市政排水管道施工、損壞與檢測方法

汪菲茜

（上海吳淞市政建設(shè)有限公司，上海201900）

1 引言

排水管道施工、檢測、開槽施工，一般包括以下工序：測量放線，根據(jù)設(shè)計圖紙的內(nèi)容，在地面上確定管道及有關(guān)地物的實(shí)際位置；溝槽開挖，包括土方挖掘和運(yùn)輸，排水以及管道基礎(chǔ)處理等作業(yè)項目；管道安裝，包括下管和穩(wěn)管、檢查井砌筑以及管道接口，管道接口的質(zhì)量是排水管道質(zhì)量好壞的重要環(huán)節(jié)；溝槽回填，包括溝槽土方回填、分層夯實(shí)、場地清理等。

2 開槽埋管施工技術(shù)

2.1 施放管道節(jié)點(diǎn)：先根據(jù)管道起點(diǎn)、終點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)的設(shè)計坐標(biāo)計算出這些點(diǎn)與附近控制點(diǎn)和固定建筑物之間的關(guān)系然后根據(jù)這些關(guān)系，把這些點(diǎn)用樁固定在地面上。在標(biāo)定管道起點(diǎn)、終點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)之前，首先要了解設(shè)計管道的走向和已有控制點(diǎn)的分布情況，并結(jié)合實(shí)際地形考慮上述每一個點(diǎn)的具體方位。

2.2 中線測量：當(dāng)管道的中線位置在地面上確定以后，即開始量距和測定轉(zhuǎn)折角的工作。沿管道走向每量一定長度釘一樁，稱為里程樁。以上各里程樁不應(yīng)設(shè)在管道中線上，應(yīng)固定在溝邊線外的同一側(cè)，以防管道開槽時里程樁被挖除。

2.3 縱斷面的水準(zhǔn)測量：是測出管中線上各里程樁和加樁部位的地面高程。在開挖前復(fù)測地面高程是否和設(shè)計相符，開挖后，施測溝底高程是否達(dá)到圖紙要求安裝后，測定管頂高程作為竣工的原始資料之一。

3 保證縱斷面水準(zhǔn)測量的精度

沿管道方向每隔一定距離（300-1000m）有一個水準(zhǔn)基點(diǎn)，以便校核高程數(shù)據(jù)。若原有的國家水準(zhǔn)點(diǎn)密度不夠，一般就在國家水準(zhǔn)點(diǎn)之間做四等水準(zhǔn)測量，加設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)。

高程控制施工中管溝縱斷面的高程控制，可采用里程樁標(biāo)出挖深和立坡度板的方式解決，在沿線里程樁上標(biāo)注樁號和挖深。也有的當(dāng)溝槽挖至一定深度時，在里程樁位置設(shè)立橫跨溝槽的坡度板，坡度板可直接埋設(shè)在地面上，并用儀器校測管中線，在各個坡度板上用小釘標(biāo)定其位置，并在坡度板上做出高程標(biāo)記，標(biāo)明挖深。利用坡度板施工時，應(yīng)經(jīng)常檢查管道坡度板有無移位的跡象。

4 溝槽開挖

4.1 溝槽的開挖斷面

溝槽的開挖斷面應(yīng)考慮管道結(jié)構(gòu)的施工方便，確保工程質(zhì)量和安全，具有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性。同時也應(yīng)考慮少挖方、少占地、經(jīng)濟(jì)合理的原則。在了解開挖地段的土壤性質(zhì)及地下水位情況后，可結(jié)合管徑大小，埋管深度，施工季節(jié)地下水情況，施工現(xiàn)場及溝槽附近地上、地下構(gòu)筑物的位置因素來選擇開挖方法，并合理確定溝槽開挖斷面。常采用的溝槽斷面形式有直槽、梯形槽、混合槽等（當(dāng)有兩條或多條管道共同埋沒時，還需采用聯(lián)合槽。見圖4.1。）

溝槽開挖施工方法，溝槽開挖有人工挖土和機(jī)械開挖兩種施工方法。①人工開挖：在小管徑、土方量少或施工現(xiàn)場狹窄，地下障礙物多不易采用機(jī)械挖土或深槽作業(yè)時，底槽需支撐無法采用機(jī)械挖土?xí)r，通常采用人工挖土。人工挖土主要施工工序為放線、開挖、修坡、清底等。溝槽開挖需按開挖斷面在施工現(xiàn)場施放開挖邊線。槽深在1.0m以內(nèi)的溝槽，人工挖土與溝槽內(nèi)出土結(jié)合在一起進(jìn)行；較深的溝槽，分層開挖，利用層間留臺人工倒土出土。②機(jī)械開挖：機(jī)械挖土目前使用的機(jī)械主要有推土機(jī)、挖土機(jī)、裝載機(jī)等。機(jī)械挖土的特點(diǎn)是效率高、速度快、占用工期少。為了充分發(fā)揮機(jī)械施工的特點(diǎn)，提高機(jī)械利用率，保證安全生產(chǎn)，施工前的準(zhǔn)備工作應(yīng)做細(xì)，并合理選擇施工機(jī)械。

無論是人工挖土還是機(jī)械開挖，管溝應(yīng)以設(shè)計管底標(biāo)高為依據(jù)。要確保施工過程中溝底土壤不被擾動，不被水浸泡，不受冰凍，不遭污染。

