市政道路和雨污水管道施工技术与质量控制分析

夏晓光

（中交基础设施养护集团有限公司，北京 100101）

1 市政道路和雨污水管道施工技术

1.1 施工排水

市政管道在开槽施工过程中容易遇到地下水，如果水沿着沟槽侧边及底部渗入沟槽内，会破坏整体的施工环境，更有甚者出现沟槽侧边土体坍塌，地基的整体承重能力减弱。在雨污水管道施工之前，可以采用明沟排水方法，将影响施工的地下水、流入沟槽内的地表水及雨水予以排除。采取明沟排水法还需要将沟槽开挖到距离地下水位稍近的位置，然后修建集水井、安装排水泵；再继续将沟槽挖到地下水位之下，通过在沟槽中心线位置开挖排水沟的方式让地下水渗入排水沟；然后在排水沟两侧挖土，将地下水位降到距离槽底一定深度的位置，从上往下挖，地下水可通过排水沟流向集水井，从而解决施工排水问题，避免地基承载能力受到影响。

1.2 沟槽开挖

通过排水处理将地下水位降低到一定的深度，可以方便后续的沟槽开挖施工。在沟槽开挖时，要注意沟槽断面形式的选择，科学确定沟槽断面尺寸，做好沟槽土方开挖与地基处理等工序。

1.2.1 选择沟槽断面形式

科学合理选择沟槽断面形式有利于施工顺利有序开展，选择沟槽断面形式，要先分析施工现场的具体环境、地下水情况、管道埋藏的深度、管道的断面尺寸等因素，本文主要以梯形槽断面形式为例，通过式（1）计算沟槽断面各部位的尺寸：

式中，W下为沟槽下底宽度，cm；B为基础结构宽度，cm；b为工作面宽度，cm。b根据管道断面尺寸以及施工方法确定，通常不超过80 cm。通常情况下，道结构宽度不同，每侧工作面宽度所使用管道材料不同，宽度也会不同。当管道结构宽度为20~60 cm时，沟槽底部每侧工作面不同材料管道的宽度分别是：混凝土管道40 cm、新型塑料管20 cm、金属管道与砖沟30 cm；当管道结构宽度为60~100 cm时，每侧工作面不同材料管道的宽度分别是：混凝土管道50 cm、新型塑料管30 cm、金属管道或砖沟40 cm；当管道结构宽度为100~150 cm时，每侧工作面不同材料管道的宽度分别是：混凝土管道60 cm、新型塑料管30 cm、金属管道或砖沟60 cm；当管道结构宽度为150~250 cm时，每侧工作面不同材料管道的宽度分别为：混凝土管道80 cm、新型塑料管30 cm、金属管道或砖沟80 cm。

1.2.2 确定沟槽开挖深度

沟槽开挖深度通常受管道纵断面设计的影响。通过式（2）可计算得出：

式中，H为沟槽开挖深度，cm；H1为管道设计埋设深度，cm；h1为管道基础厚度，cm；l1为管座的厚度，cm；t为管壁的厚度，cm。

1.2.3 确定沟槽上口的宽度

沟槽上口的宽度计算公式为：

式中，W上为沟槽的上口宽度；n为沟槽槽壁边坡率。已知沟槽下底的宽度以及沟槽开挖深度能够计算出沟槽的上口宽度[1]。

1.2.4 沟槽土方开挖

在沟槽土方开挖前，应当做好准备工作，建立临时水准点，通常情况下，临时水准点设在固定建筑物上，使用前要反复校验测量。同时，测设沟槽边线，并采用白灰放线，方便后续开槽。根据测设的管道中心线，在沟槽两边埋设固定的中线桩，以便更好地控制管道平面位置。土方开挖时，机械操作期间两台挖土机的间距应控制在10 m以上，人工操作期间两人的间距控制在2.5 m以上。从上而下依次进行土方开挖，杜绝掏洞以及逆坡挖土操作。挖出的土要堆放在沟槽的一侧，位置距离槽边大于1 m，堆土高度控制在1.5 m以内，这样可以方便排管以及保持沟槽叉臂的稳定性。土方开挖不能超挖，避免对整体地基造成影响。

1.2.5 地基处理

为了保证地基的稳定性，避免地基沉降，需要对地基进行处理，可以采用换土垫层、碾压与夯实、住浆液加固等方法，以提高地基的抗剪强度，方便后续雨污水管道施工。

1.3 沟槽支撑

沟槽支撑的目的是防止沟槽土壁坍塌，一般采用木材或钢材作为支撑材料。在进行沟槽支撑操作时，要从施工现场的土质、地下水情况、沟槽开挖深度、沟槽上口的宽度等方面进行考量。在沟槽土质量较差、开挖深度较深时，应当进行沟槽支撑，这样可以减少开挖量，避免对地基造成不良影响。支撑沟槽时，应当采用质量可靠、结构牢固、尺寸适宜的支撑材料。可以采取工具式钢支撑，既方便前期支设，又方便后续拆除，不会对整个施工工序造成影响。沟槽的支撑方式主要有横撑、竖撑、板桩撑3种，沟槽支撑方式要根据具体的施工环境进行选择，板桩撑方式最为常用，因为其具有较强的安全性。对于施工条件较好、地下水丰富、沟槽开挖深度较深的地方可以采用板桩撑沟槽支撑方式。板桩撑包括钢板桩与木板桩，木板桩支撑的木板长度为2~6 m，宽度为0.2~0.3 m，厚度通常为5 cm，允许偏差控制在2 cm之内[2]。

