市政工程地下管线施工管理与技术浅析

韩小珍

（成武县市政园林环卫综合服务中心，山东 菏泽 274200)

0 引言

随着城市的发展，地下管线建设逐渐复杂，各种管线交叠，带来了更大的建设难度与维护难度，且很多市政工程地下管线在施工进程中会受到以前铺设的各种管线的影响，阻碍了工程的顺利推进，故而探索更加有效、先进的地下管线施工管理和施工技术已经势在必行。

1 市政工程地下管线施工管理

市政工程地下管线施工管理涉及施工的准备、施工材料的管理、管线施工过程控制、构建监管机构等方面。

1.1 施工准备

有效的施工准备可提升地下管线施工技术的应用效果，主要包括以下几点：

（1）要求市政工程项目组组织施工团队、监理团队、设计团队等进入工程施工场地进行实地勘察。一方面进行管线分布图设计；另一方面则标记管线铺设位置存在的各种障碍物，避免障碍物对管线铺设造成影响。

（2）要求在施工准备阶段，向规划部门报批，向路政或公路主管部门提供施工作业计划并获得相关部门的同意施工证件，以免施工过程中出现各有关部门协调不畅、施工被阻、耽误施工时间等情况，确保地下管线施工的持续性与稳定性[1]。

（3）要求查阅市政工程的各项施工资料（如施工成本投入、施工起始时间、施工团队的综合水平等），整合资料之后再进行地勘结果分析，并确定最终施工方案，避免在施工过程中因政策或者规划变化导致工程变更、成本增加。

1.2 加强施工材料管理

施工材料质量直接关系着整体的施工质量，在进行施工材料管理时，应把握以下几点：（1）选择实力强、信誉好的厂家进购材料，并达成长期合作意向；（2）保证运输过程、进场过程、存储过程不会因外界因素而造成材料损坏，保证其使用性能；（3）根据市政工程地下管线施工进度、计划与方案等制定材料管理方案，避免材料出现冗余与不足等问题，减少不必要的成本投入。

1.3 加强管线施工过程控制

按照市政工程的实际情况构建对应的管理制度，并切实按照管理制度推进各项管理工作；此外，还需注重对管理制度的补充与完善，使其发挥出更大的效用；加强质量管控。一方面需在材料进购、运输、使用方面加强全方面、全过程管控；另一方面注重提升施工团队的施工素养，确保其能够按照施工计划与施工方案来推进各项施工操作，确保地下管线铺设不会因人为因素受到损害。

1.4 构建监管机构

构建监管机构对地下管线工程的各个细节加以监管。（1）细致检查各个位置的管道敷设情况，及时发现管道可能存在的变形与位移情况，这样能关注地下水对地基、管道产生的影响，采取应对措施，避免管道出现拱起与下沉等问题。（2）重复检查地下管道漏水、渗水等区域，很多区域的漏水、渗水问题难以直接观察到，可选择进行对应的试验，在重复试验之下确定漏水、渗水频发或易发位置，从而制定对应的解决措施。（3）要求引入各种信息化监管设备，直接连接终端设备与控制中心，让施工与管理人员能够第一时间发现潜在的施工问题，并及时确定问题源头，制定对应的解决措施，减少问题的解决时间，避免损失的进一步扩大。

2 市政工程地下管线施工技术

市政工程地下管线施工技术包括沟槽开挖、管沟开挖、管道基础施工、管道铺设、管道安装、井室砌筑、支撑体系施工、闭水试验和沟槽回填等技术。

2.1 沟槽开挖

沟槽开挖是施工阶段的重要工作，其直接影响着后续管线施工质量与效率。

（1）相关计算。引入公式：

式中:

V——沟槽土方挖掘量；

a——基础垫层宽度；

c——工作面；

k——放坡系数；

h——槽深度；

l——地槽长度。

包括三种情况：1）在概算时，求清单工程量，只考虑所挖沟槽的土方量，这与构造物垫层基础有关。如：V=ahl，即此时不考虑放坡量和工作面宽度；2）在定额（报价）工程量的计算时，定额计价或综合单价分析计算时，按定额时的规则计算，此时按V=（a+2c+kh）hl求解，即此时要考虑放坡量和工作面宽度；3）施工实际的工程量计算时，则要看现场的施工工艺，工作面宽度可能不是设计值，如果是有支护开挖，就不用计算放坡量。即此时不确定是否要算放坡量和工作面宽度。

