孙通通
(济南城建集团有限公司,山东 济南 250000)
城市污水管网作为市政基础设施的重要组成部分之一,污水管网的规划布置和施工水平是一个城市基础设施发展的重要指标。城市污水管道工程具有以下特点:第一,污水管网线路长、分布广。城市污水管道包括室内外污水管道、污水泵站及压力管道、污水厂、出水口及事故排出口等组成部分,沿线管道线路较长、分布广。第二,污水管道管料、规格较多。污水管道有混凝土类管道、金属类管道和化学建材类管道,规格也根据不同使用目的选择,不同的材质规格的管道价格相差较大,对施工成本有较大的影响。第三,污水管道埋深较深。由于污水排放中最为常用的手段,是依靠管道倾斜坡度重力自流,因此污水管道(尤其是污水主干管)埋深较深。第四,工程施工较为复杂。由于地下空间给水、通讯等管线网络纵横交错,施工环境复杂,此外污水管道施工中可能包括降水、沟槽开挖安管或不开槽安管、检查井等砌筑、管道功能性实验等工程,涉及技术较多。
在进行市政道路工程的污水管道施工时,其施工难度比较高且交付工期与施工质量也很难得到有利的保障。这主要是因为污水管道项目虽然技术工艺方面比较简单,但同时施工场地大多是在具有复杂环境和人口众多的市区,地下电缆分布也比较复杂,在此施工背景下,施工安全和施工质量就受到很大的限制。综合市政工程污水管道项目现状,以下问题是比较容易发生的。首先,井盖和铁爬梯在安装方面未严格按照标准进行,施工质量和外观方面都存在很大的质量问题,检查井有下沉和变形的现象。其次,立面位置存在积水以及倒坡问题,这些问题的产生是因为测量积水工作时出现差错,施工方法不当导致管道的位置发生偏移进而引起原有的建筑物出现偏移的现象。然后,施工使用的填充材料在质量方面不符合施工标准要求,在压实回填土的时候,选用的机具不符合施工要求,含水量偏低或偏高,这些问题都会对压实的效果造成不利影响,引起严重沉降。最后,管道存在严重程度不一的漏水问题,这主要是因为基础下沉的时候不均匀,闭水试验的结果不合格,在封堵闭水端头位置的时候不够严密,井体的施工水平较差。
市政工程污水管道分为开槽施工和暗挖施工两大类,目前国内外比较常用的是开槽铺设预制污水管的方法,暗挖施工工程常用的施工技术为水平导向钻法、夯管法等。
开槽施工技术是在地表、道路上进行开挖和支护,在沟槽内进行污水管道安装,该方法在污水压力管道施工中使用较多。该技术包含土方开挖、地基处理、安管、回填等工序。开槽施工适用于管道设计埋深较浅、交通条件允许的工程,开槽施工的优点是开挖和运输开挖土体方便,缺点是地面受损,在道路上施工时,会影响交通通行,对于在道路上开挖还需要恢复开完路面,且施工周期较长,施工容易受天气影响。
水平定向钻施工技术是油田定向钻进技术和公路打孔技术的结合。该施工方法主要靠水平定向钻机完成,水平定向钻机的组成包括钻机系统、导向系统、动力系统、泥浆系统及相关辅助机具。采用水平定向钻机施工方法进行污水管道穿越施工的技术原理为:严格按照设计的穿越曲线,精准地钻一个导向孔,将导向孔来回进行扩宽孔径,孔径扩宽后牵引待安装的管材沿着已经扩宽的导向孔进行拖拉,穿越地下完成污水管道安装。水平定向钻施工技术的适用范围为:除了有含水地层和有砂卵石的地层都可以运用,适合在城市道路、铁路和河流等不宜开挖地段的穿越工程中使用,在建筑物底端可以穿越,特别适用于管径300~1000mm且相对距离较短的柔性污水管道施工。该技术的优点为施工速度快周期短,安全性高、环保、成本较低,对地表干扰较少,污水管道变形小。缺点是控制精度相对较低,只适用于柔性管道施工,且在含水地层和砂卵石地层使用有困难。
夯管施工技术是指利用夯管锤按照设计轴线将钢管道直接夯入地层,其工作原理为在压缩空气或液压油驱动下而产生一定冲击力的夯管锤,直接作用于钢管尾端,通过前端的钢质切削管头切入土体,钢管内暂时留有土芯,待管道按照要求夯入目标位置后,拆除切削管头,再用螺旋钻杆、高压水射流、压缩空气、人工陶土等方法将土芯去除,实现管道安装[5]。夯管法适用于200~1800mm的钢管污水管道安装施工,尤其适用于城镇区域下穿较窄道路的污水管道施工,在含水层和砂卵石底层施工较为困难。其优点是设备较简单、操作维修方面、成本低、施工速度快,缺点是由于管材需要承受较大的锤击力,所以仅限钢制污水管道施工,且一般要求使用无缝钢管,其施工距离相对于其他方法最短,一般在80~150m。
市政污水管道是城镇基础设施之一,该工程关乎民生,也是加强城市环境保护、生态文明建设的一项重要工程。由于市政污水管网的施工属于地下隐蔽工程,且较多集中分布于市区,施工环境较为复杂,受地下管线、交通、天气等影响,因此应该根据具体情况选择不同的施工技术,然后做好各工序的质量管理,提高工程质量。