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摘要:随着我国城市化进程的加快,许多城市原有排水系统已经无法满足城市发展的需要,雨污分流管网改造成为城市建设的重要组成部分。本文结合工程实践,针对城市高密度建成区雨污分流管网改造施工中存在的众多困难,着重从施工过程、重难点、施工方法和措施等方面入手,对雨污分流管网改造施工管理进行分析和探讨,希望给类似项目提供一些参考。
关键词:雨污分流管网;改造工程;施工管理
一、城市雨污水管网存在的问题及治理思路
高度城市化区域,既带来人口从农村向城市迁移,也导致经济社会资源向城镇区域集聚,面临水体黑臭严重、水污染和水生态退化、面源污染负荷升高、城市内涝频发、水资源短缺、涉水公共突发事件风险和损失加剧等问题,导致区域水循环退化,环境承载力难以为继,加之管网缺口较大,雨污分流改造工程任重道远。
对目前存在的诸多治水难题,需要从根本上加以解决,主要措施包括:1、加快推进管网建设、完善管网系统、推进错混接改造,提高雨污分流率;2、坚持“流域统筹,系统治理”原则,统一标准,一体推进,开展河流治理,消除黑臭水体,作好雨污分流、源头类正本清源,作到分片实施、联网提效、集散结合、提标扩容、以水定地、控污增容;3、推行低影响开发,建设海绵城市、立体治水、清淤治违、畅通河渠.
二、管网施工的准备工作
1、图纸会审和技术交底
工程开工前,各单位相关人员熟悉工程设计文件后,建设单位及时组织设计、勘察、监理及施工单位进行图纸会审,会审结果汇总成问题清单提交给设计单位,并由监理单位整理成会议纪要,与会各方会签。
施工单位收到图纸后,编制施工方案并对管理人员、作业人员技术交底,组织相关人员熟悉规范、质量检测评定标准,结合现场施工环境和实际情况,制订详细的施工进度计划、材料使用计划、机械使用计划和人力资源配置计划,按照相关流程送审,并在审批通过后方可施工。
2、施工现场准备
在施工前按图纸提供的红线范围申请拆除、迁移障碍物,跟踪并及时完成现场建(构)筑物的拆迁工作。
测量人员在进场施工前完成场地控制网的复测。
修建临时施工便道,保证设备、材料等能顺利运输到现场。搭设施工所需要的办公、生活等临时设施。铺设临时施工用水电管道,安装临时用电设施,保证施工现场生产生活用水和临时用电。
沟槽开挖前,施工不妨碍交通的小区、厂区内采用铁防护栏,防护栏应密排整齐,设置警示标志。市政道路施工应做好交通疏解,在开挖沟槽两侧设置围档,围档材料采用PVC材料,围蔽高度不低于2.5m,围蔽宽度根据现场情况而定。
3、设备、材料准备
根据图纸计算工程量和制订进度计划,确定各个施工阶段对设备、材料的需求用量,及时寻找货源,办理采购手续,保证适当库存,以满足施工现场连续生产的需要。
三、管网施工的重难点分析
由于大部分的雨污分流管网改造工程均位于居民住宅区、工业区和办公区等建筑物及人流较为密集的地方,管道安装施工难度较大,噪音扰民、征地拆迁、协调进场等问题较多,具体分析如下:
1、如何保证地下管线探查探测的准确性是施工的重点。
城市建设的快速发展,排水管网系统不完善,加之管网联通关系复杂,管线调查难度大。部分管线施工完成时间长、交底不清、管道走向不明(比如燃气拖拉管)、管线物探准确性较低,开挖及支护(钢板桩、微型桩等)对管线破坏风险大。
2、强化交通疏解,降低对市民出行的影响,是施工管理的重点
城市道路上管网完善施工,投入设备较多,占用场地大,交通疏解困难。部分工程受施工边界发生变化影响,原方案迟迟不能推进,尤其是市政主干道上,围档作好后较长时间占用道路不能施工,造成交通拥堵,安全风险大,市民的投诉多。
3、强化对外协调,确保工程进展顺利是施工管理的难点
城市管网施工涉及燃气、给排水、电信、监控、高低压供电、地铁、铁路等很多相关产权单位,需要完成交通疏解、征地拆迁、绿化迁移、管线调查及迁改等诸多工作,涉及地方政府、环保局、交警大队、交通运输局、城管局等众多部门,办理手续多并且较复杂,审批流程历时较长。
