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關(guān)鍵詞:市政;給排水管道工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
隨著社會的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,城市的工業(yè)及人口規(guī)模不斷擴(kuò)大,需水量呈現(xiàn)出日益增長的趨勢。在供水需求不斷增長的趨勢下,供水水源不斷向外拓展,因此市政給排水管道的輸水距離逐漸加長。在這樣的形勢下,市政給排水管道工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨著更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
1工程概況
山西省朔州市神頭電廠泉水置換供水管線工程位于朔州市東北約2km處耿莊水庫至神頭電廠段。屬于國家戰(zhàn)略引黃北線工程的重要部分,對解決晉西北地區(qū)長期的缺水狀況有重要的意義。本地區(qū)屬海河流域桑干河水系桑干河上游,區(qū)內(nèi)屬干旱半干旱氣候,四季分明,夏季干熱,春秋剛多風(fēng)沙。本工程由萬家寨引黃工程北干線耿莊水庫取水,經(jīng)供水管道供水至水廠,再由水廠供水至神頭電廠。擬采用PCCP供水管,管直徑1.0~1.5m,管線長11.85km
2工程地質(zhì)條件
為準(zhǔn)確反應(yīng)給排水管道沿線的水文地質(zhì)情況、地形地貌,必須要具備完整的地形勘探資料與水文地質(zhì)勘探資料。經(jīng)地勘單位勘探,主要成果如下:供水管線地處山前傾斜平原區(qū),地形起伏不平,出露地層為第四系上更新統(tǒng)洪沖積低液限粉土、低液限粘土,結(jié)構(gòu)較松散,其中上部低液限粉土厚6~15m,下部低液限粘土厚度大于10m,局部分布人工堆積物,主要為雜填土、建筑和生活垃圾等。供水管線改線段供水管道持力層為為上更新統(tǒng)洪沖積上部低液限粉土,據(jù)該層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)指標(biāo)等,地基土承載力地質(zhì)建議值為80~90kPa,臨時(shí)開挖邊坡為1∶0.75~1∶1.0。地基存在的主要工程地質(zhì)問題為濕陷性土,地基土濕陷厚度為6.0m,濕陷等級為Ⅰ級。建議管基底部增設(shè)3∶7灰土墊層,厚0.5~1.0m,以減弱地基土的濕陷性。區(qū)內(nèi)地下水位埋深大于15.0m,對工程無影響。供水管線區(qū)地基土對混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。
3市政給排水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
3.1管道結(jié)構(gòu)形式
一般來說,由給排水專業(yè)來確定管道材料及結(jié)構(gòu)形式,與此同時(shí),也要綜合、全面考慮管道的用途、口徑、流量、工作環(huán)境、覆土深度、敷設(shè)方式以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、水文地質(zhì)情況等因素。自來水廠的原水及輸水管道通常屬于承壓管,往往會采用以下幾種結(jié)構(gòu):鋼、鑄鐵、玻璃鋼、PCCP管、現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵以及PE管等;而污水廠等重力流管道通常屬于非承壓管道或者壓力較小,出于經(jīng)濟(jì)性考慮,往往會采用以下幾種結(jié)構(gòu):砌體蓋板涵、混凝土、鋼筋混凝土以及現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵;在遇到鐵路、公路、過河渠等特殊地段或特殊情況的時(shí)候,局部地段的管道壓力較大時(shí)也可以采用鋼管形式。本文工程原水主管采用PCCP管,接口形式為承插口。
3.2管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)選型
