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HDPE双壁波纹管在现代城市大型市政排水改造工程中的应用探讨

2014-3-8 0:44:54 天津日腾飞管业网址:http://www.1hdpe.com/ 点击:
摘要:本文结合工程实例,首先简述了城市道路改造工程市政排水设计参数要点及施工特点;并从排水管道基坑开挖、管道安装、检查井砌筑、管道闭水试验、沟槽回填等方面详细深入阐述了市政高密度聚乙烯HDPE双壁波纹管排水管在城市街道排水改造工程中的施工技术要点,并进行了具体总结。
    关键词:市政排水工程;HDPE双壁波纹管;管道安装;闭水试验 
    1.工程概况湖南吉首道路排水改造工程主要排水管管材采用HDPE 双壁波纹管,管径为DN400,管道埋深约为H=2135m; 排水管坑设计要求回填石屑至路基底,并用水冲实。新建检查井2# 采用D112m马路甲式(配混凝土环铁盖、锁井), 其余检查井1#、3#、6#~10# 需改换D110m内检井环盖 (混凝土环盖),且井身内壁批荡已全部脱落,需采用1B2 水泥砂浆批荡H=20;原则入式马进井进水口拆除后重建。排水管道施工后对管坑位置路面原状进行修复,现捣 C30混凝土垫层H=200,采用6%水泥石屑稳定层H= 150,面层加铺AC-131改性细颗粒沥青H=50;平石采用 500@500@100,C20混凝土基础H=100,侧石采用500@ 300@150,C20混凝土后座,人行道铺砌300@300@100彩砖,采用C20混凝土垫层H=100,1B3水泥砂浆找平H= 20。 
    2.市政排水管道基坑开挖施工 
    211.施工工艺流程施工前期准备y测量放线y基坑土方开挖y基底处理 
    212.管坑开挖 
    (1)本工程施工现场场地狭窄,且处于市区繁忙交通路段,本工程施工所产生的余泥应随挖随外运,管槽开挖开挖深度在215m左右,管槽深度相对较浅,因此在基础坑开挖时,根据工程实际地质条件采用垂直开挖或稍微放坡开挖,挖掘机沿管道走向开行的挖土方式,自卸车等运泥工具停在挖掘机身侧面的现有空地面上,与挖掘机开行路线平行。以减少挖掘机的旋转角度,从而提高挖掘机的工作效率,其沟槽开挖宽度见下表1。 
    (2)沟槽开挖采用小型挖掘机进行挖掘,人工配合。挖掘机械采用履带式单斗容量015m3 的W1-50挖掘机, 运输土方机械利用12m3 的自卸汽车。开挖的次序和堆土的 位置由现场施工员向司机及土方工详细交底。在挖土过程中管理人员应在现场指挥并应经常检查沟槽的净空尺寸和中心位置,确保沟槽施工质量符合规范及设计要求。 
    (3)基坑开挖按分层进行。用机械挖土时为防止超挖, 挖至设计槽底标高以上20cm~30cm时用人工开挖,检修平整。若挖至地下水位以下时,设置排水沟和集水井,排水沟底宽20cm、沟深20cm,集水井每20m设置一个,其长*宽*高为30cm*30cm*40cm。局部地段不能用排水沟和集水井设置临时排水的,可采用抽水机抽排。 
    (4)由于施工场地非常有限,沟槽两侧不能临时堆土, 以保证槽壁的土体稳定和不影响施工为准、同时考虑挖土时挖掘机的摆放,移位及翻斗车的行走通道,原则上边挖边装即外运。 
   (5)若发生基底超挖的情况,要采取回填石屑或河沙并灌水夯实的措施。 
