市政工程污水管道施工技術(shù)探討

湯舒

摘? 要：市政污水管網(wǎng)的建設(shè)影響著居民的生活起居，反映著城市生態(tài)文明建設(shè)水平的高低。隨著污水管道施工技術(shù)的日漸提高，文章敘述了我國市政污水管道的特點(diǎn)，并總結(jié)分析了常用的施工技術(shù)和適用范圍，對(duì)施工質(zhì)量控制進(jìn)行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：市政;污水管道;施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU992.05? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）16-0147-02

Abstract： The construction of municipal sewage pipe network affects the daily life of residents and reflects the level of urban ecological civilization construction. In view of the increasing improvement of sewage pipeline construction technology， this paper describes the characteristics of municipal sewage pipes in China， summarizes and analyzes the commonly-used construction technology and scope of application， and discusses the construction quality control for reference.

Keywords： municipal; sewage pipe; construction technology

1 概述

隨著我國城市化進(jìn)程和工業(yè)的發(fā)展，城市人口不斷增加，各類生活用水和污水的排放量不斷上升，市政污水管網(wǎng)的建設(shè)直接影響居民的生活和工作，同時(shí)也影響著城市生態(tài)環(huán)境。市政污水管道的施工技術(shù)也在不斷改善且日漸成熟，提高了城市污水處理和排放的能力，對(duì)于維護(hù)城市的正常運(yùn)行和生態(tài)文明建設(shè)有重要作用。

2 市政污水管道特點(diǎn)

城市污水管網(wǎng)作為市政基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分之一，污水管網(wǎng)的規(guī)劃布置和施工水平是一個(gè)城市基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的重要指標(biāo)。城市污水管道工程具有以下特點(diǎn)：第一，污水管網(wǎng)線路長、分布廣。城市污水管道包括室內(nèi)外污水管道、污水泵站及壓力管道、污水廠、出水口及事故排出口等組成部分[1]，沿線管道線路較長、分布廣。第二，污水管道管料、規(guī)格較多。污水管道有混凝土類管道、金屬類管道和化學(xué)建材類管道，規(guī)格也根據(jù)不同使用目的選擇，不同的材質(zhì)規(guī)格的管道價(jià)格相差較大，對(duì)施工成本有較大的影響。第三，污水管道埋深較深。由于污水排放中最為常用的手段，是依靠管道傾斜坡度重力自流，因此污水管道（尤其是污水主干管）埋深較深。第四，工程施工較為復(fù)雜。由于地下空間給水、通訊等管線網(wǎng)絡(luò)縱橫交錯(cuò)，施工環(huán)境復(fù)雜，此外污水管道施工中可能包括降水、溝槽開挖安管或不開槽安管、檢查井等砌筑、管道功能性實(shí)驗(yàn)等工程，涉及技術(shù)較多[2]。

3 市政工程污水管道常用施工技術(shù)

市政工程污水管道分為開槽施工和暗挖施工兩大類，目前國內(nèi)外比較常用的是開槽鋪設(shè)預(yù)制污水管的方法，暗挖施工工程常用的施工技術(shù)為頂管法、水平導(dǎo)向鉆法、盾構(gòu)法、淺埋暗挖法、夯管法等。

3.1 開槽施工技術(shù)

開槽施工技術(shù)是在地表、道路上進(jìn)行開挖和支護(hù)，在溝槽內(nèi)進(jìn)行污水管道安裝，該方法在污水壓力管道施工中使用較多。該技術(shù)包含土方開挖、地基處理、安管、回填等工序。開槽施工適用于管道設(shè)計(jì)埋深較淺、交通條件允許的工程，開槽施工的優(yōu)點(diǎn)是開挖和運(yùn)輸開挖土體方便，缺點(diǎn)是地面受損，在道路上施工時(shí)，會(huì)影響交通通行，對(duì)于在道路上開挖還需要恢復(fù)開完路面，且施工周期較長，施工容易受天氣影響。

3.2 頂管施工技術(shù)

頂管施工技術(shù)需要建工作井，該技術(shù)原理是利用千斤頂油缸推動(dòng)污水管道向前掘進(jìn)，將管道從始發(fā)井推進(jìn)至接收井的過程[3]。在掘進(jìn)過程中對(duì)管道進(jìn)行及時(shí)的注漿。該技術(shù)適用于各種土層的地質(zhì)條件，使用管徑300～4000mm，適合管道設(shè)計(jì)埋深較深、交通條件繁忙以及管線較長的工程，優(yōu)點(diǎn)是施工精度較高，開挖土方少，可最大限度地減少對(duì)原狀土的擾動(dòng)，減少管道開挖支護(hù)的工程量和對(duì)周邊建筑的影響。但是施工成本高，當(dāng)穿越構(gòu)筑物、公路、鐵路、重要管線時(shí)，應(yīng)提前制定好保護(hù)的措施。在城市改建、擴(kuò)建污水管道中常采用頂管施工技術(shù)。