（2）若是沟槽开挖深度超过5m，或虽未超过5m但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑（构筑）物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程，要求编制安全专项施工方案，递交专家组审核，在专家组审核通过之后方可施工；在施工操作区域，应构建封闭围挡、截水排水设施、边坡护壁稳定装置、监控装置、上下安全通道、现场临时用电、起重机械等安全设施；同时需注意的是，在布置安全设施时，应确保不会对整体的管线施工造成影响；最后还需规划布置好给排水装置，避免在沟槽开挖进程中遭到水泡。

（3）在沟槽开挖时详细了解地下水、土质等基本情况，明确地下管线的位置、走向、深度，必要时加装护栏；同时，需进行技术交底，包括施工注意事项、操作方法、安全设施、危险源等；要求在沟槽0.8m以内不准停放车辆或者堆积材料；在挖土时自上而下，根据土质情况放坡、支护；在开挖时，要求保证沟槽底部平整，清除凸起、松散的石块，铺上一层砂垫层；若是在开挖时遇到淤泥、松软土质等不良地基，应在征得设计单位、业主同意后，以灰土垫层、碎石垫层等方式来换填土，最后再加设支模浇筑混凝土垫层、砂垫层；在沟槽成型后，需按照固定的流程进行验槽，保证其操作宽度、承载力达到施工要求，并记录好各项数据，验收合格之后，进入下一道工序。

2.2 管沟开挖

做好各项准备工作之后，开始管沟开挖，一般包括以下两种开挖方式：

（1）机械开挖。在进行管沟机械开挖时，需根据市政工程规模、开挖深度、地下水情况、地质、运距、工期要求以及各项机械的特点来选择适宜的开挖工具，常用器械包括装载机、挖掘机、铲运机、推土机等。推土机主要用于短距离移挖筑填，回填基坑（槽）、管沟并压实，且通常会配合挖土机进行平整、集中土方、清理场地、修路开道；铲运机用于开挖大型基坑（槽）、管沟、填筑路基等，但是在沼泽、冻土带、砾石层等特殊地形下不宜选择该种机械；挖掘机主要用于工作面狭小且较深的大型管沟和基槽路堑，包括侧向装土法与后方装土法等作业方式。需根据地形条件来选择适宜的机械，如此才可达到更好的开挖效果。

（2）人工开挖。机械无法进入只能采用人工开挖，需把握以下要点：1）需明确开挖长度、开挖断面，安排合适的人员，携带适宜的设备进行开挖；2）需严格控制好管沟宽度、高程，保证管沟底部土体免遭破坏；3）人工开挖厚度适宜用于20~30cm厚度，目的是减小对基础原状土的扰动，不改变原土的特性；在超过30cm之后，就应安排相应的机械辅助开挖。

2.3 管道基础施工

（1）根据市政工程的基本特征，选择适宜的铺设管道，主要包括以下几种：1）球墨铸铁管:大部分城市所用的皆是该种管道，其对比铸铁管，可承担更大的压力；2）PE管:PE管即尼龙管，其强度更高，适用范围更广；3）钢塑管:钢塑管包括两种：内涂塑钢管、钢塑复合管，前者是镀锌钢管内涂一层塑料，后者是PPR管内衬的钢板，虽然造价更贵，但是更加卫生。

（2）针对管道本身的基础属性，在管道铺设时，选择位置时可直接置于原土层之上，若是有特殊情况，需重新设计方案。比如若是管线需穿越地下水域或者河道，应避免管道可能受到的辐射，除了选择防水质地更好的材料之外，还需清除原土层，并将砂石以3:7的比例来完成后续的分层填筑以及夯实工作，以此来达到相应的设计强度，使其满足管线铺设所需。

2.4 管道铺设

（1）地下管道铺设的基本原则是在保证其基础使用性能的基础上，不影响交通与市容，包括地沟敷设、直埋敷设、套管敷设和隧道敷设等多种方式，应根据市政工程特征、施工场地地下状况进行地下管线设计，再结合市政工程施工图纸来采购与安放各种构件与辅助设施，确保管道铺设与市政工程同步进行。

（2）为保证管道铺设的连续性、准确性，应对各个阶段所用的管道展开数据测量以及编号处理，以中心线对称法来全过程控制管道铺设过程；同时，需注意的是，在管道铺设时，应根据市政工程的根本要求来选择铺设深度，例如行车道下的管线覆土深度不宜小于0.70m；而若是位于行车道或耕地下时，应适当加深，且不宜小于1.0m。

（3）管道铺设应按照从低至高的顺序来展开，若是在管道铺设过程中出现意外情况，应封堵住管口，如此可避免异物进入，减少后续的维护保养量，便于后续继续施工。当然，需尽量避免中途施工；为避免出现比较严重的铺设误差，需通过水准仪、经纬仪等设备来测量各个阶段管道的安装位置，对其加以调整，避免出现误差。

