A. 污水管网的存在问题和对策
污水管网系统是排水系统中的重要组成部分,承担着收集、输送生活污水与工业废水的任务,通过对厦门市某污水处理厂配套的污水管网现状及存在问题进行分析,提出了相关的解决对策。
城市排水管网系统是重要的城市基础设施,其任务是收集和输送城市污水、城市降水产生的径流,它具有保护环境和城市减灾双重功能。污水管网系统,是排水系统中的一个重要组成部分,承担着收集、输送生活污水与工业废水的任务,是污水收集和集中处理的关键,是保护水资源和改善环境的必要手段。由于受城市建设、经济条件和管理方式的制约,城市污水管网的建设和管理一般相对滞后,集中表现在污水管网、雨污分流不彻底、设计过于保守、管网资料缺乏、管理力度不够等问题。厦门市某污水处理厂地处著名侨乡,现已建成一期工程,设计规模日处理污水4.5万t,占地面积6.0公顷,污水管网服务面积约146 km2,服务区内主要包括文教生活区及工业区。
1 厦门市某污水处理厂污水管网现状及存在问题
1.1 雨污分流不彻底
由于历史原因,城区部分居民自建房、住宅小区内部存在着雨污混接、乱接等现象导致雨污分流不彻底;老城镇的部分道路为合流制排水系统。雨污分流不彻底造成部分雨水经污水管网被输送到污水处理厂,增加了污水处理设施运营成本,降低了污水处理厂的运行效率;雨天,部分污水又随雨水管网流入河道,对水体造成污染。
1.2 污水管网系统不完善
部分污水管道设计不尽合理,管径偏小,不能满足现时的排水需要。例如:该污水厂所辖污水管网分布众多高校,近几年,基于教育政策改革,高校不断加强自身建设,师生量剧增,原有学区周边污水管网管道口径偏小,造成局部路段管道排水不畅,影响污水的集中收集。且在部分工业区,存在污水系统不完善,局部地区污水管网不配套现象,导致部分地方污水没有出路。
1.3 缺乏全面的管网资料
由于污水配套管网建设管理工作的滞后,造成管网资料不全。例如:现有的管网资料中有些管网没有竣工图,只有施工图或者设计图,这些资料的可信度低,仅能作为参考;有些管网虽有竣工图,但内容不完善,缺乏污水检查井的坐标、高程等。管网资料的缺失,严重影响了管网的日常维护工作。
1.4 竣工验收不规范
污水管道工程属隐蔽工程,如果不加强施工过程的监理或采用相应设备对其进行检查,是发现不了问题的。例如:竣工图纸与实际施工不相符;为通过闭水试验在检查井内乱设封头、闭水试验完毕后拆除封头不彻底;道路基层施工时随意回填土方造成检查井有大量泥沙等。这些情况都给后续污水管网的维护管理带来严重隐患。目前,接收新建污水管道时,主要依据的是监理公司的竣工验收报告及参加建成污水管的闭水实验。新建污水管道的质量好坏,只能很被动的靠今后实际运行来检测。
1.5 管理力度不够
污水管网属于地下设施,在污水厂未接管前,原有部分管理单位对污水管网缺乏维护,未能定时疏通,造成部分污水管排水不畅。且一些已建设的污水管网产权不清,处于无人管理的状态,甚至出现有的建设单位也无法说清污水管道管径多大、是否存在断头或封堵的情况。这些都不利于现有维护管理,使得建成的管网无法发挥其应有的作用。
2 污水管网管理的一些对策
2.1 重视老城区排水管网建设和管理,合理实施污水的
截流、分流改造
在雨水排入水体的出口处设置截流井,通过截流管将旱季流入雨水管的污水和雨天初期的雨水输送至污水处理厂,但截流管必须增设防倒流设施,如鸭嘴阀等,防止海水倒灌。新城区建设落实雨污分流制。
2.2 污水管网的建设规模应具有前瞻性
人口集中程度在一定不同时期内也不尽相同,所以污水管网系统要适应城镇化的发展需要并为后续发展留有余地。污水管网系统要进行统筹规划,避免出现空白区域或死角,提高污水的收集率和处理效率。
