李春雷
(中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司,四川 成都611130)
随着我国城市化进程的加快,城市黑臭水体问题日益突出,严重影响人们的生活环境,引起了社会各界的广泛关注。城中村作为水体黑臭的重要源头,村内长期存在雨污不分、现状合流管直排入河的问题,其污水治理已迫在眉睫,而城中村入户污水管的施工,则是城中村污水治理过程中的重要环节。
成都市新都区毗河流域水环境综合整治项目截污治污工程是治理新都区黑臭水体的重要举措,主要通过新建雨污水管道,实现雨污水分流,雨水就近排入水体,污水最终进入污水处理厂进行处理。由于城中村作为污水乱排源头,是本工程治理的重点,通过新建入户管道收集房屋排放的生活污水,汇入新建污水主管道,避免污水直接排入现状合流管。
入户管道一般在污水主管道施工完毕并接驳市政管网后进行,施工过程还需要进行沟槽二次开挖、回填及路面恢复。但因城中村环境复杂,场地狭窄,常规入户管施工方法难以满足城中村污水治理的要求。为此,通过不同的方案调整,形成了一种城中村复杂条件下入户污水管低影响快速施工技术,本技术利用现状合流管道临时导流,无须等待污水主管完成接驳即可与污水主管同时进行入户污水管施工,避免路面的二次开挖和恢复,既保证了施工期间住户生活污水正常排放,又能节省工期和成本。在受到外部因素制约时,短时间内无法进行市政接驳,且在地质地形、场地条件复杂的情况下,采用本技术具有较强的应用价值。
在城中村污水入户施工中,化粪池的位置无统一规划、巷道狭窄、地下管线复杂、新建主管未接驳等情况是导致施工进度缓慢的主要因素。为解决该问题,本技术有效地利用现状合流管进行导流,在新建污水主管未验收启用的同时,能够保证住户正常污水排放。在化粪池和新建污水管道与房屋同侧时,入户管横穿方形检查井接入现状合流暗渠中做临时导流,待后期外围管网具备接驳条件后,截断方形检查井内入户管,将接入原合流管道的一端封堵。当新建污水管道与房屋异侧时,污水立管横穿合流暗渠接入新建方形检查井,在渠内设置等径三通导流,在方形检查井内用堵头封堵,待后期外围污水管网具备接驳条件后,关闭合流管道内的三通出水口,打开方形检查井内堵头。通过以上2种导流方式能够保证住户在施工期间可以正常排水,待条件成熟后仅需简单封堵即可实现城中村雨污分流。
本技术相比于常规施工技术,采用管道导流的方法,在污水主管施工的同时即可实施入户污水管施工,无需等待污水主管完成接驳,对周边居民的生活影响程度低。在巷道狭窄、管道错综复杂、化粪池排列无序的环境下,相比常规施工工法综合施工的效率更高,并且克服了巷道狭窄施工空间有限的困难,通过铺设临时走道板等措施,保证在施工期间不影响居民正常出行,确保施工安全,并减小了协调难度。
入户污水收集施工工艺流程如图1所示。本技术适用于地下管线复杂、巷道狭窄、地质条件差的城中村区域,实施过程中工期紧、强度高,上下游管道需同时铺设,新建污水主管短期内难以接入外围市政管网等多种复杂条件下的入户管管道施工工程。
图1 入户污水收集施工工艺流程图
进行入户施工前,需做好施工准备工作,包括组织施工管理人员对作业人员进行技术、质量、安全交底,制定相应施工方案和计划;调配摸查设备和人员,调查现状雨水、污水、合流管及其他现状管线的属性和位置;安排专职协调人员对接村委和住户。
对每栋房屋进行入户摸查,查明建(构)筑物的立管根数,区分并标记雨水立管、污水立管、合流立管、化粪池及污水排出口。其中雨水立管只排天面雨水,污水立管只排生活污水、废水,合流立管既排天面雨水又排生活污水、废水。
城中村内管线众多,为避免盲目施工带来的问题,在施工前需探挖出现状管线,管线探挖主要采取以下3种方式。
1)人工探挖
根据前期管线调查给出的位置,在管线可能存在的区域用白线做出标记,再采用人工开挖的方式探挖管线。该方式适用探挖重大危险源及埋深较浅的管线。
2)小型挖机配合人工探挖
对于管线埋深较深且非重大危险源的管线,预先标识出位置随后采用小型挖机配合人工探挖。人工探挖出1个50 cm的槽断面,然后用小型挖机根据槽口深度开挖,直到探挖出管线。
3)管线探测仪配合人工探挖
对于难以确定管线位置且危险性较大的管线,如高压燃气管、高压电缆、军用光缆等,采用专业的管线探测仪配合人工探挖,可避免不在规划范围内的管线漏探。
开挖作业时可根据土层的变化和土壤含水量的变化来推测管线位置。根据经验:土壤含水量突然增大或局部翻浆应考虑附近可能存在供水管道渗漏问题;土壤含水量突然降低应考虑附近可能存在供暖管道;土层显示为原状土则比较安全,若显示为回填土或采用其它材料回填而成则应小心地下管线。
根据图纸、前期施工准备及住户污水排放口的位置,确定入户管走向,减少开挖后因管线或暗渠带来的后续问题,保证迅速快捷完成施工需注意以下2点。
1)平面控制
