市政地下管線施工技術(shù)問題及施工管理措施

何朝陽

0 引言

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速發(fā)展，市政地下管線工程成為人們生活中重要的一部分，功能逐漸多樣，施工要求也更加復(fù)雜。但是市政地下管線的作用發(fā)揮，離不開其科學(xué)設(shè)計(jì)與嚴(yán)格施工，施工單位需要選擇合適的技術(shù)，有效防范可能導(dǎo)致地下管線被破壞的因素，加強(qiáng)施工監(jiān)控與管理，保證地下管線施工質(zhì)量到位、安全性高、造價(jià)有效控制。

1 項(xiàng)目簡介

本項(xiàng)目為紡織產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)園配套供污水處理廠，主要工程數(shù)量：新建供水管2km，雨污水管道6.5km，給水管道5.1km，熱力管道4.2km。各種管道功能不一、大小及埋深不一致，相互交叉，施工難度較大。

2 地下管線施工技術(shù)方案

管道工程種類繁多，按材質(zhì)主要分為鋼筋混凝土管、球墨鑄鐵管、化學(xué)材料管，鋼管等，下文介紹幾種具體施工方案：

2.1 鋼筋混凝土管施工

（1）測(cè)量

確定管線和中樁位置，并按管線走向測(cè)設(shè)管線走向中心線，按挖基深度及施工工作角、基坑放坡的坡度，放出開挖線。

（2）開槽

開挖寬度應(yīng)按下式（1）計(jì)：

式中：h-原地面高程-溝底高程

B-管道底部需開挖寬度（cm）

C1-管道結(jié)構(gòu)寬度（cm）

b1-管道單側(cè)工作寬度（cm）

b2-管道單側(cè)支撐寬度（cm）

溝槽開挖采用機(jī)械進(jìn)行，開挖程序?yàn)椋喊撮_挖寬度放樣→對(duì)照設(shè)計(jì)圖與原有地下管網(wǎng)圖，標(biāo)出地下結(jié)構(gòu)物走向（未標(biāo)示清楚需人工挖探坑）→標(biāo)高測(cè)量確定深度→開挖。

管道基坑開挖注意事項(xiàng)：

①挖深在基礎(chǔ)上留20cm 采用人工挖除，避免因機(jī)械施工造成超挖，如原地基土受到擾動(dòng)，需采用與管基相同的材料補(bǔ)平。

②管道應(yīng)逐層下挖，堆土距離槽邊≥1m，高度≦1m，多余土方及時(shí)外運(yùn)，開挖過程中人工配合修坡，及時(shí)把多余土方運(yùn)出，保證邊坡不大于設(shè)計(jì)坡度。

不良地段施工時(shí)溝槽支撐：

溝槽支護(hù)是施工過程中應(yīng)重點(diǎn)控制對(duì)象，是管網(wǎng)施工過程中安全保障，支護(hù)結(jié)構(gòu)選用應(yīng)根據(jù)溝槽斷面、土質(zhì)、地下水、邊坡荷載情況，采用經(jīng)濟(jì)合理，牢固可靠，防止塌方，且不妨礙管道施工原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。在溝槽開挖施工時(shí)應(yīng)隨時(shí)根據(jù)邊坡穩(wěn)定性，及時(shí)支護(hù)。

（3）管道基礎(chǔ)施工

管道基礎(chǔ)施工順序?yàn)椋焊叱塘繙y(cè)→基底驗(yàn)收（報(bào)監(jiān)）→碎石墊層鋪設(shè)→支平基模板→澆筑混凝土基礎(chǔ)→混凝土養(yǎng)護(hù)。

（4）管道下管

下管前先要對(duì)管材進(jìn)行質(zhì)量檢查（材質(zhì)報(bào)告，外觀檢查，試驗(yàn)報(bào)告等）不合格管材退回不用。在下管前應(yīng)將基礎(chǔ)頂面沖洗干凈后，在基礎(chǔ)頂面上彈墨線，標(biāo)示管道中心線及邊線。安裝時(shí)由低向高依次安裝。管及管件應(yīng)采用專用工具起吊，吊裝時(shí)設(shè)專人指揮，吊具旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，裝卸時(shí)應(yīng)輕裝輕放，不得相互撞擊。管件下槽時(shí)，以逆流方向鋪設(shè)。起吊過程吊物上應(yīng)綁2 根牽引繩，以便及時(shí)調(diào)整吊物方向。管道大致就位后人工進(jìn)行精確調(diào)整，及時(shí)檢查管道標(biāo)高、偏位、管節(jié)間隙等。管節(jié)安好后，用干凈的預(yù)制三角墊塊卡牢。

