北海市海城区市容市政和交通服务中心 广西 北海 536000
摘要:雨水与污水分离系统作为城市排水革新的关键举措,其目的在于强化城市排水网络的效率与效果。这一系统的建立,旨在高效利用污水处理设施,不仅提升处理效能与经济效益,减少运行成本,更对改善城市水环境、促进生态平衡发挥关键作用。然而,在实施过程中,需细致考量城市的多方面因素,灵活利用现有市政排水基础设施,力求在控制投资成本的同时,加速工程进度,提升施工效率。对于市政管网的雨污分流施工,既要注重当前城市环境的即时改善,又要具备长远的战略眼光,确保施工方案与城市未来发展规划相契合。
关键词:市政工程;雨污分流管网;施工
市政雨污分流管道建设项目,作为城市基础设施改造的关键步骤,旨在精确管理雨水、工业及生活污水的流向,减少其对市民生活环境的潜在威胁,同时美化城市面貌,保护道路设施免受污水侵蚀。当前,主流的施工方法是沿着道路两侧开挖沟槽,铺设专用的雨污分流管道。为确保此类工程的卓越品质,必须精细规划道路网络中的支路与主干道之间的关系,确保其之间的无缝对接与顺畅流通。同时,构建一个高效、有序的给排水体系,使得所有类型的废水,无论是源自城市还是农村,都能被准确、快速地引导至污水处理中心,接受专业的处理。
一、市政工程雨污分流管道施工的重要性
1.保护市政道路路基
在深入推进市政雨污分流改造项目的实施过程中,对既有市政道路路基的精心维护与强化措施被赋予了前所未有的重要性,其构成了整个施工策略中不可或缺的核心环节。路基,作为道路结构的基石,其稳定性与耐久性直接关联到道路的安全性能与长期使用寿命。面对极端气候事件,尤其是频繁且猛烈的降雨,若缺乏有效的排水机制,雨水会迅速渗透至路基内部,不仅侵蚀土壤结构,还可能引发路基沉降、开裂等一系列严重问题,进而对道路的整体安全性和通行能力造成巨大威胁。因此,积极引入并应用前沿的管道铺设技术与创新的排水解决方案,旨在构建一个高效、可靠的排水网络,确保雨水能够迅速、顺畅地被引导至预设的排水设施中,从而有效防止水分在路基内部积聚,维护路基的干燥与稳定。
2.保护市政道路施工材料
材料的质量与性能直接关系到道路工程的整体品质与耐久性。鉴于材料本身易受外界环境因素影响,特别是雨水侵蚀可能导致的性能退化问题,我们积极推广先进的排水管道施工技术,通过完善排水系统、提升排水效率,为施工材料营造一个更加稳定、干燥的工作环境。这样一来,不仅能够有效延缓材料老化过程,保持其优异的物理与化学性能,还能为道路后续的维修与养护工作创造更加有利的条件,降低维护成本,延长道路使用寿命。
二、市政管网工程的内在特点
市政管网工程,作为城市基础设施建设的重要组成部分,在构建高效、可靠的雨水排水系统过程中,其特点更加鲜明且复杂,需要深入理解和全面应对。
首先,环境融合性与规划协调性的维度上,市政管网工程不仅仅是一项技术性的建设任务,更是一个与城市发展紧密相连、相互影响的综合体系。雨水管网的建设,需要充分考虑城市的地形地貌、水文地质条件、气候特征以及未来发展规划,确保管网的布局既能够高效收集、排放雨水,又能够与城市其他基础设施如道路、桥梁、建筑等和谐共存,减少施工对城市日常运行的影响。同时,随着城市化的不断推进,管网工程还需具备前瞻性,预留足够的扩容空间,以应对未来可能增加的排水需求。
其次,广泛分布与复杂管理的特点要求市政管网工程在施工管理上必须做到精细化、高效化。由于项目点多面广,施工团队需要建立科学的项目管理体系,运用先进的信息化手段进行资源配置和进度控制,确保各个施工点能够按照既定计划有序推进。同时,针对施工过程中可能出现的各种问题和挑战,如地质条件复杂、施工环境恶劣等,需要提前制定应急预案,确保问题能够得到及时、有效的解决。
最后,隐蔽性与高要求的质量控制是市政管网工程不可忽视的重要环节。由于管网深埋地下,一旦出现质量问题,不仅难以察觉,而且修复成本高昂,甚至可能引发严重的安全事故。因此,在施工过程中,必须严格遵守施工规范和质量标准,加强现场监督和检测,确保每一道工序都达到设计要求。同时,还需要注重施工过程的记录和档案管理,为后续的维护管理和升级改造提供详实的数据支持。
