市政排水工程的施工设计与质量控制.doc

市政排水工程的施工设计与质量控制 摘要:鉴于道路给排水管道施工所处的环境复杂多变,既要考虑地上交通等影响,且要考虑避免与地下管线及电缆碰撞因素,导致道路给排水管道施工工艺相对于地面上管道施工来说尤其复杂,施工工期和质量往往都得不到保证,探讨道路给排水管道的施工工艺以借此确保管道施工的质量和工期就显得尤为重要 本文从排水管道工程施工的各个阶段出发，分别阐述了其施工方案，并从质量角度提出了相应的管理措施，为市政排水管道工程的施工提供了一定的看法。 关键词：排水管道；施工；质量管理：管材：质量通病防治 Municipal drainage engineering design and quality control Abstract: in view of road drainage pipeline construction environment is complex and changeful, it is necessary to consider the influence on the ground traffic, and be considered to avoid and underground pipelines and cables impact factors, the road leading to water supply and drainage pipe construction technology in relation to the ground pipeline construction is particularly complex, construction time limit for a project and quality often are not guaranteed, discuss road to the drainage pipe construction technology in order to ensure that the pipeline construction quality and construction period is particularly important in this article from the drainage pipe engineering construction at various stages, respectively expounds the construction scheme, and from the angle of quality and puts forward the corresponding management measures, for the municipal drainage pipeline engineering construction provides certain views. Key words: drainage pipeline; construction; quality management: pipe: prevention and treatment of common quality defects 　引言 道路给排水管道工程的施工有着其特点,往往受地上交通、地下管线等影响,施工工艺尤其复杂。但市政排水管道施工质量的好坏又与人民生活息息相关;另一方面,道路给排水管道的维修相当麻烦,维修费用较大。因此,施工人员进行道路给排水管道施工时应落实每个施工工艺,以确保排水管道的施工质量。本文基于这点出发,结合某市市政排水管道的施工,详细探讨每个施工流程以及每个步骤，工程施工质量通病的防治，以及市政排水管道应用发展趋势。 前言 城市建设离不开排水管道工程，而排水管道工程质量的优劣不仅影响城市功能的充分发挥，而且对道路完好、城市环保以及城市防洪排涝等都有直接的影响。