2.3 加强污水管道的施工行为的管理
合理的设计方案和规范的施工过程是污水管网系统发挥其功效的有力保证。施工过程要严格按照设计、规范施工,不得擅自更改设计方案。重视随道路或其他市政工程配套的污水管网的建设,在产权移交时接收单位应要求移交竣工资料,现场校核竣工图纸的准确性,全面检查井内和管道的施工质量,着重检查井内爬梯、井盖安装是否规范,管道内是否有封头、淤积等情况,对于存在问题的不予接收,直至整改达标。
2.4 建立统一协调机制,扩大规划的范围和深度
规划一经通过,应确立其强势的指导地位,由规划、建设部门通过行政手段确保其顺利实施。杜绝个别部门因各种原因随意取消污水管道或污水支管的实施,道路或周边建筑建设时应注意污水管网的布局,严禁占压污水管线。
2.5 重视污水管网养护,对污水管网进行科学化管理
污水管网养护方面的投入相对较少,造成养护手段单一。目前,管网日常维护主要是定期巡视,确保检查井井盖不缺失,污水不溢流。通常进行的清淤以人工为主,管道发生堵塞时,由于技术及设备有限,对堵塞位置及情况难以摸清,且疏通手段有限,导致管道清通耗时长,投入人工多,劳动强度大。因此,需要有计划地对管道进行养护,定期检查和维修。加强新技术的推广和应用,对污水管网维护单位配备先进的检查及清通设备。改变原有的排水管网的管理和养护理念,让养护维修和管理手段逐步向机械化过渡,不断采用新工艺和新技术,有效提高排水管网的工作效率。
3 结语
配套建设污水管网,强化污水管网管理,是污水收集、输送、处理的保障,是水环境治理的关键。只有建设管理好污水管网,污水处理厂才能充分发挥其效能,才能提高城市污水处理率。为此,必须重视污水管网建设,完善污水管网管理,加大新技术、新设备的应用,为实现节能减排,治理水污染保驾护航。
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B. 农村生活污水工作汇报(2)
2、污水治理受地质影响,实际效果不一。在实际调查中我们发现,村落集中、地势低、地质以淤泥为主的村庄,在治理中污水不容易渗漏,容易收集,治理效果好。如排门村,该村由于地处低洼,村民居住集中,且地质以淤泥冲刷形成为主,不易渗漏,改造前一下大雨,污水容易自溢。改造后大部分污水都经管网流入到集中处理池,效果很好,也深受村民的拥护。朱田村的情况与排门村也差不多,由于地势平坦,该村在治理中采用了纳管方式,把污水管埋放的深度与家家户户的化粪池形成一定落差,这样就更容易收集污水,进行集中处理,治理后效果也非常好。在一些地势高,落差大,地质以沙石土壤为主的村,治理的效果不佳。如和鸽、城东、城湾、城联村等,由于那些村的地质原因污水容易渗漏,平常的生活污水特别是化粪池污水都经渗漏到地下,晴天流到入管网的污水少之又少,平时集中处理池基本无出水,只有雨天才会有些污水流入处理池,污水改造成了一项面子工程,没有收到很好的实效。
3、污水治理缺乏整体规划和系统论证,目的性不明确。2015年前我区推开的农村生活污水治理工作,是在新农村示范村创建中作为雨污分流的一项前置条件提出的,当时目的是为了创建新农村建设示范村,污水治理只不过作为其一项创建达标的前置条件。由于时间紧,任务重,大部分村都仓促上马开始生活污水治理工作,没有很好的结合各村自然环境,经过详细规划和仔细论证,因地制宜的开展该项工作。政府有关部门也没有严格把关,对该项工作缺乏系统性的指导,造成了工作中的短腿。上述原因影响了各村污水治理实效。
