一种污水管道的防渗阻渗结构及其施工方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，具体是指一种污水管道的防渗阻渗结构及其施工方法。

背景技术：

现有技术为采用土方堆填形成围堰，将管道接口的污水引出到适合排放位置，如果污水管水流量大，则采用多台抽水机配合抽水，避免大面积积水，影响现场施工。而且，该方法还存在以下压中缺陷：如对于倒吸虹大量污水管爆管处理，由于倒吸虹作用，水流量是巨大的，采用围堰引流的方法，不能完全将水引入指定位置，就算采用抽水机配合也未必能完全处理，产生积水必定影响现场施工，和造成施工机械设备损坏。

最近几年我国基建发展迅速，有许多市政配套设施新建及老旧的市政配套改造，在地下管道施工中经常会碰到管道爆裂或者更换老旧倒吸虹管道的问题。采用传统的围堰或者引流的方法不能保证在不影响现场工作场地的情况下，顺利引流。并且在更换老旧管道时，必定会影响到周边生活居民的生活，造成不必要的市政建筑施工与周边居民的矛盾。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种污水管道的防渗阻渗结构及其施工方法，具有稳定防渗、使用寿命长和施工方便的特点。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种污水管道的防渗阻渗结构，包括上污水井、第一下污水井、第二下污水井，第一下污水井设置在上污水井下方，上污水井与第一下污水井通过下穿管道连通，第一下污水井与第二下污水井通过污水管道连通，污水管道为混凝土包封管道，污水管道包括两平行设置的钢制管体，钢制管体的外壁包裹有环箍后包封在钢筋砼内部；污水管道的上方设有高压旋喷桩对其进行防护，高压旋喷桩位于污水管道与第一下污水井、第二下污水井的接口处。

进一步地，混凝土包封管道与支撑地面之间设置有砼垫层。

进一步地，高压旋喷桩的数量为若干根并排，高压旋喷桩间隔设置，相邻高压旋喷桩的间隔为40cm。

本发明的另外一个方面在于保护上述污水管道的防渗阻渗结构的施工方法，括以下步骤：施工准备→抽水管网布置抽水→水下砌砖封堵污水井的污水管道口部→开挖污水管道土方→拆除原污水管道管道→安装更换污水管道→混凝土管道的包封和密闭检验→增加管道两端设置高压旋喷桩稳定管壁→关闭抽水管网→检查新建污水管道排水。具体步骤为：

s1、施工准备：编制倒吸虹涵管更换专项方案，采购物料；

s2、抽水管网布置抽水:按照抽水管网布置，在需更换的污水管道上游端处应开挖集水坑，在集水坑周边设置止水钢板，且在安装止水钢板之前，要对泥浆泵安装的位置及抽水管道的走向进行调试；

s3、水下砌砖封堵污水井的污水管道口：采用水下砌砖的方法，封堵需更换污水管道的污水管口，防止污水流入需更换的污水管道内；

s4、开挖污水管道土方：当封堵好涵管两端后，将下穿通道包括渗漏暗埋涵管内的水抽干后，即可开挖原有管道土方，在开挖土方前在污水管道侧边三米处居中设置集水坑，并挖好排水沟，集水坑安装的抽水机准备将原有污水管道的漏水排出；

s5、安装更换新污水管道：在沟槽开挖前，在沟槽东侧设置集水坑，抽排沟槽内渗水，确保沟槽内不积水，管道基础按原有管道基础整平；排管顺序自下游排向上游，承口向上游方向.插口向下游方向，第一下污水井、第二条污水井与管道接口处采用半节短管；

s6、混凝土管道的包封和密闭检验：在钢制管体设置360度钢筋砼包封，钢筋混凝土包封分三步完成，先包封两端的管，再封堵中间管；包封采用c40钢筋混凝土；

s7、增加管道两端设置高压旋喷桩稳定管壁:待两污水管道处理完成后，再高压旋喷桩，作用为保护管侧壁压力过大不致损坏，保证市政工程的倒吸虹双管在通车后的安全可靠使用；

