市政管道施工技術解析

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摘要:對管道施工中溝槽開挖、溝槽支護、管道敷設、溝槽回填等主要工序進行了分析，提出了施工過程中需要注意的問題及改進方法，以期為管道施工技術的提高提供參考。

關鍵詞:市政管道，溝槽支護，管道敷設

市政污水管道工程是城市基礎設施建設的重要組成內容，是提高人們生活環境，避免亂排亂放的主要民生工程。隨著污水管道工程建設逐漸增多，施工技術和施工工藝不斷成熟，但也出現了管道連接不緊密、路面沉降、支護不規范等一系列的質量和安全問題。本文對污水管道施工過程進行了分析，并對某些問題進行了探討和改進，為實際工程提供參考。

1溝槽開挖

溝槽開挖是管道施工一項重要的基礎工作，其細節性不容忽視。溝槽開挖的形式應根據施工現場周邊環境、土質和地下水位等因素確定，如表1所示。溝槽開挖斷面應符合施工方案的要求，并且槽底應有足夠的工作面。為確保原狀地基土不被擾動，一般采用機械開挖至槽底標高以上200mm～300mm，然后由人工開挖至設計高程，整平，且應嚴格控制開挖的進度，防止晾槽時間過長，降低溝槽安全系數。應嚴格控制溝槽上兩側靜載和動載對溝槽的影響，如堆土高度和機械振動。為保證管道出現不均勻沉降，溝槽地基承載力應滿足規范設計要求，當出現軟弱地基、槽底局部擾動或受水浸泡時，應及時采用天然級配砂礫石、石灰土或三合土換填。

2溝槽支護

管道工程一般集中在城市中心，溝槽的開挖會引起開挖地區土體的應力狀態產生變化，給周邊道路、建筑及人們出行帶來很大影響，并且在開挖過程中可能會遇到不同的土質，因此，邊坡的穩定性顯得尤為重要。溝槽支護形式的合理性是提高安全系數的重要保障，常見的溝槽支護形式主要有:鋼木支護、混凝土灌注樁支護、土釘墻支護、鋼板樁支護等。施工現場有足夠的場地，地質條件較好，開挖較淺且地下水位較深時，可以無支護放坡開挖，開挖深度一般小于3m，坡度可采用1∶0．5～1∶1．25。當現場沒有足夠場地時，可以采用鋼木支護，如圖1，圖2所示。土釘墻支護體系是由被加固的原位土體、土釘錨固體和坡面上噴射混凝土面板組成，如圖3所示。土釘墻支護適用于周邊沒有地下障礙物，地下水位較深，土質以粘性土、砂土、碎石土為主。溝槽深度可達5m～8m。鋼板樁支護是目前市政管線施工中最常用的支護方式，主要分為型鋼支護和拉森鋼板樁支護。由型鋼或拉森樁、圍檁、橫撐組成。鋼板樁支護符合先支后挖的原則，可根據溝槽深度設置一道或多道橫撐，具有較強的安全性能。對于土質較差，施工場地狹小或周邊環境復雜等情況鋼板樁是一種理想的支護形式，如圖4所示。其缺點是支撐工作量大、對土體的擾動較大，尤其是拔出時對回填土的壓實度有較大影響。目前常用的主要是型鋼支護和工字鋼支護，其布置形式主要有全順支護、全丁支護、一順一丁支護，如圖5～圖7所示。全順支護對工字鋼的用量較少，同時縮短了打樁時間，但是這種方式導致工字鋼弱軸受彎，發揮不出工字鋼良好抗彎性能的特點。全丁支護雖然具有較強的支護強度，但是施工并不方便，一順一丁支護集合了前兩種支護的優點，因此被廣泛采用。相比于工字鋼支護，拉森鋼板樁為互扣式，樁與樁之間連接緊密，具有較好的止水性能。

3管道敷設

隨著技術的發展，越來越多的市政管道工程中采用材質較好的HDPE，UPVC等塑料管道［1］。HDPE—聚乙烯塑料纏繞結構壁管具有以下優點:1)具有足夠的環剛度以抵抗土壤荷載，且聚乙烯具有極強的耐腐蝕的能力;2)管道內壁光滑，相比混凝土管，流動阻力較小，沉淀物不易在管內積聚;3)具有柔性，允許一定的變形率，且連接方便、快捷，密封性好;4)質量輕，接頭少，無需機械吊裝即可進行管道安裝;5)使用壽命長，埋地壽命可達50年以上。管道基礎的好壞是管道沉降變形的重要保障。當土質較好時，管底應鋪設一層20cm厚中粗砂墊層，當在軟弱地基上時，宜先鋪一層厚度不小于150mm的砂礫，其表面再鋪厚度不小于50mm的中粗砂墊層。管道連接方式有承插式柔性連接、套筒連接、法蘭連接、卡箍連接、電容連接、熱熔連接等，連接所用的配套管件必須由管節生產廠家配套供應，電容連接、熱熔連接、套筒連接、法蘭連接、卡箍連接應在當日溫度較低時進行。管道施工時應嚴格控制管道變形率、軸線位置、管道與檢查井連接等問題。施工過程中一般通過控制好回填質量和壓實度實現管土共同作用減少管道的變形率，尤其是管道兩側的壓實度不小于95%，通過管道兩側夯實過程中管道出現的豎向反向變形，來抵消管道上部的部分荷載。對于HDPE結構壁管，一般增加環剛度來控制管道變形率，埋深小于4m時，環剛度不小于8kN/m2，埋深不小于4m時，環剛度不小于12．5kN/m2。管道變形率的檢測可采用圓度板管內拖拉法進行檢測。當管道質量較輕時，如果回填不對稱進行，很容易使管道產生軸線偏移。因此，在回填時，應先在管道上部用裝滿砂的編織袋壓實，同時管道兩側腋角應壓實，并且分層對稱回填。管道與檢查井的連接直接關系到管道系統的密閉性，因此，采用與塑料管道相對應材質的塑料檢查井［2］將是一個有效的方法。

4溝槽回填

溝槽回填是市政工程施工中重要的一環，應在密閉性試驗合格后及時進行。土方回填時，應注意以下幾個問題:1)回填土中不得含有淤泥、垃圾、腐殖土等軟弱材料，保證壓實質量;2)溝槽內不得有磚、石等雜物，槽內不得存有積水，雨天時，應將土方及溝槽苫蓋好;3)管道腋角應采用中粗砂壓實，防止出現空洞，管道兩側應同時夯實，高差不得超過30cm，防止管道出現位移;4)管道半徑以下回填時應采取防止管道上浮、位移措施;5)從管底基礎開始到管頂以上500mm范圍內，必須采用人工夯實，且回填土的虛鋪厚度應根據壓實機具按規定選取;6)井室周圍回填應沿井室中心線對稱進行，路面范圍內的井室周圍應采用石灰土、砂、砂礫等材料回填，且回填寬度不小于40cm。

5結語

管道施工雖然理論上較為簡單，但實際操作中若施工不規范，管理不嚴格，將會為以后埋下嚴重的質量問題，且不能保證管道使用的長久性。為使管道施工更快捷、方便，也需要我們在實際工程中不斷摸索新的方法、新的技術。

參考文獻:

［1］段衛民，李淑清，楊和義，等．市政排水中的塑料管道施工新技術［J］．中國給水排水，2006，22(6):92-94．

［2］魏春良，童微．塑料檢查井埋地實驗及數據分析［J］．建設科技，2013(23):54-56．

作者:張帥 單位:中國電建市政建設集團有限公司