4、污水治理资金花费大,全部靠上级补助。根据调查结果,2015年前20个已实施农村生活污水治理的村,户均改造费用在3000元左右,包括道路开挖平整、管网材料及铺设、污水处理池建设等费用。污水治理资金对这些村来说是个宠大的开支。我区由于新农村建设对污水治理有要求,结合新农村创建开展农村生活污水治理,费用全部以上级补助为主,村级层面不用负担任何费用,在资金上有了坚强的.保障。如果没有上级全额补助,污水治理工作根本无法开展。对于污水治理后的日常养护费用,采用厌氧生态处理方式的村,年均养护费用需1-2万元,对于采用三格式过虑分散处理的村,日常养护费用不是很多在5000元左
右。这部分养护费用对大部分村来说都不是负担,但对少部分村级经济薄弱的村来说也是个不小的负担。
三、对下步开展农村生活污水治理的建议和措施
1、加强宣传,形成合力提高对农村生活污水治理的认识。农村生活污水治理工作具有公益性、系统性、前瞻性的特点。随着农村生活水平的不断提高和经济发展,农村生活污水已成为水环污染的重要污染源之一。农村生活污水要整乡整村推进,家家户户治理,量多面广难度大,推进的前提必须取得老百姓的理解和配合。首先要取得村干部和群众的支持,在老百姓房前屋后建设污水处理设施,人们难免会有抵触情绪。这种情况下,光讲道理不行。带他们到现场看处理效果好不好,看是不是有异味儿,比什么都有说服力。其次要根据生态市和我区生态文明建设的要求,在新农村建设中,把农村生活污水处理纳入村庄整体规划,与新农村建设项目中的改水改厕、村容村貌整治、农村住房改造建设等工作相结合,建立一套运行有序的长效机制。同时,各部门要加强协调,形成合力。各级政府有关部门分工协作,齐抓共管,做到专业把关、政策引导、规范审批,共同负责农村生活污水治理工作的开展。
2、科学规划,因地制宜建设农村污水处理设施。针对我区农村地形多样,村庄数量多,规模小,分布散,经济状况各异等特点,要按照“投资省、周期短、运行快、效果好”的要求,从实际出发,根据不同地区的不同特点,因地制宜制订农村生活污水处理方案的规划,建设污水处理池。结合各农村特点,采用生态处理等模式合理建设农村污水处理设施。对于少数城中村及城区周边村庄,距离市政污水管网较近的,农户污水经污水管道集中收集后,可统一接入邻近市政污水管网,纳入城市污水处理系统。对布局分散、规模较小、地形条件复杂、污水不易集中收集的村庄,可采取分散处理模式,即将农户污水按照分区进行收集,每个区域污水单独处理,采用人工湿地处理模式等自然处理等形式处理村庄污水。而对村庄布局相对密集、规模较大、可采取选用无动力厌氧处理方式,集中进行处理,即对所有农户产生的污水进行集中收集,统一建设处理设施,统一处理村庄全部污水。对于新建或改建的农村住房或拆迁安置房,要把生活污水处理作为建房的一个前置条件,同时配套完善周边污水管网和设施,防止先建后治。
3、政策激励,加大对农村生活污水的资金投入。农村生活污水治理是一项涉及面广、工作量大的系统工程,也是一项社会效益和生态效益十分显著的民心工程,需要政府的积极引导、大力推动,更需要农村居民的主体参与和自觉行动。目前,村一级筹措资金进行生活污水治理难度极大。因此,各级政府应提高认识,及时制订和出台有关激励政策,大力扶持和发展污水资源化处理产业,并在多方筹集资金的同时,加大财政投入力度,实行污水处理
资金补助与新农村示范村创建资金相分离,做到“政策到位、监督到位、资金到位”,确保农村生活污水治理工作顺利开展。
4、建立制度,规范农村生活污水治理后续长效管理。农村污水处理池能够长期发挥作用才能真正改善农村环境,保证水环境安全,因此,污水处理池的长效管理必不可少。有关部门要为每个污水建立“一池一档”,统一管理,做到每个工程施工过程中的资料和照片齐全,管理人员培训到位,及时了解每个污水处理的情况,一旦工程产生问题,即可分析原因着手整改。农村的每个污水处理池都设有专门的管理人员,定期进行清掏,确保污水处理设施的正常运转。同时要建立农村生活污水处理工程运行维护管理考核办法,将运行维护措施落实情况一并纳入乡镇、部门年终业绩考核,明确农村污水池长效运行的奖惩办法。
