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市政道路雨水排水工程施工技术要点研究

作者

党雯迪

吉林省泓丰建筑工程有限公司 吉林省扶余市 131200

气候变化背景下极端降雨事件的频发,使得我国 76% 的建制市在过去五年均遭遇过不同程度的城市内涝。实地踏勘发现,快速扩张的市政路网建设中,部分项目暴露出暴雨期间路面积水严重、管网破裂频率上升等现象,不仅影响交通安全,也埋下了地下管线腐蚀、地基沉降等次生灾害的隐患,这使得雨水排水系统的科学化建造成为提升城市韧性的关键抓手。目前我国在排水工程验收环节仍偏重静态水压试验,缺乏对动态排水能力的长周期评估机制,而施工阶段的管槽开挖工序对周边土体扰动引发的渗透系数异变,往往成为系统失效的潜在诱因,这种隐蔽性缺陷亟待通过精细化施工技术予以消解。

一、市政道路雨水排水工程施工中面临的问题

(一)复杂地质条件下的管网基础处理缺陷

市政道路雨水排水工程在施工过程中普遍遭遇地质条件与设计参数不匹配的技术难题,尤其是在软土地基、湿陷性黄土及回填土区域进行管沟开挖时,常出现基底承载力不足导致管道安装后产生不均匀沉降,部分工程因未根据现场土质含水率调整垫层材料配比,造成砂石垫层密实度无法达到规范要求的 93% 以上,此类问题在雨季施工阶段表现尤为突出,当管沟底部存在滞留水未彻底排除即实施管道铺设,后续回填土作业易形成含水量过高的软弱夹层,为管网系统运行埋下结构变形隐患[1]。

(二)管材接口密封工艺质量控制薄弱

聚乙烯双壁波纹管与混凝土承插管等管材的接口处理环节存在显著质量波动,部分作业人员未严格清除承口内侧及插口外侧的泥沙杂质,直接涂抹橡胶圈润滑剂进行安装,导致接口处形成渗漏通道。在昼夜温差超过15C 的施工环境中,未采取遮阳棚防护或错时安装措施,使得热熔连接界面因材料热胀冷缩产生微裂缝,这种现象在北方冻融交替地区尤为明显。部分工程为赶工期在橡胶圈未完全嵌入密封槽的情况下强行实施管道对接,后续闭水试验时虽采取临时封堵措施蒙混过关,但实际运行中遇水力冲击即出现接口脱开问题。

(三)施工缝设置与防水处理措施失当

雨水检查井与管道衔接部位的施工缝处理存在技术粗糙现象,混凝土浇筑过程中未预留凹凸槽或设置止水钢板,仅依靠普通砂浆进行表面抹平,在车载动荷载反复作用下易产生贯穿性裂缝。部分项目为降低施工难度擅自取消变形缝设置,当管道穿越道路伸缩缝时未安装柔性连接器,导致刚性接口在路基沉降时发生剪切破坏。作业现场对施工缝界面处理缺乏标准化流程,既有未按规定凿毛老混凝土面就实施二次浇筑的情况,也存在界面剂涂刷不均匀导致新旧混凝土粘结强度不足的问题。

(四)施工过程与设计图纸存在执行偏差

现场放线测量环节因控制点保护不力产生的累计误差,常导致管道实际坡度偏离设计值 0.3%-0.5% ,这种细微高差在重力流排水系统中足以引发水流速异常。部分施工队为减少土方开挖量,擅自将雨水口连接管管径由设计图纸标定的DN300 改为DN250,造成收水能力下降形成局部积水点。在管道埋深调整时,相关技术人员未同步校核覆土荷载对管材环刚度的要求,出现高环刚度管材浅埋浪费或低环刚度管材深埋变形的矛盾现象。

