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摘要:文章圍繞市政雨污水工程中使用的柔性管道在應(yīng)用過(guò)程中存在的質(zhì)量缺陷和原因展開(kāi)分析,并提出了相應(yīng)的防治方案。
關(guān)鍵詞:閉水試驗(yàn)通過(guò)率;接口變形處理;聚乙烯熱收縮帶;振動(dòng)水夯法
目前,市政工程排水管線設(shè)計(jì)基本采用雨污水分離形式,故設(shè)計(jì)管徑均有所下調(diào),在通用設(shè)計(jì)中,直徑在300~1000mm的管道普遍采用雙壁HDPE柔性管。該管材不論是在生產(chǎn)工藝還是使用技術(shù)方面,都是始終處于塑料管業(yè)領(lǐng)先地位,正是由于以上優(yōu)勢(shì),目前該管材被廣泛地應(yīng)用到了國(guó)內(nèi)外的各大工程項(xiàng)目中。然而,其在使用過(guò)程中,依然存在著許多方面的質(zhì)量問(wèn)題。
1項(xiàng)目簡(jiǎn)介
仙女山路(墨水湖北路-四新南路)工程項(xiàng)目北接龍陽(yáng)湖北路,南靠四新南路。主要建筑內(nèi)容包括道路、橋梁、排水、交通、照明、綠化等工程。排水工程主要為3722m的雨水管線及1331m的污水管線。根據(jù)設(shè)計(jì)管徑要求,共有3740m的管線使用HDPE雙壁波紋管,占總管線長(zhǎng)度的74%,管道接口全部采用柔性接口。
2柔性管道作業(yè)工法
2.1管道安裝方法
(1)先在基地鋪設(shè)大約100mm厚的碎石作為基礎(chǔ)墊層,此碎石的密實(shí)度必須小于0.9。在鋪設(shè)工作開(kāi)始之前,應(yīng)當(dāng)先對(duì)槽底進(jìn)行充分的檢查,保證其高度與寬度必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的基本要求,除此之外,還要保證該基底內(nèi)不得出現(xiàn)積水和軟泥。(2)在已經(jīng)完成鋪設(shè)的碎石墊層上面在鋪設(shè)一層約100mm厚的粗砂管基,此粗砂管基的密實(shí)度要小于0.95。(3)結(jié)合柔性管道的直徑大小、溝槽尺寸以及現(xiàn)場(chǎng)的施工情況來(lái)確定如何正確將管道放入溝槽內(nèi)。需要注意的是,在下管過(guò)程中,要采用可靠性較高的軟帶工具,平穩(wěn)下溝,要盡量減少管道與溝壁之間的碰撞與摩擦,以免給管道造成不必要的損傷。(4)對(duì)于進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的管材要按照產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其一一進(jìn)行檢驗(yàn),不符合標(biāo)準(zhǔn)的管材嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng),并及時(shí)做出處理。(5)下管通過(guò)人工或者汽車(chē)吊機(jī)的方式進(jìn)行。操作流程如下:對(duì)于口徑較小的HDPE纏繞管必須通過(guò)人工的方式來(lái)下管,先經(jīng)地面上的施工人員將管材依次傳遞給溝槽內(nèi)的施工人員,或者可以通過(guò)非金屬材質(zhì)的繩索將管道的兩端部位系住,在保持管身平衡及穩(wěn)定的狀態(tài)下降管道放置于管槽內(nèi),在此過(guò)程中要堅(jiān)決禁止將管材從槽頂邊直接滾入槽內(nèi);對(duì)于口徑較大一些的HDPE纏繞管要通過(guò)機(jī)械的方式下放至管槽內(nèi),要使用柔韌度較高的皮帶、吊帶或者是繩索之類(lèi)的工具,嚴(yán)禁通過(guò)鋼絲繩或者是鏈條來(lái)裝卸或運(yùn)輸管道,更不得串心吊裝。