珠三角城市地区排水管道施工条件特点及典型条件下施工方法的推荐

马孝烈

摘 要：文章主要介绍常见的排水管道施工方法，阐述珠三角城市地区一般的施工条件特点并推荐在典型条件下的施工方法。

关键词：珠三角；施工条件；排水管道；施工方法

1 排水管道常见施工方法及特点

常见的排水管道施工方法大致分为：放坡开挖、支护开挖、顶管、定向钻进等。

1.1 放坡开挖施工及特点

放坡开挖在场地条件允许的情况下是最常用的施工方法。

放坡开挖的特点：（1）优点：a.一般情况下，放坡开挖的施工速度较快；b.管道铺设的高程、位置比较精确；c.地基处理灵活，并能灵活采用不同的管道基础形式。（2）缺点：a.施工占地比较大，在管道邻近有建筑物的情况下，征地拆迁量大；b.一般需要较大范围的进行围蔽施工，对城市交通、城市景观等有较大的负面影响；c.土方量较大，对环境影响大。

1.2 支护开挖及特点

（1）常见支护形式：常见的支护形式有木支撑、钢板桩支撑、槽钢支撑。（2）支护开挖的特点：支护开挖的大部分特点与放坡开挖一致，与放坡开挖比较的优缺点如下：优点：a.开挖范围较少，施工占地较小；b.开挖的土方量较小；c.可以用在软土或者地下水位高的条件下；缺点：a.施工措施费用高；b.一般情况下，施工速度较开挖施工慢。

1.3 顶管施工及特点

（1）顶管施工原理：顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中。（2）顶管的分类：按顶管机的类型分：手掘式人工顶管、挤压顶管、水射流顶管和机械顶管（泥水式、泥浆式、土压式、岩石式）。（3）顶管施工的特点。优点：a.顶管施工的最大优点就是不需要明挖（井除外），施工占地范围小，征地拆迁量小；b.土方工程量小，对城市环境污染小；c.不需大面积破除及恢复城市路面，对交通影响小；缺点：a.一般情况下，顶管施工的速度比开挖施工慢；b.施工技术、机械设备复杂；c.对管道基础的处理比较复杂和困难；d.一般情况下，顶管施工的建安费较高。

1.4 水平定向钻施工及特点

（1）水平定向钻施工原理。水平定向钻首先按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔，然后将导向孔进行来回扩孔，扩孔完成后将待铺管材沿着扩大了的导向孔进行拖拉，最终完成管线穿越工作。（2）水平定向钻的特点。优点：a.对地上功能影响小；b.在建筑密集区比开挖施工容易实施；c.土方量少，有利于环境保护。d.征地、拆迁少。缺点：a.施工质量控制较难；b.施工及管材费用较高；c.在岩石土中施工难以施工。

2 影响管道施工选择的主要因素

影响管道施工方法选择的因素很多，其中主要因素有：地面性质、离建筑物的距离、地质条件、管材种类、管道直径等。

（1）地面性质。当地面未硬化时，可以选用放坡开挖，当地面为硬化地面，尤其是道路路面时，一般比较适合采用支护开挖、顶管或者定向钻进。（2）离建筑物的距离。当施工管道离建筑物较远时，一般可以选用放坡开挖，当离建筑物较近时一般比较适合采用支护开挖、或者非开挖施工。（3）地质条件。当地质条件较好适合采用放坡开挖，当地质条件为淤泥等不良地基时，则适合采用支护开挖、顶管或者定向钻进。（4）管材类型。开挖施工可以选用的各种管材，而顶管通常只合适选用刚性管材，而定向钻一般只适合选用柔性管材。（5）管径直径。顶管通常只适合于直径DN400以上的管道（人工顶管DN1000以上），目前定向钻一般可以施工的管道直径为DN700以下。