    213.沟槽检查验收基槽开挖完成后应进行检查验收,检查项目包括开挖断面、开挖标高、轴线位移等,沟槽开挖允许偏差和检验方法具体见表2。
     214.垫层、基础施工 
    (1)测量中心轴线,标高,并放出基础边线。在沟底设置水平小木桩,桩顶标高为管道垫层基础面的标高。 
    (2)垫层铺设采用碎石砂,铺筑时应边铺边检平,并用平板振动器在垫层面上予以振动压实,压实度满足设计或规范规定。
     3.市政高密度聚乙烯双壁波纹管(HDPE)排水管道安装施工技术根据设计图纸,本标工程排水管施工管材管径为 DN400,采用高密度聚乙烯双壁波纹管(HDPE),管道接口均采用弹性密封橡胶圈。 
    311管道安装流程测量放样y地下管线探测y沟槽开挖y槽基处理y管道安装、连接y管井砌筑y管腔两侧回填y闭水试验y沟槽回填 
    312管道敷设 
    (1)下管安装瘃在对开槽后的槽宽、凹槽深度、基础表面标高等作业项目分别进行检查,沟槽内应无污泥杂物, 基面无扰动。检查合格后才可进行下一步工序的施工。 
    (2)应按产品标准,对管材逐节进行质量检验,不符合标准者,应做好标记,另做处理。凡规定须进行管道变形检测的断面,必须事先量出该断面管道的实际直径尺寸, 并做好标记。 
    (3)下管可用人工或起重机进行。本工程排水管道管材均采用人工下管。人工下管时,可由地面人员将管材传递给沟槽施工人员;对放坡挖沟槽,严禁将管材由槽顶注入槽内。 
     313管道安装 
    (1)安装工艺流程:下管y清理管口y清理胶圈、上胶圈y安装机具设备y在承口外表面和胶圈上刷润滑剂y 顶推管子使之插入承口y检查y接口试压。 
    (2)清理管口。将承口内的所有杂物予以清除,并擦洗干净,因为任何附着物都可能造成接口漏水。 
    (3)清理胶圈、上胶圈。将胶圈上的粘接物清擦干净, 把橡胶圈应均匀、平整的套在插口槽内,不得扭曲和断裂。并用手沿整个胶圈按压一遍,确保胶圈各个部分不翘不扭, 均匀一致地卡在槽内,见下图1。 
    (4)安装顶进工具。如果采用拉力工具进行管道安装时,将准备好的工具安装到位准备顶推。连接前再检查一遍承口和插口,在承口上安装打压嘴。 
    (5)在承口外表南和胶圈上刷润滑剂。将润滑剂均匀地刷在承口内表面,在两个/O0型橡胶圈表面上刷润滑剂,也可用肥皂水替代润滑剂。 
    (6)顶推管子使之插入承口。¹连接时一般应逆水流方向连接,连接前在基础上对应承插口的位置要挖一个凹槽,承插安装后,用砂子填实。对于大口径管,其插口端的管子要用吊力将其轻离地面,以减少管子与土面的摩擦、减少安装力。安装力的方式:手搬葫芦、手拉葫芦或挖掘机。在使用挖掘机作为顶进设备时,一定不要采用起臂的方法进行安装,而应采用转动挖掘机头的方法缓慢安装; 
    连接时应逆水流方向连接,连接前在基础上对应承插口的位置要挖一个凹槽,承插安装后,用砂子填实。如图2 所示。 
    (7)检查。检查插口推入承口的位置是否符合要求, 用挖尺伸入承插口间隙中检查胶圈位置是否正确。 
    (8)接口试压:安装完毕的每一道承插口之间均设置了试压孔,其橡胶密封圈的设置的优良特性,使得每一节管道在安装之后均可以检验承插安装之后的质量,以确保整个管道安装完毕之后的气密性。试压要求为:每一道承插接口, 均应以3min的时间保压,以确认不泄漏。承口与插口的借转角,均需以每道承口与插口之间的打压无泄漏为原则。 