（5）混凝土管道管座

管節(jié)安裝合格后，可采用定型模板進(jìn)行底座砼施工，澆筑水泥混凝土?xí)r，應(yīng)對(duì)稱澆筑，防止將管節(jié)擠偏?；炷料铝蠎?yīng)采用料斗或溜槽進(jìn)行澆筑，澆筑時(shí)對(duì)管身遮擋，防止混凝土污染管身。采用插入式振動(dòng)器振搗時(shí)，做到快插慢抽，無大量氣泡排出即可。澆筑前應(yīng)對(duì)砼管進(jìn)行壓重或加固，防止管道上浮。

接口封閉：對(duì)管端鑿毛清洗再涂抹水泥素漿，并保持濕潤，再分兩層抹符合配合比的水泥砂漿，內(nèi)壁并用弧形抹子壓光，外管采用皮帶縫處理，高出管壁1cm，寬出管縫5cm 控制，并覆蓋養(yǎng)護(hù)。

（6）檢查井砌筑與安裝

檢查井作用：為檢查維修管道提供作業(yè)方便。

檢查井分為磚砌井與預(yù)制井，磚砌井先砌筑至井圈以下，管道就位以后繼續(xù)施工完，該方法可一次成型，不易漏水。檢查井內(nèi)壁要進(jìn)行抹面，井底流水面要溜光。預(yù)制井預(yù)制前應(yīng)根據(jù)預(yù)留管的管徑、方向、標(biāo)高等確定井開口位置并做好交底，廠家預(yù)制過程應(yīng)嚴(yán)格檢查，到場(chǎng)應(yīng)檢查管井強(qiáng)度，開口位置，開口大小，符合設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行安裝，管口與井相接處應(yīng)鑿毛，管井預(yù)留洞與管身之間空隙用砂漿砌筑，保證結(jié)合緊密，不漏水。

（7）閉水試驗(yàn)

因各管道功能不一樣，要求工作壓力也不一樣，閉水試驗(yàn)應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行，同時(shí)邀請(qǐng)監(jiān)理參加。閉水合格后，及時(shí)清空管道，拆除堵頭等設(shè)施。

（8）回填

管道驗(yàn)收合格后及時(shí)進(jìn)行回填。管槽回填采用小型人工夯實(shí)設(shè)備分層回填夯實(shí)，管道以上50cm 采用輕型碾壓設(shè)備，確保壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求。

回填土?xí)r應(yīng)注意事項(xiàng)：

①回填材料應(yīng)嚴(yán)格按要求控制（粒徑，含水量等）不得回填淤泥及有機(jī)物，溝槽內(nèi)不得有積水，溝槽回填由底到高分層進(jìn)行，逐層檢驗(yàn)，合格后再進(jìn)行下層施工。

②溝槽及檢查井回填必須對(duì)稱原則夯實(shí)，以防管道移位。

③回填嚴(yán)格控制層厚，每層回填壓實(shí)后由施工員通知工地試驗(yàn)室自檢，自檢不合格進(jìn)行復(fù)壓，自檢合格后報(bào)監(jiān)理檢查驗(yàn)收。

2.2 球墨鑄鐵管

（1）測(cè)量、開槽及檢查井

參照“2.1 鋼筋混凝土管施工”相關(guān)內(nèi)容。

（2）管道基礎(chǔ)施工

在溝槽開挖完畢后，每隔20m 左右設(shè)置一個(gè)龍門板，龍門板必須穩(wěn)定牢固，將管道中樁釘在龍門板上，以中心線為標(biāo)準(zhǔn)放出基礎(chǔ)邊線。在龍門板掛出高程控制線，線宜高出基礎(chǔ)頂面30～50cm,以控制基底標(biāo)高?；A(chǔ)遇到地質(zhì)不良地段時(shí)，槽底可采用換填，拋石擠淤等方式對(duì)地基進(jìn)行加固。

墊層的鋪設(shè)：當(dāng)管道溝槽人工修整完，應(yīng)進(jìn)行標(biāo)高及基底承載力檢測(cè)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，即可進(jìn)行基層中粗砂鋪設(shè)（鋪筑前槽內(nèi)不得泡水，且淤泥及時(shí)清理換填）寬度應(yīng)稍大于管道基礎(chǔ)設(shè)計(jì)寬度?？刹捎眯⌒蜋C(jī)械進(jìn)行攤平、壓實(shí)。