以管道規(guī)格、地面荷載、覆土深度以及試驗(yàn)壓力、工作壓力、地下水位為主要根據(jù),對管道的剛度、管道的強(qiáng)度進(jìn)行復(fù)核、計(jì)算,最終確定管道結(jié)構(gòu)配筋率、管道壁厚。而對于一些必須通過進(jìn)行加固才能滿強(qiáng)度要求、剛度要求的管道來說,可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果,選擇合理的加固措施,比較常用的加固措施主要包括管廊包管、混凝土包管以及鋼筋混凝土包管。本文工程采用北京河山引水管業(yè)有限公司朔州分公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的PCCP標(biāo)準(zhǔn)管,采用美國壓力管協(xié)會ACPPA為ASNI/AWWAC304編制的專用軟件UDP1.6對管道進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算,其中:鋼筒厚度:1.5mm;鋼絲強(qiáng)度:1570MPa;活荷載:汽-20級重載車;纏絲應(yīng)力:75%×1570MPa。計(jì)算結(jié)果如表1所示。因此,為了減少管子覆土規(guī)格的種類,加快管子安裝進(jìn)度,保證管子由于覆土而造成的質(zhì)量隱患,路面下清水管路的DN1200直徑PCCP管采用120°基礎(chǔ)包角。
3.3管道敷設(shè)方式
應(yīng)綜合考慮管道地面障礙物、地下障礙物以及覆土深度等因素合理選擇敷設(shè)方式。一般情況下,管道敷設(shè)方式主要包括架空、頂管以及溝埋這三種,其中溝埋式是最常用的一種管道敷設(shè)方式。在利用溝埋式難度較大的情況下,可以選擇架空、頂管等方式。管道敷設(shè)方式方式不同,管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也會有所不同。本文工程局部有穿越鐵路線障礙處采用大直徑混凝土頂管(內(nèi)徑2m,原水管從其中穿過),由鐵路部門單獨(dú)設(shè)計(jì)。
在確定管線走向時(shí),應(yīng)盡量規(guī)避不利于抗震的地基、場地,若是必須要經(jīng)過液化土地基、地震斷裂帶,則應(yīng)根據(jù)管道的使用條件、重要性進(jìn)行綜合考慮。對于給水管道來說,應(yīng)當(dāng)選擇延性良好、抗拉強(qiáng)度高以及抗折強(qiáng)度高的鋼管,此外還要密切注意進(jìn)行防腐;對于排水管道來說,應(yīng)當(dāng)選擇鋼筋混凝土形式的管道,并采取構(gòu)造措施,以盡量避免出現(xiàn)嚴(yán)重的損害。本文工程實(shí)例中,區(qū)域地震動(dòng)峰值加速度為0.15g;本區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.4s;工程區(qū)地震抗震設(shè)防烈度為7度。綜上,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),也要適當(dāng)加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)。根據(jù)歷年管道地震災(zāi)害調(diào)查,管道地震災(zāi)害破壞絕大部分位于管道接口位置,PCCP管承插口具有較好的抗剪和變形能力,抗震性能較好。
3.5構(gòu)造措施
首先,地基處理。應(yīng)當(dāng)將地基處理的平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖包含在設(shè)計(jì)圖中,掃描矢量化要進(jìn)行處理的地段的地勘資料縱斷面,并選擇合適的參考點(diǎn),以給排水專業(yè)的平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖為主要根據(jù),在地質(zhì)縱斷面上放置管道基底輪廓線,然后再劃分地質(zhì)單元,注明樁號、基底高程,并將地下水位以及基底以下、溝槽范圍內(nèi)的土層構(gòu)造標(biāo)明。根據(jù)樁號劃分,確定需要處理的部分,再針對地質(zhì)情況、厚度,采取相應(yīng)的處理方法。本文實(shí)例工程中,樁號0+000~1+382.05地段、樁號1+382.05~11+850地段以及供水管線改線段的水管道持力層為上更新統(tǒng)洪沖積上部低液限粉土,地基土承載力地質(zhì)建議值為80~90kPa,臨時(shí)開挖邊坡為1∶0.75~1∶1.0。地基存在的主要工程地質(zhì)問題為濕陷性。因此,建議管基底部增設(shè)3∶7灰土墊層,厚0.5~1.0m,以減弱地基土的濕陷性。其次,支墩與鎮(zhèn)墩。對于承插接口的壓力管道來說,應(yīng)當(dāng)設(shè)置水平支墩、垂直支墩。根據(jù)試驗(yàn)壓力、工作壓力、土的參數(shù)以及管道轉(zhuǎn)角,計(jì)算所需支墩的大小。本工程根據(jù)10S505柔性接口給水管道支墩的相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.6預(yù)防浮管