市政排水管道建设工程虽然施工工艺相对不太复杂,但其施工要求高,难度较大,大多数施工队伍技术力量薄弱,施工经历不多,经验缺乏,尤其对大口径管道,质量控制难度更大。而市政工程监理也仅处于起步阶段,经验不足,需要在工程实践中进行探索和总结。随着城市建设的快速发展，市政排水管道的施工管线长占地面积宽，影响了交通。因此，在保证工程工期和质量的前提下，如何既快速又经济、文明地完成市政排水管道工程的施工，减少对城市道路、交通及环境等的干扰，显得尤为重要 1、市政排水管道施工质量管理 城市排水工程系统通常由排水管道(管网)系统、污水处理系统(污水厂)和出水口组成，排水管道系统丰要南管道及附属构筑物组成，其任务是收集城市的污(废)水和降水，按要求输送到污水厂或天然水体。排水工程的建设在我国已有悠久的历史，但是由于长期的封建统治，我国到20世纪初才在个别城市开始建设现代化排水系统。随着我国城市化进程的加快，国民经济的可持续发展成为时代主题，城市给排水建设不断加快。作为一项重要的城市基础设施，城市排水工程系统担负着排涝除渍的职能，与城市给水工程系统共同为城市提供生命保障，发挥着“吐故纳新” 的作用。这同时也意味着对排水工程的质量要求也在不断提高。 1．1市政排水工程的设计 城市排水系统设计是否合理是整个城市的排水系统能否正常运行的关键。合理的设计能尽快地将地面雨水排除，减少水资源的污染，保护环境。我们认为，排水工程设计应在城市排水工程专项规划指导下进行，根据专项规划的设计成果对昕实施的市政排水项目进行优化没计。在设计中应遵循以下要求：1)布置管渠系统，划分汇水流域面积，确定排水方向及出路。2)应根据城市道路竖向设计，保证汇水面积内的水都能自流排出。3)正确采用设计数据，污水排放量标准、设计降雨重现期、地面集水时间和径流系数、暴雨强度公式的采用等。4)管道的设计坡度和埋深根据没计规范、道路纵坡和外部排水条件确定，在满足排水要求的前提下尽可能减少管渠埋深。 1．2市政排水工程的施工 1.2.1 编制施工与质量技术 在现阶段，城市排水工程还应为施T现场的防洪、排涝发挥作用，为主体工程施工创造条件。为此根据上述总体安排，在编制给排水工程详细施丁计划时，应注意：每条给水管线应在其服务的工号或装配试车之前完成；排水系统优先安排，其施工顺序为：排水泵房一排水主管线一排水支管线；凡是与混凝土水池相连接的各类管道，必须等待混凝土水池试水沉降合格后，再相互连接密封。同时我们结合本行业与本单位以往给排水工程已取得的成功经验和教训，编制给排水工程质量计划，确定施工期间的检验程序；质量控制点及控制点等级；质量检验方式与方法；质量检验记录与质量检验报告的填写、传递、存档方法；质量事故处理制度。 1.2.2 道路的拆除施工 住城市排水管道施工时，将有一定数量的既有路面被破除。为保证施工安全和路基质量，施工时要求管道在道路上开挖时，根据施工图纸设计要求，计算出开口宽度，并用白漆标注出开挖线，用切割机将路面切断，表层的破碎沥青面层及路基渣层由挖掘机开挖，路基稳定砂层合理堆放以备回用，余上由自卸车运至弃土场。应沣重排水过程不得使地面产生过大的沉降，影响现场周围的建筑物、构筑物和其他公用设施的正常使用和安全。在建筑物、构筑物基础及电线杆、灯杆附近开挖，采用钢板桩加固。在高压线下开挖时，挖掘机要求不在电线正下方工作，必要时采用人工开挖。在公路边上开挖沟槽，在靠近公路一侧设立安全和警告标志，如护栏、路障及危险旗，在夜晚悬挂红灯。开挖过程中遇有电缆、管道或其他构筑物时，及时与有关单位联系会同处理地下管线和各种构筑物，尽量临时迁移；如无法迁移，必须挖出使其外露，并采取吊、托等加固措施。 1．3施工准备 　 1.3.1熟悉图纸 　　在施工开始之前，应加强施工图纸的熟悉工作，保证会同业主、设计、监理、单位进行图纸会审。应具体结合图纸，掌握管线长度、管线走向、管材直径、井位数以及与工作面开挖有关的地形、地貌、地物等情况。