s8、关闭抽水管网，检查排水：关闭抽水管网，检查在未有抽水的情况下，大流量的倒吸虹污水排放是否畅通，若48小时畅通有效，未有渗漏，则证明渗水已经处理完成。

进一步地，在步骤s3中，所用砂浆为的水下砌筑专用防水砂浆。

进一步地，在步骤s6中，污水管道在铺设前，先将管节的承口内表和插口的外表用钢丝刷把油污杂物清除干净，按管径规格选用相应的橡胶密封圈，并套入插口槽内，要求做到四周均匀、平顺、无扭曲，在橡胶圈表面和前节管子的内表涂抹“851”防水涂料，以防渗水：下管时，吊点应设在管子的重心处，用拦腰起吊的方式起吊，或采用专用吊具；禁止采取钢索穿管吊管的方法，在吊运管时，要防止管节接口受损；铺管时，将管节平稳吊下，平移到排管的接口处，调整管节的标高和轴线，然后用紧管设备将管子的插口慢慢插人承口，在承插管的过程中，管节仍需悬吊着，以降低紧管时的拉力，管节拉紧后，调整管子的轴线和标高，然后用管枕击实；管节插入时，应注意橡胶圈不出现扭曲、脱槽等现象。

本发明一种污水管道的防渗阻渗结构及其施工方法，具有如下的有益效果：

第一、稳定防渗，通过增加高压旋喷桩稳定周边土质，加厚污水管道上层混凝土，保护了污水管道的管体，减小对环境地质影响，具有良好的防渗透效果；

第二、使用寿命长，在污水管道两侧增加高压旋喷桩，作用为保护污水管道的侧壁，避免压力过大而导致污水管道损坏，保证污水管道在投入使用后的安全可靠使用，延长使用年限；

第三、施工方便，和原有的传统的污水管换管防渗阻渗技术相比，本发明能在保证倒吸虹大流量污水排流畅通的情况下更换污水管，不影响正常的市政污水排流，避免不必要的居民生活和市政建设施工的沟通矛盾。

附图说明

附图1为为本发明一种污水管道的防渗阻渗结构施工现场总体布局示意图；

附图2为图1的1-1剖面示意图；

附图3为本发明一种污水管道的防渗阻渗结构剖面结构示意图；

附图中的标记包括：100、上污水井；200、第一下污水井；300、第二下污水井；400、下穿管道；500、污水管道；501、钢制管体；502、环箍；503、钢筋砼；504、砼垫层；600、高压旋喷桩。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。

实施例1

如图1～3所示，本发明公开了一种污水管道500的防渗阻渗结构，包括上污水井100、第一下污水井200、第二下污水井300，第一下污水井200设置在上污水井100下方，上污水井100与第一下污水井200通过下穿管道400连通，第一下污水井200与第二下污水井300通过污水管道500连通，污水管道500为混凝土包封管道，污水管道500包括两平行设置的钢制管体501，钢制管体501的外壁包裹有环库502后包封在钢筋砼503内部；污水管道500的上方设有高压旋喷桩600对其进行防护，高压旋喷桩600位于污水管道500与第一下污水井200、第二下污水井300的接口处。

如图2和图3所示，在本实施例中，混凝土包封管道与支撑地面之间设置有砼垫层504，高压旋喷桩600的数量为若干根并排，高压旋喷桩600间隔设置，相邻高压旋喷桩600的间隔为40cm。

实施例2

本发明的另外一个方面在于保护上述污水管道的防渗阻渗结构的施工方法，括以下步骤：施工准备→抽水管网布置抽水→水下砌砖封堵污水井的污水管道口部→开挖污水管道土方→拆除原污水管道管道→安装更换污水管道→混凝土管道的包封和密闭检验→增加管道两端设置高压旋喷桩稳定管壁→关闭抽水管网→检查新建污水管道排水。具体步骤为：

s1、施工准备：编制倒吸虹涵管更换专项方案，采购物料；

s2、抽水管网布置抽水:按照抽水管网布置，在需更换的污水管道上游端处应开挖集水坑，在集水坑周边设置止水钢板，且在安装止水钢板之前，要对泥浆泵安装的位置及抽水管道的走向进行调试；

s3、水下砌砖封堵污水井的污水管道口：采用水下砌砖的方法，封堵需更换污水管道的污水管口，防止污水流入需更换的污水管道内；

s4、开挖污水管道土方：当封堵好涵管两端后，将下穿通道包括渗漏暗埋涵管内的水抽干后，即可开挖原有管道土方，在开挖土方前在污水管道侧边三米处居中设置集水坑，并挖好排水沟，集水坑安装的抽水机准备将原有污水管道的漏水排出；

