市政给排水管道工程设计与施工关键研究 谢佼莹

发表时间:2020/10/13   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:谢佼莹
[导读] 摘要:在市政工程领域开展给水排水工程难度较大,同时在施工作业期间,也容易产生很多安全问题和工程质量问题。
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        摘要:在市政工程领域开展给水排水工程难度较大,同时在施工作业期间,也容易产生很多安全问题和工程质量问题。因此,工程建设单位需要优化自身的施工工艺技术,以此来提高整体的工程质量水平。工程建设单位需要保证每个作业环节都符合技术标准,同时工程的项目负责人需要重点地管控工程的关键点。
        关键词:市政给排水管道;设计;施工关键技术
        引言
        市政给排水工程中,管道施工是一项十分重要的施工环节,给排水系统的正常使用关系着施工的质量。但是在实际的工作中,给排水管理施工不仅是一项复杂的工程,需要施工人员在施工中按照规定开展施工,确保给排水系统的安装质量。
        1市政给排水管道工程设计措施
        1.1污水管道设计
        要考虑的影响因素比较多,只有对各影响因素全面分析,才能确保设计方案的合理性。其中,主要的影响包括服务面积、城市居住人口等,建议对污水量的变化系数与管道参数进行重点校核与分析,详细掌握上下游的污水现状、管道资料等,分析目前城市排水管道设计的难点、重点及存在的相关问题,为后续施工工作奠定良好基础。
        1.2雨水管道设计
        要结合当地城市雨水管渠系统布置情况,对各汇流面积进行合理划分,通过对暴雨强度参数的测算,适当调整雨水管渠系统。在不同的区域,对雨水管道的设计标准存在着差异性。在设计的过程中,要考虑到不同地区的暴雨发生时期,确保第一时间就把城市中的雨水及时排出,避免对车辆出行、城市道路安全造成影响。暴雨不仅会对现代化城市的发展造成影响,而且还会发生内涝、积水等情况。而引发此问题的主要原因,就是城市雨水口对雨水收集等不合理、不及时,在市政道路工程排水管道设计时,对整体考虑得不全面,排水管道无法满足城市排水需求。自然灾害虽无法控制,但是可以提前预防,这就要求相关设计人员,加大对雨水口的设计力度,考虑集雨面积、道路纵坡、横断面等因素,针对城市道路低洼路面、交叉口等位置,增加雨水口,再结合雨水侧沟的应用,增强排水强度,使城市中的积水、雨水、污水等全部排出,为现代化城市的发展营造良好环境。
        2市政给排水管道工程施工关键技术
        2.1施工前必要准备
        在施工前期首先需要对给排水管道的铺设位置进行一定的布置,通常情况下,应根据道路的宽度进行分配,通常情况下将给排水管道安置在道路的两侧,又由于排水管道的口径一般较大,因此应将其埋藏在较深的位置,在施工过程中合理安排管道的安置位置能够减少出现对原有管线破坏的可能性,也能够提高管道建设的效率以及质量。其次,在管道材质的选取上还需注意,给水管道通常要使用水铸铁管、焊接钢管等管道,保证在给水过程中管道的正常运行,而排水管通常情况下采用混凝土管或者钢筋混凝土管道,因其排水过程中管内无压,排水管无需使用金属管,但当部分排水管需要承受一定的压力时需采取金属管保证其正常运行不会对管壁进行破坏。另外,不同给排水管道的口径不同,在选择管道时需要加强注意,通常情况下用于居民生活用水、城市工业生产用水以及其他方面用水的管道选取有一定的差别,而排水管道口径的大小根据区域内的降水量、居民的生活污水排放等标准来确定排水管的管径。
        2.2沟槽施工
        通常在准备工作完成之后,就已经开始进入到开挖施工环节,在针对市政给排水管道进行安装施工时,需要根据施工要求,对其进行开挖处理。在开挖之前,必须要对施工周围地质环境、水文环境等进行中和分析和判断,同时还要与土质的实际情况进行结合,对沟槽的坡度进行科学合理的设计。比如在设计过程中,如果沟槽的整个深度没有超过3m时,那么必须要保证坡度设计控制在1:0.75~1:0.33的范围之内。

