市政道路和雨污水管道施工技術(shù)與質(zhì)量控制分析

夏曉光

（中交基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)集團(tuán)有限公司，北京 100101）

1 市政道路和雨污水管道施工技術(shù)

1.1 施工排水

市政管道在開槽施工過程中容易遇到地下水，如果水沿著溝槽側(cè)邊及底部滲入溝槽內(nèi)，會(huì)破壞整體的施工環(huán)境，更有甚者出現(xiàn)溝槽側(cè)邊土體坍塌，地基的整體承重能力減弱。在雨污水管道施工之前，可以采用明溝排水方法，將影響施工的地下水、流入溝槽內(nèi)的地表水及雨水予以排除。采取明溝排水法還需要將溝槽開挖到距離地下水位稍近的位置，然后修建集水井、安裝排水泵；再繼續(xù)將溝槽挖到地下水位之下，通過在溝槽中心線位置開挖排水溝的方式讓地下水滲入排水溝；然后在排水溝兩側(cè)挖土，將地下水位降到距離槽底一定深度的位置，從上往下挖，地下水可通過排水溝流向集水井，從而解決施工排水問題，避免地基承載能力受到影響。

1.2 溝槽開挖

通過排水處理將地下水位降低到一定的深度，可以方便后續(xù)的溝槽開挖施工。在溝槽開挖時(shí)，要注意溝槽斷面形式的選擇，科學(xué)確定溝槽斷面尺寸，做好溝槽土方開挖與地基處理等工序。

1.2.1 選擇溝槽斷面形式

科學(xué)合理選擇溝槽斷面形式有利于施工順利有序開展，選擇溝槽斷面形式，要先分析施工現(xiàn)場(chǎng)的具體環(huán)境、地下水情況、管道埋藏的深度、管道的斷面尺寸等因素，本文主要以梯形槽斷面形式為例，通過式（1）計(jì)算溝槽斷面各部位的尺寸：

式中，W下為溝槽下底寬度，cm；B為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)寬度，cm；b為工作面寬度，cm。b根據(jù)管道斷面尺寸以及施工方法確定，通常不超過80 cm。通常情況下，道結(jié)構(gòu)寬度不同，每側(cè)工作面寬度所使用管道材料不同，寬度也會(huì)不同。當(dāng)管道結(jié)構(gòu)寬度為20~60 cm時(shí)，溝槽底部每側(cè)工作面不同材料管道的寬度分別是：混凝土管道40 cm、新型塑料管20 cm、金屬管道與磚溝30 cm；當(dāng)管道結(jié)構(gòu)寬度為60~100 cm時(shí)，每側(cè)工作面不同材料管道的寬度分別是：混凝土管道50 cm、新型塑料管30 cm、金屬管道或磚溝40 cm；當(dāng)管道結(jié)構(gòu)寬度為100~150 cm時(shí)，每側(cè)工作面不同材料管道的寬度分別是：混凝土管道60 cm、新型塑料管30 cm、金屬管道或磚溝60 cm；當(dāng)管道結(jié)構(gòu)寬度為150~250 cm時(shí)，每側(cè)工作面不同材料管道的寬度分別為：混凝土管道80 cm、新型塑料管30 cm、金屬管道或磚溝80 cm。

1.2.2 確定溝槽開挖深度

溝槽開挖深度通常受管道縱斷面設(shè)計(jì)的影響。通過式（2）可計(jì)算得出：

式中，H為溝槽開挖深度，cm；H1為管道設(shè)計(jì)埋設(shè)深度，cm；h1為管道基礎(chǔ)厚度，cm；l1為管座的厚度，cm；t為管壁的厚度，cm。

1.2.3 確定溝槽上口的寬度

溝槽上口的寬度計(jì)算公式為：

式中，W上為溝槽的上口寬度；n為溝槽槽壁邊坡率。已知溝槽下底的寬度以及溝槽開挖深度能夠計(jì)算出溝槽的上口寬度[1]。

1.2.4 溝槽土方開挖

在溝槽土方開挖前，應(yīng)當(dāng)做好準(zhǔn)備工作，建立臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，通常情況下，臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在固定建筑物上，使用前要反復(fù)校驗(yàn)測(cè)量。同時(shí)，測(cè)設(shè)溝槽邊線，并采用白灰放線，方便后續(xù)開槽。根據(jù)測(cè)設(shè)的管道中心線，在溝槽兩邊埋設(shè)固定的中線樁，以便更好地控制管道平面位置。土方開挖時(shí)，機(jī)械操作期間兩臺(tái)挖土機(jī)的間距應(yīng)控制在10 m以上，人工操作期間兩人的間距控制在2.5 m以上。從上而下依次進(jìn)行土方開挖，杜絕掏洞以及逆坡挖土操作。挖出的土要堆放在溝槽的一側(cè)，位置距離槽邊大于1 m，堆土高度控制在1.5 m以內(nèi)，這樣可以方便排管以及保持溝槽叉臂的穩(wěn)定性。土方開挖不能超挖，避免對(duì)整體地基造成影響。