    (9)管道修补:管道敷设后,如受意外发生局部损坏, 当损坏部位的长或宽不超过管周长的1/12时,采取修补的措施,处理措施如下: ¹管道外壁发生局部或较小部位裂缝或孔洞在0102m 以内时,先将管内水排除,用棉纱将损坏部位清理干净, 然后用环已酮清理干净,刷耐水性能好的塑料粘合剂;再从相同管材相应的部位取下相似形状大小的板材,进行粘接,用土工布包缠固定,固化24小时后可覆土。 
    管道外壁损坏部位呈现管壁破碎或长011m以内孔洞时,用刮刀将破碎的管壁或孔洞完全剔除,剔除部位周围0105m以内用环已酮清理干净,刷耐水性能好的塑料粘合剂。 »再从相同管材相应部位取下相当损坏面积2倍的弧形板,内壁涂粘接剂扣贴在损坏部位,用铅丝包扎固定。如管壁有肋,将损坏部位周围0105m以内的肋去除,刮平不带肋迹,采取上述相同的方法补救。 
    (10)管道与井接触处的地基处理。管道从管沟伸入检查井,由于管道受到不同强度的支撑;从软到硬,所以需要设置过渡区,保证管道得到均匀的支撑,防止剪切或集中荷载的发生。为达到这种效果,我公司计划将采取如下措施:沿铺设方向,挖掉相当于3倍管径的土,也按一定的坡度挖除,然后将挖除部分换置为碎石砂垫层,并夯实, 具体做法如下图3。 
    (11)管道与检查井的连接 HDPE管道进入检查井和砂浆的结合段时不能带钢带, 此时能充分利用管壁带有T形肋,当和水泥浆结合时,T 形肋将藏在水泥砂浆中,大大提高了水密性能。在管材与井壁相接的外表面预先用聚氯乙烯粘接剂、粗砂做成中介层,然后用水泥砂浆砌入检查井的井壁内。检查井底板基底砂石垫层,应与管道基础平缓顺接。管道位于软土地基时,检查井与管道的连接,先采用长015 m~018m的短管与检查井连接,后面接一根或多根(根据地质条件)长度不大于210m的短管,然后再与上下游标准管段连接。 
    4.检查井砌筑施工 
    411.检查井按排水样图进行砌筑检查井砌筑完后,及时进行批荡,并将检查井壁与护壁之间的缝隙用石屑进行填充,用水冲实。以下为检查井砌筑的技术要点: 施工工艺流程:施工准备y井室砌筑y流槽与脚窝y 踏步安装y井筒砌筑y抹面勾缝y井环及井盖安装。
   (1)管道安装后即可进行检查井的砌筑。砌筑前将井位基础面洗刷干净,定出井的中心点,划上砌筑位置和砌筑高度,以便操作。 
    (2)砌筑检查井所用的砖,质量应符合设计、规范要求。砌砖前,让砖吃透水,表面润湿。砖搬运小心堆放, 避免不必要的破损。
    (3)砌筑圆井,注意圆度。挂线校核内径,收口段要每层检查,看有无偏移。在井下部干管伸入处,特别是管底两侧,用砂浆碎砖捣插密实,其余逐层将砖包妥当,务使不渗漏。 
     (4)砌筑圆形检查井避免上下层砖块对缝。检查井内外批荡,每砌筑50cm高即批荡一次,做到随砌随抹灰, 以减少砌井过程中的抽排水量。 
    (5)各种井每天的砌筑高度,不超过2m。每天砌筑结束时,清除跌落在井内的灰浆碎砖。整个井砌筑完成后, 清除井内脚手架、垫脚砖、临时堵水基或导槽,并封堵脚手架孔眼。 
    (6)井砌完后,及时装上预制井环,安装前校核环面标高与设计室外地坪面标高是否一致。无误后,再坐浆垫稳。 
    (7)检查井底板基底的砂石垫层应与管理基础垫层平缓接顺。 
    412.流槽流槽应与井室同时进行砌筑。污水检查并流槽高度为干线管顶高表面采用20mm厚1:2水泥砂浆抹面,压实抹光,与上下游顺接一致。 