3.3 水平定向鉆施工技術(shù)

水平定向鉆施工技術(shù)是油田定向鉆進(jìn)技術(shù)和公路打孔技術(shù)的結(jié)合[4]。該施工方法主要靠水平定向鉆機(jī)完成，水平定向鉆機(jī)的組成包括鉆機(jī)系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)及相關(guān)輔助機(jī)具。采用水平定向鉆機(jī)施工方法進(jìn)行污水管道穿越施工的技術(shù)原理為：嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的穿越曲線，精準(zhǔn)地鉆一個(gè)導(dǎo)向孔，將導(dǎo)向孔來回進(jìn)行擴(kuò)寬孔徑，孔徑擴(kuò)寬后牽引待安裝的管材沿著已經(jīng)擴(kuò)寬的導(dǎo)向孔進(jìn)行拖拉，穿越地下完成污水管道安裝。

水平定向鉆施工技術(shù)的適用范圍為：除了有含水地層和有砂卵石的地層都可以運(yùn)用，適合在城市道路、鐵路和河流等不宜開挖地段的穿越工程中使用，在建筑物底端可以穿越，特別適用于管徑300～1000mm且相對(duì)距離較短的柔性污水管道施工。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為施工速度快周期短，安全性高、環(huán)保、成本較低，對(duì)地表干擾較少，污水管道變形小。缺點(diǎn)是控制精度相對(duì)較低，只適用于柔性管道施工，且在含水地層和砂卵石地層使用有困難。

3.4 盾構(gòu)法施工技術(shù)

盾構(gòu)法是需要在始發(fā)端和接收端建立至少兩個(gè)工作井，然后在始發(fā)井內(nèi)將盾構(gòu)機(jī)安裝就位，依靠盾構(gòu)千斤頂?shù)耐屏?，將盾?gòu)機(jī)從始發(fā)井沿著設(shè)計(jì)軸線推進(jìn)，沿著推進(jìn)一邊不斷出土和安裝污水管道，同時(shí)及時(shí)向管道背后與土層孔隙注漿，固定管道的位置。

該技術(shù)適用于管徑3000mm以上污水管道施工，尤其適用于在穿越地面障礙、埋深較深以及長距離的的污水主干管道工程。優(yōu)點(diǎn)是不受天氣影響，能減少對(duì)施工范圍的居民振動(dòng)和噪音影響，施工速度快，周期短，在含水地層可用。缺點(diǎn)是施工成本高，不適合在覆土太淺的地方使用，且對(duì)管道上方一定范圍內(nèi)的地表沉降難以完全防止，技術(shù)要求較高。

3.5 夯管法施工技術(shù)

夯管施工技術(shù)是指利用夯管錘按照設(shè)計(jì)軸線將鋼管道直接夯入地層，其工作原理為在壓縮空氣或液壓油驅(qū)動(dòng)下而產(chǎn)生一定沖擊力的夯管錘，直接作用于鋼管尾端，通過前端的鋼質(zhì)切削管頭切入土體，鋼管內(nèi)暫時(shí)留有土芯，待管道按照要求夯入目標(biāo)位置后，拆除切削管頭，再用螺旋鉆桿、高壓水射流、壓縮空氣、人工陶土等方法將土芯去除，實(shí)現(xiàn)管道安裝[5]。

夯管法適用于200～1800mm的鋼管污水管道安裝施工，尤其適用于城鎮(zhèn)區(qū)域下穿較窄道路的污水管道施工，在含水層和砂卵石底層施工較為困難。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備較簡單、操作維修方面、成本低、施工速度快，缺點(diǎn)是由于管材需要承受較大的錘擊力，所以僅限鋼制污水管道施工，且一般要求使用無縫鋼管，其施工距離相對(duì)于其他方法最短，一般在80～150m。

