湿陷性黄土地区预应力混凝土排水管道施工及沉陷防治

尚建辉 兰州兰石建设工程有限公司工程师

1 引言

建设行业在激烈的市场竞争中有着巨大的机遇，同时也面对着各种各样的挑战，具有全新的发展空间。其中建设行业的排水管道大部分铺设在地下，一旦管道出现质量问题，就会造成不堪设想的后果，同时对管道的安放也会造成不利影响，大量的堆放极易导致爆炸、火灾等消防事故。而且设置在地下的管道一旦出现问题，不容易被第一时间察觉；即使发现，在解决的时候也会面临很大的困扰。

传统的污水管道施工采用的普通混凝土管，每根长2.5 m，这种混凝土管抗压强度低、抗裂性能弱、接口多，使用时会使施工速度变慢，而且在管道接口处容易漏水，导致地基产生不均匀沉降的问题。尤其在湿陷性黄土地区，传统管道出现了普遍的质量问题。

而采用每根长5 m 的预应力钢筋混凝土管可以有效的解决这个问题，因为预应力钢筋混凝土管道抗压强度高、耐电化学腐蚀、抗裂性能强，可以有效提高管道的寿命[1]。因此预应力钢筋混凝土管道能有效地处理自重湿陷性黄土中管道存在的抗压问题，为使管道不损坏，地基不均匀沉降提供了可靠的选择。同时预应力钢筋混凝土管接口少、施工速度快，能有效减少材料损耗，也能有效降低管道接口处漏水的可能性，提高工程质量。但因管道基础位于湿陷性黄土之上，施工完成后仍存在部分质量隐患，须在施工过程中着重关注。

2 湿陷性黄土地区管道施工注意事项

2.1 沟槽开挖

首先必须确保沟槽开挖的宽度，保证沟槽开挖的工作面宽度＞300 mm。在进行槽底施工过程中，在条件允许的情况下尽量采用大型的机械设施，这样可以有效提升施工进度。开挖地施工人员应当特别注意堆土底边和沟边的间隔，两者距离不可太近，高度也需要控制在1.5 m 之内[2]。

2.2 基底处理

待沟槽开挖验收合格后，需要进行素土垫层回填的相关工作，在湿陷性黄土地区预应力混凝土排水管道的施工技术要求中，规定厚度为300 mm。土中不能掺杂草根、砖块等杂物，在夯实时分层厚度时，要求≤150 mm。素土垫层完成且验收合格后，铺设三七灰土的垫层，厚度标准为300 mm，夯实部分采用的是冲击夯分层的方式，分层厚度控制在150 mm 以下，压实度系数至少为0.95。

2.3 180°混凝土平基施工

三七灰土垫层施工验收合格后，需要再浇筑C20、180°的混凝土平基部分。180°混凝土平基浇筑完成不少于10 h 后继续进行环筋绑扎。在测量员放线进行环筋绑扎后，和混凝土平基预埋筋进行固定，然后将止水带投入其中，在环筋之间须夹设聚发泡板，仔细调整钢筋与止水带，然后进行固定[3]。

2.4 管道安装

吊车利用吊带将预应力混凝土管放入挖好的槽中，进行排列、校正。管道下沟时，要从下游向上游逐步铺设，预应力混凝土排水管道的插口应顺水流方向，承口在逆水流方向。要注意的是在管道安装之前，需将预应力混凝土排水管道各个接口的内部、外部、橡胶圈擦拭干净，在橡胶圈上涂抹润滑油，再将胶圈套在插口的端部。预应力混凝土排水管道在安装时，要让胶圈均匀滚动到位，然后放松外力，这个过程中要保证回弹不能大于10 mm，胶圈就位后，应正好位于承、插口的工作面上。认真检查橡胶圈与承、插口的接触是否均匀、紧密，一旦出现不均匀的状况需及时进行调整。管道安装时，在管身上采用环向方式捆紧吊带，在预应力混凝土排水管道的承口端面架设钢梁，横向钢梁与预应力混凝土排水管道之间要利用方木垫衬，以防止破坏预应力混凝土排水管道的管口。