(6)將管節(jié)按照一定的順序擺放整齊,插口要順應(yīng)水流的方向,接口要逆向水流方向,安裝過(guò)程中都要遵循自下而上的方式進(jìn)行。(7)管材接口前,首段管道須先在檢查井預(yù)留孔內(nèi)定位并固定牢固。檢查橡膠圈是否存在破損的情況,了解和明確橡膠圈的安放位置及插口的深度。(8)接口作業(yè)中,應(yīng)當(dāng)先用棉紗將承口(或插口)內(nèi)(或外)工作面清理干凈,并保證不得出現(xiàn)任何泥土及其他雜質(zhì),再將潤(rùn)滑劑均勻地涂抹于已經(jīng)清理干凈的工作面上,并立即將插口的兩端與管材的中心軸線對(duì)齊。(9)雨水管道設(shè)一根橡膠圈,污水管道設(shè)置兩根橡膠圈。將橡膠圈預(yù)埋在管道承口內(nèi)。(10)接口方法按下述程序進(jìn)行:DN400mm以下管道,要在管材的中心位置設(shè)置橫擋板,利用撬棒抵住橫擋板將管道緩慢插入;DN400以上管道,通過(guò)手扳葫蘆之類(lèi)的工具將管道緩慢拉入至承口中。(11)為有效防止已排設(shè)好管線位置的移動(dòng),還可采用穩(wěn)管措施。具體方法如下:將裝滿(mǎn)黃沙的編織袋封口壓在已經(jīng)排設(shè)好的管道頂部,其質(zhì)量可依照管徑的大小來(lái)確定。管道接口完成后,要符合管道的高程及軸線位置是否符合相關(guān)的施工要求。(12)如果在管道的鋪設(shè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)管道出現(xiàn)了損壞,必須將已經(jīng)損壞的管道更換,并按照上述流程重新鋪設(shè)。
2.2柔性管道與檢查井連接
(1)在通過(guò)利用混凝土或者是磚砌對(duì)管道及檢查井進(jìn)行直接澆筑時(shí),應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用中階層做法,并使用與管材材質(zhì)類(lèi)似的塑料黏結(jié)劑或者是粗砂制作而成的中介層,最后在用1∶2的防滲水水泥砂漿砌入于檢查井的井壁內(nèi)。(2)中介層的做法:運(yùn)用毛刷或者棉紗等的工具先將管道的外表清理干凈,先涂抹一層塑料黏結(jié)劑,在撒上一層干燥的粗砂,靜置10~20min,其表面就會(huì)自動(dòng)的形成粗糙的中介層,需要注意的是,中介層的長(zhǎng)度、厚度要與檢查井的長(zhǎng)度、厚度基本保持一致。
2.3檢驗(yàn)
(1)密閉性試驗(yàn)。在塑料排水管道鋪設(shè)完畢之后及投入運(yùn)行之前,還要對(duì)該管道的密閉性進(jìn)行檢驗(yàn),試驗(yàn)水頭以試驗(yàn)段上游管頂內(nèi)壁加2m計(jì)。在此過(guò)程中,已經(jīng)注入試驗(yàn)館內(nèi)的水,浸泡的時(shí)間不得低于24h,當(dāng)試驗(yàn)水頭達(dá)到規(guī)定水頭時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),嚴(yán)密檢測(cè)管道內(nèi)的滲水情況,并不斷向該試驗(yàn)管內(nèi)補(bǔ)水,其目的是為了保持試驗(yàn)水頭的恒定。滲水量的觀測(cè)時(shí)間不得小于0.5h。(2)變形檢驗(yàn)。當(dāng)塑料排水管道溝槽回填至設(shè)計(jì)高程后,還要對(duì)管道豎向直徑的變形量進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)時(shí)間應(yīng)當(dāng)控制在12~24h,結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算出管道的變形率。