便于了解工程的基本情况，同时应依照图纸确定的桩号走向对水准测，复测一遮，以避免出错。同时，由于图纸设计提供的地形资料存在时间差，因此有可能会因时间而发生地形变化，从而影响工程的预算造价。 　1.3.2排水管材的质检 　　通常，排水管材中常出现一些普遍的问题，包括管材质量差，存在裂缝或局部混凝土酥松、抗压、抗渗能力差，容易被压或产生渗水，管径尺寸偏差大等通病；对于这些问题,为了确保管材的质量，应采用一些具体的检查措施，比如首先要选择正规厂家生产的管材，并且检查管材的出厂合格证及送检力学试验报告等资料是否齐全；其次应重视管材的外观检查，管材不得有破损、脱皮、蜂窝、露骨、裂纹等现象，外观检查不合格不能使用； 　1.3.3测量放线 　　要认真进行测量放线，不得擅自变更管道走向,并且要对测量放线进行复测；若遇建筑物须避让时,建设方出具设计变更,在适当的位置增设连接井,其间以直线相通,连接井转角应大于135度；为了确保测量的安全，中心线和边坡系数加宽、开挖面变窄后，应在沟棺内设置支撑，以保证施工的安全；同时对管道与道路交*的部位，施工方要会同主管部门协商，采取半封闭或封闭路段，示灯等必要的措施，并选派有交通指挥经验的人员昼夜值班，力争在最短的时间内完成施工，并保证施工质量。 　1.3.4沟槽开挖 　　在沟槽开挖过程中，经常会出现边坡塌方，槽底泡水、槽底超挖、沟槽断面不符合要求等一些质量问题；为防止边坡塌方，施工前要根据土壤类别、土的力学性质确定适当的槽帮坡度；实施支撑的直槽槽帮坡度一般采用1：0.05，对于较深的沟槽,宜分层开挖，挖槽土方应妥善安排堆放位置一般情况堆在沟槽两侧，堆土下坡脚与槽边的距离根据槽深、土质、槽边坡来确定； 　　在确定开挖断面时，要考虑生产安全和工程质量，做到开槽断面合理，开槽断面由槽底宽、挖深、槽底、各层边坡坡度以及层间留台宽度等因素确定；一方面既要注意边坡放坡的科学合理性又要安全和经济， 保证施工交全和路基畅通。在开挖过程中，表层的破碎沥青面层及路基渣层由山挖掘机开挖，每开挖一定的距离都要对槽底高进行严格测量控制，特别注意槽底上方不得超挖，对超挖部分要仔细回填夯实，严禁槽底低注处进水积水，严禁夯填中使用腐植土、垃圾土、淤泥等。 　1.3.5平基管座的施工 　　在沟槽开挖验收合格之后， 就可按照图纸设计要求进行管基的施工。在沟槽内有积水和淤泥的情况下，应先将沟槽彻底清除干净，清除 淤泥，并铺设砂垫层，保证干槽施工，如果槽内有地下水应采取排水措施；同时严格控制平基的厚度和高程，在浇筑混凝土平基前，支搭模板时，要复核槽底标高和模板弹线高程，在确认无误后，再浇筑混凝土，以保证管座厚度。 　　若在沟槽内有积水和淤泥的情况下,应先将沟槽彻底清除干净,清除淤泥,并铺设砂垫层,保证干槽施工,如果槽内有地下水应采取排水措施； 　　同时在浇筑混凝土平基前，支搭模板时要复核槽底标高和模板弹线高程，在确认无误后，再浇筑混凝土，以保证管座厚度；并检查管座模板的强度!刚度和稳定性，支杆的支撑点不能直接支在松散土层上，要加垫板或桩木，使模板能承受混凝土灌注和振捣的重力和侧向推力，确保不跑模。 　　1．4 排水管道的施工 　　1.4.1 管道安装 　　为保证闭水试验的成功，管材进入工地时要仔细检查有无裂缝和孔眼漏洞，若有上述问题，应及时调换管材或子以修补。下管前，既要仔细检查管基中心线、边线及井基等尺寸和高程是否符合图纸要求，又要检查井位置、井距、各种部位混凝上基础的强度等级、接口防渗砂浆的调配是否符合国家标准的规定。 　　首先，应正确计算管道铺设长度，施工前根据图纸和规范确定两检查井间管道铺设长度，管子伸进检查井长度及两管端头之间预留间距，在安装过程中要严格控制长度，防止管头露出井壁过长或缩进井壁。 　　同时，严格控制管道的直顺度和坡度，施工时要采取以下措施:安管时要在管道半径处挂边线，线要拉紧，不能松弛；在调整每节管子的中心线和高程时，要用石块支垫牢固，相邻两管不得错口；在浇筑管座前，要先用与管座混凝土同标号的细石混凝土把管子两侧与平基相接处的三角部分填浇填实,再在两侧同时浇筑混凝土。 　　