（3）管節(jié)的檢測(cè)及堆放

會(huì)同監(jiān)理派出駐廠代表進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督及協(xié)調(diào)。駐廠代表檢測(cè)合格后組織運(yùn)輸，管道運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)檢查數(shù)量，材質(zhì)單，合格證是否對(duì)應(yīng)，合格后進(jìn)行卸車，再進(jìn)行外觀檢查，如有裂縫，運(yùn)輸損壞等缺陷的管材，并做好記錄，并與廠家及運(yùn)輸單位協(xié)商解決。所有檢測(cè)不合格管材應(yīng)做好不合格標(biāo)識(shí)并及時(shí)處理出現(xiàn)場(chǎng)。合格管材可沿途單排堆放。堆放時(shí)采用方木兩端支墊并留有間隙，且有離地間隙以便捆管。待用的管材堆放，須在起重機(jī)工作幅度范圍內(nèi)，管材存放地基穩(wěn)定不易下沉，周邊做好排水設(shè)施。

（4）鋪設(shè)管道

排管前檢查項(xiàng)目：標(biāo)高、軸線，清洗基礎(chǔ)及管道雜物。自檢合格報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師，下管時(shí)要有專人指揮。安裝人員上下溝槽時(shí)，可采用扶梯（宜高出原地面1m）或穩(wěn)固臺(tái)階。吊裝過程應(yīng)統(tǒng)一指揮，所有人員要密切配合，嚴(yán)禁違章作業(yè)。起吊前應(yīng)進(jìn)行試吊，嚴(yán)禁超范圍吊裝。管道就位以后采用導(dǎo)鏈或千斤頂拉（頂）管。管道接口需嚴(yán)密，管道鋪設(shè)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)程要求，具體指標(biāo)如下：

①中線控制：本次施工采用邊線法施工，用墨線彈出邊線，管道就位后通過靠尺測(cè)量管壁到邊線距離來校核中線變差。

②高程控制：復(fù)核設(shè)計(jì)坡度（i%=管道起止高差⊿h÷管道長度）與設(shè)計(jì)坡度相符時(shí)，距離與高差連線為坡度線?？刂茣r(shí)應(yīng)使管道流水面標(biāo)高與設(shè)計(jì)相符。

③接口密封膠圈控制：密封膠圈對(duì)管道密封性有重要影響，使用前應(yīng)檢查密封圈檢驗(yàn)報(bào)告，各項(xiàng)指標(biāo)合格后才能使用。管口對(duì)接時(shí)，先清洗承插口，做到干凈無雜物→涂抹潤滑劑，在供水管施工中嚴(yán)禁采用有毒，有刺激性氣味的潤滑劑→套密封圈。密封圈應(yīng)平順無扭曲，拆除外力后，回彈不得大于10mm，密封圈就位時(shí)用手或木棒沿整個(gè)膠圈輕輕敲壓一遍，確保膠圈均勻卡在承插口槽內(nèi)→管道頂拉。頂拉速度應(yīng)緩慢，并有專人查膠圈情況，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)停止頂拉，查找原因，處理完畢符合要求時(shí)再繼續(xù)頂拉，頂拉到位后及時(shí)穩(wěn)管→檢查管道中線，高程，接頭情況。合格后穩(wěn)管并局部回填。

（5）水壓試驗(yàn)

管道鋪設(shè)后，先在非接頭位置覆0.5m 的土，防止管道發(fā)生位移，把管接口0.5～1.0m 留下以備試驗(yàn)檢查，給水管水壓試驗(yàn)可以按照相關(guān)規(guī)范分段進(jìn)行。分段試驗(yàn)需監(jiān)理工程師參與確認(rèn)，合格后及時(shí)進(jìn)行回填。

（6）溝槽回填

參照“2.1 鋼筋混凝土管施工”相關(guān)內(nèi)容。

2.3 化學(xué)管材

隨著材料科學(xué)的發(fā)展，各種化學(xué)管材大量出現(xiàn)，由于化學(xué)管材具有優(yōu)良的耐腐蝕等特性。極大地豐富了管材的選擇，現(xiàn)行化學(xué)管材主要有：ABS 塑料管、聚乙烯管、PVC 塑料管、高密度聚乙烯等。下面對(duì)HDPE 管施工技術(shù)進(jìn)行簡介。

