頂管技術在市政給排水工程施工中的應用

1、概述
        隨著國民經濟的發(fā)展，城市化進程的加快，迫切要求市政建設采用新工藝、新材料、新技術，為社會提供的市政設施，其中排水工程中預制井技術就是新工藝運用的。預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、井室調節(jié)塊部分主要用于接入主管，井室部分主要用于調節(jié)檢查井井高以及接收從旁邊引進的支管，收縮口上安裝防盜井蓋。各預制件混凝土強度為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段采用預制混凝土裝配式檢查井施工工藝，并取得了成功，為今后該項技術在污水治理工程中的推廣打下了基礎。試驗段的主要目的是探討預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、預制混凝土裝配式檢查井施工工藝
        為了便于預制，減少構件種類，在施工中能靈活組合，縮短時間，預制檢查井由六部分組成：下井室、上井室、井室調節(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節(jié)檢查井井高以及接收從旁邊引進的支管，收縮口段上采用混凝土現(xiàn)澆井環(huán)，再安裝防盜井蓋。各預制混凝土強度為C30。
2.1 施工準備
        施工前，進行平面及水準控制測量及復測，保證井位中心位置高程符合設計要求，并定出中心點，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高及管徑大小，便于計算出混凝土預制井配件的數(shù)量。井配件安裝前，宜按設計圖開挖出各條支管溝槽，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行闡述，本工程排水管道采用DN400鋼筋混凝土排水管，對應檢查井內徑為D1000，根據設計方案圖，在各預制配件中，位于井底部的混凝土底板、底座固結預制件重量.大，按標準配件模數(shù)表計算約為1.68 噸?？紤]起吊安全因素和根據以往施工經驗，現(xiàn)場擬采用10 噸汽車吊機進行吊裝。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制配件組合構成，施工時采用吊機由下至上，逐一吊裝各預制配件，混凝土配件的裝嵌要嚴格按照設計要求施工。各預制件吊裝前應檢查，確保其表面平整、光滑、無蜂窩麻面，接口處平整光滑無崩角、崩邊、漏筋。每段預制井構件設計有4 個裝配吊環(huán)，對稱分布在構件外壁四周，因井壁較?。ū诤?6cm），起吊時起吊角大于60°，防止出現(xiàn)過大的水平應力造成構件受損。起吊過程中調節(jié)繩索長度保證構件平放，現(xiàn)場由人工配合起重機械進行安裝。注意在起吊的過程中，基坑內不能站人，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。水泥砂漿添加聚丙烯纖維，摻加量1.5Kg/m3，添加纖維時攪拌均勻，確保接口的嚴密性，避免管道與檢查井之間的不均勻沉降。
        檢查井每段預制件安裝完后，在預制件頂部安裝止水膠圈，止水膠圈為2cm 厚的橡膠圓環(huán)，安裝好后即可進行下段預制件吊裝。為保證橡膠圈的止水效果，預制件搭接處的內外空隙部位,要用水泥漿填封。支管口接入時應井筒內壁，伸出的管頭用鐵錘砸掉后用砂漿修整平順。預制構件連接，利用機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)約施工時間，且能很好適應現(xiàn)場施工環(huán)境，對輔助措施（如抽水、支護等）要求大大降低。
        預制井裝嵌完畢后，現(xiàn)澆C35 井環(huán)混凝土，井蓋按設計要求放置平穩(wěn)，與路面的高差由井環(huán)高度調節(jié)。完工后確保與路面標高保持一致。
2.3 工藝特點
2.3.1 工序簡單縮短施工時間
        傳統(tǒng)的磚砌檢查井施工周期長，約3 天左右，且質量受施工人員技術水平影響大，質量不穩(wěn)定。預制混凝土裝配式檢查井只需現(xiàn)場吊裝，整個施工時間可以控制在30 分鐘以內，大大節(jié)省工期。特別適用對路面交通影響大，施工時間要求短的工地。該工序操作簡單，機械化程度高，能有效保證進度。
2.3.2 預制混凝土井身耐久性
        由于天津市地下水位相對較高等原因，磚砌檢查井極易受污水侵蝕，出現(xiàn)井身開裂、批蕩脫落、下沉斷裂、局部坍塌等現(xiàn)象，導致檢查井損壞。裝配式檢查井井身采用預制混凝土，不會出現(xiàn)井身破損侵蝕現(xiàn)象，堅固耐用，使用壽命長，井體環(huán)保性、抗?jié)B性好，養(yǎng)護維修幾率低。
2.3.3 養(yǎng)護簡單
        據養(yǎng)護維修經驗統(tǒng)計，磚砌檢查井在平均使用8～10 年后，就要進行維護，平均維修一座檢查井所需費用約為1600 元。而新型裝配式預制混凝土檢查井質量穩(wěn)定、耐久性強、使用壽命長、養(yǎng)護簡單，綜合養(yǎng)護費用約為磚砌檢查井的10%。
2.3.4 井身構件生產設計標準化
        預制井身構件可標準化設計、標準化生產，便于工廠組織生產。與傳統(tǒng)磚砌檢查井相比，能節(jié)約施工時間，施工質量明顯提高，大大節(jié)約施工成本。
3、施工檢測
3.1 滲水性觀測( 閉水試驗)
        預制井吊裝施工完成后污水、合流檢查井需按設計要求做閉水試驗，按《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》執(zhí)行，試驗合格后再進行回填。
⑴相鄰井孔之間的排水管道鋪裝完畢，當管道接口工作結束72h 后其接口的水泥砂漿或其它接口材料已終凝并且有強度，方能做閉水試驗，并應在回填土之前進行，以利觀察管道及接口的滲漏情況和采取堵漏措施，為節(jié)省試驗工作，亦可選取數(shù)井段一起進行閉水試驗，但宜一段管帶一個井，不宜只試管不試井。
⑵按閉水試驗的技術要求進行試驗并及時記錄滲水量，觀察滲漏點，測定滲水量的時間不得少于30 分鐘，管徑D500mm 的允許滲水量不得大于1.5 升/ （小時×米）。
3.2 沉降觀測
        預制井安裝完成后，應進行沉降量檢測。在井位四周選擇合適的觀測點，架設高精度水準儀，定期對井蓋面標高進行
觀測，并記錄在冊。觀測期為半年,..個月每周觀測兩次，第二個月每周觀測一次，第三個月后～半年每月觀測一次，兩次之間的沉降差小于2mm 時為正常值,可以停止觀測。否則就繼續(xù)每月觀測一次,直到檢查井沉降達到要求為止。
3.3 耐久性觀測
預制井安裝完成后，應進行耐久性觀測。每半年觀測一次，觀測期為一年。檢查井壁是否出現(xiàn)開裂、混凝土剝落、各構件接口分離，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。
4、 結束語
綜上所述，預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、質量穩(wěn)定性好、使用壽命長、維護費用低等方面的優(yōu)勢，目前在局部排水管道施工中得到成功應用。由于現(xiàn)行施工及驗收規(guī)范的局限，預制混凝土裝配式檢查井施工尚無規(guī)范可循，工程主要目的僅是試驗預制混凝土裝配式檢查井的施工操作可行性及其使用效果，通過試驗段施工，待預制井各項試驗數(shù)據逐步齊全，技術更加成熟后，再完善專門的質量評定標準，為工程的質量控制及驗收提供依據，有利于該項技術在排水工程中的推廣。