最后，确保管道接口的工作；严格控制抹带的施工质量，水泥砂浆要按配合比下料，计量要准确，搅拌要均匀，要保证砂浆的强度及和易性，抹带前先将抹带部分的管外壁凿毛，洗刷干净，刷水泥浆一道；并控制内管缝与管内壁间的平整度，管径不大于600mm的管道，在抹带的同时，配合用麻袋球或其他工具在管道内来回拖动，将流入管内的砂浆拖平；管径大于600mm的管道,应勾抹内管缝。 1.4.2 排水管道施工 　　挖沟槽时，可使检查井中心桩，依据井基圆圈的尺寸挖好井基，待管材放稳后，调节直管线管口，预留井筒位置即可介入砌检查井的工序中。砌井时，既要使砂浆饱满、流槽通顺，也要使井壁尺寸符合要求。 　　一方面要严格控制检查井基础的质量，不能带水浇筑垫层和基础,要保证基础的几何尺寸和高程符合设计要求,待混凝土达到一定强度时才能砌砖。 　　另一方面应严格控制井墙的砌筑质量，井壁必须竖直,不得有通缝;灰浆要饱满,砌缝要平整,抹面要压光,不得有空鼓!裂缝等现象；严格控制踏步!井圈!井盖的安装质量，铸铁踏步,安装要牢固,污水井踏步要涂防锈漆；安装井圈要坐浆饱满,井盖和井圈要配套,在交通量大的道路上必须安装重型井盖。 1.4.3闭水试验 　　闭水试验是检测水管施工质量的重要环节；首先应明确是否要做闭水试验，污水管道、雨污合流管道以及设计要求闭水的其他排水管道都必须做闭水试验，闭水试验合格后才能进行回填土。对于闭水试验的管段，应仔细检查每根管材是否有沙眼裂缝若管材出现沙眼裂缝现象。若出现裂缝，可用细砂浆修补；若有渗水部位， 可调水泥浆刷补填实。此外，管口接口处必须严密。对闭水管段应不急回填，也不需要进行管材下部与条基的连接。待闭水试验合格后，再进行傍管混凝上的回填。对闭水不合格的管段，则应采取补救措施或尽快返工。 　　在具体的闭水试验中，应做好试验前的准备工作；试验前,需将灌水的检查井内支管管口和试验段两端的管口,用水泥砂浆砌砖堵死,并抹面密封,待养护3d~4d到达一定 强度后,在上游井内灌水,当水头达到要求高度时,检查砖堵、管身、井身有无漏水,如有严重渗漏要进行封堵,待浸泡24h后,再观察渗水量,测定时间不应小于30min；同时应正确计算渗水量，在闭水试验中要真实记录各种数据，并根据数量正确计算渗水量。 　1.4.4管沟回填及路面恢复 　　排水管的回填，应从管道两侧平衡进行，沟内不得有积水，不得使用腐植上，垃圾上和淤泥等。迅速、仔细地复原所有施工地面，由专职实验人员采用核子密度仪测录其密实度， 以保证压实率达到９５％以上原道路结构情况，使之恢复施工前的状态，达到监理认可的程度，为此要求在施工时必须认真地对照设计要求，进行道路恢复。 　　在土的回填时，要严格控制回填土土质，回填土中不得含有碎砖、石块、混凝土碎块及大于10cm的硬土块；填土含水量以接近最佳含水量为宜。 同时，严格控制回填土密实度；管顶50cm范围内密实度应在85%~88%之间；管顶50cm以上密实度要求同路基密实度一样。 总之，市政排水管道工程是隐蔽工程, 贯穿于施工阶段的全过程必须严格按照每一道工序的要求，从施工准备、管道及管井、试验及回填等几方面， 加强每一环节的质量控制，才能防止各种质量通病的发生,确保整体工程施工质量达到优良，提升市政工程的整体质量水平。 同时，我国政府加大对市政基础设施建设的投入，市政工程管网建设得到前所未有的重视。与此同时，各种排水管道品种不断丰富，产量不断增加，质量不断提高。同时本文就市政工程中排水管道的常见类型和未来应用发展趋势进行初步探讨。 2、市政排水管道应用现状分析及未来应用趋势 　　市政工程用的管道，根据管道材质不同可分为钢管、铸铁管、混凝土管和钢筋混凝土管、塑料管（包括钢塑复合管）四大类。