道路給水管道工程施工中相關(guān)問題探析

深圳市華西安裝工程有限公司

摘要：現(xiàn)在給水管道中常用的非開挖施工方式主要有兩種：一種是頂套管的施工方式；一種改變原設計管道的材質(zhì)，用拉管方式施工。本就兩種施工方法在某道路管道給水工程實例中進行了比較，根據(jù)實際情況確定了切實可行的施工方式。

關(guān)鍵詞：非開挖施工方式；頂管；拉管；鉆導向孔

1.工程概況

A道路是城區(qū)北部的一條主要交通干線，該道路給水管道工程位于該城區(qū)甲鎮(zhèn)境內(nèi)，甲道路路中北側(cè)。給水管道由東向西鋪設，起點為甲鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)園盈路與A道路路口西側(cè)，終點為B路與A道路路口西側(cè)，給水管道在園盈路至C路段位于路中向北20m處，在路北側(cè)綠化帶內(nèi)；在C路至B路段位于路中向北12.5m處，在非機動車道內(nèi)。工程途經(jīng)華威家具廠廠區(qū)門口、C路、甲河和B路。C路以西在甲道路北側(cè)非機動車道內(nèi)施工，C路以東在路北側(cè)綠化帶內(nèi)施工。管線全長3.4km，施工圖設計時管材為全部為K9級球墨鑄鐵管，主管管徑為DN400mm。

因施工中部分路口及河道不能明開施工，需對非開挖方式進行分析、比較，確定試合本工程的施工特點的施工方式。確保工程順利竣工。

2.施工中所發(fā)現(xiàn)的問題

家具廠門口和C路不充許破路施工，家具廠大門口除了正門主路以外還包括停車場，防礙管線施工部分的硬路長度為57m。經(jīng)多次協(xié)商后，仍堅持不能破路施工。C路為城區(qū)西部的一條主要交通干線，路面寬度20m，因車流量較大，故路政部門亦堅持只支持非開挖方式施工。甲河常年有水且在施工雨季施工，如按明開方法施工則導流面積太大，施工現(xiàn)場場地狹小，不能建導流管涵施工。

3.非開挖施工方式的分析

目前，非開挖施工方式主要有頂管、盾構(gòu)、淺埋暗挖、定向鉆拉管及夯管等施工方式。本工程主管道為DN400mm，因管徑較小不適合使用盾構(gòu)和淺埋暗挖的施工方式。夯管在高程和平面位置精度方面不易掌控，對地下障礙物復雜等要求精度較高時不能采用。現(xiàn)在小口徑給水管道中常用的非開挖施工方式主要有兩種：一種是頂套管的施工方式；一種是改變原設計管道的材質(zhì)，用定向鉆拉管方式施工。

3.1施工方式的比選

（1）定向鉆拉管施工

定向鉆拉管施工是確定入土點、出土點和鉆進軌跡后，再用擴孔器將孔擴大至所需直徑，然后將在地面上安裝合格的管材一次性拖入完

（2）確定管材和管徑

定向鉆拉管施工的管道接口需采用焊接或熱熔連接的方式，只有這樣才能保證在拉拖的過程中接口不會開裂。給水管道一般采用鋼管或PE管施工。現(xiàn)就以DN400mm 為例對管材和再防腐情況做一下比較，如表1所示：

表1 管材和再防腐情況的比較

管材規(guī)格（mm）管道外徑（mm）壁厚（mm）管道內(nèi)徑（mm）再防腐情況

球墨鑄鐵管DN4004168400安裝后不再防腐

螺旋焊縫鋼管DN4004268410安裝后內(nèi)外均需在接口處做好防腐處理

PE100（1.0MPa）De40040023.7352.6安裝后不再防腐

PE100（1.0MPa）De45045026.7396.6安裝后不再防腐

因鋼管的外防腐在拖拉過程中可能被破壞，存在一定的風險，再修復較困難，所以在拉管施工時一般采用PE管，本工程中規(guī)格為De450mm管。

（3）拉管施工工藝的主要過程

地質(zhì)核察—穿越曲線設計計劃—測量入地方位角—鉆機就位—鉆導向孔—預擴孔及磨孔—拖管—環(huán)境保護—恢復地貌

a.鉆導向孔

確定好線位后開始鉆導向孔，導向孔完成后，經(jīng)施工負責人檢查合格后方可進行預擴孔。

b.預擴孔及磨孔

擴孔時邊鉆孔邊打入泥漿，視旋轉(zhuǎn)壓力及回拉壓力逐漸加大擴孔級別擴孔完畢后，采用D600mm磨孔機磨孔1～2遍，根據(jù)回拖、旋轉(zhuǎn)壓力而定。