1.2.5 地基處理

為了保證地基的穩(wěn)定性，避免地基沉降，需要對(duì)地基進(jìn)行處理，可以采用換土墊層、碾壓與夯實(shí)、住漿液加固等方法，以提高地基的抗剪強(qiáng)度，方便后續(xù)雨污水管道施工。

1.3 溝槽支撐

溝槽支撐的目的是防止溝槽土壁坍塌，一般采用木材或鋼材作為支撐材料。在進(jìn)行溝槽支撐操作時(shí)，要從施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)、地下水情況、溝槽開挖深度、溝槽上口的寬度等方面進(jìn)行考量。在溝槽土質(zhì)量較差、開挖深度較深時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行溝槽支撐，這樣可以減少開挖量，避免對(duì)地基造成不良影響。支撐溝槽時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用質(zhì)量可靠、結(jié)構(gòu)牢固、尺寸適宜的支撐材料。可以采取工具式鋼支撐，既方便前期支設(shè)，又方便后續(xù)拆除，不會(huì)對(duì)整個(gè)施工工序造成影響。溝槽的支撐方式主要有橫撐、豎撐、板樁撐3種，溝槽支撐方式要根據(jù)具體的施工環(huán)境進(jìn)行選擇，板樁撐方式最為常用，因?yàn)槠渚哂休^強(qiáng)的安全性。對(duì)于施工條件較好、地下水豐富、溝槽開挖深度較深的地方可以采用板樁撐溝槽支撐方式。板樁撐包括鋼板樁與木板樁，木板樁支撐的木板長(zhǎng)度為2~6 m，寬度為0.2~0.3 m，厚度通常為5 cm，允許偏差控制在2 cm之內(nèi)[2]。

1.4 雨污水管道鋪設(shè)與安裝

1.4.1 排管

所謂排管，就是在檢查完溝槽及管材質(zhì)量之后，將管道按照長(zhǎng)排堆放的形式鋪設(shè)在槽溝堆土的相對(duì)面。排管時(shí)，管道與溝槽邊緣的直線距離應(yīng)超過0.5 m，管道的排管用量根據(jù)去除沿線檢查井等構(gòu)筑物所占的長(zhǎng)度確定。不管是壓力流管道排管還是重力流管道排管，對(duì)于承插接口的管道，都應(yīng)當(dāng)使承插口沿著水流方向排列，以緩解水流對(duì)接口填料的沖刷，防止出現(xiàn)接口漏水。

1.4.2 下管

排管處理完成后，應(yīng)對(duì)管節(jié)、管件的位置進(jìn)行核對(duì)，無誤后方可下管。下管可以采用撬棍壓繩下管方式。

1.4.3 管道鋪設(shè)

我國的市政道路和雨污水管道通常屬于重力流管道，可以按照四合一法、墊塊法等方式進(jìn)行鋪設(shè)。具體方式要綜合管道的種類、管徑大小、管道接口方式等因素進(jìn)行選擇。四合一法通常用于管徑小于50 cm的管道安裝。所謂“四合一”，是將混凝土平基、穩(wěn)管、管座、抹帶4道工序合在一起施工。流程為：驗(yàn)槽→支?！鹿堋殴堋暮弦皇┕ぁB(yǎng)護(hù)。采用四合一方法的施工效率高，管道安裝整體性良好。雨污水管道通常采用混凝土管與鋼筋混凝土管，接口形式主要有3種：剛性、柔性、半柔半剛性，3種方式各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。在地基不均勻、沉陷程度較輕的市政道路地段可以采用半柔半剛性接口，如果沉陷程度較為嚴(yán)重，則采用柔性接口。在管道連接之前，要將管道上的雜質(zhì)、塵土及其他污物都清理干凈，將管道承插在一起，啟用焊機(jī)電源進(jìn)行焊接，焊接結(jié)束后檢查焊接口，確保管道焊接質(zhì)量。

1.5 雨污水管道閉水實(shí)驗(yàn)

在管道鋪設(shè)完成之后，應(yīng)進(jìn)行閉水試驗(yàn)，檢驗(yàn)管道是否存在滲漏問題。閉水試驗(yàn)可以分為注水浸沒與閉水試驗(yàn)兩部分。注水井內(nèi)的水位高度應(yīng)位于管道最高點(diǎn)位上方超過2 m的位置，注水超過24 h，檢查管道有無滲漏情況。閉水試驗(yàn)：（1）在上游第一個(gè)檢查井內(nèi)側(cè)水面處設(shè)置紅色基準(zhǔn)線，計(jì)時(shí)30 min，水位隨降隨補(bǔ)，并計(jì)算出這30 min內(nèi)總共的補(bǔ)水總量。（2）查看檢查井、管道接頭、管道區(qū)段是否存在滲水現(xiàn)象，如果不存在滲漏，即為管道敷設(shè)合格。（3）計(jì)算出實(shí)測(cè)滲水量，如果滲水量不超過規(guī)范允許的滲水量即為合格[3]。