1.4 雨污水管道铺设与安装

1.4.1 排管

所谓排管，就是在检查完沟槽及管材质量之后，将管道按照长排堆放的形式铺设在槽沟堆土的相对面。排管时，管道与沟槽边缘的直线距离应超过0.5 m，管道的排管用量根据去除沿线检查井等构筑物所占的长度确定。不管是压力流管道排管还是重力流管道排管，对于承插接口的管道，都应当使承插口沿着水流方向排列，以缓解水流对接口填料的冲刷，防止出现接口漏水。

1.4.2 下管

排管处理完成后，应对管节、管件的位置进行核对，无误后方可下管。下管可以采用撬棍压绳下管方式。

1.4.3 管道铺设

我国的市政道路和雨污水管道通常属于重力流管道，可以按照四合一法、垫块法等方式进行铺设。具体方式要综合管道的种类、管径大小、管道接口方式等因素进行选择。四合一法通常用于管径小于50 cm的管道安装。所谓“四合一”，是将混凝土平基、稳管、管座、抹带4道工序合在一起施工。流程为：验槽→支模→下管→排管→四合一施工→养护。采用四合一方法的施工效率高，管道安装整体性良好。雨污水管道通常采用混凝土管与钢筋混凝土管，接口形式主要有3种：刚性、柔性、半柔半刚性，3种方式各有各的优缺点。在地基不均匀、沉陷程度较轻的市政道路地段可以采用半柔半刚性接口，如果沉陷程度较为严重，则采用柔性接口。在管道连接之前，要将管道上的杂质、尘土及其他污物都清理干净，将管道承插在一起，启用焊机电源进行焊接，焊接结束后检查焊接口，确保管道焊接质量。

1.5 雨污水管道闭水实验

在管道铺设完成之后，应进行闭水试验，检验管道是否存在渗漏问题。闭水试验可以分为注水浸没与闭水试验两部分。注水井内的水位高度应位于管道最高点位上方超过2 m的位置，注水超过24 h，检查管道有无渗漏情况。闭水试验：（1）在上游第一个检查井内侧水面处设置红色基准线，计时30 min，水位随降随补，并计算出这30 min内总共的补水总量。（2）查看检查井、管道接头、管道区段是否存在渗水现象，如果不存在渗漏，即为管道敷设合格。（3）计算出实测渗水量，如果渗水量不超过规范允许的渗水量即为合格[3]。

1.6 检查井砌筑

检查井砌筑应设置在管道的交汇处、转弯处、坡度变化处，并按要求设置流槽或者沉泥室，检查井施工按照以下工艺依次进行：测量放线→土方开挖→基槽验收→混凝土垫层→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→安装井盖。检查井的井盖要与路面持平，允许偏差为0.5 cm，如果设置在绿化带内，要高出土壤表面0.5 m。井口的周围向外做护坡，坡度为0.02。

1.7 沟槽回填

在雨污水管道施工完成之后，要采取沟槽回填措施，方便地面交通恢复正常。在沟槽回填时要注意回填土的土质含水量、压实后的厚度、夯实方法及工具等。沟槽回填的步骤是：还土→摊平→夯实→检查。还土最好是采用沟槽原土，每换一层土都需进行摊平处理。根据夯实机具的不同，每层土虚铺厚度也不同：采用轻型压实设备，虚铺厚度为20~25 cm；如果压实工具为压路机，虚铺厚度控制在20~30 cm。

2 市政道路和雨污水管道质量控制的措施

2.1 做好施工前准备

为保证工程质量，要做好工程施工前准备，具体包括施工人员配置、施工材料采购、施工前土质检测、管道设计图等多个方面。施工材料要符合国家质量标准，可以优先考虑购买复合管材。建立施工质量保证体系，实施质量终身负责制，以提升施工人员的安全意识与质量意识。科学制作管道设计图，在设计图上详细标注管道的尺寸、规格等信息，为工程顺利有序开展提供保障。在施工现场还应当设置安全警示标语，作业时要佩戴安全帽，非施工作业人员不得进入施工现场。

2.2 明确雨污水工程设计要点

雨污水建设工程中，需注意以下几方面：（1）明确雨水管道的位置，当机动车车道的宽度≤24 m时，雨水管道的位置可以设置在车道以下的区域，当机动车车道的宽度＞24 m时，可以根据人行道与非机动车道是否分离合理设置雨水管道位置，如果人行道与非机动车道分离，可以将管道安装在非机动车道的内侧。（2）在沟槽开挖之前，要仔细研究设计图，掌握施工工地的土壤质量情况、地面交通情况，科学选择沟槽的开挖断面、开挖方法以及支撑方法等，不能破坏沟槽底部的土壤结构，如果出现超挖情况，要用碎石回填。（3）为了保证管道安装的质量，浇筑的混凝土强度应大于5 MPa，管材的表面不能有损坏、麻面、裂纹等，沟槽内不能有杂物。（4）砌筑检查井时，要等混凝土凝结后进行排水施工，混凝土振捣要具备较强的密实度，检查井内溜槽平顺无杂物，井盖安装保持平稳。在沟槽回填之前要做好管道清洁，以此保证市政道路和雨污水管道施工质量。

3 结语

市政道路和雨污水管道是城市建设中不可替代的重要基础设施。在市政道路和雨污水管道施工过程中，要采取先进的施工技术，严格把控施工质量，建立健全施工安全体系，提高工程建设质量，提高项目建设的综合效益。