市政排水管道施工、損壞與檢測方法

汪菲茜

（上海吳淞市政建設有限公司，上海201900）

1 引言

排水管道施工、檢測、開槽施工，一般包括以下工序：測量放線，根據設計圖紙的內容，在地面上確定管道及有關地物的實際位置；溝槽開挖，包括土方挖掘和運輸，排水以及管道基礎處理等作業項目；管道安裝，包括下管和穩管、檢查井砌筑以及管道接口，管道接口的質量是排水管道質量好壞的重要環節；溝槽回填，包括溝槽土方回填、分層夯實、場地清理等。

2 開槽埋管施工技術

2.1 施放管道節點：先根據管道起點、終點和轉折點的設計坐標計算出這些點與附近控制點和固定建筑物之間的關系然后根據這些關系，把這些點用樁固定在地面上。在標定管道起點、終點和轉折點之前，首先要了解設計管道的走向和已有控制點的分布情況，并結合實際地形考慮上述每一個點的具體方位。

2.2 中線測量：當管道的中線位置在地面上確定以后，即開始量距和測定轉折角的工作。沿管道走向每量一定長度釘一樁，稱為里程樁。以上各里程樁不應設在管道中線上，應固定在溝邊線外的同一側，以防管道開槽時里程樁被挖除。

2.3 縱斷面的水準測量：是測出管中線上各里程樁和加樁部位的地面高程。在開挖前復測地面高程是否和設計相符，開挖后，施測溝底高程是否達到圖紙要求安裝后，測定管頂高程作為竣工的原始資料之一。

3 保證縱斷面水準測量的精度

沿管道方向每隔一定距離（300-1000m）有一個水準基點，以便校核高程數據。若原有的國家水準點密度不夠，一般就在國家水準點之間做四等水準測量，加設水準點。

高程控制施工中管溝縱斷面的高程控制，可采用里程樁標出挖深和立坡度板的方式解決，在沿線里程樁上標注樁號和挖深。也有的當溝槽挖至一定深度時，在里程樁位置設立橫跨溝槽的坡度板，坡度板可直接埋設在地面上，并用儀器校測管中線，在各個坡度板上用小釘標定其位置，并在坡度板上做出高程標記，標明挖深。利用坡度板施工時，應經常檢查管道坡度板有無移位的跡象。

4 溝槽開挖

4.1 溝槽的開挖斷面

溝槽的開挖斷面應考慮管道結構的施工方便，確保工程質量和安全，具有一定強度和穩定性。同時也應考慮少挖方、少占地、經濟合理的原則。在了解開挖地段的土壤性質及地下水位情況后，可結合管徑大小，埋管深度，施工季節地下水情況，施工現場及溝槽附近地上、地下構筑物的位置因素來選擇開挖方法，并合理確定溝槽開挖斷面。常采用的溝槽斷面形式有直槽、梯形槽、混合槽等（當有兩條或多條管道共同埋沒時，還需采用聯合槽。見圖4.1。）

溝槽開挖施工方法，溝槽開挖有人工挖土和機械開挖兩種施工方法。①人工開挖：在小管徑、土方量少或施工現場狹窄，地下障礙物多不易采用機械挖土或深槽作業時，底槽需支撐無法采用機械挖土時，通常采用人工挖土。人工挖土主要施工工序為放線、開挖、修坡、清底等。溝槽開挖需按開挖斷面在施工現場施放開挖邊線。槽深在1.0m以內的溝槽，人工挖土與溝槽內出土結合在一起進行；較深的溝槽，分層開挖，利用層間留臺人工倒土出土。②機械開挖：機械挖土目前使用的機械主要有推土機、挖土機、裝載機等。機械挖土的特點是效率高、速度快、占用工期少。為了充分發揮機械施工的特點，提高機械利用率，保證安全生產，施工前的準備工作應做細，并合理選擇施工機械。