1.6 檢查井砌筑

檢查井砌筑應(yīng)設(shè)置在管道的交匯處、轉(zhuǎn)彎處、坡度變化處，并按要求設(shè)置流槽或者沉泥室，檢查井施工按照以下工藝依次進(jìn)行：測(cè)量放線→土方開挖→基槽驗(yàn)收→混凝土墊層→鋼筋綁扎→模板安裝→混凝土澆筑→安裝井蓋。檢查井的井蓋要與路面持平，允許偏差為0.5 cm，如果設(shè)置在綠化帶內(nèi)，要高出土壤表面0.5 m。井口的周圍向外做護(hù)坡，坡度為0.02。

1.7 溝槽回填

在雨污水管道施工完成之后，要采取溝槽回填措施，方便地面交通恢復(fù)正常。在溝槽回填時(shí)要注意回填土的土質(zhì)含水量、壓實(shí)后的厚度、夯實(shí)方法及工具等。溝槽回填的步驟是：還土→攤平→夯實(shí)→檢查。還土最好是采用溝槽原土，每換一層土都需進(jìn)行攤平處理。根據(jù)夯實(shí)機(jī)具的不同，每層土虛鋪厚度也不同：采用輕型壓實(shí)設(shè)備，虛鋪厚度為20~25 cm；如果壓實(shí)工具為壓路機(jī)，虛鋪厚度控制在20~30 cm。

2 市政道路和雨污水管道質(zhì)量控制的措施

2.1 做好施工前準(zhǔn)備

為保證工程質(zhì)量，要做好工程施工前準(zhǔn)備，具體包括施工人員配置、施工材料采購、施工前土質(zhì)檢測(cè)、管道設(shè)計(jì)圖等多個(gè)方面。施工材料要符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，可以優(yōu)先考慮購買復(fù)合管材。建立施工質(zhì)量保證體系，實(shí)施質(zhì)量終身負(fù)責(zé)制，以提升施工人員的安全意識(shí)與質(zhì)量意識(shí)。科學(xué)制作管道設(shè)計(jì)圖，在設(shè)計(jì)圖上詳細(xì)標(biāo)注管道的尺寸、規(guī)格等信息，為工程順利有序開展提供保障。在施工現(xiàn)場(chǎng)還應(yīng)當(dāng)設(shè)置安全警示標(biāo)語，作業(yè)時(shí)要佩戴安全帽，非施工作業(yè)人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

2.2 明確雨污水工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

雨污水建設(shè)工程中，需注意以下幾方面：（1）明確雨水管道的位置，當(dāng)機(jī)動(dòng)車車道的寬度≤24 m時(shí)，雨水管道的位置可以設(shè)置在車道以下的區(qū)域，當(dāng)機(jī)動(dòng)車車道的寬度＞24 m時(shí)，可以根據(jù)人行道與非機(jī)動(dòng)車道是否分離合理設(shè)置雨水管道位置，如果人行道與非機(jī)動(dòng)車道分離，可以將管道安裝在非機(jī)動(dòng)車道的內(nèi)側(cè)。（2）在溝槽開挖之前，要仔細(xì)研究設(shè)計(jì)圖，掌握施工工地的土壤質(zhì)量情況、地面交通情況，科學(xué)選擇溝槽的開挖斷面、開挖方法以及支撐方法等，不能破壞溝槽底部的土壤結(jié)構(gòu)，如果出現(xiàn)超挖情況，要用碎石回填。（3）為了保證管道安裝的質(zhì)量，澆筑的混凝土強(qiáng)度應(yīng)大于5 MPa，管材的表面不能有損壞、麻面、裂紋等，溝槽內(nèi)不能有雜物。（4）砌筑檢查井時(shí)，要等混凝土凝結(jié)后進(jìn)行排水施工，混凝土振搗要具備較強(qiáng)的密實(shí)度，檢查井內(nèi)溜槽平順無雜物，井蓋安裝保持平穩(wěn)。在溝槽回填之前要做好管道清潔，以此保證市政道路和雨污水管道施工質(zhì)量。

3 結(jié)語

市政道路和雨污水管道是城市建設(shè)中不可替代的重要基礎(chǔ)設(shè)施。在市政道路和雨污水管道施工過程中，要采取先進(jìn)的施工技術(shù)，嚴(yán)格把控施工質(zhì)量，建立健全施工安全體系，提高工程建設(shè)質(zhì)量，提高項(xiàng)目建設(shè)的綜合效益。