濕陷性黃土地區(qū)預(yù)應(yīng)力混凝土排水管道施工及沉陷防治

尚建輝 蘭州蘭石建設(shè)工程有限公司工程師

1 引言

建設(shè)行業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中有著巨大的機(jī)遇，同時(shí)也面對(duì)著各種各樣的挑戰(zhàn)，具有全新的發(fā)展空間。其中建設(shè)行業(yè)的排水管道大部分鋪設(shè)在地下，一旦管道出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，就會(huì)造成不堪設(shè)想的后果，同時(shí)對(duì)管道的安放也會(huì)造成不利影響，大量的堆放極易導(dǎo)致爆炸、火災(zāi)等消防事故。而且設(shè)置在地下的管道一旦出現(xiàn)問(wèn)題，不容易被第一時(shí)間察覺(jué)；即使發(fā)現(xiàn)，在解決的時(shí)候也會(huì)面臨很大的困擾。

傳統(tǒng)的污水管道施工采用的普通混凝土管，每根長(zhǎng)2.5 m，這種混凝土管抗壓強(qiáng)度低、抗裂性能弱、接口多，使用時(shí)會(huì)使施工速度變慢，而且在管道接口處容易漏水，導(dǎo)致地基產(chǎn)生不均勻沉降的問(wèn)題。尤其在濕陷性黃土地區(qū)，傳統(tǒng)管道出現(xiàn)了普遍的質(zhì)量問(wèn)題。

而采用每根長(zhǎng)5 m 的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管可以有效的解決這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管道抗壓強(qiáng)度高、耐電化學(xué)腐蝕、抗裂性能強(qiáng)，可以有效提高管道的壽命[1]。因此預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管道能有效地處理自重濕陷性黃土中管道存在的抗壓?jiǎn)栴}，為使管道不損壞，地基不均勻沉降提供了可靠的選擇。同時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管接口少、施工速度快，能有效減少材料損耗，也能有效降低管道接口處漏水的可能性，提高工程質(zhì)量。但因管道基礎(chǔ)位于濕陷性黃土之上，施工完成后仍存在部分質(zhì)量隱患，須在施工過(guò)程中著重關(guān)注。

2 濕陷性黃土地區(qū)管道施工注意事項(xiàng)

2.1 溝槽開(kāi)挖

首先必須確保溝槽開(kāi)挖的寬度，保證溝槽開(kāi)挖的工作面寬度＞300 mm。在進(jìn)行槽底施工過(guò)程中，在條件允許的情況下盡量采用大型的機(jī)械設(shè)施，這樣可以有效提升施工進(jìn)度。開(kāi)挖地施工人員應(yīng)當(dāng)特別注意堆土底邊和溝邊的間隔，兩者距離不可太近，高度也需要控制在1.5 m 之內(nèi)[2]。

2.2 基底處理

待溝槽開(kāi)挖驗(yàn)收合格后，需要進(jìn)行素土墊層回填的相關(guān)工作，在濕陷性黃土地區(qū)預(yù)應(yīng)力混凝土排水管道的施工技術(shù)要求中，規(guī)定厚度為300 mm。土中不能摻雜草根、磚塊等雜物，在夯實(shí)時(shí)分層厚度時(shí)，要求≤150 mm。素土墊層完成且驗(yàn)收合格后，鋪設(shè)三七灰土的墊層，厚度標(biāo)準(zhǔn)為300 mm，夯實(shí)部分采用的是沖擊夯分層的方式，分層厚度控制在150 mm 以下，壓實(shí)度系數(shù)至少為0.95。

2.3 180°混凝土平基施工

三七灰土墊層施工驗(yàn)收合格后，需要再澆筑C20、180°的混凝土平基部分。180°混凝土平基澆筑完成不少于10 h 后繼續(xù)進(jìn)行環(huán)筋綁扎。在測(cè)量員放線進(jìn)行環(huán)筋綁扎后，和混凝土平基預(yù)埋筋進(jìn)行固定，然后將止水帶投入其中，在環(huán)筋之間須夾設(shè)聚發(fā)泡板，仔細(xì)調(diào)整鋼筋與止水帶，然后進(jìn)行固定[3]。