HDPE 管材具有良好的可熔性，可熔溫度190～240℃。人們利用這一特性，將管材（或管件）接頭部分通過加熱并保持適當(dāng)壓力，再冷卻后，形成熔接接頭融為一體。通常采用電熱熔接及熱熔對(duì)接兩種方式，采用的方法宜進(jìn)行焊接對(duì)比試驗(yàn)，以經(jīng)濟(jì)適用，技術(shù)可靠為目的；當(dāng)HDPE 管材與不同材質(zhì)連接時(shí)采用法蘭連接等其他連接方式，不過接頭需提前與廠家溝通。

施工工藝：溝槽放樣→開挖→墊層施工→管材切邊→加溫→冷卻→修邊及接頭檢查→管道安裝就位→管槽回填→檢查井砌筑，回填→驗(yàn)收。

HDPE 管施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）HDPE 管溫縮現(xiàn)象比較明顯，宜在溫差變化不大的環(huán)境里施工和使用。檢查井連接處因受外界溫度影響較大，HDPE 管溫縮現(xiàn)象容易使該處滲漏，施工時(shí)應(yīng)特別注意。

（2）因HDPE 管抗壓強(qiáng)度較低，受壓容易變形，管道不得設(shè)有建構(gòu)筑物，如需穿越構(gòu)筑物時(shí)需與其他管材配套使用。

（3）HDPE 管為化學(xué)材料，強(qiáng)度較低，碎石（土）因有堅(jiān)硬的棱角容易損壞管道，回填應(yīng)采用一定規(guī)格的中（粗）砂或細(xì)粒土。

2.4 鋼管

（1）選擇管材，對(duì)照?qǐng)D紙及規(guī)范要求選擇適合要求的管材。

（2）進(jìn)行報(bào)備公示（壓力管需到當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備檢測(cè)研究院進(jìn)行報(bào)備），對(duì)進(jìn)場(chǎng)鋼管材料及配件進(jìn)行檢驗(yàn)。

（3）管道開挖（不重述）。

（4）鋼管焊接。

①修口對(duì)口

修口：為保證管道焊接質(zhì)量，焊接前應(yīng)進(jìn)行管口斷面、坡口、角度、鈍邊圓度等全面檢查修正，使之滿足對(duì)口接口的要求，管壁大于4mm 的管道焊接前必須打坡口，當(dāng)管口修正不能滿足要求時(shí)，切割掉不合格部分，再重新進(jìn)行管口修正。

管道對(duì)接程序?yàn)椋簷z查管道平直度，標(biāo)準(zhǔn)為在距離端口中心200mm 處測(cè)量允許誤差≦1mm，對(duì)接鋼管全長范圍內(nèi)≦10mm。檢查平直度合格后，管件采用一定措施加固，防止焊接過程中產(chǎn)生移動(dòng)造成錯(cuò)位和變形，加固設(shè)施距焊接口端的距離應(yīng)保證焊接操作的需要。

對(duì)口程序：管道接口尺寸檢查→確定焊縫位置→管道對(duì)口間隙尺寸調(diào)整→檢測(cè)順直度→點(diǎn)焊定位→焊接成品。定位焊時(shí)選用焊條應(yīng)與正式焊條細(xì)一點(diǎn)，電流要選調(diào)大一些，通常為10%～15%，以保證焊透。

②焊接

焊接時(shí)應(yīng)作如下準(zhǔn)備：

負(fù)責(zé)焊接工藝的焊接技術(shù)人員具有特種作業(yè)證、檢查人員掌握檢查標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)人員熟悉檢驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)，焊接前應(yīng)組織培訓(xùn)及交底。

焊接設(shè)備經(jīng)檢查性能安全，穩(wěn)定，可靠。

應(yīng)編寫專項(xiàng)施工方案，方案中應(yīng)有保證焊接工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)的措施。

接口焊接前應(yīng)把表面清掃干凈，采用電弧焊打底，二遍成活，每層施焊的引弧點(diǎn)需錯(cuò)開。對(duì)口間隙不得假焊或幫條，第一遍施焊完成后應(yīng)及時(shí)清理焊渣。

焊縫表面質(zhì)量檢查，管道任何位置不得有十字形焊縫。

焊縫高度不低于管道母材表面，表面凹陷深度≦0.5mm，且每道焊縫表面凹陷長度≦焊縫長度15%。焊縫應(yīng)圓滑過渡不得有凸起，表面凸起高度≦管壁厚度的30%，且≦5mm，