比如當(dāng)塑料排水管道內(nèi)徑<800mm時(shí),對(duì)管道變形量監(jiān)測(cè)可通過(guò)圓形心軸或者是閉路電視的方式來(lái)進(jìn)行,而當(dāng)塑料排水管內(nèi)徑≥800mm時(shí),施工人員方可進(jìn)入管道內(nèi)部進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測(cè),但無(wú)論采取什么樣的監(jiān)測(cè)方式,測(cè)量的偏差不得大于1mm、變形率不得超過(guò)3%。一旦超出,必須及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。(3)回填材料壓實(shí)度檢驗(yàn)。塑料排水管道溝槽回填土的壓實(shí)度,應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50268—2008)中的規(guī)定執(zhí)行。
3質(zhì)量通病的分析
3.1閉水試驗(yàn)通過(guò)率低
現(xiàn)有工法中,在管道安裝完畢,與檢查井連接處砂漿強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后,進(jìn)行注水浸泡24h,此時(shí),管道接口處存在不同程度的滲漏現(xiàn)象,無(wú)法滿(mǎn)足閉水試驗(yàn)要求。再經(jīng)過(guò)填塞、涂抹“堵漏王”處理,甚至混凝土局部滿(mǎn)包后,仍會(huì)有水從縫隙中流出的現(xiàn)象。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn),接口滲水受制作質(zhì)量參差不齊,施工人員安裝效果影響較大。雖然柔性接口對(duì)連接偏轉(zhuǎn)角有一定的寬容度,但在閉水試驗(yàn)的高水頭、大壓力的作用下,接頭空隙閉合不均勻處就形成了漏水點(diǎn)。此種質(zhì)量隱患如果在注水前無(wú)法發(fā)現(xiàn),注水后再進(jìn)行抽排整改,將會(huì)影響施工進(jìn)度,常規(guī)的“堵漏王”及局部混凝土包封均不能有效地修復(fù)缺陷點(diǎn)。
3.2大直徑塑料排水管道接口變形問(wèn)題
溝槽回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高口后,進(jìn)行管道變形檢驗(yàn),全部管道均通過(guò)檢測(cè)。但在上部土基結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工碾壓后,對(duì)排水管道接口變形情況進(jìn)行復(fù)查,發(fā)現(xiàn)大口徑塑料排水管接口處均有不同程度的變形,雖然管道本身有很好的變形適應(yīng)性,只要連接可靠,管材自身的減震抗變形性能都是非常優(yōu)越的。但恰恰接口處由于存在彈性密封橡膠圈,在荷載作用下,接口處內(nèi)外管變形程度不一,在后續(xù)運(yùn)行過(guò)程中將導(dǎo)致管內(nèi)水泄漏或回填砂通過(guò)縫隙滲入管內(nèi),導(dǎo)致接口出現(xiàn)嚴(yán)重的堵塞現(xiàn)象,尤其會(huì)對(duì)污水管道帶來(lái)更為嚴(yán)重的影響。
3.3回填材料壓實(shí)度不足
在市政工程項(xiàng)目中,排水管線大多數(shù)集中在行車(chē)道下面,同時(shí)施工區(qū)域內(nèi)的車(chē)流量也較大。且市政排水工程溝槽開(kāi)挖斷面經(jīng)常受制于周?chē)h(huán)境,作業(yè)空間狹小,無(wú)法采用重型機(jī)械碾壓。污水管道通常埋深較大,分層回填時(shí)間長(zhǎng),無(wú)法快速回填恢復(fù)交通。通過(guò)多次試驗(yàn)與調(diào)整基數(shù)方案得出:即使是通過(guò)小型的壓實(shí)設(shè)備按20cm分層打夯,也很難在較短的時(shí)間內(nèi)滿(mǎn)足95%密實(shí)度的要求。這也就是在說(shuō),如果溝槽回填的壓實(shí)度不能滿(mǎn)足施工的基本要求,很有可能會(huì)造成路面沉降、凹槽等問(wèn)題,進(jìn)而給整個(gè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量帶來(lái)不利影響。