三、污水系统现状
首先,污水收集网络的完整性不足,特别是在某些区域,缺乏必要的次级管网,导致污水无法全面有效收集,影响了整体处理效率。
其次,污水系统遭受了“外来水”的侵扰,这些非污水源如河水、地下水等通过各种途径混入,降低了处理厂接收污水的浓度,对处理效果产生了不利影响。
再者,污水管网的布局问题凸显,部分区域仅依靠主干管网,缺乏与源头紧密连接的分支网络,限制了污水收集的全面性和及时性。
同时,污水主管网在高水位运行时,面临着处理能力不足和回灌的双重压力,特别是在水位上涨时,易引发污水逆流,加剧环境风险。
而且,老旧城区和城中村的污水管理问题尤为突出,雨污分流不彻底,混接现象普遍,导致污水收集和处理效率低下。市政管网中的雨污混接点也是一大隐患,其在雨天会加剧水质污染,影响污水处理的稳定性。
另外,部分污水管网因长期运行而出现老化问题,如管道破损、渗漏等,不仅增加了维护成本,还可能引发地下水污染。
最后,从源头上控制污水排放,确保所有排水单元均达到排放标准,是提升污水系统效能的重要方向。当前,仍存在污水直排现象,需加强监管和治理力度。
四、市政雨污管道常见质量问题
1.位移、变形
市政雨水管道施工过程中,管道的位置偏移与形态变化是常见的技术难题,其直接影响到排水系统的效能。以下是导致这些问题发生的三大原因:首先,测量作业的不精确性:在污水管道的施工阶段,若测量步骤未能精准执行,偏离了既定的技术标准,那么这将为后续雨水管道的定位工作带来误差,埋下位移的隐患。其次,回填作业的非均衡性:雨水管道铺设完毕后,回填作业若未能确保两侧土壤均匀压实,将打破原有的平衡状态,导致管道因受力不均而发生偏移,影响其稳固性。最后,地质环境的复杂性:施工区域若面临地质条件复杂的挑战,如土壤湿度大、土质松软等,这些因素在雨水管道的长期运行中可能逐渐显现其不利影响,引发土壤结构的改变,最终导致管道沉降与变形,损害其正常功能。
2.堵塞
首先,施工清理不彻底:雨水管道施工完成后,闭水试验阶段所使用的密封材料若未能被全面清理,这些残留物在管道内会逐渐累积,减少水流通道,最终阻碍水流,导致管路堵塞。
其次。施工规范执行不足:在管道铺设过程中,若施工团队未能严格遵循既定的施工方案与作业指导,可能会留下未连接的住宅排水支管,这些未处理的管道在排水时形成瓶颈,降低了整个雨水管网的排水效率,并可能引发局部堵塞。
3.不均匀沉降
在施工过程中,挖掘区域若遭遇水分渗透,将削弱地基的支撑能力,并可能干扰其稳定性,若此时未采取必要的补救或加固措施,回填土壤时便可能因基础不平整而导致管道底部支撑不均匀。这种不均匀的支撑会加剧管道承受的压力分布不均,进而引发管道结构应力集中,最终可能导致管道开裂,严重影响雨水排放系统的正常运行。
五、市政工程雨污分流管网施工技术的合理性引入
1.完善处理体系
在雨水管理与污水处理的科技升级中,需聚焦于提升节能减排效率与污水管道运营效能。初期雨水处理应聚焦于减少地表水流速度,延长雨水自然渗透时间,以降低污染负荷。这可通过精心选择渗透性材料,设计高效的雨水滞留与渗透系统达成,同时,持续监测并调整河流水文条件,确保污水处理厂运行稳定且符合环保标准。
污水管网的规划应兼具前瞻视野与阶段性实施策略,依据未来需求进行长远布局,同时充分整合现有排水设施资源,实现新旧系统间的顺畅过渡与高效协同。在地形地貌的考量下,优化污水管道布局,有效控制污水外溢,减轻对环境的负面影响。而且,还需增强节能意识,通过技术创新提升污水管道系统的运行效率,实现污水的资源化利用,相关投资与技术选择需经过严谨论证,确保经济性与可行性的统一。
为进一步完善雨水分流体系,需深入了解当地水资源状况与发展需求,解决水资源分配中的不合理问题。通过调整产业结构,强化水资源管理与保护机制,推动经济社会的绿色可持续发展。同时,构建一体化的排污处理系统,提升整体处理效率。在处理系统设计时,需综合考虑水量变化因素,在雨季灵活调整处理策略,如将部分污水与河流污水合并处理,其余合理分流,科学设定截流标准,充分发挥截流技术的优势,有效控制河流污染。而且,还需精确核算雨水导流系统建设成本,确保系统高效运行,形成科学合理的污水处理流程。