2.5 管道安装

（1）引入西戈三维管线管理系统，其是基于CGCUBEGIS平台上开发的一个专门针对三维地下综合管线的管理系统软件，结合地理信息系统（GIS）技术、数据库技术和三维技术，直观显示地下管线的空间层次和位置，以仿真方式形象展现地下管线的埋深、材质、形状、走向以及工井结构和周边环境。依靠该系统来进行管道安装设计，不但利于提升管道安装科学性、适宜性，还可实现对综合管线的标准化管理，并提供丰富强大的各类查询、统计和辅助分析等功能，为今后地下管线资源的统筹利用和科学布局、管线占用审批等工作提供了准确、直观、高效的参考。

（2）管道安装效果会直接影响到其后续的使用质量，因此在管道安装前，要求全面检查管沟基础，保障管沟的宽度、高度满足设计规范，在施工区域不存在石块、砂砾等异物的情况下展开管道安装。其流程如图1所示。

图1 管道安装流程图

2.6 井室砌筑

井室砌筑是地下管线工程的核心环节。其主要包括以下要点：

（1）将井室当作管线安装挂线中心处，其后再安排系列的基础设施砌筑工作。在砌筑时，需考虑管线铺设的根本所需，测量井室安装尺寸，确保所有的施工流程皆满足施工标准要求；必要时，可搭配丁砖砌筑法，按照层层砌筑、层层浇筑的模式，保障井室的砌筑质量。

（2）在井壁砌筑时，还应重视勾缝工作，随砌随勾缝，勾缝时采用1:2比例的水泥砂浆，并需在井室砌筑时装设预留支管，保证支管的高程、方向与管径契合设计标准，井壁与管道衔接处严丝合缝，井室与流槽应同步砌筑；流槽表面采用20mm的水泥砂浆完成抹面，其后再压实抹光，保证与上下游位置的管道平顺一致。

（3）井壁墙体模块安装前先做基础垫层，基础应该坐落在土质良好的土层上，地基承载力特征值不得小于100kPa，综合地质报告，分析工程地下管道坐落位置，若是淤泥质粉质黏土层，该层地基最大容许承载力为75kPa，故无需对地基进行处理[2]。

2.7 支撑体系施工

支撑体系施工会按照市政工程地下管线铺设情况的不同而有所变化，因此应根据实际情况来搭设支撑体系。需明确以下要点：

（1）应根据地下管线的实际情况与基本要求，选择搭建对应的支撑体系，通常包括以下多种：排桩支护，桩撑、桩锚、排桩悬臂；地下连续墙支护，地连墙+支撑；水泥挡土墙；钢板桩：型钢桩横挡板支护，钢板桩支护；土钉墙（喷锚支护）；逆作拱墙；原状土放坡；基坑内支撑；桩、墙加支撑系统；简单水平支撑；钢筋混凝土排桩；或者是搭配使用以上两种或者两种以上的支撑方式，以期达到最好的支撑效果。

（2）支护体系是以地下管线为基础来搭建的，因此在施工前，要求结合系列资料，再加以细致的勘探，了解管线铺设情况以及基本的地质情况，编制支护方案，并重视以下内容：

放坡或支护结构设计、机械类型选择、开挖顺序和分层开挖深度、坡道位置、坑边荷载、车辆进出道路、降水排水措施及监测等；最后，针对重要的地下管线，应采取必要的保护措施，还需装设相应的监控设备，以便及时地发现问题与解决问题[3]。

2.8 闭水试验

按照《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002）要求，在地下管线铺设完成后，需进行闭水试验，在封闭的管道内注满水，利用水的静压检测管线整体的密闭质量和渗漏量，需按照对应的渗水公式展开渗水试验，控制渗水时间在30min左右，每千米管道每昼夜渗水量为

式中:

q——实测渗水量，L/（min·m）；

W——补水量，L；

T——实测渗水观测时间，min；

L——试验管段的长度，m。

若q≤允许渗水量，代表试验合格。

2.9 沟槽回填

管沟回填土时，管顶上部200mm以内应用沙子或无块石及冻土块的土，并不得用机械回填；管顶上部500mm以内不得回填直径大于100mm的块石和冻土块；500mm以上部分回填土中的块石或冻土块不得集中；上部用机械回填时，机械不得在管沟上行走。

3 结束语

综上所述，本文就市政工程施工中地下管线施工管理及技术进行了分析，探讨了其重要性与必要性，建议引入更加先进、有效的地下管线施工技术与对应的管理制度，加强对各个施工阶段的监督管理，以期及时地发现问题与解决问题，确保市政工程地下管线的施工质量与效率，降低成本投入，维护市政工程项目的基本利益。