高速公路机电设施人孔积水处理方案

发表时间:2020/8/6   来源:《建筑实践》2020年第8期   作者:苏加兴
[导读] 高速公路的建设已成为国家基础设施建设的重要部分
        摘要:高速公路的建设已成为国家基础设施建设的重要部分,科技的发展也更多地融入到高速公路建设和管理中,体现在高速公路交通机电工程建设的高标准和高投入,可以说高速公路交通机电工程的运营管理水平深度融入了社会发展的各行各业,并与人们的出行安全息息相关。人孔(手孔)作为机电工程的安装接口和维修节点,是机电工程的重要组成部分,人孔积水问题大大影响了机电设施的稳定运营与安全。为了提高高速公路交通机电工程的运营管理水平,本文参考了国内外的先进经验,并结合工程实践,在确保机电设施正常运营的基础上,尽可能高效快捷地处置人孔积水问题,延长机电设备的使用周期,排除隐患,节省经费。希望本文能对机电工程管理和相关技术的提高有所帮助。
        关键词:高速公路;交通机电;工程设备;积水处理
        1 前言
        高速公路通信管道建设是高速公路建设的一部分,也是高速公路机电设施的基础工程,高速公路通信管道工程主要由主线的纵向管道、横向管道、主线人孔手孔(人井手井)、边坡人孔手孔等设施组成。人孔和手孔是通信管道上的结点,是后期进行通信系统、监控系统、供电系统等设施安装的接口,在整个通信系统发挥其使用功能方面起着举足轻重的作用,是通信管道的重要组成部分。人孔和手孔设置和分布原则主要为:在管道分歧点;交叉路口;直线段气吹法施1000m;牵引法 150m;道路坡度较大的转折处;管道穿越桥梁等,在其两侧宜设置人孔。
        2 人孔(手孔)积水处理的背景
        在高速公路实际运营管理过程中,经对河南多条高速公路路段进行排查,人孔手孔普遍存在积水现象,部分积水严重,随机抽查500处,约有50%人孔手孔积水,平均水深≥40.0CM,在管理交流过程中,其他管理单位也存在人孔积水现象。同时,在收费站、服务区等区域的电缆井也有部分常年存在不同程度积水的现象。为保护高速公路路基,保持机电设施的稳定运营,便于维护维修,整体提高高速公路的运营管理水平,对人孔的积水问题必须进行处置。
        3 人孔积水处置的方式及应用范围
        高速公路人孔积水的处置应因地制宜开展,综合考虑地理环境条 件、路基填土高度、土质状况、水文地质条件等因素,使用不同的方法,主要有两种:竖向渗井排水法、横向排水管排水法。竖向渗井排水法主要应用于:主线中央隔离带、服务区、收费站、匝道等区域的电缆人(手)孔;主线段填土高度≤2.4米的低填方区域和挖方区域。横向排水管排水法主要应用于:主线段填土高度>2.4米的高填方区域,个别的匝道地段,桥梁两侧人孔等。处理人孔积水处理前,应清理作业面,如果人孔残存积水,首先使用便携式潜水泵将要工作的人井积水排除,使用精度≤1/2000的钢尺,精度≤1/2500的水平仪进行测量、调查和分类,依据调查分类结果,结合路段的水文地质资料和建设资料等,确定采用横向或竖向的排水方案,以不低于国家现行的有关土建施工技术规范进行实施。
        4 竖向排水施工方案
        依据相关工程的经验,新建竖向排水渗井遵循以下施工方案。 使用回旋钻机打穿路基以下深度3--6米,最下面1.5米范围,直 接充填粒径2-4cm骨料1.5米以上范围,增加φ150的PVC护管后,充填粒径2-4cm骨料,PVC管轮廓外壁(含接续管件)与井内壁间隙≤8mm,使用空压机和手工钢锯条在PVC外管壁与井内壁的间隙充填干粉式水泥细沙(2∶1),渗井入口处边缘封装GYF-B防渗砼或 GYF-A防渗砂浆,使用φ180的土工布直接铺粘于 PVC管的最上层石子上,渗井的入口处采用防淤堵的2件或3件式地漏,地漏的表层篦子必须粘贴土工布,并且高度应低于井底 25mm。

工序如下:
        4.1在人井底部混凝土底板上,仅采用低速电动钻机在人井的积水罐中心轴一致的方向,以 φ250mm钻透人井底板,必须防止对混凝土底板的开裂破坏,以便人孔以后仍然可用;然后在该孔轴线的方向上,使用 φ160mm旋转钻机旋转钻透路基底部以下 3--6米(使用精度≤1/2500 的水平仪进行准确测量);