如果沟槽深度已经超过了3m,同时在5m的范围之内,那么坡度应当控制在1:1.00~1:0.5的范围之内为最佳状态。在对市政给排水管道进行安装施工时,设计单位在其中必须要提前对现场情况进行勘测和分析,紧接着要与专业经验进行结合,最终对开挖方式进行确定。如果沟槽的整个深度大概在3m左右时,那么可以利用分层式的开挖方式。在开挖施工过程中,需要注意的一点就是如果选择利用挖土机进行沟槽挖掘施工时,必须要在槽底高程上预留出部分土层,该部分土层的厚度控制在20cm左右即可。在整个挖掘施工过程中,如果沟槽处存在放坡不足等问题,在对其进行处理时,一般可以利用小短木桩对其进行插入处理,同时还要将横土板钉入其。在完成这一系列的工序之后,才可以进行填土施工,这样做的根本目的是最大限度避免出现严重的坍塌问题。比如,施工时,如果土质本身具有粘性土的特征,但是土质本身的湿度相对比较小,沟槽的深度没有超过3m,针对这一现象,可以利用断续式水支撑的方式进行施工。如果深度超过4m,那么可以直接在沟槽的底部进行钻孔处理,同时何以利用工字钢的方式进行支撑施工。
        2.3不开槽管道施工
        2.3.1顶管法
        (1)泥水平衡顶管施工
        泥水平衡主要工作原理通过改变泥水仓的送、排泥量和顶进速度来控制排土量,使泥水仓内的泥水压力值稳定并控制在所设定的范围之内,从而达到开挖面的稳定。优点:弃土为连续作业,大大提高了推进速度,适合长距离顶管,可集中控制,能减少施工人员,辅助设备的通用性强,地质情况为流沙时,较人工顶管安全;缺点:泥水处理设备复杂、占地大,水处理设备产生的噪音和振动大,施工成本高,遇到障碍物处理困难,对环境会产生一定程度的污染。
        (2)土压平衡顶管施工
        土压平衡顶管是利用顶管机的刀盘和支撑机内土压舱的正面土体,抵抗开挖面的水、土压力以达到土地稳定。优点:适用范围广,从软粘土到砂土都能适用,开挖面稳定,减少对正面土体的扰动及减小地面的沉降与隆起,地面变形小,施工时覆土厚度浅,最浅为0.8倍管外径,弃土运输处理方便,作业环境好,操作安全方便。
        2.3.2水平定向钻法
        水平定向钻是采用一台导向探测仪牵引一台顶管钻机根据设计钻进线路图,逐根钻进并进行扩孔,扩孔完成后进行管道回拉从而完成管道铺设。其回转扭矩和回拖力,应根据终孔孔径、轴向曲率半径、管道长度,结合工程水文地质和现场周围环境条件,经过技术经济比较综合考虑后确定,并应有一定的安全储备,导向探测仪的配置应根据定向钻机类型、穿越障碍物类型、探测深度和现场探测条件选用。适用于0.3~1.0m的柔性管道,可用于较大埋深穿越道路桥涵的长距离地下管道。优点:施工速度快;缺点:控制精度低。
        2.3.3夯管法
        夯管法是用夯管锤将待铺的钢管沿设计路线直接夯入地层实现非开挖铺管的技术。夯管锤的锤击力应根据管径、钢管力学性能、管道长度,结合工程地质、水文地质和周围环境条件,经过技术经济比较后确定,并应有一定的安全储备。适用于管径0.2~1.8m钢管施工的含水地层,尤其用于城镇区域下穿较窄道路的地下管道施工。优点:施工速度快,成本较低;缺点:施工精度低。
        结语
        综上所述,随着市政工程给排水施工项目规模的不断扩大,当中存在的问题与不足值得相关单位进行深入的分析,并完善相关的管理预案,充分落实好各项施工技术,最终保障给排水管道的综合施工水平与效果,打造出精品化的民生工程。
        参考文献:
        [1]王丛峰,张树敏.市政工程给排水管道施工技术研究[J].住宅与房地产,2020(6):219+241.
        [2]王琼.市政工程给排水管道施工技术要点分析[J].工程技术研究,2019,4(5):92+96.
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