严格按施工图及井位坐标先定出沟槽轴线,再根据图纸设计要求放出基槽开挖线。
2)高程控制
施工中管沟采用基底设置高程控制桩控制纵断面的高程,控制桩间距为10 m,在桩上部标注高程。
混凝土切缝机沿已放好的开挖线切开混凝土路面,开槽深度≥8 cm,开槽完成后由中央向两边破除,破除过程中保护开挖线外的路面不被破坏,混凝土破除后及时将混凝土碎渣收集、清理,外运到指定弃土地点堆放。
3.6.1 开挖与支护
入户管安装位置主要位于村内巷道,道路较窄,在管道施工时,场地难以满足放坡开挖的要求,开挖过程中采用挡土板+圆木支撑体系,以免沟槽出现塌方,影响施工、危及人身和管线安全。
3.6.2 既有管线保护
对受施工影响的各类现状管线需按施工方案予以保护,避免施工过程中不慎破坏,影响居民生活。管线保护方案如下。
1)施工道路下方的管线
对于施工道路范围内的管线,当管线上部无保护层或施工荷载达到管线保护设计荷载时,采用管线上罩槽钢或铺钢板的方式进行保护。
2)沟槽开挖过程中裸露的各种管线
沟槽基坑开挖后,对暴露或接近暴露的管线,提前做好准备,及时予以防护。根据管线的种类、材质、走向和位置及沟槽深度与宽度,选用以下7种方法防护:①隔离法。采用槽钢形成隔离体,限制地下管线周围的土体位移、挤压或振动管线。此方法适合管线埋深较大而又临近结构基础或基坑的情况。②悬吊法。根据开挖出一些暴露于基坑内的管线或因土体可能产生较大位移而用隔离法将管道挖出的,中间不宜设支撑的,可用悬吊法固定管线。此方法适用于给水、污水、雨水、电力、电信、燃气管线等其它管线保护[1]。③支撑法。对于周边土体可能发生较大沉降而造成管道悬空的,可沿线设置若干支撑点支撑管线。此方法适用于给水、污水、雨水、电力、电信、燃气管线等其它管线保护。④土体加固法。采用注浆加固土体的方法加固因土体超挖和坍塌而导致的地面沉降和土体位移。一是施工前对地下管线与施工区之间的土体进行注浆加固;二是施工结束后对管壁或井壁松散土和空隙进行注浆充填、加固。⑤卸载法。施工期间,卸去管线周围、尤其是上部荷载,使作用在管线及周围土体上的荷载减弱,减少土体变形和管线的受力,达到保护管线的目的。⑥管线进行搬迁及加固处理。对便于改道搬迁,且费用不大的管线,可以在基础工程施工前先行临时搬迁改道,或者通过改善、加固原管线材料、接头方式,设置伸缩节等措施,加强管线的抗变形能力,以确保土体位移时也不失去使用功能。⑦免保护方式。对于经调查发现破坏后不会造成重大损失和影响,或与有关部门联系明确已停用的管线,可采用免保护方式。
根据污水管道与房屋位置关系,施工分以下2类。
1)新建污水管道与房屋同侧
当新建污水管道与房屋同侧时,接户管横穿方形检查井接入现状合流暗渠中做临时导流,待后期外围管网具备接驳条件后,在方形检查井内截断入户管,接入原合流管道的一端封堵,实现雨污分流,大样见图2~图3。
图2 新建污水管道与房屋同侧入户管施工示意图(外网接驳前)
图3 新建污水管道与房屋同侧入户管施工示意图(外网接驳后)
2)新建污水管道与房屋异侧
当新建污水管道与房屋异侧时,污水立管横穿合流暗渠,在合流暗渠内设置等径三通导流,在新建污水方形检查井内部用堵头堵住,待后期外围污水管网具备接驳条件时,堵住合流管道内的三通出水口,打开方形检查井内堵头,实现雨污分流,大样见图4~图5。
图4 新建污水管道与房屋异侧入户管施工示意图(外网接驳前)
图5 新建污水管道与房屋异侧入户管施工示意图(外网接驳后)
路基施工在确保设计要求的前提下,可因地制宜,合理利用当地材料,同时,应防止有害物质的污染。路基用地范围内各种管线工程及附属结构物,应按“先地下,后地上”、“先浅后深”的原则,避免反复开挖。必须重视管线沟槽回填土的质量,使其达到与路基相同的设计强度。路面恢复时应根据现场实际情况合理分段施工,确保本分支项目的按期完成。
1)复核沟槽中心线和基础标高。
2)计算管道铺设长度:根据规范及设计图纸确定两检查井间管道铺设长度、管伸进检查井内长度及两管端头之间预留间距。在安管过程中要严格控制,防止管头露出井壁过长或缩进井壁[2]。
3)管道的直顺度和坡度控制:安管时要在管道半径外挂边线,线要拉紧,不能松弛;管道中心线和高程要实时校核,相邻管口要平顺连接。
1)一般情况下,回填时,要确保各回填区域压实度满足设计要求,回填材料要经过检验,达到相关要求。
2)沿管道两侧必须采用人工对称、分层回填压实,严禁使用机械回填。管顶700 mm以上采用机械回填时,应从管道轴线两侧均匀进行,做到分层回填、合格碾压[3]。
3)沟槽分层对称回填、夯实,每层回填高度不得>300 mm。
依托成都市新都区毗河流域水环境综合整治项目截污治污工程形成的复杂条件下的入户管施工技术,既保证了施工期间住户生活污水的正常排放,又避免了因外围管网未运行或运行不畅造成的工期滞后问题,为工程总体工期的顺利实现提供了强有力的支撑,为居民群众带来了良好的生活环境。