s5、安装更换新污水管道：在沟槽开挖前，在沟槽东侧设置集水坑，抽排沟槽内渗水，确保沟槽内不积水，管道基础按原有管道基础整平；排管顺序自下游排向上游，承口向上游方向.插口向下游方向，第一下污水井、第二条污水井与管道接口处采用半节短管；

s6、混凝土管道的包封和密闭检验：在钢制管体设置360度钢筋砼包封，钢筋混凝土包封分三步完成，先包封两端的管，再封堵中间管；包封采用c40钢筋混凝土；

s7、增加管道两端设置高压旋喷桩稳定管壁:待两污水管道处理完成后，再高压旋喷桩，作用为保护管侧壁压力过大不致损坏，保证市政工程的倒吸虹双管在通车后的安全可靠使用；

s8、关闭抽水管网，检查排水：关闭抽水管网，检查在未有抽水的情况下，大流量的倒吸虹污水排放是否畅通，若48小时畅通有效，未有渗漏，则证明渗水已经处理完成。

在本实施例中，步骤s3所用砂浆为的水下砌筑专用防水砂浆。步骤s6，污水管道在铺设前，先将管节的承口内表和插口的外表用钢丝刷把油污杂物清除干净，按管径规格选用相应的橡胶密封圈，并套入插口槽内，要求做到四周均匀、平顺、无扭曲，在橡胶圈表面和前节管子的内表涂抹“851”防水涂料，以防渗水：下管时，吊点应设在管子的重心处，用拦腰起吊的方式起吊，或采用专用吊具；禁止采取钢索穿管吊管的方法，在吊运管时，要防止管节接口受损；铺管时，将管节平稳吊下，平移到排管的接口处，调整管节的标高和轴线，然后用紧管设备将管子的插口慢慢插人承口，在承插管的过程中，管节仍需悬吊着，以降低紧管时的拉力，管节拉紧后，调整管子的轴线和标高，然后用管枕击实；管节插入时，应注意橡胶圈不出现扭曲、脱槽等现象。

实施例3

结合具体施工情况对本发明的操作要点说明如下：

s1、施工准备

编制倒吸虹涵管更换专项方案，针对每个项目重点难点进行专项的管网设计，联系管道安装单位准备采购材料，采购材料数量及型号依据项目自身特点情况确定，以某机场路香江饭店路口立交新建工程项目为例，本项目采购包括3台dn350的泥浆泵(二用一备)，用于封堵污水井后抽排污水至下游。2台dn200水泵，用于在集水坑内抽排管内漏水。一台发电机备用，dn350水管10米，dn200水管40米，dn400×12无缝钢管120米，dn1500钢筋砼管16米，56b工字钢68米，32b工字钢29.6米用于做抽水管网的支撑体系。pc120挖掘机两台，汽车吊一台，3cm厚钢箱二个(3米宽×4米长×2米高)，用于抽水至下游防止冲水直接冲刷原有井壁缓冲用。止水胶条若干等。本发明所涉及到的材料规格数量，仅为工程应用时的经验值或常用值，即参考建议值。具体实施应以实际为准。

s2、抽水管网布置抽水

按照抽水管网布置，在需更换的涵管上游端处应开挖集水坑，考虑到有些项目周边地质特殊，坑底周边会有地下水侵入集水坑，所以需对集水坑周边设置止水钢板，且在安装止水钢板之前，要对泥浆泵安装的位置及抽水管道的走向进行调试。这样做的目的是为了便于止水钢板的安装及优化抽水管道的安装位置。

以某市香江立交项目为例：北侧污水井内安装三台dn350的泥浆泵抽水，每台功率为50kw，每小时的排水量约为1100m³，二台水泵每小时抽水量为2200m³。按照本项目现有污水管道倒吸虹的流速换算，已满足正常排水使用要求。

由于污水需抽排至下游，抽水管道要跨越下穿通道，抽水管网需经过公司技术部门的设计，本项目设计采用在下穿通道架设3道共6根双拼56b工字钢，作为排水管支撑架，端部每侧设置三根ф800钢桩，内浇筑c25砼，作为工字钢支撑。工字钢上部设置6道32b工字钢连成整体，端部设置32b工字钢斜撑。顶部dn400钢制抽水管共设置二根，为防止回水压力过大，一根排至下游第一下污水井，一根排至第二下污水井300。