c.拖管

拖管采用專門的回拖器，同時采用邊打泥漿邊旋轉(zhuǎn)回拖的方法，將焊接完成的管道由鉆桿出土點拖至鉆機一側(cè)。

d.施工完畢后清理現(xiàn)場，恢復地貌

（4）頂管施工

頂管施工作業(yè)在工作坑內(nèi)進行，操作坑內(nèi)頂進后背采用鋼梁、枕木結(jié)合的方式，油壓千斤頂產(chǎn)生動力，后背提供反作用力，推動砼管向土體切入，管內(nèi)的土由機械或人工取出后提升至地面，邊出土邊頂進，頂入土內(nèi)不大于1/2根時接另一根，直至頂入長度過到設計要求。

a.頂管施工的基本數(shù)據(jù)

頂管施工中需先確定頂管的管徑，本工程中給水管徑為DN400mm，參照施工規(guī)范，選用1200mm鋼筋混凝土管做做為頂管管材。因本工程中管徑較小，可采用手掘式方式施工。

①頂進方法與作業(yè)坑的尺寸

頂進方法采用油壓千斤頂對砼管進行吃土頂進。作業(yè)坑的尺寸

作業(yè)坑的長度：1.8倍砼管長+千斤頂長度+后背、橫梁

A=1.8×3+0.8+1.2=7.4m（管長一般為3m）

作業(yè)坑的寬度：管外徑+1m×2

作業(yè)坑的深度：地面高程-管底設計高+0.2m

工作坑位置根據(jù)現(xiàn)場實際情況選定，一般采用直槽式開挖，四周設擋土板、鋼管支撐連接。

②后背最大頂力的計算

根據(jù)橋涵工程施工手冊測試計算，頂進的最大頂力，是構(gòu)件的重量乘以摩擦系數(shù)2.5～3為最大頂力；

Nmax=砼管重量（根）/每根長度×總長度×（2.5～3）

后背寬度：管外徑+0.8倍管徑×2

后背高度：管外徑+0.8倍管徑

b.后背、滑道、基礎及支撐的施工方法

①后背的施工方法

頂力中心在砼管管徑的2/3處，鋼樁后背采用3.0m工字鋼不少于6根，中間主力頂位中心處加6根50型鋼軌。鋼梁后面以油枕作持力層支撐。

②滑道作法

滑道的寬度以計算尺寸而定，滑道枕木距砼管下皮為30mm，滑道作法采用2根5m導軌鋪設，為防砼管傾斜，做3～4個定位鋼卡。

③基礎的施工方法

為滿足基礎的穩(wěn)定性，保證工程質(zhì)量，可采用砼剛性基礎。但工期占用較長，因而采用50cm厚碎石墊層作基礎，碎石上面鋪設油枕，枕木間距不大于1 m，以增加基礎的穩(wěn)定性，基本能滿足施工。

c.頂進與放管

①砼管的頂進采用320t千斤頂一臺套。

②砼管接口：外口采用橡膠密封膠圈，內(nèi)口膨脹水泥砸實、抹平。

③放管采用16t汽吊，為防止放管時管口損壞，放管時用橡膠墊保護。為防止頂進過程中砼管損壞，兩根砼管應放平對齊。

d.施工技術(shù)與安全質(zhì)量措施

①施工技術(shù)措施

施工中采取24小時連續(xù)作業(yè)，中間停鎬時間不得大于6小時，如因設備發(fā)生問題，即時匯報，并更換備用設備，否則，因停鎬時間過長，頂進將不能啟動。