焊縫寬度應(yīng)超出坡度邊緣2～3mm，咬邊深度應(yīng)≦0.5mm，且每道焊縫的咬邊長度≦焊縫總長的15%

焊縫外觀不得有夾渣、裂紋、氣泡、未焊透和融合性飛濺物等。

（5）焊縫無損檢測(cè)（壓力管道需進(jìn)行100%無損檢測(cè)）。

（6）防腐處理。防腐類別：聚乙烯外護(hù)套防腐，瀝青防腐、外包砂漿及混凝土防腐，其他化學(xué)材料防腐等施工時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理。

（7）吹掃。

清洗管道是一項(xiàng)重要工作，應(yīng)在設(shè)備試運(yùn)行前進(jìn)行。管道清洗前應(yīng)將附件設(shè)備拆下，以免清洗時(shí)雜質(zhì)進(jìn)入，拆下附件需妥善存放，防止丟失。清洗合格后及時(shí)復(fù)裝，以免外界雜物進(jìn)入管道。吹洗時(shí)應(yīng)設(shè)置警戒線，劃出安全區(qū)域，通知無關(guān)人員撤離現(xiàn)場(chǎng)。在整個(gè)吹掃過程中由專人統(tǒng)一指揮。蒸汽吹洗的方法為在出口蒸汽1m 處設(shè)立靶子，并在上面蓋上白布，無黑點(diǎn)，無污染，即為合格。

（8）回填（參照鑄鐵管）。

3 管道損壞原因分析及對(duì)應(yīng)管理措施

3.1 地下管線自身質(zhì)量問題

隨著技術(shù)的進(jìn)步，地下管線類型更多，型號(hào)多樣，如果管線材料不合格，也無法保證地下管線的穩(wěn)定使用。

管理措施：加強(qiáng)進(jìn)場(chǎng)材料管理，嚴(yán)格三檢制度。

3.2 施工過程帶來影響

市政地下管線工程是一項(xiàng)綜合施工作業(yè)，而且涉及專業(yè)有道路、給排水、電力、通信等方面，各專業(yè)之間相互連通，各專業(yè)要求不一樣，所以地下管線施工標(biāo)準(zhǔn)要求也很高，但是在施工過程中，打樁作業(yè)，強(qiáng)夯，地下暗挖作業(yè)，都會(huì)影響管道安全，導(dǎo)致前期已施工的地下管線出現(xiàn)擠壓變形、接頭脫落、滲水等情況，不僅影響管線的正常使用，還容易引起路面塌陷等造成人身安全事故發(fā)生。

管理措施：項(xiàng)目部在開工前做好對(duì)當(dāng)前地下管線分布情況的詳細(xì)調(diào)查，編制科學(xué)的施組。加強(qiáng)作業(yè)場(chǎng)所的安全管理，安全防護(hù)設(shè)施要到位。建立監(jiān)控網(wǎng)，出現(xiàn)情況能及時(shí)預(yù)警。

3.3 管道堵塞

管道堵塞現(xiàn)象在各種管道中都可見到，它會(huì)導(dǎo)致管道功能性失效。造成原因：安裝未能及時(shí)清理管道內(nèi)部雜質(zhì)。施工過程中未對(duì)管道進(jìn)行有效封閉，管道在連接過程中有異物進(jìn)入，或者自然災(zāi)害造成泥沙聚集在管道的某個(gè)地方。施工時(shí)未按設(shè)計(jì)坡度進(jìn)行施工，造成管道自身沒有自清能力。

管理措施為：加強(qiáng)對(duì)施工過程管控，安裝前應(yīng)將管道內(nèi)的雜物清理干凈。過程中，嚴(yán)禁將物品放在管道內(nèi)及時(shí)進(jìn)行封閉，嚴(yán)格按圖施工。安裝后進(jìn)行吹掃，試驗(yàn)結(jié)束后及時(shí)安裝管道各種附件。

4 結(jié)語

在市政工程中，地下管線的施工是一項(xiàng)涉及多學(xué)科綜合施工，地下管線施工直接關(guān)系到市政工程的服務(wù)質(zhì)量與效率，對(duì)人民群眾安全有著較大影響。施工單位需要根據(jù)地下管線的特點(diǎn)，選擇合適的技術(shù)進(jìn)行施工，做好施工過程中維護(hù)和管理工作，提高市政地下管線施工水平。