2.4 管道安裝

吊車(chē)?yán)玫鯉㈩A(yù)應(yīng)力混凝土管放入挖好的槽中，進(jìn)行排列、校正。管道下溝時(shí)，要從下游向上游逐步鋪設(shè)，預(yù)應(yīng)力混凝土排水管道的插口應(yīng)順?biāo)鞣较?，承口在逆水流方向。要注意的是在管道安裝之前，需將預(yù)應(yīng)力混凝土排水管道各個(gè)接口的內(nèi)部、外部、橡膠圈擦拭干凈，在橡膠圈上涂抹潤(rùn)滑油，再將膠圈套在插口的端部。預(yù)應(yīng)力混凝土排水管道在安裝時(shí)，要讓膠圈均勻滾動(dòng)到位，然后放松外力，這個(gè)過(guò)程中要保證回彈不能大于10 mm，膠圈就位后，應(yīng)正好位于承、插口的工作面上。認(rèn)真檢查橡膠圈與承、插口的接觸是否均勻、緊密，一旦出現(xiàn)不均勻的狀況需及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。管道安裝時(shí)，在管身上采用環(huán)向方式捆緊吊帶，在預(yù)應(yīng)力混凝土排水管道的承口端面架設(shè)鋼梁，橫向鋼梁與預(yù)應(yīng)力混凝土排水管道之間要利用方木墊襯，以防止破壞預(yù)應(yīng)力混凝土排水管道的管口。

2.5 銜接接口

首先，每次施工之前都要按照標(biāo)準(zhǔn)反復(fù)檢驗(yàn)管體的質(zhì)量，一旦個(gè)別管體出現(xiàn)質(zhì)量上的問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理，堅(jiān)決不能讓有問(wèn)題的管體進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，提高施工的安全系數(shù)和后續(xù)的使用效能。其次，施工人員需要要仔細(xì)檢查管體的內(nèi)外壁，保證管材表面沒(méi)有裂縫或者脫皮的現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)，及時(shí)進(jìn)行維修或者直接返廠處理。最后，在施工之前，需要對(duì)管體中接口進(jìn)行檢查，保證管道接口的清潔，避免泥土、垃圾等物體滯留在管體表面，因?yàn)楣荏w表面的污染物會(huì)嚴(yán)重阻礙水流動(dòng)。在檢查完畢后，把橡膠圈放在接口，一定要保證管體在任何情況下都不會(huì)斷開(kāi)，尤其在轉(zhuǎn)向的地方，也要安裝銜接零件[4]。

3 常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題

盡管在濕陷性黃土中，混凝土管道得到了廣泛應(yīng)用，但由于濕陷性黃土本身遇水下沉的特質(zhì)，在施工過(guò)程中如果控制不當(dāng)，也會(huì)出現(xiàn)諸多質(zhì)量問(wèn)題，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是管道回填區(qū)域的回填不密實(shí)，導(dǎo)致基礎(chǔ)回填土不均勻沉降，將排水管道裂開(kāi)，使管網(wǎng)局部整體下沉，造成大面積的坍塌。

二是管道與砌筑井室、收水井等構(gòu)筑物之間的連接處理不到位，或井室、收水井質(zhì)量存在問(wèn)題，導(dǎo)致連接處、雨污水井、收水井等滲漏，致使管網(wǎng)下部基礎(chǔ)下沉。

三是部分排水管網(wǎng)安裝在綠化帶附近或綠化帶內(nèi)，綠化帶內(nèi)水流入管網(wǎng)下部基礎(chǔ)，導(dǎo)致基礎(chǔ)濕陷性黃土遇水下沉，拉裂管網(wǎng)。

四是部分管網(wǎng)安裝在住宅建筑外圍，而屋面雨水為無(wú)組織排水，屋面水排入管網(wǎng)所在地面，雨水不能及時(shí)有組織的收集，長(zhǎng)期浸泡，導(dǎo)致基礎(chǔ)及井室下沉。