（1）钢管：钢管一般分为灰口铸铁管和焊接钢管；（2）铸铁管：铸铁管按材质可分为铸铁管（亦称普通铸铁管）和延性铸铁管（亦称球墨铸铁管）；（3）混凝土管：馄凝土管一般分为预应力钢筋混凝土管(PCP)，自应力钢筋混凝土管（SPCP），预应力钢筒混凝土管（PCCP），混凝土管（GP）和钢筋混凝土管(RCP)；（4）塑料管：塑料管一般分为硬质聚氯乙烯管（PVC-U），聚乙烯管（PE），玻璃钢夹砂管（FRP）管。目前，我国市政管道品种多样，改变了以往只用混凝土管和钢筋混凝土管、灰口铸铁管和钢管等少数几种管道的局面，如城市供水管：管径小于600mm的有灰口铸铁管、球墨铸铁管、自应力钢筋混凝土管、钢管、PVC-U管、PE管等；管径在600～1200mm的有预应力钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土管、球墨铸铁管、钢管、FRP管等；管径在1200mm以上的有预应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管、FRP管和钢管等。近十几年来，随着塑料管的原料合成生产、管材管件制造技术、设计理论和施工技术等方面的发展和完善，使塑料管在市政管道工程中占据了相当重要的地位。 　　2、1塑料排水管的常见种类及优点 　2.1.1塑料管的常见种类 　　在市政工程中，常见的塑料排水管有以下品种：硬聚氯乙烯塑料管（PVC-U）；氯化聚乙烯塑料管（CPVC）；交联聚乙烯塑料管(PEX)；共聚聚丙烯塑料管（PP-R、PP-C）；聚丁烯塑料管（PB）；聚乙烯塑料管（PE），其中包括低密度聚乙烯塑料管（LDPE）、中密度聚乙烯塑料管(MDPE)、高密度聚乙烯给水塑料管（HDPE）；烯腈—丁二烯—苯乙烯塑料管(ABS) 。除上述塑料管外，镀锌钢管的替代管材还有铝塑复合管（简称MP，其材料有PEX-AL-PEX，HDPE-AL-PEX，PE-AL-PE等）、无缝铝合金衬塑管、塑钢复合管等管材。 　2、2塑料排水管的优点 　　市政工程排水管道按管材特性可分为刚性管和柔性管（塑料管），这两类埋地排水管的性能进行比较，可以得出塑料排水管所具有的优点： 　2.2.1强度和刚度。从表面上看，塑料埋地排水管是不及混凝土排水管，特别是钢筋混凝土管。但塑料管属于柔性管，在受外压负荷时，柔性管的承受负载的机理是完全不同的。柔性管在受压破坏之前可以有较大的变形，而刚性管不可能有较大变形。同样外压负载下柔性管管壁内的应力较小，它和周围的回填土共同承受负载，管土共同作用。因此，塑料埋地排水管不需要和刚性混凝土管一样的强度和刚度，在合理的刚度下，完全达到使用要求，这一点已被国外先进国家的应用实践所证实。 2.2.2水力特性比。在水力特性比方面，塑料管由于内壁光滑，输送液体时摩阻明显小于混凝土管。塑料管的内壁粗糙率为0.001，而混凝土管为0.013，因此在相同使用条件下，塑料管的输水量可比混凝土管提高30%。实践证明，在同样坡度下，采用直径较小的塑料埋地排水管就可以达到要求的流量。3.接口的密封性。在管材接口密封方面，塑料管的连接比较可靠。而混凝土排水管在保证密封性方面比较困难，绝大多数使用的平接口和企口混凝土排水管在连接处只抹一圈混凝土，时间一长很难保证不泄露；又因其完全是刚性连接，管道稍有移位（如土壤不均匀沉降），连接处就可能被破坏，而形成渗漏。 　2.2.3使用寿命、耐腐蚀。在使用寿命、耐腐蚀方面，塑料管的优点最为突出。埋地排水管输送的生活污水和雨水具有腐蚀性（雨水流过地面时常溶入腐蚀性物质），或成酸性或成碱性，生产污水如工业排水更是具有强腐蚀性，塑料埋地排水管的耐腐蚀性远胜于金属管，也明显优于混凝土管。同时，塑料埋地排水管的抗磨损性也很好。 　2.2.4便于铺设安装。在管道铺设安装方面，塑料埋地排水管的优点也非常特出：重量轻、长度大、接头少，对于管沟和基础的要求低（而混凝土管一般需要做素混凝土基础），连接方便，施工便捷。而混凝土管的基础和连接处需要进行养护，在城市拥挤或地质恶劣地区（如地下水位高、地基松软地区），塑料埋地排水管的优点更明显。 2.