頂管技術(shù)在市政給排水工程施工中的應(yīng)用

1、概述
        隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，迫切要求市政建設(shè)采用新工藝、新材料、新技術(shù)，為社會(huì)提供的市政設(shè)施，其中排水工程中預(yù)制井技術(shù)就是新工藝運(yùn)用的。預(yù)制混凝土裝配式檢查井由六部分組成：下井室、上井室、井室調(diào)節(jié)塊、支管接入段、收縮口與井蓋。其中混凝土下井室用于固定、承托檢查井，上井室、井室調(diào)節(jié)塊部分主要用于接入主管，井室部分主要用于調(diào)節(jié)檢查井井高以及接收從旁邊引進(jìn)的支管，收縮口上安裝防盜井蓋。各預(yù)制件混凝土強(qiáng)度為C30。天津市目前在賽德大道、津淶公路等工程雨水和污水改造工程試驗(yàn)段采用預(yù)制混凝土裝配式檢查井施工工藝，并取得了成功，為今后該項(xiàng)技術(shù)在污水治理工程中的推廣打下了基礎(chǔ)。試驗(yàn)段的主要目的是探討預(yù)制混凝土裝配式檢查井的施工操作可行性及其使用效果。
2、預(yù)制混凝土裝配式檢查井施工工藝
        為了便于預(yù)制，減少構(gòu)件種類，在施工中能靈活組合，縮短時(shí)間，預(yù)制檢查井由六部分組成：下井室、上井室、井室調(diào)節(jié)塊、支管接入段、收縮口與井蓋?；炷恋装逵糜诠潭?、承托檢查井，底座部分主要用于接入主管，井室部分主要用于調(diào)節(jié)檢查井井高以及接收從旁邊引進(jìn)的支管，收縮口段上采用混凝土現(xiàn)澆井環(huán)，再安裝防盜井蓋。各預(yù)制混凝土強(qiáng)度為C30。
2.1 施工準(zhǔn)備
        施工前，進(jìn)行平面及水準(zhǔn)控制測(cè)量及復(fù)測(cè)，保證井位中心位置高程符合設(shè)計(jì)要求，并定出中心點(diǎn)，便于操作人員掌握。施工人員要定出檢查井井面至井底的深度尺寸和干管以及各條支管的標(biāo)高及管徑大小，便于計(jì)算出混凝土預(yù)制井配件的數(shù)量。井配件安裝前，宜按設(shè)計(jì)圖開(kāi)挖出各條支管溝槽，確定支管接入口的位置，以便后續(xù)支管插入段配件的安裝。
2.2 安裝施工工藝流程
        以賽伯大道污水改造工程為例進(jìn)行闡述，本工程排水管道采用DN400鋼筋混凝土排水管，對(duì)應(yīng)檢查井內(nèi)徑為D1000，根據(jù)設(shè)計(jì)方案圖，在各預(yù)制配件中，位于井底部的混凝土底板、底座固結(jié)預(yù)制件重量.大，按標(biāo)準(zhǔn)配件模數(shù)表計(jì)算約為1.68 噸。考慮起吊安全因素和根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)擬采用10 噸汽車吊機(jī)進(jìn)行吊裝。吊裝工藝流程如下。
        鋪筑碎石砂墊→下井室、→排水干管接入→上井室→支管插入段安裝→收縮口段吊裝→現(xiàn)澆混凝土井環(huán)→管接口處理→
防盜井蓋安裝裝配式檢查井由各預(yù)制配件組合構(gòu)成，施工時(shí)采用吊機(jī)由下至上，逐一吊裝各預(yù)制配件，混凝土配件的裝嵌要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工。各預(yù)制件吊裝前應(yīng)檢查，確保其表面平整、光滑、無(wú)蜂窩麻面，接口處平整光滑無(wú)崩角、崩邊、漏筋。每段預(yù)制井構(gòu)件設(shè)計(jì)有4 個(gè)裝配吊環(huán)，對(duì)稱分布在構(gòu)件外壁四周，因井壁較?。ū诤?6cm），起吊時(shí)起吊角大于60°，防止出現(xiàn)過(guò)大的水平應(yīng)力造成構(gòu)件受損。起吊過(guò)程中調(diào)節(jié)繩索長(zhǎng)度保證構(gòu)件平放，現(xiàn)場(chǎng)由人工配合起重機(jī)械進(jìn)行安裝。注意在起吊的過(guò)程中，基坑內(nèi)不能站人，防止重物墜落傷人。
        檢查井下井室安裝后，由人工插入排水干管，采用中介層作法，中介層的長(zhǎng)度為管道與檢查井連接處的井壁厚度加100mm，中介層與檢查井之間的接口段用水泥砂漿填充、壓實(shí)。水泥砂漿添加聚丙烯纖維，摻加量1.5Kg/m3，添加纖維時(shí)攪拌均勻，確保接口的嚴(yán)密性，避免管道與檢查井之間的不均勻沉降。
        檢查井每段預(yù)制件安裝完后，在預(yù)制件頂部安裝止水膠圈，止水膠圈為2cm 厚的橡膠圓環(huán)，安裝好后即可進(jìn)行下段預(yù)制件吊裝。為保證橡膠圈的止水效果，預(yù)制件搭接處的內(nèi)外空隙部位,要用水泥漿填封。支管口接入時(shí)應(yīng)井筒內(nèi)壁，伸出的管頭用鐵錘砸掉后用砂漿修整平順。預(yù)制構(gòu)件連接，利用機(jī)械油封原理由上部井身自重將接口橡膠條壓緊即可，大大節(jié)約施工時(shí)間，且能很好適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，對(duì)輔助措施（如抽水、支護(hù)等）要求大大降低。
        預(yù)制井裝嵌完畢后，現(xiàn)澆C35 井環(huán)混凝土，井蓋按設(shè)計(jì)要求放置平穩(wěn)，與路面的高差由井環(huán)高度調(diào)節(jié)。完工后確保與路面標(biāo)高保持一致。
2.3 工藝特點(diǎn)
2.3.1 工序簡(jiǎn)單縮短施工時(shí)間