②質(zhì)量保證措施

施工人員進行質(zhì)量教育，使大家認識到工程難度和高精度要求，提高質(zhì)量意識。做好技術(shù)交底，使操作者做到心中有數(shù)，防患于未然，領(lǐng)導和技術(shù)人員親臨現(xiàn)場，隨時處理一些技術(shù)問題。做好數(shù)據(jù)記錄及交接班記錄。

e.安全技術(shù)措施

嚴格執(zhí)行安全操作規(guī)程及安全制度。堅持班前教育，強化安全意識。設備吊裝搬遷必須有專人負責。

3.2頂管施工與拉管施工工藝特點

（1）長度分析

頂管所需長度與不能明開施工的長度基本一致，只需滿足安全施工要求；拉管施工中間段滿足不能明開段長度，前后還需增加入土和出土長度。以3m深，De450mm管道為例，入土點一側(cè)需要加20m，出土側(cè)需要加40m長度。

（2）管理和維護

因頂管施工有套管保護，被其它施工單位損壞的可能性很小，即使內(nèi)部管材出現(xiàn)問題，也可以將管材取出后重新鋪設。同時原來非開挖地段在維修時不需要開挖。定向鉆拉管施工直接將所用PE管做為管材使用，可能被其它施工單位損壞。一但破壞，因埋深較深，不方便維修，同時還需明開施工。

4.各節(jié)點具體施工方案分析

4.1家具廠門口

給水管所穿位置位于大門口停車場處，硬化路面順管道長度量57m。因路面長度較小，且無地下障礙物，選用頂管施工方式，頂管長度為60m。此地選用定向鉆拉管長度，拉管長度為60+20+40=120（m）；

4.2 C路

C路為連接城區(qū)西部的一條主要交通干線，經(jīng)公路局確認，不能斷路施工，只可采用非開挖方式施工。施工前對頂管位置進行了分析，因路下管線較多，頂管施工埋深太大，實際施工時還需降水施工。故施工中采用避開管線，調(diào)整路由繞行的方式施工。

4.3家具廠門口和C路口施工的費用分析

分別家具廠門口和C路不能明開施工為例，進行一下費用分析：家具廠門口非開挖施工，頂管長度60m，定向鉆拉管長度為60+20+40=120（m）；按120m長給水管道進行施工費用比較，則明開時使用120m長球墨鑄鐵管；頂管時鋼筋混凝土管長度為60m，球墨鑄鐵管長度為120m；拉管時使用PE管長度為120m。

C路非開挖施工，頂管長度27m，所需拉管長度為27+20+40=87（m）；按87m長給水管道進行施工費用比較，則明開時使用87m長球墨鑄鐵管；頂管時鋼筋混凝土管長度為27m，球墨鑄鐵管長度為87m；拉管時使用PE管長度為87m。

表4-1 家具廠門口和C路路口施工費用的比較

為施工方式明開施工頂管施工拉管施工

管材球墨鑄鐵管砼管球墨鑄鐵管PE100（1.0MPa）

規(guī)格（毫米）DN400D1200DN400De450

家具廠門口使用管材長度（米）12060120120

施工費用（元）810*120=972001130*60+2000*60=187800780*60+810*60=954001750*120+1000*120=330000

合計（元）97200283200330000

C路口使用管材長度（米）

施工費用（元）810*87=704701130*27+2000*27=57510780*27+810*60=696601750*87+1000*87=239250

合計（元）70470127170239250

根據(jù)表4-1所示，在家具廠門口時頂管施工費用略低于定向鉆拉管施工，在C路路口施工時頂管施工費用明顯低于定向鉆拉管施工。這說明只有在較長的管道中，拉管施工在費用上才有一定優(yōu)勢。根據(jù)表4-1所示，在家具廠門口時頂管施工費用略低于定向鉆拉管施工，在C路路口施工時頂管施工費用明顯低于定向鉆拉管施工。這說明只有在較長的管道中，拉管施工在費用上才有一定優(yōu)勢。

4.4甲河

因過河時管道不能在橋下方通過，在橋區(qū)段向北側(cè)讓開橋墩3m，而河兩岸有單位，不允許延直線方向拉管施工，故橋區(qū)段采用曲線施工的方式，使出土點和入土點均在路中向北12.5m處。

5.結(jié)束語

經(jīng)過分析，區(qū)家具廠門口和C路路口選用頂管施工方式，甲河處選用拉接管施工方式。在給水施工中，盡量采用明開施工方式，遇有過路過河時，根據(jù)地下障礙物情況再進行具體分析。因拉管施工在管道最低點不能加排泥閥而導制管道可能會出現(xiàn)存泥情況。如確需施工降水等有施工困難的情況發(fā)生，則再考慮選用拉管施工。