管道施工期間多雨或者管道敷設(shè)地段的地下水位比較高,在這樣的情況下,比較容易出現(xiàn)浮管現(xiàn)象,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要充分考慮到這兩點(diǎn)因素,加強(qiáng)對管道抗浮穩(wěn)定的重視。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),根據(jù)管道結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果,采取抗浮措施,以預(yù)防出現(xiàn)浮管問題。同時(shí),在混凝土包封管道施工過程中,應(yīng)該計(jì)算混凝土對管道的浮力影響,并采取措施固定管道。
4結(jié)語
綜上所述,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市居民用水、商業(yè)用水不斷增加,市政給排水管道工程逐漸增多。市政給排水管道工程在建成之后,能否長期有效的充分發(fā)揮其應(yīng)有效益,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理是非常關(guān)鍵的因素,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接關(guān)系到市政給排水管道工程的經(jīng)濟(jì)效益,因此,必須加強(qiáng)對管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視。
作者:劉崇武 張?jiān)骑w 單位:中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院有限公司
參考文獻(xiàn):
給排水管道距離比較長,有些管道要穿越城鎮(zhèn)密集區(qū),有些要跨越山脈和河流,還有的會橫跨公路和鐵路,因此地形條件比較復(fù)雜,對其進(jìn)行現(xiàn)場勘查就十分有必要。如果不及時(shí)勘查地形或者地貌情況,那么對于管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就會考慮不全面,對于給排水工程的整體質(zhì)量也會產(chǎn)生一定的影響。在進(jìn)行現(xiàn)場勘查時(shí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)同給排水和概預(yù)算等專業(yè)設(shè)計(jì)人員一同參謀,并選擇合適的線路,根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況在施工圖紙中進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),還要注意對個(gè)別疑難地進(jìn)行重點(diǎn)勘查和設(shè)計(jì)。現(xiàn)場踏勘這一工序在市政給排水管道工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是必須可少的,而且是非常重要的工序,需要專業(yè)設(shè)計(jì)等人員積極參與,并進(jìn)行選線工作,踏勘以后提出專業(yè)意見以供給排水平面設(shè)計(jì)參考,從而保證管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和規(guī)范性。
二、測量和地勘要求
1.勘探點(diǎn)距和鉆孔深度。根據(jù)要求,勘探點(diǎn)要在管道的中線上布置,而且不能偏離中線太遠(yuǎn),最多為3m,間距一般為30-100m,根據(jù)不同的地形條件選擇不同的間距,對于地形復(fù)雜而且變化較大的地段,間距應(yīng)當(dāng)小些要密集一些,深度要達(dá)到埋設(shè)深度以下并在1m以上,遇到河流的話要繼續(xù)鉆,達(dá)到河床最大沖刷深度以下2-3m。