4 市政工程污水管道施工質(zhì)量控制

4.1 原材料質(zhì)量控制

由于市政污水管網(wǎng)施工是地下隱蔽工程，因此管材等原材料的質(zhì)量是保證污水管道工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，管直接影響工程質(zhì)量，對(duì)于管道的質(zhì)量若把控不嚴(yán)，在后續(xù)投入使用中容易發(fā)生變形、滲漏等問題[6]。首先，管材應(yīng)在正規(guī)廠家進(jìn)行采購，進(jìn)場(chǎng)時(shí)審核三證，按照驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)仔細(xì)檢查管材外觀質(zhì)量，排除缺陷，再委托具有資質(zhì)的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)抽樣復(fù)檢。管材按照不同材料的要求進(jìn)行存放。

4.2 施工監(jiān)控測(cè)量控制

測(cè)量人員必須是持證上崗，測(cè)量設(shè)備應(yīng)在有效期內(nèi)。對(duì)污水管道沿線施工范圍內(nèi)的地下管線和地表等建筑物設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行監(jiān)控兩側(cè)。在施工過程中，為保證每個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)的準(zhǔn)確性，進(jìn)行三級(jí)復(fù)測(cè)，同時(shí)隨著施工的進(jìn)行應(yīng)對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校對(duì)，監(jiān)控量測(cè)的信息及時(shí)反饋指導(dǎo)施工，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行處理，做好測(cè)量記錄并保存好。

4.3 管道安裝質(zhì)量控制

根據(jù)不同的施工技術(shù)和不同污水管道材料，對(duì)有降水要求的工程提前進(jìn)行降水工作。在開槽施工中，做好放坡或支護(hù)工作，當(dāng)溝槽的深度大于3m時(shí)應(yīng)分層開挖，每層開挖深度不應(yīng)超過2m，支撐應(yīng)隨著開挖及時(shí)進(jìn)行安裝，并經(jīng)常進(jìn)行支撐檢查。采用機(jī)械開挖溝槽時(shí)，溝槽底應(yīng)預(yù)留200～300mm土層，人工繼續(xù)開挖到設(shè)計(jì)高程，地基不符合設(shè)計(jì)要求應(yīng)該進(jìn)行加固等措施進(jìn)行改良。在不開槽的管道安裝中，施工設(shè)備、輔助系統(tǒng)等安裝完成后，需要提前進(jìn)行試運(yùn)行操作和安全性檢測(cè)，合格后才能進(jìn)行后續(xù)掘進(jìn)工序。相關(guān)設(shè)備操作人員應(yīng)該經(jīng)過培訓(xùn)，持證上崗，在使用起重設(shè)備或者垂直運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行土方外運(yùn)時(shí)，應(yīng)該提前進(jìn)行其中荷載計(jì)算。暗挖施工所有使用的設(shè)備在施工中應(yīng)該進(jìn)行定期檢查。

4.4 閉水試驗(yàn)質(zhì)量控制

污水管道必須進(jìn)行閉水試驗(yàn)合格后方可投入使用。閉水試驗(yàn)在管道和檢查井外觀質(zhì)量驗(yàn)收合格后、為回填土?xí)r進(jìn)行，試驗(yàn)管段抽樣選取，帶井試驗(yàn)，每次試驗(yàn)不超過5個(gè)連續(xù)井段。在閉水試驗(yàn)開始后，觀測(cè)管道的滲水情況，同時(shí)不斷向試驗(yàn)污水管道內(nèi)補(bǔ)水，維持試驗(yàn)水頭的穩(wěn)定，觀測(cè)滲水情況的時(shí)間應(yīng)大于30分鐘。如果試驗(yàn)不合格，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行整改，然后再次進(jìn)行閉水試驗(yàn)，直到試驗(yàn)合格。

4.5 開槽施工回填質(zhì)量控制

污水管道在進(jìn)行閉水試驗(yàn)合格后應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行回填，清理雜物，在管頂500mm以下必須進(jìn)行人工分層回填，分層高度不得好過200mm。在溝槽基礎(chǔ)150～500mm之間宜采用中粗砂進(jìn)行回填壓實(shí)，超過的部分再用原土進(jìn)行回填壓實(shí)，避免管道出現(xiàn)變形、破裂等情況[7]。

5 結(jié)束語

市政污水管道是城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施之一，該工程關(guān)乎民生，也是加強(qiáng)城市環(huán)境保護(hù)、生態(tài)文明建設(shè)的一項(xiàng)重要工程。由于市政污水管網(wǎng)的施工屬于地下隱蔽工程，且較多集中分布于市區(qū)，施工環(huán)境較為復(fù)雜，受地下管線、交通、天氣等影響，因此應(yīng)該根據(jù)具體情況選擇不同的施工技術(shù)，然后做好各工序的質(zhì)量管理，提高工程質(zhì)量。

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