C. 城市污水管网存在的问题
法律分析:一、雨污分流不彻底
由于历史原因,城区部分居民自建房、住宅小区内部存在着雨污混接、乱接等现象导致雨污分流不彻底;老城镇的部分道路为合流制排水系统。雨污分流不彻底造成部分雨水经污水管网被输送到污水处理厂,增加了污水处理设施运营成本,降低了污水处理厂的运行效率;雨天,部分污水又随雨水管网流入河道,对水体造成污染。
二、污水管网系统不完善
部分污水管道设计不尽合理,管径偏小,不能满足现时的排水需要。例如:该污水厂所辖污水管网分布众多高校,近几年,基于教育政策改革,高校不断加强自身建设,师生量剧增,原有学区周边污水管网管道口径偏小,造成局部路段管道排水不畅,影响污水的集中收集。且在部分工业区,存在污水系统不完善,局部地区污水管网不配套现象,导致部分地方污水没有出路。
三、缺乏全面的管网资料
由于污水配套管网建设管理工作的滞后,造成管网资料不全。例如:现有的管网资料中有些管网没有竣工图,只有施工图或者设计图,这些资料的可信度低,仅能作为参考;有些管网虽有竣工图,但内容不完善,缺乏污水检查井的坐标、高程等。管网资料的缺失,严重影响了管网的日常维护工作。竣工验收不规范
法律依据:《城镇排水与污水处理条例》
第二条 城镇排水与污水处理的规划,城镇排水与污水处理设施的建设、维护与保护,向城镇排水设施排水与污水处理,以及城镇内涝防治,适用本条例。
第三条 县级以上人民政府应当加强对城镇排水与污水处理工作的领导,并将城镇排水与污水处理工作纳入国民经济和社会发展规划。
D. 浅谈城市污水管网的建设和管理
城市污水管网是城市重要的基础设施,是污水收集和集中处理的关键,是污水处理保护水资源和改善环境的必要手段。由于受城市建设、经济条件和管理方式的制约,我国城市污水管网的建设和管理一般相对滞后,其建设和管理中存在的问题也日益突出,这些问题集中表现在污水管网与污水厂不配套、设计过于保守、污水厂进水浓度过低、排污来源不清、雨污不分流不彻底、养护不到位等方面,而如何解决这些问题是也是我们当前必修面对和思考的。
一、科学严谨的排水专业规划对城市污水管网的建设具有重要指导意义
当前城市建设规划先行已成为共识,一般也都有排水专业规划,但是正向一句调侃语“计划没有变化快,变化没有规划快”所表达的,有些规划还是缺乏严谨性和科学性,其一是存在着换个领导换个思路,已完成的规划也要重来,规划没有连续性;其二是规划大而虚,规划深度不够,可操作性不强;其三,同一城市或区域规划不统一,专业规划与总体规划不协调,缺少一盘棋意识;其四,规划不严谨,存在规划中和设计中已经明确污水管道随路建设,但个别部门因为工程投资等问题随意取消污水管道或污水支管的实施,道路或周边建筑建成后给后期污水管道的实施带来较大难度,甚至可能改变区域污水管道布局。对此,应建立统一协调机制,尽可能有一个责任主体负责修订专业规划,扩大规划的范围和深度,突出规划的整体性、系统性和严谨性,深入研究新城区的建设、老成区的改造、城区内化工企业废水排污管理规划、医药行业废水管理规划、城郊乡镇的排污管理规划、区域小型污水处理设施应用等课题,根据水质污染状况、城区污水排放状况和治理情况、城乡经济发展状况的要求,制定出年度实施规划。统筹规划区域污水治理的全局,特别是城郊之间、城区之间、城区与开发区的统筹规划,尽量避免出现空白区域或死角。进一步研究老城区污水截流、工业污水治理的途径,不断提高污水的收集率和处理效率。规划一经通过,应确立其强势的指导地位,由规划、建设部门通过行政手段确保其顺利实施。