參考文獻：

[1]GB50268―2008給水排水管道施工及驗收規(guī)范[S]

[2]CJJ/T98―2003建筑給水聚乙烯類管道工程技術(shù)規(guī)程[S]

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在鋼管襯水泥砂漿后，鋼管的內(nèi)壁不能與水相互接觸，這樣能夠有效的避免鋼管的內(nèi)壁被腐蝕，并且水砂漿的化學性質(zhì)十分穩(wěn)定，能夠有效的保證水質(zhì)的健康。另外對于一些沒有埋在地下的鋼管，其自動變形很大，并且也不穩(wěn)定，那么就不能利用鋼管襯水泥砂漿，這樣會導致襯里開裂。針對這種現(xiàn)象，一定要對其進行水壓試驗，然后全部覆土，保證鋼管變形的穩(wěn)定性，再對其進行防腐處理。

4 給排水管道施工常見問題的防范措施

4.1 對管道滲漏和堵塞的防范

產(chǎn)生管道滲漏的原因有很多，管材及其接口施工質(zhì)量差、閉水段端頭封堵不嚴密等，都會出現(xiàn)管道滲漏的現(xiàn)象。對管道滲漏的防治措施主要有：

（1）認真、仔細的按照設計要求進行施工，保障管道基礎的強度和穩(wěn)定性。當?shù)鼗刭|(zhì)水文條件不良時，應及時的進行換土改良，以此來提高基槽底部的承載力；

（2）如果槽底土壤被擾動或受到水浸泡，應該先挖出松軟土層后和超挖部分用砂石等穩(wěn)定性好的材料來進行回填；

（3）地下水位以下開挖土方時，應及時的采取有效措施做好底部排水降水工作，保證干槽開挖，必要時可以在槽坑底部預留20cm的土層，等后續(xù)工序施工時可以隨時挖隨時進行封閉。

管道出現(xiàn)堵塞情況主要是由于工作人員的疏忽致使垃圾流入到管道中，造成管道無法正常使用，還有的施工人員在鍍鋅管口纏繞一圈麻絲防漏，但由于疏忽造成麻絲纏繞不結(jié)實，掉在管道中造成堵塞。在施工過程中，施工人員一定要仔細按照施工圖紙進行施工，并采取一定的防護措施，盡量減少垃圾的流入，施工人員的工作態(tài)度是決定管道是否會堵塞的重要因素，因此在施工中，工作人員一定要保持高度的認真和負責的態(tài)度，以此保障整個工程的質(zhì)量。

4.2 提高施工人員的整體素質(zhì)

要想提高建筑工程給排水管道的質(zhì)量，必須要提高工程施工人員的素質(zhì)，施工方在進行施工人員選拔時應選擇高素質(zhì)的人員，此外對已有的施工人員應適當?shù)倪M行培訓，加強他們的專業(yè)技能，還要以思想教育的方式來提高施工人員的責任心，提高思想認識，以此來保障工程質(zhì)量的安全性和可靠性。對工程的管理加大力度也是保障工程質(zhì)量的重點環(huán)節(jié)，提高施工的標準，嚴格要求給排水管道的質(zhì)量和施工現(xiàn)場的監(jiān)督管理，對施工過程中的任何一個環(huán)節(jié)都進行嚴格的檢驗，保障配件的質(zhì)量，同時監(jiān)督施工人員的工作態(tài)度，使給排水管道能夠滿足安全、質(zhì)量等多方面的要求。

5 結(jié)語

綜上所述，給排水管道作為建筑物的重要組成部分之一，對建筑物的正常使用有著重要的作用。因此，施工單位必須要要重視給排水管道的施工，不僅如此還要認真分析施工中常見的問題，并采取有效措施做好解決應對，以保障給排水管道的施工質(zhì)量，提高居民的生活質(zhì)量。

參考文獻：

[1]熊巍.建筑給排水工程施工質(zhì)量和管理探討[J].中國住宅設施.2010（08）.

[2]羅圓澤.探討建筑給排水管道工程施工之方法[J].中國科技博覽.2010（32）.