2.沟槽开挖
在市政雨污分流管道建设的核心流程中,沟槽开挖扮演着举足轻重的角色,且往往伴随着支护作业同步展开,以应对繁重的挖掘任务和紧迫的施工时间表。随着挖掘作业的深入,沟槽的稳定性维护变得尤为重要,而有效的支护措施则是保障施工安全与效率的关键所在。
对于沟槽开挖过程中的支护策略,需特别关注三大方面:首先,项目启动前需对现场进行全面勘查,包括地下水位、地质结构以及周边建筑布局,以此为依据,科学规划沟槽开挖方案。其次,在条件允许的情况下,优先考虑采用放坡开挖法,利用自然坡度减少支护需求,降低成本。最后,当现场条件限制或工程规模较大时,需精心制定坑壁支护方案,确保施工安全与稳定。
在选择坑壁支护方案时,应着重考虑以下六大要素:首先,支护设计需充分考虑施工过程中的潜在附加荷载,确保结构稳固;其次,施工前需详细排查现场管线与结构物,避免支护作业对其造成不利影响;第三,根据土壤类型与基坑深度,灵活选择支护材料与方法,如钢板桩支护,并特别注意在软弱土层中的穿透深度与嵌固要求;第四,支护结构拆除后,需及时进行缝隙处理,以防渗水与结构损坏;第五,若基坑周边存在重要构筑物,需精确计算降水影响,并采取有效措施减少地下水位变化对周边环境的干扰;最后,整个开挖与支护过程中,需严格遵循相关监测标准,实施全面监控,确保施工安全与质量。
3.地基处理
沟槽挖掘作业圆满完成后,地基处理的环节便显得尤为重要,其直接关系到整个雨污分流管道系统的稳定性和耐久性。在这一阶段,施工团队需以高度的责任心和精湛的技术,对沟槽底部进行一系列精细化的操作。
首先,施工人员需严格按照既定的技术规程和标准,对沟槽底部进行精确找平。这一过程不仅要求使用专业的测量工具和设备,还需要施工人员具备丰富的经验和敏锐的判断力,以确保沟槽底部平整度达到设计要求,为后续的地基处理创造有利条件。同时,找平过程中还需特别注意排水问题,确保沟槽底部不会积水,以免影响地基的稳固性。
其次,施工人员将对现场进行全面而彻底的清理工作。这包括但不限于移除挖掘过程中产生的土块、石块、杂草等杂物,以及清理掉落在沟槽周围的建筑垃圾和其他废弃物。通过这一步骤,可以确保地基处理区域干净整洁,无任何潜在的不利因素干扰地基的稳固性。
最后,施工团队将进行详尽的施工指标复核工作。这一环节至关重要,其要求施工人员对沟槽的尺寸、深度、位置等关键数据进行逐一核对,确保每一项数据都准确无误,并严格符合设计蓝图的要求。复核过程中,一旦发现任何与设计不符或存在偏差的情况,必须立即停止后续工作,并向上级机构进行详细汇报。
若在地基处理过程中发现地基的承载能力与设计标准存在明显不符的情况,施工团队需迅速组织内部讨论,并邀请相关专家参与,共同研究解决方案。一种高效且常用的方法是结合地下水位的调节与重型压实设备的应用。通过合理调节地下水位,可以有效减少地基土体的含水率,提高其承载力;而重型压实设备则能够对地基土体进行深度压实,进一步提高其密实度和稳定性。这两种方法相结合,可以双重作用于地基,显著增强其稳固性,为后续管道的安装和运行提供坚实的支撑。
4.管道安装与敷设
4.1管道安装
在市政雨污分流管道的建设过程中,管道安装技术的正确应用是确保工程质量的重要环节。首先,必须提前做好充分准备,包括对施工所需材料的质量进行严格筛选,以及确保所有施工设备处于最佳工作状态。接下来,安装时需采用专业加固措施,如使用模板支撑管道,同时详细测试管道的力学性能和安全性,确保安装坡度既符合设计标准又利于水流顺畅。在管道埋设时,深度控制是另一项重要任务,其直接影响到排水系统的效率和管道的使用寿命。而且,管道接口的处理也是不容忽视的,必须依据行业规范,选用高质量的材料,并通过精细施工确保接口紧密无漏,防止未来出现脱节问题。
4.2管道敷设