二、进一步加强对污水管网工作的统一领导,实现统筹兼顾和可持续发展
三、多渠道筹集资金,加快污水管网的配套建设
四、重视老城区排水管网建设和管理,合理实施污水的截流改造与分流改造
五、全面调查管网现状,明确产权管理,落实责任与目标,有效发挥现有管网的效能
污水管网属于地下设施,管理维护存在一定难度,一般都存在污水管网的现状不清的情况,这主要是多头建设和管理造成的,使一些已建设管网处于无人管理的状态,甚至出现一些建设单位也无法说清管线建设位置、是否并网、管径多大、是否存在断头或封堵的情况。这些都给后续的管理带来一定的难题,使得建成的管网无法发挥应有的作用,同时也给统筹规划带来不利影响。
要解决这些问题应协调相关建设部门收集竣工资料结合现场勘察等措施,尽量摸清管网现状,进一步明确污水管网产权管理的范围,按照规划打通关键节点使得建成的污水管线能组网运行,充分提高污水收集、输送的效率。同时根据现状情况逐步建立一套管网设施的评价标准,制定不同的管养维护或更新标准,在经济、合理的前提下管养工作。
六、加强源头管理,结合排水许可制度逐步建立重点排污户档案
在污水管网的运行中经常会遇到偷排和超标排放的问题,遇到这种情况一般在查找污染源的时候都比较困难,可能对污水管网和污水处理厂的运行稳定造成严重,特别是合流制截流式管道还可能对河道造成污染,造成污染事故,因此应积极推广建设项目综合验收,在现有综合验收的基础上逐步建立污水接管审核、备案和许可制度。通过对排污用户排水水质、排污量、排污口设置、特征污染物等情况的了解逐步建立排污档案,并根据排污量和污染物特点建立排污户分级制度,针对不同级别的排污用户实行不同的管理措施,从而实现污水排放的源头控制,进一步保障污水管网设施和处理设施的稳定运行。
七、重视污水管道养护,加大污水管网养护的投入,切实加强现有设施的维护管理
目前城市污水管网重建设轻管理的情况还普遍存在,在污水管网养护方面的投入相对较少,造成养护手段单一,已有管网的维护管理或者维护管理力度不够,方法不对,没有采用必要的检测手段,没有形成科学、系统、周期性的机制,造成管网存在较多段中病害,例如日常简纯清淤多以人工为主,增加工人劳动强度,同时也容易发生安全事故;管道发生堵握咐山塞,堵塞位置及情况不清,疏通手段有限;管道破损维护不及时,维修方法单一。随着我国的下水道普及率及城市化进程的提高,管道老化和破损的现象也会越来越多,为了避免管道损坏给人们带来的各种损失和不便,需要有计划地对管道进行养护,定期检查和维修。其中最重要的是加强新技术的推广和应用,改变原有的排水管网的管理和养护理念,让养护维修和管理手段逐步向机械化过渡,不断采用新工艺和新技术,有效提高排水管网的工作效率,创造更大的社会、环境和经济效益,这也是整个排水行业发展的必然趋势。
八、规范污水管道施工企业的施工行为,严格工程竣工验收和项目移交的管理
众所周知,在污水管道的施工中还普遍存在一些质量通病,例如施工单位随意更改施工图纸;竣工图纸与施工实际不相符;管道接头质量不好,存在脱节和移位等清苦;为通过闭水试验或止水在检查井内乱设封头;拆除封头不彻底,打开一个小洞了事;道路基层施工时将石块或灰土填入检查井,甚至将检查井铲平,覆盖在道路基层一下;检查井基础后周边土方回填随意造成检查井沉降明显等等。这些情况都给污水管网的安全运行和养护管理待来严重隐患,因此必须加强污水管道的施工行为的管理,特别是随道路或其他市政工程配套的污水管网更应该引起重视,在产权移交时接收单位应要求移交提供竣工资料,现场校核竣工图纸和闭水试验的准确性,并抽干或降低检查井内水位(管口至少露出1/3),全面检查井内和管道的施工质量,是否有封头、淤塞等情况,对于存在问题的应不予接受,直至整改达标。