    413.踏步安装踏步安装时,要求上下垂直,尺寸一致。踏步应边砌筑井墙边安装,位置要求准确,随时用尺测量其间距,在砌砖时用砂浆埋牢,不得事后凿洞补装,砂浆未凝固前不得踩踏。
     414.井筒砌筑井筒高度应符合设计要求,砌筑时要挂中心线,边砌边测量内径尺寸,防止尺寸出现偏差。圆形收口井井筒砌筑时,要根据设计要求进行收口。四面收口时每层不应超过30mm;三面收口时每层不应超过40mm~50mm。且规范要求井室砌筑每日砌筑高度不得超过118m。 
    415.抹面勾缝抹面前应先用水湿润砖面,然后采用三遍抹面,第一遍1B2水泥砂浆打底,厚10mm,必须压入砖缝,与砖面粘贴牢固,第二遍抹厚5mm找平,第三遍抹厚5mm铺顺压光,抹面要一气呵成,表面不得漏砂粒。抹面完成后,并顶应覆盖养护。勾缝前检查墙体来缝深度,清除墙面杂物,洒水湿润。勾缝要求深浅一致,交接处平整,一般要求比墙面深3mm ~4mm,勾完一段清扫一段。 
    416.井环及井盖安装井环采用混凝土预制井环,强度等级将根据设计确定, 井环下铺1B3水泥砂浆座底。为了保证井盖与室外地坪面的平顺,我司将按照室外地坪设计高程、纵横坡度,在室外地坪面层施工前完成井环和井盖的安装。 
    5.闭水试验
    本工程污水管道在覆土前需按市政验收标准要求进行闭水试验。闭水试验段宜选在两检查井之间,为节省试验工作,亦可选取数井一起进行闭水试验,闭水实验装置示意图见下图4。 
    (1)由于混凝土或砂浆本身有吸水作用,因此在灌满水后不应立即作渗水量记录,而应在管道灌满水后至少相隔24 h,使混凝土或砂浆本身含水饱和后再开始作渗水量记录。 
    (2)根据井内水平的下降值计算渗水量,渗水量不超过规定的允许值即为合格。 (3)排水管道闭水试验允许偏差及检验方法见表3。 
    6.沟槽回填
    施工管道安装工程经工程主体结构隐蔽验收合格后,应及时进行回填,以免晾槽过久造成塌方,挤坏管道或管道接口抹带空鼓开裂,回填具体要求按施工图设计。雨季易产生泡槽造成回填作业困难,回填尽可能与沟槽开挖施工形成流水作业。
    为了保证回填的质量,须随时掌握回填材料含水量及压实密度。沟槽回填,必须确保构筑物的安全,管道、井室等不位移、不破坏;管坑回填至设计标高,回填时两侧同时进行,以防管道位移,管顶以上回填时,应注意不要损坏管道,控制管顶的竖向变形;回填时,槽内应无积水, 不得回填淤泥、腐植土及有机物质等土方,回填料中不得夹有大块砖石,沟槽回填顺序,应按沟槽排水方向由高向低分层进行。
     应按规定分层用平板振动器或手扶型压路机压实,每层的虚铺厚度:机械夯实不大于30cm,人工夯实不大于20cm,管坑回填密实度按照设计图纸有关规定严格执行。应对回填质量进行检查,现场质检员在沟槽回填过程及结束时须严格按质量检验评定标准及设计文件要求对回填质量进行检查验收,并在检查验收合格的前提下,提请工程师对沟槽加填质量进行检查验收,并做好质检记录及验收记录。 
    7.结语
    综上所述,通过对该市政排水管道改造工程施工技术的探究,根据现代城市老城区排水管网存在的问题,以及旧区管网改造的特点,本人认为市政排水管网改造要以选择合适的管材和合适的施工方案,设计与施工互相配合, 尽量缩短施工工期,降低日后养护维修的频率和成本费用。