老旧社区及河道两侧明渠与暗涵交错,由于历史原因违建房多,部分房屋就在明渠及暗涵两侧,生活污水直排明渠及暗涵,不拆除会严重影响水质达标,但拆迁工作涉及千家万户的切身利益,协调难度也是非常大。
四、管网施工方法和措施
管道施工的工艺流程:施工准备→测量放线→路面破除→沟槽支护及开挖→管道基础施工→管道铺设及连接→管道密闭性试验→沟槽回填→路面恢复。
1、测量放线
施工前由专业测量人员核定永久性水准点,并根据业主或设计部门提供的平面控制网和城市水准网的位置、编号、精度等级及其坐标和高程数据来复核管道坐标及高程,平面控制网的精度要满足设计要求。
严格按施工图提供的坐标先定出沟槽轴线,再根据设计要求放坡,放出沟槽的开挖线。
管道安装完成后,通知第三方测量单位进行完工复测。
2、管线探测
通过走访业主、周边住户,与规划局等有关单位沟通协调,收集工程区域内管线的有关设计、竣工资料等,通过现场踏勘、测绘等技术手段,复核收集的管线资料是否与现场相符。
施工前加强管线交底,在产权单位完成交底后才能开挖,并形成文字交底记录,对作业班组加强教育和培训。
对管线密集部位、管线情况不清楚的部位必须采用人工挖探,对管线较多的重点部位(比如道路十字路口、小区或工厂的入口等)投入先进的专业探测设备(比如探地雷达、燃气管道定位陀螺仪等)进行探测,选用平行管道探查法、地面和浅部干扰的压制方法等,保证物探的准确性,并现场对各类管线进行定位标识。
3、管线迁改和保护
开挖施工时,在可能出现地下管线的区域尽量进行人工探挖,先探后挖,防止损坏管线。发现管线后,立即进行检查和核实,进一步确定可靠的迁移与保护方案。对燃气管、油管、光缆、电缆等重要管线在施工中高度重视,并进行重点保护。
对已挖出的管线,在有关单位将其改迁之前,根据管线的结构形式和产权单位一起制订管线允许沉降指标,在管线的顶部地面及在有条件的管线内部设置观测点,随时监测管线的变化情况。
对沉降要求严格的地下重要管线,施工前同产权单位、设计、监理共同制定管线加固方案,并严格按方案实施。
开挖施工过程中,若发现不明管线,立即通知产权、建设、监理及设计单位,进一步核实管线用途、走向和质量状况。对不能及时改迁的管线,先对其采取相应的保护措施。
所有开挖作业必须在管线情况探明并作好保护之后才能施工。
4、沟槽开挖及支护
根据测量放出的开挖边线,用切割机对需破除范围混凝土或沥青混凝土路面进行切割,切割深度不少于面层厚度的三分之一,破除过程中对破碎头洒水降尘,安排专人跟进指挥。
不同的开挖深度有不同的支护形式,现场施工必须按图施工,一般的支护形式有板式支护、槽钢支护、钢板桩支护及微型桩支护等。
沟槽主要采用挖掘机开挖,严禁超挖,预留保护厚度须人工辅助清底。
沟槽施工采用分段开挖、分段埋管及分段回填的流水施工作业方式,多余的土方及时清运出场。
在开挖过程中,应有施工人员现场指挥,时常检查沟槽的净空尺寸,防止在挖掘的过程中开挖偏移超出要求。
在基坑周围固定建筑物上埋设沉降观测点,定期观测基坑的沉降和位移变化,保证施工过程的安全性。
沟槽开挖结束后,应对其槽底高程、槽底的中心线、沟槽边坡、作业宽度等进行检查。
5、管道铺设施工
沟槽开挖完成后,需要铺设垫层,塑料管管道基础采用透水性良好的中粗砂铺设,预制钢筋混凝土管管道基础采用符合设计要求的素混凝土铺设。
下管前,先清除沟槽内杂物,排除沟槽内的积水,进行地基承载力检测,经自检及监理验收合格后方能下管作业。
管道安装采用人力下管和吊车下管两种方式相结合,下管时将管道排好,然后对线校正,严格控制中线和标高,管道安装将插口顺水流方向,承口逆水流方向,由低点向高点、下游向上游依次安装,并用中心线法或边线法控制管道的中线和高程。
管道就位后,为防止滚管,应在管两侧适当加两组四个楔形木垫块。管道长短的调整,可用手锯切割,切口应垂直平整。管道稳定后,复核管道的高程、纵坡及中线,符合设计要求后方可进行下一工序的施工。
6、沟槽回填施工