4.2 溝壁支撐

支撐結(jié)構(gòu)的作用是在溝槽挖土期間擋土、擋水，保證溝槽開挖安全順利地進(jìn)行，并在溝槽施工期間不對相鄰的建筑物、道路和地下管線等產(chǎn)生危害。溝槽支撐與否應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、地下水情況、槽深、槽寬、開挖方法、排水方法、地面荷載等因素確定。以下情況需要考慮采用支撐：①施工現(xiàn)場狹窄而溝槽土質(zhì)較差，深度較大時。②開挖直槽，上層地下水較多，槽深超過1.5m，并采用表面排水方法時；③溝槽土質(zhì)松軟有坍塌的可能，或需晾槽時間較長時，應(yīng)根據(jù)具體情況考慮支撐。④溝槽槽邊與地上建筑物的距離小于槽深時，應(yīng)根據(jù)情況考慮支撐。⑤構(gòu)筑物的基坑、施工操作工作坑為減少占地采用臨時的基坑維護(hù)措施，如頂管工作坑內(nèi)支撐，基坑的護(hù)壁支撐等。

溝槽支撐的結(jié)構(gòu)形式：支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固可靠，必須進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計算和校核，應(yīng)便于支設(shè)和拆除及后續(xù)工序的操作。支撐材料要求質(zhì)地和尺寸合格，保證施工安全，應(yīng)在保證安全的前提下，節(jié)約用料。①橫撐見圖，即撐板擋土板水平放置，然后溝兩側(cè)同時對稱豎立方木再以撐木頂牢。橫撐用于土質(zhì)較好，地下水量較少處。橫撐安設(shè)容易，但拆除時不大安全。②豎撐見圖，即撐板擋土板垂直立放，然后每側(cè)上下各放置方木，再用撐木頂牢。豎撐用于土質(zhì)較差，地下水較多或有流沙的情況。橫撐、豎撐根據(jù)所使用的材料可分為木板撐、鋼木混合的木板工字鋼支撐等形式。③板樁，將板樁垂直打入槽底一定深度增加支撐強(qiáng)度，抵抗上壓力，防止地下水及松土滲入，起到圍護(hù)作用。板樁多用于地下水嚴(yán)重，并有流沙的情況。板樁根據(jù)所用材料可分為木板樁、鋼板樁以及鋼筋混凝土板樁。

5 排水管道的損壞、檢測

埋設(shè)在地下的排水管道常常因為材料質(zhì)量、施工質(zhì)量、腐蝕、地基處理不當(dāng)、交通動荷載、地基沉陷等種種原因而導(dǎo)致管道接口錯位、脫節(jié)，管體裂縫、破損、檢查井井體滲水等結(jié)構(gòu)性損傷，在地下水位較低的地區(qū)易造成污水外滲，在地下水位較高的地區(qū)，地下水會從管道不嚴(yán)密處滲入。地下水滲入更嚴(yán)重的后果是管道周圍的土體回填材料會隨地下水從管道的不嚴(yán)密處進(jìn)入排水管道，從而逐步淘空管道周圍的土體形成空洞，如果管體有結(jié)構(gòu)性損傷，如裂縫等，或者當(dāng)管道承受外荷載的能力不夠時，特別是一些柔性管材，一旦失去周圍土體的支撐，管道會很快被壓垮。

5.1 檢測概述

管道內(nèi)窺檢測可分為排水管道功能性檢測和排水管道結(jié)構(gòu)性檢測兩大類：1）排水管道功能性檢測。主要是以檢查管道排水功能為目的。一般檢測管道的有效過水?dāng)嗝?，并將管道?shí)際過流量與設(shè)計流量進(jìn)行比較，以確定管道的功能性狀況。對于這類檢測出來的問題一般可通過日常養(yǎng)護(hù)等手段進(jìn)行解決。2）排水管道結(jié)構(gòu)性檢測。主要是以檢查管道材料結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀為目的。這類檢測主要是了解管道的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀以及連接狀況，通過綜合評估后確定管道對地下水資源及市政設(shè)施是否帶來影響。對于這類結(jié)構(gòu)性問題，被檢測出來后一般需要通過修復(fù)的手段來解決。

5.2 檢測使用的設(shè)備

管道內(nèi)窺檢測可分為內(nèi)窺攝像檢測，內(nèi)窺聲納檢測兩大類：1）內(nèi)窺攝像檢測，主要是通過閉路電視錄像的形式，使用攝像設(shè)備進(jìn)入排水管道將影像數(shù)據(jù)傳輸至控制電腦后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的檢測。這類檢測可全面了解管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀況。檢測前需要將管道內(nèi)壁進(jìn)行預(yù)清洗，以便清楚地了解管道內(nèi)壁的情況。其不足之處在于檢測時管道中水位需臨時降低，對于檢測高水位運(yùn)行的排水管網(wǎng)來說需要臨時做一些輔助工作如臨時調(diào)水、封堵等。2）內(nèi)窺聲納檢測時，主要是通過聲納設(shè)備以水為介質(zhì)對管道內(nèi)壁進(jìn)行掃描，掃描結(jié)果以專業(yè)計算機(jī)進(jìn)行處理得出管道內(nèi)壁的過水狀況。這類檢測用于了解管道內(nèi)部縱斷面的過水面積，從而檢測管道功能性病態(tài)。其優(yōu)勢在于可不斷流進(jìn)行檢測。不足之處在于其僅能檢測液面以下的管道狀況，但不能檢測管道一般的結(jié)構(gòu)性問題。

[1]顏純文，蔣國盛，葉建良,非開挖鋪設(shè)地下管線工程技術(shù),上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005

[2]刑麗貞.給排水管道設(shè)計與施工,北京化學(xué)工業(yè)出版社，2004