市政排水管道施工、损坏与检测方法

汪菲茜

（上海吴淞市政建设有限公司，上海201900）

1 引言

排水管道施工、检测、开槽施工，一般包括以下工序：测量放线，根据设计图纸的内容，在地面上确定管道及有关地物的实际位置；沟槽开挖，包括土方挖掘和运输，排水以及管道基础处理等作业项目；管道安装，包括下管和稳管、检查井砌筑以及管道接口，管道接口的质量是排水管道质量好坏的重要环节；沟槽回填，包括沟槽土方回填、分层夯实、场地清理等。

2 开槽埋管施工技术

2.1 施放管道节点：先根据管道起点、终点和转折点的设计坐标计算出这些点与附近控制点和固定建筑物之间的关系然后根据这些关系，把这些点用桩固定在地面上。在标定管道起点、终点和转折点之前，首先要了解设计管道的走向和已有控制点的分布情况，并结合实际地形考虑上述每一个点的具体方位。

2.2 中线测量：当管道的中线位置在地面上确定以后，即开始量距和测定转折角的工作。沿管道走向每量一定长度钉一桩，称为里程桩。以上各里程桩不应设在管道中线上，应固定在沟边线外的同一侧，以防管道开槽时里程桩被挖除。

2.3 纵断面的水准测量：是测出管中线上各里程桩和加桩部位的地面高程。在开挖前复测地面高程是否和设计相符，开挖后，施测沟底高程是否达到图纸要求安装后，测定管顶高程作为竣工的原始资料之一。

3 保证纵断面水准测量的精度

沿管道方向每隔一定距离（300-1000m）有一个水准基点，以便校核高程数据。若原有的国家水准点密度不够，一般就在国家水准点之间做四等水准测量，加设水准点。

高程控制施工中管沟纵断面的高程控制，可采用里程桩标出挖深和立坡度板的方式解决，在沿线里程桩上标注桩号和挖深。也有的当沟槽挖至一定深度时，在里程桩位置设立横跨沟槽的坡度板，坡度板可直接埋设在地面上，并用仪器校测管中线，在各个坡度板上用小钉标定其位置，并在坡度板上做出高程标记，标明挖深。利用坡度板施工时，应经常检查管道坡度板有无移位的迹象。

4 沟槽开挖

4.1 沟槽的开挖断面

沟槽的开挖断面应考虑管道结构的施工方便，确保工程质量和安全，具有一定强度和稳定性。同时也应考虑少挖方、少占地、经济合理的原则。在了解开挖地段的土壤性质及地下水位情况后，可结合管径大小，埋管深度，施工季节地下水情况，施工现场及沟槽附近地上、地下构筑物的位置因素来选择开挖方法，并合理确定沟槽开挖断面。常采用的沟槽断面形式有直槽、梯形槽、混合槽等（当有两条或多条管道共同埋没时，还需采用联合槽。见图4.1。）

沟槽开挖施工方法，沟槽开挖有人工挖土和机械开挖两种施工方法。①人工开挖：在小管径、土方量少或施工现场狭窄，地下障碍物多不易采用机械挖土或深槽作业时，底槽需支撑无法采用机械挖土时，通常采用人工挖土。人工挖土主要施工工序为放线、开挖、修坡、清底等。沟槽开挖需按开挖断面在施工现场施放开挖边线。槽深在1.0m以内的沟槽，人工挖土与沟槽内出土结合在一起进行；较深的沟槽，分层开挖，利用层间留台人工倒土出土。②机械开挖：机械挖土目前使用的机械主要有推土机、挖土机、装载机等。机械挖土的特点是效率高、速度快、占用工期少。为了充分发挥机械施工的特点，提高机械利用率，保证安全生产，施工前的准备工作应做细，并合理选择施工机械。