2.提供勘探成果要求。提供的勘探成果要求主要有:第一,要認(rèn)真查明管道埋設(shè)深度范圍內(nèi)的地層形成原因、巖石的特征以及厚度;第二,要?jiǎng)澐盅鼐€地質(zhì)單元;第三,要對沿線的滑坡、泥石流、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害容易發(fā)生的地域范圍、發(fā)展趨勢以及對管道可能造成的影響進(jìn)行深入調(diào)查;第四,要調(diào)查巖層的產(chǎn)狀和分化破碎程度對管道產(chǎn)生影響的全部斷裂帶的性質(zhì)及其分布特點(diǎn);第五,查明沿線井、泉的分布和水位具體情況;第六,對跨越河流的岸坡穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)查,并查明河床和兩岸地層巖性及洪水可能淹沒的范圍;第七,要查明沿線的施工條件、水文地質(zhì)遺跡地下水對混凝土和金屬管道的腐蝕程度,并提供專業(yè)設(shè)計(jì)參數(shù)和建議;第八,針對開挖坡度和軟弱地基處理提供建議;第九,要對地震效應(yīng)和液化進(jìn)行評價(jià)。
三、管道設(shè)計(jì)內(nèi)容
1.結(jié)構(gòu)形式。管道的結(jié)構(gòu)形式主要根據(jù)管道的用途,也就是看是用作給水還是排水,是處理污水還是雨水以及工作環(huán)境、流量、水文地質(zhì)情況以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等經(jīng)過專業(yè)人員分析以后提出相對比較科學(xué)的參考意見。一般而言,承壓管道大多采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管、玻璃鋼管、鋼管、鑄鐵管或者現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵;而非承壓管大多采用混凝土管、砌體蓋板涵、鋼筋混凝土管和現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵等。在具體的實(shí)施中根據(jù)具體情況而定,當(dāng)污水管道的口徑相對比較大時(shí),最好采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵,對于過河渠、公路和鐵路等特殊地段的非承壓管也可采用光管的形式,對于比較大型的工程也會采用盾構(gòu)造結(jié)構(gòu)形式。
2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)管道的規(guī)格、地面載荷、埋置深度和地下水位等情況通過試驗(yàn)來計(jì)算管道的剛度和強(qiáng)度,并對其進(jìn)行復(fù)核,并提供管道壁厚、管道等級和結(jié)構(gòu)配筋圖。對于特殊要求需要進(jìn)行加固的管道,可以采用管廊、混凝土或者鋼筋混凝土包管等措施來加固。當(dāng)遇到鋼管計(jì)算出的壁厚缺乏經(jīng)濟(jì)性的問題時(shí)可以使用加助的方法進(jìn)行處理,在具體實(shí)施中應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況來確定指標(biāo)。
3.敷設(shè)方式。對于管道的敷設(shè)方式選擇應(yīng)當(dāng)根據(jù)地面地下障礙物和埋置的深度來確定,一般常用溝埋式的敷設(shè)方式,另外還有上埋式、頂管和架空等方式。當(dāng)使用購買時(shí)的敷設(shè)方式具有難度時(shí),可以選擇頂管和架空等敷設(shè)方式。總之,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不同對敷設(shè)方式的選擇也不同,要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇。
4.抗浮穩(wěn)定。在管道敷設(shè)時(shí)會遇到地下水位比較高或者施工期間連續(xù)下雨的情況,因此給排水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員一定要高度重視管道的抗浮穩(wěn)定,根據(jù)專業(yè)計(jì)算采取相應(yīng)的措施來抗浮,從而保證管道工程的質(zhì)量。
5.抗震設(shè)計(jì)。在進(jìn)行市政給排水管道工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)尤其要重視對抗震的設(shè)計(jì),要盡量避開對抗震不利的場地和地基,實(shí)在無法避免的就應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程的重要性進(jìn)行綜合考慮。為了滿足抗震的設(shè)計(jì)要求,盡量選擇抗拉、抗折、延展性好并且強(qiáng)度高的鋼管,一般選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的管道,并做好鋼管的防腐蝕措施從而保證管道的質(zhì)量。