無論是人工挖土還是機械開挖，管溝應以設計管底標高為依據。要確保施工過程中溝底土壤不被擾動，不被水浸泡，不受冰凍，不遭污染。

4.2 溝壁支撐

支撐結構的作用是在溝槽挖土期間擋土、擋水，保證溝槽開挖安全順利地進行，并在溝槽施工期間不對相鄰的建筑物、道路和地下管線等產生危害。溝槽支撐與否應根據土質、地下水情況、槽深、槽寬、開挖方法、排水方法、地面荷載等因素確定。以下情況需要考慮采用支撐：①施工現場狹窄而溝槽土質較差，深度較大時。②開挖直槽，上層地下水較多，槽深超過1.5m，并采用表面排水方法時；③溝槽土質松軟有坍塌的可能，或需晾槽時間較長時，應根據具體情況考慮支撐。④溝槽槽邊與地上建筑物的距離小于槽深時，應根據情況考慮支撐。⑤構筑物的基坑、施工操作工作坑為減少占地采用臨時的基坑維護措施，如頂管工作坑內支撐，基坑的護壁支撐等。

溝槽支撐的結構形式：支撐結構應牢固可靠，必須進行強度和穩定性計算和校核，應便于支設和拆除及后續工序的操作。支撐材料要求質地和尺寸合格，保證施工安全，應在保證安全的前提下，節約用料。①橫撐見圖，即撐板擋土板水平放置，然后溝兩側同時對稱豎立方木再以撐木頂牢。橫撐用于土質較好，地下水量較少處。橫撐安設容易，但拆除時不大安全。②豎撐見圖，即撐板擋土板垂直立放，然后每側上下各放置方木，再用撐木頂牢。豎撐用于土質較差，地下水較多或有流沙的情況。橫撐、豎撐根據所使用的材料可分為木板撐、鋼木混合的木板工字鋼支撐等形式。③板樁，將板樁垂直打入槽底一定深度增加支撐強度，抵抗上壓力，防止地下水及松土滲入，起到圍護作用。板樁多用于地下水嚴重，并有流沙的情況。板樁根據所用材料可分為木板樁、鋼板樁以及鋼筋混凝土板樁。

5 排水管道的損壞、檢測

埋設在地下的排水管道常常因為材料質量、施工質量、腐蝕、地基處理不當、交通動荷載、地基沉陷等種種原因而導致管道接口錯位、脫節，管體裂縫、破損、檢查井井體滲水等結構性損傷，在地下水位較低的地區易造成污水外滲，在地下水位較高的地區，地下水會從管道不嚴密處滲入。地下水滲入更嚴重的后果是管道周圍的土體回填材料會隨地下水從管道的不嚴密處進入排水管道，從而逐步淘空管道周圍的土體形成空洞，如果管體有結構性損傷，如裂縫等，或者當管道承受外荷載的能力不夠時，特別是一些柔性管材，一旦失去周圍土體的支撐，管道會很快被壓垮。

5.1 檢測概述

管道內窺檢測可分為排水管道功能性檢測和排水管道結構性檢測兩大類：1）排水管道功能性檢測。主要是以檢查管道排水功能為目的。一般檢測管道的有效過水斷面，并將管道實際過流量與設計流量進行比較，以確定管道的功能性狀況。對于這類檢測出來的問題一般可通過日常養護等手段進行解決。2）排水管道結構性檢測。主要是以檢查管道材料結構現狀為目的。這類檢測主要是了解管道的結構現狀以及連接狀況，通過綜合評估后確定管道對地下水資源及市政設施是否帶來影響。對于這類結構性問題，被檢測出來后一般需要通過修復的手段來解決。

5.2 檢測使用的設備

管道內窺檢測可分為內窺攝像檢測，內窺聲納檢測兩大類：1）內窺攝像檢測，主要是通過閉路電視錄像的形式，使用攝像設備進入排水管道將影像數據傳輸至控制電腦后進行數據分析的檢測。這類檢測可全面了解管道內部結構狀況。檢測前需要將管道內壁進行預清洗，以便清楚地了解管道內壁的情況。其不足之處在于檢測時管道中水位需臨時降低，對于檢測高水位運行的排水管網來說需要臨時做一些輔助工作如臨時調水、封堵等。2）內窺聲納檢測時，主要是通過聲納設備以水為介質對管道內壁進行掃描，掃描結果以專業計算機進行處理得出管道內壁的過水狀況。這類檢測用于了解管道內部縱斷面的過水面積，從而檢測管道功能性病態。其優勢在于可不斷流進行檢測。不足之處在于其僅能檢測液面以下的管道狀況，但不能檢測管道一般的結構性問題。

[1]顏純文，蔣國盛，葉建良,非開挖鋪設地下管線工程技術,上海科學技術出版社，2005

[2]刑麗貞.給排水管道設計與施工,北京化學工業出版社，2004