        傳統(tǒng)的磚砌檢查井施工周期長(zhǎng)，約3 天左右，且質(zhì)量受施工人員技術(shù)水平影響大，質(zhì)量不穩(wěn)定。預(yù)制混凝土裝配式檢查井只需現(xiàn)場(chǎng)吊裝，整個(gè)施工時(shí)間可以控制在30 分鐘以內(nèi)，大大節(jié)省工期。特別適用對(duì)路面交通影響大，施工時(shí)間要求短的工地。該工序操作簡(jiǎn)單，機(jī)械化程度高，能有效保證進(jìn)度。
2.3.2 預(yù)制混凝土井身耐久性
        由于天津市地下水位相對(duì)較高等原因，磚砌檢查井極易受污水侵蝕，出現(xiàn)井身開(kāi)裂、批蕩脫落、下沉斷裂、局部坍塌等現(xiàn)象，導(dǎo)致檢查井損壞。裝配式檢查井井身采用預(yù)制混凝土，不會(huì)出現(xiàn)井身破損侵蝕現(xiàn)象，堅(jiān)固耐用，使用壽命長(zhǎng)，井體環(huán)保性、抗?jié)B性好，養(yǎng)護(hù)維修幾率低。
2.3.3 養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單
        據(jù)養(yǎng)護(hù)維修經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，磚砌檢查井在平均使用8～10 年后，就要進(jìn)行維護(hù)，平均維修一座檢查井所需費(fèi)用約為1600 元。而新型裝配式預(yù)制混凝土檢查井質(zhì)量穩(wěn)定、耐久性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單，綜合養(yǎng)護(hù)費(fèi)用約為磚砌檢查井的10%。
2.3.4 井身構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化
        預(yù)制井身構(gòu)件可標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，便于工廠組織生產(chǎn)。與傳統(tǒng)磚砌檢查井相比，能節(jié)約施工時(shí)間，施工質(zhì)量明顯提高，大大節(jié)約施工成本。
3、施工檢測(cè)
3.1 滲水性觀測(cè)( 閉水試驗(yàn))
        預(yù)制井吊裝施工完成后污水、合流檢查井需按設(shè)計(jì)要求做閉水試驗(yàn)，按《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》執(zhí)行，試驗(yàn)合格后再進(jìn)行回填。
⑴相鄰井孔之間的排水管道鋪裝完畢，當(dāng)管道接口工作結(jié)束72h 后其接口的水泥砂漿或其它接口材料已終凝并且有強(qiáng)度，方能做閉水試驗(yàn)，并應(yīng)在回填土之前進(jìn)行，以利觀察管道及接口的滲漏情況和采取堵漏措施，為節(jié)省試驗(yàn)工作，亦可選取數(shù)井段一起進(jìn)行閉水試驗(yàn)，但宜一段管帶一個(gè)井，不宜只試管不試井。
⑵按閉水試驗(yàn)的技術(shù)要求進(jìn)行試驗(yàn)并及時(shí)記錄滲水量，觀察滲漏點(diǎn)，測(cè)定滲水量的時(shí)間不得少于30 分鐘，管徑D500mm 的允許滲水量不得大于1.5 升/ （小時(shí)×米）。
3.2 沉降觀測(cè)
        預(yù)制井安裝完成后，應(yīng)進(jìn)行沉降量檢測(cè)。在井位四周選擇合適的觀測(cè)點(diǎn)，架設(shè)高精度水準(zhǔn)儀，定期對(duì)井蓋面標(biāo)高進(jìn)行
觀測(cè)，并記錄在冊(cè)。觀測(cè)期為半年,..個(gè)月每周觀測(cè)兩次，第二個(gè)月每周觀測(cè)一次，第三個(gè)月后～半年每月觀測(cè)一次，兩次之間的沉降差小于2mm 時(shí)為正常值,可以停止觀測(cè)。否則就繼續(xù)每月觀測(cè)一次,直到檢查井沉降達(dá)到要求為止。
3.3 耐久性觀測(cè)
預(yù)制井安裝完成后，應(yīng)進(jìn)行耐久性觀測(cè)。每半年觀測(cè)一次，觀測(cè)期為一年。檢查井壁是否出現(xiàn)開(kāi)裂、混凝土剝落、各構(gòu)件接口分離，還有出現(xiàn)不均勻的沉降、傾斜、管道接口松脫等現(xiàn)象，并記錄在冊(cè)。
4、 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，預(yù)制混凝土裝配式檢查井與傳統(tǒng)磚砌檢查井相比，具有井體耐久性好、施工方便、井體環(huán)保性好、質(zhì)量穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用低等方面的優(yōu)勢(shì)，目前在局部排水管道施工中得到成功應(yīng)用。由于現(xiàn)行施工及驗(yàn)收規(guī)范的局限，預(yù)制混凝土裝配式檢查井施工尚無(wú)規(guī)范可循，工程主要目的僅是試驗(yàn)預(yù)制混凝土裝配式檢查井的施工操作可行性及其使用效果，通過(guò)試驗(yàn)段施工，待預(yù)制井各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)逐步齊全，技術(shù)更加成熟后，再完善專門的質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，為工程的質(zhì)量控制及驗(yàn)收提供依據(jù)，有利于該項(xiàng)技術(shù)在排水工程中的推廣。