无论是人工挖土还是机械开挖，管沟应以设计管底标高为依据。要确保施工过程中沟底土壤不被扰动，不被水浸泡，不受冰冻，不遭污染。

4.2 沟壁支撑

支撑结构的作用是在沟槽挖土期间挡土、挡水，保证沟槽开挖安全顺利地进行，并在沟槽施工期间不对相邻的建筑物、道路和地下管线等产生危害。沟槽支撑与否应根据土质、地下水情况、槽深、槽宽、开挖方法、排水方法、地面荷载等因素确定。以下情况需要考虑采用支撑：①施工现场狭窄而沟槽土质较差，深度较大时。②开挖直槽，上层地下水较多，槽深超过1.5m，并采用表面排水方法时；③沟槽土质松软有坍塌的可能，或需晾槽时间较长时，应根据具体情况考虑支撑。④沟槽槽边与地上建筑物的距离小于槽深时，应根据情况考虑支撑。⑤构筑物的基坑、施工操作工作坑为减少占地采用临时的基坑维护措施，如顶管工作坑内支撑，基坑的护壁支撑等。

沟槽支撑的结构形式：支撑结构应牢固可靠，必须进行强度和稳定性计算和校核，应便于支设和拆除及后续工序的操作。支撑材料要求质地和尺寸合格，保证施工安全，应在保证安全的前提下，节约用料。①横撑见图，即撑板挡土板水平放置，然后沟两侧同时对称竖立方木再以撑木顶牢。横撑用于土质较好，地下水量较少处。横撑安设容易，但拆除时不大安全。②竖撑见图，即撑板挡土板垂直立放，然后每侧上下各放置方木，再用撑木顶牢。竖撑用于土质较差，地下水较多或有流沙的情况。横撑、竖撑根据所使用的材料可分为木板撑、钢木混合的木板工字钢支撑等形式。③板桩，将板桩垂直打入槽底一定深度增加支撑强度，抵抗上压力，防止地下水及松土渗入，起到围护作用。板桩多用于地下水严重，并有流沙的情况。板桩根据所用材料可分为木板桩、钢板桩以及钢筋混凝土板桩。

5 排水管道的损坏、检测

埋设在地下的排水管道常常因为材料质量、施工质量、腐蚀、地基处理不当、交通动荷载、地基沉陷等种种原因而导致管道接口错位、脱节，管体裂缝、破损、检查井井体渗水等结构性损伤，在地下水位较低的地区易造成污水外渗，在地下水位较高的地区，地下水会从管道不严密处渗入。地下水渗入更严重的后果是管道周围的土体回填材料会随地下水从管道的不严密处进入排水管道，从而逐步淘空管道周围的土体形成空洞，如果管体有结构性损伤，如裂缝等，或者当管道承受外荷载的能力不够时，特别是一些柔性管材，一旦失去周围土体的支撑，管道会很快被压垮。

5.1 检测概述

管道内窥检测可分为排水管道功能性检测和排水管道结构性检测两大类：1）排水管道功能性检测。主要是以检查管道排水功能为目的。一般检测管道的有效过水断面，并将管道实际过流量与设计流量进行比较，以确定管道的功能性状况。对于这类检测出来的问题一般可通过日常养护等手段进行解决。2）排水管道结构性检测。主要是以检查管道材料结构现状为目的。这类检测主要是了解管道的结构现状以及连接状况，通过综合评估后确定管道对地下水资源及市政设施是否带来影响。对于这类结构性问题，被检测出来后一般需要通过修复的手段来解决。

5.2 检测使用的设备

管道内窥检测可分为内窥摄像检测，内窥声纳检测两大类：1）内窥摄像检测，主要是通过闭路电视录像的形式，使用摄像设备进入排水管道将影像数据传输至控制电脑后进行数据分析的检测。这类检测可全面了解管道内部结构状况。检测前需要将管道内壁进行预清洗，以便清楚地了解管道内壁的情况。其不足之处在于检测时管道中水位需临时降低，对于检测高水位运行的排水管网来说需要临时做一些辅助工作如临时调水、封堵等。2）内窥声纳检测时，主要是通过声纳设备以水为介质对管道内壁进行扫描，扫描结果以专业计算机进行处理得出管道内壁的过水状况。这类检测用于了解管道内部纵断面的过水面积，从而检测管道功能性病态。其优势在于可不断流进行检测。不足之处在于其仅能检测液面以下的管道状况，但不能检测管道一般的结构性问题。

[1]颜纯文，蒋国盛，叶建良,非开挖铺设地下管线工程技术,上海科学技术出版社，2005

[2]刑丽贞.给排水管道设计与施工,北京化学工业出版社，2004