九、污水管网的运行、维护的市场化管理也是一种发展趋势
随着近年污水处理的产业化的发展,城市污水处理厂纷纷面临改制,这就使厂网分离形成一种必然,目前一般的形式是污水处理厂由项目公司负责运行,而管网则由政府设立专门机构或由市政管理部门负责管理,在当前精兵简政的大前提下增设一个负责建设、运行、维护、管理的综合机构是不和适宜的。因此,主管部门可以尝试将污水管网及污水泵站的运行管理、巡视、维护等具体行为委托给更专业的公司承担,主管部门则可以以较少的人员,在深化管理和细化服务方面投入更大的精力,实现降低运行成本和提高社会效益的双赢。
结束语
城市污水管网是城市重要的基础设施,污水管网的建设和管理是城市发展必须面对的课题,其建设和管理中存在的问题也值得研究方向,值得广大建设和管理者深入探讨和思考。
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E. 乡镇污水管网建设存在的问题
乡镇因为缺乏规划,建设散乱,居民生活习惯等原因,污水管网的敷设有其特殊性,在进行管网设计、施工和后期运行时,衍生了许多问题。总结后主要有以下几点:(1)管网建设缺少统一的规划,后期建设区域污水无法接入已建管网;(2)污水支管和入户管网建设不完全,污水收集率较低;(3)管网施工时,施工单位随意更改图纸,竣工图和施工图不符,导致后期管理维护困难;(4)施工时管道基础处理、管道接口、管材质量等问题,致使管道运行时发生问题;(5)截流井或污水提升泵站中的设备,因前期施工采购、后期管理维护等原因,在管网运行两三年之后就出现无法使用的情况;(6)乡镇部分道路下的管网因靠近居民房屋或对居民生活影响较大的,尽量采用非开挖的施工方式,减少后期施工时产生的矛盾等。
法律依据:
《中华人民共和国城乡规划法》第三条城市和镇应当依照本法制定城市规划和镇规划。城市、镇规划区内的建设活动应当符合规划要求。县级以上地方人民政府根据本地农村经济社会发展水平,按照因地制宜、切实可行的原则,确定应当制定乡规划、村庄规划的区域。在确定区域内的乡、村庄,应当依照本法制定规划,规划区内的乡、村庄建设应当符合规划要求。县级以上地方人民政府鼓励、指导前款规定以外的区域的乡、村庄制定和实施乡规划、村庄规划。第四条制定和实施城乡规划,应当遵循城乡统筹、合理布局、节约土地、集约发展和先规划后建设的原则,改善生态环境,促进资源、能源节约和综合利用,保护耕地等自然资源和历史文化遗产,保持地方特色、民族特色和传统风貌,防止污染和其他公害,并符合区域人口发展、国防建设、防灾减灾和公共卫生、公共安全的需要。在规划区内进行建设活动,应当遵守土地管理、自然资源和环境保护等法律、法规的规定。县级以上地方人民政府应当根据当地经济社会发展的实际,在城市总体规划、镇总体规划中合理确定城市、镇的发展规模、步骤和建设标准。
F. 污水管网自然垄断性有哪些缺点
1.设计缺乏合理性
污水管网建设一旦落成,不会再随意更改。在我国城市化进程不断加剧下,传统污水管网系统已经无法满足当前污水排放需求,并无法与城市的现代化进行接轨。为此必须在前期合理设计规划,有效解决城市雨污分流难的问题,才能够有效提升污水排放效率。
2.污水处理系统缺乏协调性
污水管网建设周期长且涉及面较广,而污水处理厂容易落成。因此,污水处理厂应以污水管网为基础进行搭建,如果污水厂建设脱离实际的污水管网整体规划,会使整体污水处理系统缺乏协调性。
3.管网管理力度不够
市政污水管网在运行管理中有很多工作没有得到有效落实。例如污水需要截留还是分流并没有按照实际污水排放规划进行合理安排,存在乱接乱排放的问题,导致分流制系统功能处于失调状态。不仅没起到污水排放的作用,还使得污水量大大增加。