2.5 衔接接口

首先，每次施工之前都要按照标准反复检验管体的质量，一旦个别管体出现质量上的问题应及时处理，坚决不能让有问题的管体进入施工现场，提高施工的安全系数和后续的使用效能。其次，施工人员需要要仔细检查管体的内外壁，保证管材表面没有裂缝或者脱皮的现象，一旦发现，及时进行维修或者直接返厂处理。最后，在施工之前，需要对管体中接口进行检查，保证管道接口的清洁，避免泥土、垃圾等物体滞留在管体表面，因为管体表面的污染物会严重阻碍水流动。在检查完毕后，把橡胶圈放在接口，一定要保证管体在任何情况下都不会断开，尤其在转向的地方，也要安装衔接零件[4]。

3 常见质量问题

尽管在湿陷性黄土中，混凝土管道得到了广泛应用，但由于湿陷性黄土本身遇水下沉的特质，在施工过程中如果控制不当，也会出现诸多质量问题，具体表现在以下几个方面：

一是管道回填区域的回填不密实，导致基础回填土不均匀沉降，将排水管道裂开，使管网局部整体下沉，造成大面积的坍塌。

二是管道与砌筑井室、收水井等构筑物之间的连接处理不到位，或井室、收水井质量存在问题，导致连接处、雨污水井、收水井等渗漏，致使管网下部基础下沉。

三是部分排水管网安装在绿化带附近或绿化带内，绿化带内水流入管网下部基础，导致基础湿陷性黄土遇水下沉，拉裂管网。

四是部分管网安装在住宅建筑外围，而屋面雨水为无组织排水，屋面水排入管网所在地面，雨水不能及时有组织的收集，长期浸泡，导致基础及井室下沉。

五是部分污水管网前端为隔油池、化粪池等污水设施，在使用过程中管理疏漏，导致油满不能及时清理而溢出，渗入管网基础及下部回填土，导致下沉。

4 沉陷防治注意事项

4.1 设计及图纸会审阶段

在管网设计和图纸会审阶段，应注重避免后期沉陷。首先，尽量将管网设计在车库顶板区域，若必须设计在原土或回填区域，则尽量选择对原土扰动小、回填深度浅的区域。其次，避免将管网设计在绿化区域的下部或附近，若确无法避免，则应对绿化带与管网之间设计有效隔水措施，阻隔绿化用水渗入管网。最后，对于有雨、污水管网经过的区域，对于屋面或路面，应该设置有组织排水，将雨、污水及时有效收集、引排。

4.2 加强基地及管道周边夯实

湿陷性黄土地区的塌陷，最根本的原因是因为回填土区域的密实度不满足要求，遇水沉降。因此，在施工过程中，对于管道安装前回填土的施工，要严格按照规范分层摊铺、分层回填，保证压实机械功率和压实遍数，然后在管道安装完成后也要分段、分层进行摊铺、回填，保证分层夯实，保证压实度达到设计要求。

4.3 确保井室、收水井、化粪池和隔油池质量

首先，要保证井室、收水井、隔油池和化粪池的整体施工质量，不得存在缺陷、渗漏，影响主管网。其次，要严格控制收水井、隔油池、化粪池接入管网的支管材质、规格、型号以及质量，避免因接入过程中发生断裂、渗漏等质量问题，影响主管网[5]。

4.4 定期进行维护、疏通

首先，使用单位要对排水管网定期检查，对于井室、管道存在轻微裂缝、下沉的情况，及时进行处理，避免因小范围的渗漏长期得不到处理，导致大面积下沉、拉裂，造成无可挽回的损失和恶劣的影响。其次，应对堵塞的管道及井室及时疏通，及时清理隔油池、化粪池，避免因油污满溢造成沉陷。

5 结语

在湿陷性黄土地区，预应力钢筋混凝土管成为了不二的选择，因为其不仅抗压强度高，在管道接口处也采用了特殊的细部处理工艺。一旦在施工中遇到不利因素也能承受得住，有效避免了因湿陷性黄土遇水沉陷造成管道破坏的问题，在一定程度上解决了后期管道的维修处理问题，节约了维护费用。预应力混凝土管道施工技术对排水管道选材、管线敷设、基础处理以及接口处特殊细节进行了改进和创新，很大程度上保证了工程的安全和质量，是对国家现有标准、图集空白的补充，对其他地区给排水管道的铺设具有一定的推广价值和借鉴意义。