保障管道铺设质量的关键在于施工人员的高专业能力和施工材料的高质量。施工单位在选择管道材料时,应全面评估施工的具体需求,确保所选材料既符合实际需求,又能在耐磨性、耐压性等方面表现出色。而且,还需仔细核对材料的型号、规格及各项性能指标,确保其均达到或超过施工标准的要求。
在材料采购完成后,施工团队的管理层需在材料进入施工现场前,亲自进行质量复核。这一步骤旨在确保每批材料都经过严格筛选,无裂缝、损坏或油污等质量问题,从而保障施工使用的材料均符合高标准。
在安装管道时,施工人员需严格遵守操作规程。插口应顺着水流方向安装,而承接口则需逆水流方向布置,以确保水流顺畅且管道稳固。安装顺序也需遵循既定流程,通常是从下游开始,逐步向上游推进。
在管道接口处理上,更是容不得半点马虎。橡胶圈作为关键部件,其配套性、完整性和性能状态必须得到严格检查。安装前,还需对承口内壁进行彻底清洁,并涂抹适量的润滑剂,以减少安装过程中的摩擦阻力。最后,通过精确调整,确保承口的中心轴线与管道完全对齐,实现无缝连接。
5.管道闭水试验
5.1前期准备与外观检查
进行彻底的管道外观检查是不可或缺的步骤,这要求检查人员沿着管道走向,逐一排查管道外部是否存在土壤堆积、积水、裂缝、破损或其他潜在威胁因素。特别要注意管道接口处是否紧密无漏,以及是否有外部水源侵入的风险。同时,清理管道周边的杂物和积水,为后续的试验工作创造良好的条件。而且,还需进行管道预留口的处理,这些预留口可能是为后续维护或连接其他管道而设。在闭水试验前,必须确保所有预留口都已妥善封闭,使用专用的密封材料或装置,以防止试验过程中水从这些开口处渗出,影响试验结果。
5.2试验段划分与供水准备
根据管道的井距、地形、管材类型及管道设计参数等,合理划分试验段。试验段的划分应确保每段都能独立进行闭水试验,且便于观察、记录和处理试验过程中可能出现的问题。在划分好试验段后,开始向上游和下游的试验段内供水。供水过程应缓慢且均匀,避免突然加压对管道造成冲击。同时,检查管道内的水位变化,确保水能够顺利充满整个试验段,并达到规定的试验水位。
5.3试验过程与数据分析
在试验过程中,需密切关注管道各部位的水位变化、渗漏情况及管道本身的变形情况。利用水位计、流量计等检测设备,精确记录数据,为后续的分析提供依据。根据管道的实际情况,结合设计要求和规范标准,分析确定管道的截断距离。截断距离的设置应既能保证试验的有效性,又能避免不必要的浪费。同时,对每个试验井进行防水测试,检查井盖、井壁等部位的密封性能,确保无渗漏现象发生。
5.4质量抽检与验收
由具有资质的监理机构对管线施工质量进行抽检,抽检内容应包括但不限于管道材质、接口质量、回填密实度、防水层施工质量等方面。通过抽检,确保排水管道施工质量符合相关标准和规范要求,为管道的长期稳定运行提供有力保障。在闭水试验和抽检均合格后,方可进行管道的后续回填和恢复工作。同时,应建立完整的施工档案和后期维护记录,以便在管道使用过程中出现问题时能够迅速定位并处理。
6.沟槽回填
在市政雨污分流管道工程的沟槽回填施工环节,每一步操作都直接关系到管道系统的稳固性、安全性及长期运行效率,因此必须一丝不苟地执行各项关键步骤。
6.1精准定位与管道稳固
在回填作业开始前,首要任务是确保管道已按照设计要求精准定位,并处于稳定状态。这要求施工人员严格依据行业标准,对管道两侧进行精细的紧实处理,通过夯实或加固措施,消除任何可能导致管道偏移的隐患。同时,利用先进的测量工具和技术手段,反复校准管道的位置和高程,确保其在回填过程中保持水平且位置准确,为后续的排水功能奠定坚实基础。
6.2科学规划与回填作业
回填作业是雨污分流管道施工中极为关键的一环,其质量直接影响到管道系统的整体稳定性和使用寿命。因此,回填作业必须在专业人员的指导下进行,确保每一步操作都符合规范要求。在回填过程中,应沿管道走向匀速推进,避免局部过快或过慢导致回填不均匀。同时,严格监控回填材料的压实度,采用合适的压实设备和工艺,确保回填层达到规定的密实度标准,提高回填质量。
6.3现场清理与环境保护