五是部分污水管網(wǎng)前端為隔油池、化糞池等污水設(shè)施，在使用過(guò)程中管理疏漏，導(dǎo)致油滿(mǎn)不能及時(shí)清理而溢出，滲入管網(wǎng)基礎(chǔ)及下部回填土，導(dǎo)致下沉。

4 沉陷防治注意事項(xiàng)

4.1 設(shè)計(jì)及圖紙會(huì)審階段

在管網(wǎng)設(shè)計(jì)和圖紙會(huì)審階段，應(yīng)注重避免后期沉陷。首先，盡量將管網(wǎng)設(shè)計(jì)在車(chē)庫(kù)頂板區(qū)域，若必須設(shè)計(jì)在原土或回填區(qū)域，則盡量選擇對(duì)原土擾動(dòng)小、回填深度淺的區(qū)域。其次，避免將管網(wǎng)設(shè)計(jì)在綠化區(qū)域的下部或附近，若確無(wú)法避免，則應(yīng)對(duì)綠化帶與管網(wǎng)之間設(shè)計(jì)有效隔水措施，阻隔綠化用水滲入管網(wǎng)。最后，對(duì)于有雨、污水管網(wǎng)經(jīng)過(guò)的區(qū)域，對(duì)于屋面或路面，應(yīng)該設(shè)置有組織排水，將雨、污水及時(shí)有效收集、引排。

4.2 加強(qiáng)基地及管道周邊夯實(shí)

濕陷性黃土地區(qū)的塌陷，最根本的原因是因?yàn)榛靥钔羺^(qū)域的密實(shí)度不滿(mǎn)足要求，遇水沉降。因此，在施工過(guò)程中，對(duì)于管道安裝前回填土的施工，要嚴(yán)格按照規(guī)范分層攤鋪、分層回填，保證壓實(shí)機(jī)械功率和壓實(shí)遍數(shù)，然后在管道安裝完成后也要分段、分層進(jìn)行攤鋪、回填，保證分層夯實(shí)，保證壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4.3 確保井室、收水井、化糞池和隔油池質(zhì)量

首先，要保證井室、收水井、隔油池和化糞池的整體施工質(zhì)量，不得存在缺陷、滲漏，影響主管網(wǎng)。其次，要嚴(yán)格控制收水井、隔油池、化糞池接入管網(wǎng)的支管材質(zhì)、規(guī)格、型號(hào)以及質(zhì)量，避免因接入過(guò)程中發(fā)生斷裂、滲漏等質(zhì)量問(wèn)題，影響主管網(wǎng)[5]。

4.4 定期進(jìn)行維護(hù)、疏通

首先，使用單位要對(duì)排水管網(wǎng)定期檢查，對(duì)于井室、管道存在輕微裂縫、下沉的情況，及時(shí)進(jìn)行處理，避免因小范圍的滲漏長(zhǎng)期得不到處理，導(dǎo)致大面積下沉、拉裂，造成無(wú)可挽回的損失和惡劣的影響。其次，應(yīng)對(duì)堵塞的管道及井室及時(shí)疏通，及時(shí)清理隔油池、化糞池，避免因油污滿(mǎn)溢造成沉陷。

5 結(jié)語(yǔ)

在濕陷性黃土地區(qū)，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管成為了不二的選擇，因?yàn)槠洳粌H抗壓強(qiáng)度高，在管道接口處也采用了特殊的細(xì)部處理工藝。一旦在施工中遇到不利因素也能承受得住，有效避免了因濕陷性黃土遇水沉陷造成管道破壞的問(wèn)題，在一定程度上解決了后期管道的維修處理問(wèn)題，節(jié)約了維護(hù)費(fèi)用。預(yù)應(yīng)力混凝土管道施工技術(shù)對(duì)排水管道選材、管線敷設(shè)、基礎(chǔ)處理以及接口處特殊細(xì)節(jié)進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，很大程度上保證了工程的安全和質(zhì)量，是對(duì)國(guó)家現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)、圖集空白的補(bǔ)充，對(duì)其他地區(qū)給排水管道的鋪設(shè)具有一定的推廣價(jià)值和借鑒意義。