3 珠三角城市排水管道施工条件特點

珠江三角洲地区是广东省最发达的地区，属于冲积平原，所以珠三角城市地区有一些共同的特点，主要如下：（1）珠三角城市大部分老城区建筑密集，街道狭窄；（2）新城区一般道路较宽，建筑密度相对较低，而且绿化面积比较大；（3）城区市政管线繁多，铺设密集；（4）大部分城市沿海地区，地下水位高；（5）城区除了少部分靠近丘陵的地方，大部分地方地质条件差，管道铺设通常遇到软土、淤泥或者流砂等地质条件，部分地区的淤泥层厚度达到10米以上。

4 几种典型条件下的推荐施工方法

4.1 老城区管道施工

（1）施工条件。这种情况通常在老城区排水系统雨污分流改造工程中遇到。老城区建筑密集，街道狭窄，现状市政管线众多，通常管道是铺设在狭窄的路面下。（2）施工方法。老城区的施工方法推荐如下：a.支护开挖。在上述条件下，选择放坡开挖已不太可能。若选择支护开挖，则不宜采用钢板桩支护，因为现在钢板桩在压桩过程会有强烈的震动，很容易对紧靠路边的老旧建筑产生影响。这些建筑容易产生裂缝，这样赔偿费用就会非常昂贵。作者推荐采用槽钢支护开挖，因为槽钢通常可以由挖掘机静压，这样对紧靠路边的老旧建筑产生的影响较小。但槽钢支护一般只适合管道埋深较小（一般≤2.5m）的管道施工。当然槽钢支护也需要离建筑物有足够的安全距离。b.水平定向钻施工。水平定向钻相对于顶管施工，不需要建造大口径的工作井，这样在很多狭窄的街道中相对容易实施。近几年在老城区的管道施工中，水平定向钻是常见的施工方法之一，例如，中山市老城区的雨污分流工程就大量采用水平定向钻施工。

4.2 一般建成区管道施工

这种区域往往由于规划的年代在上世纪末，大部分也没有专用污水管道，所以也常需要实施雨污分流工程。

（1）施工条件。一般建城区道路比老城区宽敞，（绿化带、人行道也较宽），建筑物离道路边线距离较大，市政管线布置也比较规则。（2）施工方法。一般建成区的推荐施工方法如下：a.支护开挖。在建成区施工，由于路面、设施已经建成，所以不适合采用大面积的放坡开挖施工。采用支护开挖施工，可以根据管道埋深、地质情况、地下水位等选择采用槽钢支护开挖或者钢板桩支护开挖。一般管道埋深≤2.5m而且地下水位在管底以下时，推荐采用槽钢支护。管道埋深>2.5m或者地下水位高于管底时，推荐采用钢板桩支护。b.顶管施工。顶管施工对路面破坏少，对交通影响小且对建筑物的影响也较小，顶管施工在一般建成区施工时也是较为常见的施工方法。相比水平定向钻，顶管施工的管道位置控制更精确，适用的地质条件更加广泛，而且施工工艺更加成熟，所以在非开挖施工方法中推荐采用顶管施工。（3）未建成区管道施工。未建成区一般是新规划而未建设的区域，污水管道和道路等市政基础设施同时建设。a.施工条件。未建成区的管道施工一般相对前两种施工条件较好，一般有足够的排水管道施工位置，而且路面、地面设施未建设，沿线的建筑物少。b.施工方法。在未建成区的排水管道施工方法选择相对灵活，可以根据地质条件、地下水位、管道埋深等选择施工方便、工程造价低的施工方法。一般情况下推荐放坡开挖施工，因为放坡开挖施工速度快，施工措施费用低。当地质条件较差和地下水位比管底高时，为避免开挖土方量太大和施工排水费用过高，可以选择支护开挖。

5 结束语

珠三角城市地区有一些的共同点，其排水管道的施工方法的选择有一定规律可循，文章简要地对常见的施工方法进行梳理及推荐。

参考文献

[1]北京市政建设集团责任有限公司.给水排水管道工程施工及验收规范[S].

[2]上海市政工程设计研究总院.顶管工程设计与施工[S].

[3]北京市非开挖技术协会.地下管线非开挖铺设工程施工及验收技术规程[S].