4.污水管网和其他管线施工协调性问题
污水管网的施工都是在地下实施,施工过程具有一定的危险性和复杂度,还经常需要与其他专业的管线交叉。这就要求从事污水管网施工的人员专业技术能力过硬。施工过程中所经之处的地质及土体承载情况也是施工是否顺利进行的关键影响因素。
G. 城市污水管道顶管施工工艺及问题分析
由于我国城市化进程的加快,城市建设的规模和质量的要求也越来越高,而城市污水管网作为市政建设的重要部分,其施工的技术和质量也有了更高的要求。顶管施工技术作为管道施工技术之一,其施工占地面积小、开发量小的施工特点更能适应人口密集、交通繁忙、地下管网系统复杂的现代化城市。本文主要就城市污水管道顶管技术的施工原理、施工工艺以及其在施工过程中需要注意的问题进行探讨。
引言:顶管施工技术自1953年引进我国后,经过几十年的研究与应用,其施工技术日益成熟,其应用范围也越来越广泛,而它在城市污水管道的应用就是一个典型的代表。这项施工技术敬旅打破了管到填埋的传统方法,而且在地下工程密集城市中具有明显的优越性,对于实现城市的可持续发展和人们的环保理念都是最好的管道施工技术选择。
一、城市污水管道顶管施工技术施工原理
顶管施工,即非开挖施工方法,这是一项及盾构施工之后发展起来的一种地下管道施工方法,它是一种不开挖或者少开挖,借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间,以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。它能够穿越公路、河流、地面建筑以及地下构筑物等,适应于污水管线、排水管线、天燃气石道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。以下,本文将结合城市污水管道的施工实际,详细介绍城市污水管道顶管施工工艺。
二、城市污水管道顶管施工工艺
1、顶进设备的选择
顶进施工的最突出特点为适应性问题,即要根据不同的地质条件、施工条件和设计要求,选用适当的顶管施工方式以及顶管机和配套辅助设备。因此,在机头选型时,要根据地质报告,并结合施工经验,顶管机头采用何种机头(气压平衡、泥水平衡和土压平衡三种网格机头)进行施工。其次,要根据实际情况选择合适顶力的设备组成主顶,顶管设备中的液压装置应由液压总站、液压控制箱、管路及其他液压元件构成。为有效减少顶管顶进时受到的阻力,现场拌制顶进时应用的泥浆,该膨润土搅拌系统由泥浆泵、拌浆池、储浆池、备用池、阀门等构成。
2、管道顶进与接口
管道顶进作业在工程准备工作及设备调试完成后进行,将管道通过吊车安放于导轨上,顶进作业时首先应将管机头顶入土内,使土体在进入管内后形成土塞并至一定长度,才能停止管道的顶进作业,之后采取人工挖取方式在管内进行取土,并将土送出管外。清除完土塞后,继续进行管道顶进作业,直至管道在工作坑内可顶入115m,就可以安放下一节的管道,以此推进进行管道顶进作业。在长距离的管道顶进过程中,当顶进阻力超过容许总顶力时,无法一次达到顶进距离时,须设置中继间分段接力顶进。在长距离(大于100米)管道顶进过程中,必须采用注浆工艺,利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的摩擦力,并填充流失的土体,减少土体变形、沉降和隔水。