在进行回填作业之前,彻底清理施工现场是必不可少的一步。这包括移除所有与回填无关的废弃物、杂质和垃圾,如建筑废料、杂草、石块等,以确保回填作业在一个清洁、无干扰的环境中进行。而且,还需注意环境保护,采取有效措施防止回填过程中产生的扬尘、噪音等污染对周边环境和居民生活造成影响。
6.4特殊介质回填注意事项
若选用石屑作为回填介质,则需特别注意其特殊性质和使用要求。首先,要确保石屑的粒径、级配等物理性质符合设计要求,以保证回填层的整体性能和稳定性。其次,在回填过程中要特别注意石屑的顶部状况,防止有冻结土块或其他不良材料混入,这些都会影响回填层的密实度和排水性能。因此,在回填前应对石屑进行筛选和清洗,确保其干净、无杂质。同时,在回填完成后还需进行必要的检查和测试,确保回填层满足设计要求并达到预期的排水效果。
六、市政工程雨污分流管网施工具体案例分析
1.工程背景
某市为改善城市水环境,提升污水处理效率,决定对市中心区域的老旧雨污水合流管网进行彻底的雨污分流改造。该工程涉及多个老旧社区和商业街区,地下管线复杂,施工难度大。改造目标是将原有的雨污水合流管道拆分为独立的雨水管道和污水管道,实现雨水和污水的彻底分流。
2.施工前准备
2.1现场勘查与方案设计
项目团队首先对改造区域进行了全面的现场勘查,详细记录了地下管线的分布情况,包括供水、供电、燃气等管线。
根据勘查结果,结合城市规划和环保要求,制定了详细的雨污分流改造方案,明确了管道走向、管径选择、施工方法等。
2.2施工计划与技术交底
制定了详细的施工计划,包括施工顺序、工期安排、人员配置等。
对施工人员进行全面的技术安全交底,确保每位施工人员都明确施工要求和注意事项,特别是针对复杂地段的施工难点和应对措施。
2.3施工区域准备
按照交通管理部门批准的交通导行方案设置围挡,确保施工期间道路交通安全。
对施工区域进行清理,移除障碍物,为施工创造良好条件。
3.施工技术运用
3.1管道开挖与支护
采用机械开挖与人工开挖相结合的方式,先利用挖掘机进行大面积开挖,再对靠近管线的区域进行人工精细开挖,避免损坏既有管线。
在开挖过程中,根据地质条件采取适当的支护措施,如钢板桩支护、土钉墙支护等,确保基坑稳定。
3.2管道安装与连接
选用符合设计要求的管材,如HDPE双壁波纹管、钢筋混凝土管等,确保管道质量。
在管道安装过程中,严格控制管道的高程和坡度,确保雨水能够顺畅排入河道,污水能够顺利进入污水处理厂。
采用热熔连接、橡胶圈密封等连接方式,确保管道连接紧密,无渗漏现象。
3.3检查井与阀门井施工
根据设计要求,在适当位置设置检查井和阀门井,便于后期维护和检修。
检查井和阀门井的施工应严格按照规范进行,确保井室尺寸、井盖质量等符合设计要求。
3.4回填与恢复
在管道安装完成后,及时进行回填工作。回填材料应选用符合要求的砂土或碎石,确保回填密实度。
回填过程中应分层夯实,每层虚铺厚度不应超过规定值。
回填完成后,对路面进行恢复,确保道路平整、无积水现象。
3.5质量控制与检测
在施工过程中,加强质量控制与检测工作。对管道材质、安装质量、回填密实度等进行定期检测,确保施工质量符合设计要求。
在施工完成后,进行闭水试验等检测工作,确保管道无渗漏现象。
4.施工效果与总结
经过数月的紧张施工,该市政工程雨污分流管网改造工程顺利完成。改造后的管网实现了雨水和污水的彻底分流,有效提升了城市污水处理效率和水环境质量。同时,该工程也为类似市政工程的雨污分流改造提供了宝贵的经验和参考。
综上所述,市政雨污分流管道工程的实施,是城市发展与居民生活质量提升的关键一环。精确掌握施工技术的精髓,并构建完善的施工质量监管框架,是确保管道系统高效运行的基础。这要求从施工质量控制体系的健全、管道安装细节的严格把控,到施工材料的精心挑选,每一个环节都需精益求精。如此,不仅能充分展现排水管道的实际效用,还能为城市的可持续发展注入强劲动力,促进经济繁荣与社会进步。
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