四、管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮的問題的問題
1.管道滲漏問題。市政工程給排水管道設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮的問題之一就是管道的滲漏,管道的滲漏可能由多方面的原因造成的,概括來講,主要有兩方面原因:一方面,管道材料自身的問題,為了降低成本而使用一些不合格、砂眼和彎頭質(zhì)量不過關(guān)的材料,在使用的過程中由于達(dá)不到工程規(guī)定的要求,因此很容易造成管道的滲漏;另一方面,施工的組織管理存在缺陷,在施工過程中如果不對監(jiān)督施工狀況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)督,施工人員就會放松警惕,安全和質(zhì)量意識就會下降,這樣就很容易造成管道接口由于缺乏嚴(yán)格密封導(dǎo)致管道滲漏。針對此,在今后的管道設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的施工環(huán)境來選取不同材料的管道,從而降低管道漏損的概率。在管道材料中經(jīng)常使用球墨鑄鐵管和玻璃鋼夾紗管,這些材料具有管壁厚、環(huán)向剛度大和耐腐蝕等優(yōu)勢,盡管成本比較高,但是使用壽命很長,因此成為優(yōu)先選擇的材料。此外,要加強(qiáng)對施工過程的監(jiān)督,不斷增強(qiáng)施工人員的質(zhì)量意識,一旦出現(xiàn)問題要及時(shí)糾正,從而保證管道的施工質(zhì)量。
2.管道堵塞問題。市政工程給排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮的問題還有管道的堵塞,管道堵塞也是經(jīng)常發(fā)生的問題。管道一旦堵塞,污水和雨水等將得不到及時(shí)的排泄,給人們的日常生活造成很大不便。具體來講,管道內(nèi)部很容易進(jìn)入地面上的垃圾,經(jīng)過水流的作用以后會在彎頭等處匯集,由于清理不及時(shí),這些垃圾就會淤積起來,最終導(dǎo)致管道堵塞。因此針對垃圾堵塞管道的情況,在今后的給排水工程施工過程中,如果不進(jìn)行安全工作那么可以用麻袋纏縛在管道的接口處,在它的上面蓋上木板,這樣垃圾就不會進(jìn)入到管道內(nèi)。再者如果不慎垃圾進(jìn)入管道造成堵塞,要及時(shí)換管道,還應(yīng)當(dāng)對周圍地區(qū)的管道及時(shí)進(jìn)行檢查,從而減少必要的損失;另一方面,還要優(yōu)化管道的設(shè)計(jì),可以適當(dāng)增大管道的內(nèi)徑,從而減少管道堵塞的發(fā)生。
[關(guān)鍵字] 市政給排水管路、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、勘察技術(shù)
市政給排水工程的質(zhì)量直接關(guān)系著整個(gè)城市的給排水系統(tǒng),對于城市的正常運(yùn)行、道路建設(shè)、交通運(yùn)輸安全的作用巨大。因此,相關(guān)的從業(yè)單位要重視市政給排水管道工程的重要性,在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案時(shí),綜合考慮實(shí)際的工程狀況,尤其是場地周圍、氣候變化、地下管線和電纜的情況,在保證工程施工質(zhì)量的同時(shí),避免其他因素影響給排水管路工程設(shè)計(jì)方案的實(shí)施。
一 現(xiàn)場踏勘
市政給排水管路工程的建設(shè)距離相對較長,需要穿過城市密集區(qū),施工場地周圍的周圍車輛對施工帶來了極大的不便,如果施工之前現(xiàn)場勘察工作不到位,就會對管道工程建設(shè)中可能面臨的困難估計(jì)不足,進(jìn)而影響了施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。在市政給排水管路工程中,要綜合考慮復(fù)雜的交通狀況和城市地下電線的分布,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)和給排水施工人員、專業(yè)預(yù)算人員、市政交通人員一同進(jìn)行實(shí)地的工程概況勘察,了解管道線路的通過地帶的交通狀況和地質(zhì)概況,必要時(shí)在施工圖上對于個(gè)別的疑難地段重新踏勘。