钢套环橡胶止水带和软土衬垫组成管道的接口。在运昌稿铅输吊装的过程中,钢套环要保证不变形、橡胶不能移位和不能翻转,才能确保接口不被损坏和管道的密封性。同时,钢环套在进入施工现场前必须做好防腐处理工作。施工时,橡胶止水带必须用强力胶水牢固地粘贴在混凝土管口凹槽处,在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻,防止止水带翻转、移位和断裂。软木衬垫采用多层胶合板(厚度1cm左右),将其夹于前后管节钢套环间,以均匀管节间的相互作用力,减少接口损坏。管道顶通后,管道须作内接口处理,将管节间的胶合板凿至同样深度(深度2~3cm即可),并用沥青弹性嵌缝膏或水泥砂浆抹平。顶管在完成全线贯通后,必须及时用混凝土将膨润土浆代替以保证管道外围的土体较少渗水以支撑管道。
3、城市污水管道顶管施工的质量控制
在城市污水管道的施工中,主要的施工流程有三个:第一是工作坑的开挖和�o管的制作与安装,第二是借助油泵顶进管道,最后是拆除工具管并回填。在这三个流程中,必须严格控制施工质量,才能保证污水管网的安全长效地使用。具体的质量控制主要分为以下两个时期:
(1) 施工前期准备工作
施工前,施工技术人员应按技术质量要求对现场坐标、水准点应做好复测和保护工作。要严格审核和检查管材的质量,对于强度及裂缝不符合要求的管道材料应严禁进入施工现场。耐好要做好第一节管道的水平测量和高程测量,同时要进行测量记录,如发现重大偏差应及时上报并采取应急措施。
(2) 施工中的应急处理
在施工时,要及时将管道内前方的挖土运出,防止因堆土过多而造成管道的沉降,并做好出土的数量记录。在千斤顶安装时,应保证千斤顶的顶力位置和顶进抗力位置在同一轴线上,并确保四个千斤顶用力均衡,避免产生顶进力偶。在管道顶进时,须做好顶进设备的记录工作,如遇顶力异常增大的情况,应立即停止施工,分析得出原因后应采取相关应对措施才能进行下一步施工;在管道顶进过程中,应根据施工现场实际的地质变化,应用不同方法保证顶管施工的顺利进行,如改造顶管的机头、固结泥砂、降低土体的地下水位等。
三、城市污水管道顶管施工存在的问题
因为污水管道的施工是地下作业,而受到地质条件、地下建设、以及施工设备等各种因素的影响,在施工过程中需要注意的问题就比较多,具体如下:
1、顶管出洞。顶管出洞及打开钢封门,将工具管顶出井外,在顶管出洞的实际操作过程中,管材的受力在瞬间变化剧烈,因此,须提防工具管前方土坍塌和工具管偏离设计轴线。
2、纠偏。在顶进过程中,顶管受到偏心力和局部阻力的情况,经常会发生偏离设计线路的情况,此时需要利用管内的纠偏油缸改变管顶的方向以减少管线的偏差。
3、纠扭。在管道顶进的过程中容易发生管道扭转角度的情况,从而影响管道出泥和电机安装,因此必须加强控制,避免扭转角度过大。
4、地表隆起。若顶管施工操作不当,顶管掘进机的机头前端沿滑裂面范围内的土体遭到破坏会导致地表隆起。
5、地面沉降。由于管顶土层的不稳定,土体松散,地下水、超挖等情况,会致使顶管施工完成以后出现地面沉降现象,而且管道中心线两侧沉降地面的宽度与深度会随着时间推移不断加大。
6、导轨偏移。顶管施工过程中,应采取措施避免基坑导轨产生左右或高低偏移的情况。
除上述问题须注意外,后靠背严重变形、位移或损坏;主顶油缸偏移;洞口止水圈撕裂或外翻等情况都应尽量避免。
四、结语
城市污水管道顶管施工的技术虽然成熟,但现实中还存在不少上述的为题,因此,这项技术还需要不断改进使其在其他管网的建设中发挥更大的作用。污水管道的布置灵活多变,而顶管施工安全性高、施工周期短、干扰性低等特点将会有效提高施工效率,加快城市化的发展进程。这种先进的城市污水管道顶管施工技术的推广,会给我们带来更大的社会、经济和环境效益,达到“三赢”局面。
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