二、市政道路雨水排水工程施工技术要点

(一)地质条件适配性管网基础处理技术

市政道路雨水排水工程实施前需建立地质参数与施工工艺的联动响应机制,在管沟开挖阶段采用触探仪与含水率测定仪进行实时数据采集,针对粉质黏土地层中孔隙水压力超限情况,优先采用轻型井点降水设备维持地下水位在基底 0.5 米以下,对于流砂层或软弱夹层区域则需实施双排钢板桩支护并间隔 2 米设置横向支撑。砂石垫层施工时应根据现场击实试验结果动态调整级配比例,当基底土体承载力低于 80kPa 时,需换填 30 厘米厚级配碎石并采用 20 吨压路机分层碾压,每层虚铺厚度控制在 25 厘米以内且压实度检测点位间距不得大于 20 米。管道安装过程需全程监测基底平整度,采用激光水准仪每间隔 10 米复核基底标高,遇局部超挖区域严禁用虚土回填,应选用混凝土或砂砾石进行填补并夯实至设计密实度。

(二)管材接口密封质量全过程控制方法

聚乙烯管材热熔连接前需使用专用刮刀去除氧化层并保持接口部位清洁干燥,加热板温度应稳定控制在 210±5C 范围内,吸热时间根据管壁厚度按每毫米 10 秒计算,对接过程中压力值需维持在 0.15-0.3MPa 区间直至翻边均匀形成。橡胶圈承插式接口施工时需在密封槽内均匀涂抹食品级硅脂,安装前采用内径量规检测橡胶圈压缩率是否达到 35%-45% 的工艺要求,管道对接时应使用紧线器同步调整相邻管节轴线偏角不超过 1.5度。对于钢带增强聚乙烯螺旋波纹管,需在电熔带安装部位预埋热电偶监测温度曲线,当环境温度低于 5% 时应启动防风保温棚并将焊接电流强度提升 10% 。

(三)施工缝防水构造精细化施工流程

混凝土检查井施工缝应设置在距井底 30 厘米以上位置并预留阶梯型接茬,旧混凝土表面需采用高压水枪冲毛至骨料裸露面积达 75% 以上,浇筑前 2 小时涂刷两遍环氧界面剂且每遍涂布量控制在 0.4kg/m ²。遇水膨胀止水条安装需在混凝土初凝前嵌入预留凹槽,相邻止水条搭接长度不少于 5 厘米并用专用胶粘剂密封接缝,安装后 48 小时内需避免雨水浸泡导致预膨胀失效。管道穿越道路伸缩缝时应设置 Ω 型不锈钢补偿器,补偿量预留值按相邻路基最大沉降差 2 倍计算,法兰连接螺栓需采用扭矩扳手分三次对称紧固至设计预紧力[2]。

(四)施工与设计参数动态校核机制

施工放线阶段需采用全站仪进行三级导线控制网布设,管道中心线测量误差应控制在 ÷10mm/100m 以内,高程控制点需每日复核并记录温度变形补偿值。管道安装坡度调整须遵循水力计算模型,当现场条件限制导致纵坡变化超过设计值 0.5% 时,需同步调整上下游管径组合并重新校核流速是否满足 0.6-3.0m/s 的防淤要求。管材环刚度选型应根据埋深与交通荷载进行动态匹配,当覆土深度超过 4 米或处于重载车道下方时,需将环刚度由 SN8 提升至 SN12.5 并增设混凝土包封保护层。雨水口连接管施工须严格遵循支管与主管管底平接原则,采用激光定位仪确保接入角度偏差不超过 3 度,连接处需设置碎石反滤层防止泥沙倒灌。施工过程中所有设计变更均需通过 BIM 模型进行三维碰撞检测,重点核查管网与地下管线交叉部位的净距是否满足规范要求,对于覆土厚度不足区域应及时采取加固措施并更新施工图纸版本号。

总结

综上所述,市政道路雨水排水工程的施工质量直接关系到城市防洪排涝体系的运行效能,施工工艺创新层面,需进一步开发适用于狭窄空间作业的模块化装配式施工装备,结合数字孪生技术构建施工过程模拟系统,提升复杂工况下的工序协同效率。此外,如何将海绵城市理念与排水管网施工技术有机融合,形成渗透、滞蓄、净化一体化的新型施工工法,将是提升城市雨洪管理水平的关键突破口,这些探索将为构建韧性城市基础设施提供更坚实的技术支撑。

参考文献:

[1] 韦 云 满 . 市 政 道 路 排 水 工 程 施 工 技 术 要 点 [J]. 交 通 世界 ,2021,(33):91-92.

[2] 朱磊 . 浅谈市政道路雨水排水工程施工技术工作 [J]. 科技视界 ,2021,(27):98-99.