4質(zhì)量通病防治措施
4.1管道接口處理
(1)對(duì)于大口徑管道,在雙壁承插口內(nèi)側(cè)安裝鋼套圈。鋼套圈由直徑為12mm的光圓鋼筋彎制而成,外側(cè)做熱鍍鋅防腐處理。再進(jìn)行承插接口施工。(2)彈性密封圈安裝完成后,在接口內(nèi)部利用瀝青麻絲填塞飽滿(mǎn)。(3)做好充足的前期準(zhǔn)備工作(燃?xì)馄俊姌?、水平桿、清潔布、手套):對(duì)管材進(jìn)表面處理、管材外壁打磨干凈,結(jié)合部位用抹布擦干凈,把管道連接部分稍微預(yù)熱至60~80℃。(4)圍上熱收縮帶并用不銹鋼卡條將熱收縮帶卡住。(5)利用燃?xì)鈬姌寣⒐懿牡墓艿赖姆饪诓课患訜?,待稍微熔化之后再加熱熱收縮帶的中央部位一圈,將其緩慢向下放置。在此過(guò)程中,卡條要用濕布培上,這是因?yàn)榫哂袑?dǎo)熱快的特征,進(jìn)而防止卡條處拉開(kāi)及損壞。(6)仔細(xì)檢查各管道之間的連接情況,紙質(zhì)邊緣處有少量膠溢出為止,對(duì)于連接不當(dāng)?shù)牟课辉偻ㄟ^(guò)加熱的方式使管材的內(nèi)外壁緊緊黏合在一起,保證管材的可靠性。(7)等待冷卻。
4.2溝槽回填施工
(1)回填材料分層厚度為0.5m,首先用水將作業(yè)區(qū)域澆灌滲透,然后使用插入式振搗器深入回填層,同步進(jìn)行水分補(bǔ)充。(2)振搗應(yīng)當(dāng)采用插入式振搗器垂直點(diǎn)陣的方式,防止漏振出現(xiàn)。振動(dòng)器在振搗過(guò)程中,其振動(dòng)的深度一般將應(yīng)當(dāng)保持在振搗器長(zhǎng)度的2/3到3/4倍為宜,振動(dòng)時(shí)要遵循快插慢拔的原則,并不間斷的上下移動(dòng)振動(dòng)棒。這樣,才能保證搗實(shí)的均勻性及材料的填充密實(shí)度。(3)插入式振搗器的移動(dòng)間距不宜大于振搗器半徑的1.5倍,待振動(dòng)完畢之后,需變換水平位置,要邊振動(dòng)邊豎向緩慢提出振搗棒。每一振點(diǎn)的振搗延續(xù)時(shí)間應(yīng)為20~30s,直至回填砂不再沉落為準(zhǔn)。振搗過(guò)程中必須全程且同步補(bǔ)充水分,如果能邊振搗邊灑水最好,這樣就可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)中對(duì)壓實(shí)度的基本要求。(4)該種工法必須嚴(yán)格控制回填砂材料,含泥量不得大于10%,否則將造成中粗砂下沉密實(shí)后,頂部淤泥聚集,形成軟弱層,需將泥漿清除后方可進(jìn)行下一分層的施工。
5結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)上述防治措施在武漢市仙女山路項(xiàng)目排水工程的應(yīng)用,閉水試驗(yàn)、管道接口變形、回填材料壓實(shí)度三個(gè)方面的質(zhì)量通病均能很好地解決。同時(shí),提高了管道施工效率,通過(guò)科學(xué)合理的施工措施,節(jié)約了大量的人工與機(jī)械成本。實(shí)踐表明,通過(guò)成立專(zhuān)項(xiàng)QC小組,系統(tǒng)性地完善施工措施,對(duì)工程建設(shè)的進(jìn)度、成本、質(zhì)量成果有明顯的提升作用。
參考文獻(xiàn):
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作者:陳澤銘 單位:中交二航局第一工程有限公司