圍內(nèi)，才能按照相關(guān)規(guī)范要求確保閉水試壓過程的科學(xué)性和結(jié)果的合格性。

式中：q 為24h 閉水試驗所得到的滲水量的允許值，m/km，D為市政排水管道的內(nèi)徑取值，mm，根據(jù)施工設(shè)計報告選取。

4 結(jié)語

因市政道路的排水工程屬于地下隱蔽工程，故工程的實施會受到多種外界因素的影響。一旦工程質(zhì)量出現(xiàn)問題，道路路況和周邊居民的生活都會受到嚴(yán)重的影響。

本文針對沈陽西路管道檢測及排水管道施工中存在的問題進(jìn)行總結(jié)，對不同的環(huán)境情況下產(chǎn)生的排水問題，從做好施工控制、溝槽開挖及回填、管道結(jié)構(gòu)性和功能性修復(fù)、閉水試驗等工作出發(fā)，結(jié)合工程實際選用經(jīng)濟、合理的技術(shù)處理方案。同時，需建立完善的質(zhì)量控制體系，對排水施工進(jìn)行嚴(yán)格控制，優(yōu)化施工過程，提升市政道路排水工程的整體質(zhì)量，這是實現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一個重要保障。