s3、水下砌砖封堵污水井的涵管口

聘请专业潜水员，采用水下砌砖的方法，封堵需更换涵管的污水管口，防止污水流入需更换的管道内。操作人员应具有专业的潜水资格证，并经过相关防渗处理和砌砖相关知识操作培训，一般来说项目聘请的专业潜水员在该地区从事水下工作的专业人员。在潜水员下水砌砖时，安全起见应关闭抽水设备，所用砂浆为的水下砌筑专用防水砂浆。

s4、开挖污水管道土方

当潜水员封堵好涵管两端后，将下穿通道包括渗漏暗埋涵管内的水抽干后，即可开挖原有管道土方，在开挖土方前在污水管道侧边三米处居中设置一个1.5米长×1.5米宽×1米深的集水坑，并挖好排水沟。集水坑安装一台dn200口径的抽水机准备将原有管道的漏水排出。要注意观察原有管道是否还有污水渗出及渗水量的大小。当排水速度大于漏水速度才能够正式开挖。当排水速度小于漏水速度时，则需要对以前封堵的污水井管道口用砂袋进行二次封堵加固，直至能够保证排水才能够开挖。

土方开挖采用一台pc120反铲式挖掘机进行开挖。在距离重力式挡墙水平距离1米处沿涵管流水方向进行开挖。剩余的1米土方采用人工挖除的方式进行，以免对重力式挡墙的底部土体产生影响。

土方开挖分两阶段进行，首先按1:0.5的放坡系数自然放坡，开挖至原有管道顶部，当原有管道渗水量小于每分钟2立方米时，可以将原有管道挖除，并仍然按1:0.5的放坡系数挖至之前施工管涵的垫层面。若排水量大于每分钟2立方米时，则需要加强封堵。

在开挖的过程中，要安排专人观测重力式挡墙的位移。并在水平距离开挖的管沟6米处设置一道挡水坝，防止管道破除过程中突然涌出大量污水，对开挖管道东侧工作面的机具设备造成损失。挡水坝采用现场开挖出的较密实的土质，坝顶高程超过上游污水管水位线1米，剖面下口宽5米，上口宽1米。

s5、安装更换新涵管管道

在沟槽开挖前，在沟槽东侧设置二个集水坑，抽排沟槽内渗水，确保沟槽内不积水。管道基础按原有管道基础整平。

铺管前应复核高程，测定管节中心线，管道位置，放设垫板标高。

排管顺序自下游排向上游，承口向上游方向.插口向下游方向，井与管道接口处采用半节短管。

管子在铺设前，先将管节的承口内表和插口的外表用钢丝刷把油污杂物清除干净，按管径规格选用相应的橡胶密封圈，并套入插口槽内，要求做到四周均匀、平顺、无扭曲，在橡胶圈表面和前节管子的内表涂抹“851”防水涂料，以防渗水。

下管时，吊点应设在管子的重心处，用拦腰起吊的方式起吊，或采用专用吊具。禁止采取钢索穿管吊管的方法，在吊运管时，要防止管节接口受损。

铺管时，将管节平稳吊下，平移到排管的接口处，调整管节的标高和轴线，然后用紧管设备将管子的插口慢慢插人承口，在承插管子的过程中，管节仍需悬吊着，以降低紧管时的拉力，管节拉紧后，调整管子的轴线和标高，然后用管枕击实。管节插入时，应注意橡胶圈不出现扭曲、脱槽等现象。

s6、混凝土管道的包封和密闭检验

为防止新管道安装完成后接头破坏渗漏，以及下穿通道路基开挖施工时的管道安全，所以需在管道设置360度钢筋砼包封。钢筋混凝土包封分三步完成，先包封两端的管，再封堵中间管。

封堵完成24小时后，由专业潜水员打开北侧和南侧污水井内的封堵砖墙，让管道内注满水，观测12小时，检验管道的密封性。如果重力式挡墙与管道连接处还有渗漏，则采用压力注浆的方式对渗漏部位进行封堵，然后再检验。包封采用c40钢筋混凝土。

s7、增加管道两端设置高压旋喷桩稳定管壁

待两根管道处理完成后，在东侧施工高压旋喷桩4排，西侧3排，桩长7m，间距40cm，作用为保护管侧壁压力过大不致损坏，保证市政工程的倒吸虹双管在通车后的安全可靠使用。

8、关闭抽水管网，检查排水

关闭抽水管网，检查在未有抽水的情况下，大流量的倒吸虹污水排放是否畅通，若48小时畅通有效，未有渗漏，则证明渗水已经处理完成。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述实施例仅为本发明的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。