        4.2将淤土清除井外后,直接倾倒1.5米深度的2-4cm骨料;然后放置PVC管(接续管件范围应均匀涂胶,L≥150mm),再次倾倒直至井口的 2-4cm石子骨料;
        4.3将均匀拌和好的干粉式水泥细沙(2∶1),在手用钢锯条的辅助下,使用空压机充填在PVC外管壁与井内壁的间隙中;
        4.4竖向渗井入口处边缘封装 GYF-B防渗砼或 GYF-A防渗砂浆,并且根据不同品牌的膨胀剂,按比例予以添加;
        4.5必须清理干净底板后在粘贴土工布,以手撕、浸泡不会整块脱落为准;
        4.6PVC护管必须深入至人孔底板的1/2处,地漏底层做2:8石灰稳定土 10cm厚,GYF-B防渗砼8cm厚,待所有缝隙封装完毕后,设置2件或3件式PVC或铸铁式地漏,地漏的表层篦子必须粘贴 25×25cm土工布,并且高度应低于井底 25mm。
        4.7使用空压机、配置有机硅防水剂时,必须佩带护目眼镜,着手套, 做好安全防护。 后续在使用中应根据实际情况,及时清淤。
        5 横向排水方案
        实际管理中,部分人孔没有排水设施,部分原有横向排水管,因不均匀沉降存在变形、断裂、堵塞的情况,必须进行重新修复。因此横向排水方案的应分为几种情况:
        5.1无横向排水设施的,或原有管道不存在实际使用价值的(排水管口底部距井底 h≥30cm),应重新敷设,采用导向钻进非开挖敷设横向排水管的方式,使用导向钻机和定向测控仪进行钻孔和管道敷设。
        5.2横向排水管口底部距井底h≤0时,将已处理过的井壁或井底重新凿开,凿出的同心圆应为 2.5~3倍的进/出水口面积;将原有PVC管部全抽拔出后,在边坡使用液压工具将热镀锌钢管顶入,然后进行全面的封装处理;
        5.3当入水口距底 0<h≤10cm时,将人孔底清扫干净并润湿后,垫铺 GYF-B有机硅抗渗 C25砼至横向排水口底部;将已处理过的井壁或井底重新凿开,凿出的同心圆应为2.5~3倍的进/出水口面积;将 PVC 管部全抽拔出后,使用液压工具将热镀锌钢管顶入,然后进行全面的封装处理;
        5.4当横向排水管入水口距底 h>10cm时,底部垫铺分两层,下层为 夯实的石灰稳定土(2:8)垫层,其上再做8cm厚的 C25GYF-B砼至横 向排水口底部;横向排水管的施工,除按照有关规范实施外,根据工程经验,应注意以下细节:(1)钢管的接续,必须采用套丝工艺,使用生料带或铅油加浸湿的麻 丝加管箍连接,每侧至少≥4丝;(2)钢管的外轮廊直径比导孔内径≤10mm;凡与国标钢管无相近的导孔,可调整钻头,适当扩大导孔;(3)将均匀拌和好的干粉式水泥细沙(2∶1),在手用钢锯条的辅助下,使用空压机充填在钢管外管壁与导孔内壁的间隙中去; (4)C25砼的配合比为水泥(425):中粗砂:13石子 =1:1.68:3.5,并且根据不同品牌的膨胀剂,按比例予以添加;(5)在铺筑C25砼、石灰稳定土(2:8)垫层时,必须用堵头(棉布)将横向入水口堵死,使用平板震动器均匀震捣,7天砼龄期后,方可将棉布堵头去除;(6)距预埋钢管进/出口 3cm处,用手工锯锯开2/3,插入铝合金防鼠篦子(4mm≤冲孔孔径≤7mm),防鼠篦子采用铝合金冲压孔片;(7)出水口未硬化的边坡,必须做水泥砂浆抹面的砖砌急流槽,直至坡脚。
        6 结束语
        根据对采用竖向和横向两种人孔排水方式的一年以上的跟踪观测,主线段使用效果明显,其中,从排水时间上,横向排水时间短,基本无积水现象,优于竖向排水。竖向排水应加强后期使用中的清淤。收费站、服务区 采用竖向排水方式,效果明显,基本无积水现象。本工程实践主要在河南 省范围内,竖井排水主要应用于河南平原微丘区,地质情况为:黄河冲积平原,亚粘土、亚砂土及夹粉细砂薄层,其他地区可参照调整实施
        参考文献:
[1]颜纯文,蒋国盛,叶建良.非开挖铺设地下管线工程技术 [M].上海科学技术出版社,2005.
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