二 測量和地勘要求
測量和地勘要求是要準(zhǔn)確的了解給排水管路沿線的地質(zhì)狀況、地形外貌和地下水水文狀況,另外提供準(zhǔn)確的地形和水文地質(zhì)資料。
2.1 勘探點(diǎn)間距和鉆孔深度
勘探點(diǎn)的應(yīng)均勻的分布在管道的中線上,不得偏離中線,同時(shí)根據(jù)的地質(zhì)的變化和施工現(xiàn)場的狀況確定合理的間距,一般采用的間距是30到100米,對于地形較為復(fù)雜的地段,適當(dāng)?shù)目s小間距。此外鉆孔的深度要達(dá)到管道埋設(shè)深度的1m以下,到管道周圍的水位較高或者是河流周圍時(shí),要增加鉆孔的深度,一般要求鉆孔深度在河床沖刷深度以下2―3m。
2.2 提供勘探成果要求
查明管道埋設(shè)深度內(nèi)的土層的特性、地層成因、巖石厚度等,并明確劃分不同地質(zhì)的分界線,同時(shí)調(diào)查的巖石強(qiáng)度和分化破碎程度對于給排水管道的影響,判斷巖石是否會破壞管道的結(jié)構(gòu),調(diào)查管路沿線發(fā)生土層斷裂、滑坡、崩塌、泥石流的概率以及發(fā)展趨勢,并判斷對于給排水管路的威脅指數(shù);查明管道沿線的地下水位的水文狀況,查明垮河流岸坡的穩(wěn)定性,河床兩側(cè)的底層巖石和洪峰淹沒范圍。
三 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容
3.1結(jié)構(gòu)形式
管道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形式應(yīng)當(dāng)由給排水專業(yè)機(jī)構(gòu)完成,同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)匯總參考管道的用途,對于管道中輸送的不同液體,確定是給水還是排水工程,選用不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。而且管道的工作環(huán)境、管道的規(guī)格、輸送液體的流量、埋設(shè)深度、地下水文狀況、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面的因素也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須要考慮的因素。鑄鐵管、玻璃鋼管等;而非承壓管道采用混凝土管、鋼筋混凝土管、砌體蓋板涵、現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵等;污水管路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選用的是大口徑的管路,而且優(yōu)先使用抗腐蝕能力強(qiáng)的管道,如玻璃鋼管、UPVC 管、PE 管等。對于特殊的負(fù)荷承載較大的路段,要采用抗壓能力強(qiáng)的管道,如橋梁、河渠、公路段等局部地段非承壓管也采用鋼管等形式。
3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)管道施工中管道規(guī)格、埋設(shè)深度、地面承載力等工程條件,嚴(yán)格計(jì)算管道的強(qiáng)度和剛度,同時(shí)提供管道壁厚、管道等級、結(jié)構(gòu)配筋圖,對于特殊要求的管道,要進(jìn)行加固處理,保證其強(qiáng)度和剛度符合實(shí)際的工程使用,并根據(jù)實(shí)際情況選用加固措施,確定加固的位置和程度,在給排水管道中,常采用的加固措施是混凝土包管。
3.3敷設(shè)方式
敷設(shè)方式的選擇應(yīng)當(dāng)結(jié)合埋置深度、地面地下障礙物確定,通常采用的敷設(shè)方式有:溝埋式、上埋式、頂管及架空等,當(dāng)工程的不便于采用溝埋式敷設(shè)方式時(shí),可以用頂管和架空方式,總之,施工方式的選擇要參照實(shí)際工程狀況。
3.4抗浮穩(wěn)定
部分市政給排水管路施工中,會出現(xiàn)地下水位較高的情況,尤其是在施工期間降水較多或者施工地區(qū)的氣候多雨等,管道敷設(shè)的地段會出現(xiàn)漂浮現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了管路施工的質(zhì)量。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要重視抗浮措施,避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)。