沟槽回填前,积水、杂物清除干净。回填料不得含有有机物、大于5cm尖锐杂物等硬块。
采用人工分层回填并压实,特别是在管顶以上50cm范围内不得重型夯实,沟槽应分层对称回填、夯实,采用搭接夯,不得漏夯。人工夯实每层回填厚度不应大于20cm,机械夯实每层回填厚度不应大于30cm。沟槽回填施工必须在管道两侧同步进行,严禁单侧回填,两侧填土填筑高差不应超过一个分层厚度,管腋填土必须塞严,捣实,保持与管道紧密接触。
双管同槽施工,如果双排管道基础底面位于同一高程时,管道之间的回填压实以及管道与槽壁之间的回填压实对称进行,基础底面位于不同高程时,应先回填基础较低的沟槽至较高基础底面高程。
回填后以不超过5个井段为试验段作闭水试验,水头高度不超2米,水位下降满足设计要求。
7、路面恢复施工
道路恢复有两种形式:水泥混凝土路面恢复、沥青路面恢复。每种路面基层、面层应按原路面规格恢复,混凝土和沥青混凝土均采用商品混凝土。
基层恢复在开挖断面两侧各加宽20cm~50cm,如果采用水泥稳定土,其配合比必须通过试验确定水泥剂量和混合料的最佳含水量。水泥稳定土基层摊铺碾压一次性完成,分段施工时,衔接处设置横向接缝。
在混凝土面层浇筑前新旧混凝土接缝处应凿毛,清扫干净并洒水湿润,刷水泥净浆后方可浇筑混凝土。旧板凿除时保留原有拉杆和传力杆,如有损坏则重新进行植筋,同时不得造成相邻板块损坏、错位。胀缝、缩缝、纵缝的设置与原路面面层一致。混凝土采用平板动器振捣密实,以表面不冒气泡、混凝土不再下沉为止。浇筑完毕及时养护,选用湿法和塑料薄膜覆盖等方法养护,一般养护天数为7d~14d。
对热拌热铺密级配沥青混合料面层,沥青层的压实度应符合设计要求。原沥青路面用切割机切割整齐,对旧路面切割处,铺筑新沥青面层前,凿毛清洗并涂刷粘层油,确保沥青面层整体性。沥青路面基层必须喷洒透层油和ES-2乳化沥青稀浆封层油,沥青层必须在透层油完全渗入基层后方可铺筑。热拌热铺沥青混合料路面的沥青层之间必须喷洒粘层油。沥青路面施工边摊铺边整平,及时整形,防止离析。接缝衔接紧密、平顺,压实充分。压路机匀速行驶,不得在碾压层上调头、转向或突然刹车,摊铺速度控制在2~6m/min的范围内。沥青混凝土卸料温度不得低于140℃,摊铺气温城市主干道不得低于10℃、城市次支干道不得低于5℃,雨天和路面潮湿的情况下不能施工。摊铺完成后面层温度低于40℃恢复交通。
五、管网施工保障措施
1、强化安全及文明是施工保障的前提
安全文明施工是经营管理的重要内容,直接关乎企业社会形象的建立,不断加强安全管理,减少安全事故的发生,对于提高经济效益和社会效益来说意义重大。城市水环境治理存在着点多面广、交通疏解难度大、协调难度大、管线分布复杂的特点,如何作好安全管理、加强现场的安全文明施工,减少对居民的干扰,是工程施工保障的前提。
2、合格的工程质量是施工保障的重点
严格依照图纸、标准及相关规范进行施工,制定科学合理的监理计划和工程进度计划,在施工的过程中,精心组织、科学管理,严格执行三检制及监理见证制度,保证每个施工工序都能合格,从本质上杜绝质量事故的发生,是工程施工保障的重点。
3、实行科学有效的监理制度是保证施工正常推进的有效措施
实行科学有效的监理制度,确保提高投资决策科学化水平、规范工程建设参与各方的建设行为、促使承建单位保证工程质量和使用安全、实现投资效益最大化。
在管网工程施工过程中,监理人员实行旁站、巡视和平行检验等形式,保证工程质量、进度、安全、文明施工、合同履约能够达到预期目标,为工程的正常推进提供坚实保障。
六、结束语
综上所述,城市雨污分流是完善城市基础建设、解决城市防洪内涝、消除黑臭水体、避免污水对河道和地下水造成污染的治本之策,对于雨水收集利用和集中管理排放、保证污水处理厂的处理效率、进一步改善河流水质意义重大。施工过程承包人制定科学、有效的项目实施计划和管理计划,同时监理单位严谨做好强质量、安全、进度管控,从根本上保证雨污分流改造成效达标,建良心工程,让人民满意。