3.5抗震設(shè)計(jì)
3.5.1 場地和管材的選擇
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,管路基線的選擇要盡量避開抗震性能不足的場地、地基,減少對管路結(jié)構(gòu)完整性的破壞,如果是不可避免,則必須要對這一地段的地基進(jìn)行特殊處理,同時(shí)選用抗震性強(qiáng)、抗拉性強(qiáng)、延展性強(qiáng)的管道,并做好管道的防腐蝕工作,避免由于土層振動(dòng)、位移對管路結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。
3.5.2 構(gòu)造措施
在管道結(jié)合處設(shè)置柔性連接,砌體材料要滿足管道結(jié)構(gòu)要求的抗震強(qiáng)度,增強(qiáng)整體的抗震性能和結(jié)構(gòu)剛度,減少地震的影響形變。對于圓形給排水管設(shè)置不小于120度的混凝土管基,管道接口采用鋼絲網(wǎng)水泥帶,管道穿越構(gòu)筑物時(shí)應(yīng)在管道與套管的縫隙內(nèi)填充柔性填料。
3.5.3 地基處理
對于特殊地段的地基處理至關(guān)重要,首先要測定地段的工程參數(shù),畫出地基處理的平、縱斷面圖,注明樁號、基底高程、溝槽范圍、地下水位等,確定需要處理的地基范圍,然后根據(jù)測量的數(shù)據(jù),根據(jù)不同的地質(zhì)情況和厚度采用合理的處理方法,如:換填、拋石擠淤、砂石擠密、水泥攪拌樁、灰砂樁、木麻黃樁等方法。
四 給排水管道設(shè)計(jì)中的其他問題
除了加強(qiáng)市政給排水管路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,還要采取一些措施,避免給排水管路中出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,具體的措施如下:
4.1在用戶管線出口建立格柵
工程建設(shè)中出現(xiàn)的纖維、塑料等沉積物、懸浮物、漂浮物的存在給管道建設(shè)、維修、疏通等作業(yè)帶來了極大的困難,特別是抽升泵站中如果進(jìn)入漂浮物就會造成水泵葉輪堵塞、磨損損壞現(xiàn)象的發(fā)生,雖然已經(jīng)采取了減小格柵條之間的間距 ,但是還是不能避免更小的雜質(zhì)進(jìn)入。為了解決上述問題,建議在庭院或住宅小區(qū)的管道出口處設(shè)置簡易人工攔污格柵,定期進(jìn)行清理、清掏,從源頭上控制漂浮物進(jìn)入市政管網(wǎng),以減輕市政管網(wǎng)維護(hù)管理的工作量。
4.2在檢查井井底設(shè)置沉淀池
要革新傳統(tǒng)的檢查井方法,將井底改為沉淀式,井底下沉 30~50 cm。這樣中的沉積物多數(shù)會沉積在檢查井中,不至于流入下游管段,只要定期清掏檢查井內(nèi)的沉積物即可,減少了管道維護(hù)作業(yè)的工作量。這種做法也可用于雨水檢查井。
4.3在檢查井內(nèi)設(shè)置閘槽
給排水管路中的流量和流速均較大,對管道的維修工作帶來諸多不便,為了方便維護(hù)作業(yè),建議干管的管道交匯處檢查井、轉(zhuǎn)彎處檢查井或直線段的每隔一定距離的檢查井內(nèi)根據(jù)需要設(shè)置閘槽,利用閘槽控制水流的流量,當(dāng)有施工需要時(shí),便利用閘槽切斷給排水管路的水流,為維修施工帶方便。
五 總結(jié)
市政給排水工程質(zhì)量好壞直接影響到了整個(gè)城市的發(fā)展?fàn)顩r,對城市運(yùn)作、道路建設(shè)、交通安全等多個(gè)方面都有顯著的作用,但是在實(shí)際的工程中,市政給排水管道建設(shè)中存在著較多的結(jié)構(gòu)問題,所以在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要綜合考慮施工周圍環(huán)境、地下電網(wǎng)鋪設(shè)等因素,保證管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性,全面性。以上是本人的粗淺之見,由于本人知識水平有限,文中如有不當(dāng)之處還望不吝賜教。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 童新國.給排水管道工程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].工程結(jié)構(gòu)與施工技術(shù),2008年12月.