市政工程污水管道施工技術探討

湯舒

摘? 要：市政污水管網的建設影響著居民的生活起居，反映著城市生態文明建設水平的高低。隨著污水管道施工技術的日漸提高，文章敘述了我國市政污水管道的特點，并總結分析了常用的施工技術和適用范圍，對施工質量控制進行了探討，以供參考。

關鍵詞：市政;污水管道;施工技術

中圖分類號：TU992.05? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）16-0147-02

Abstract： The construction of municipal sewage pipe network affects the daily life of residents and reflects the level of urban ecological civilization construction. In view of the increasing improvement of sewage pipeline construction technology， this paper describes the characteristics of municipal sewage pipes in China， summarizes and analyzes the commonly-used construction technology and scope of application， and discusses the construction quality control for reference.

Keywords： municipal; sewage pipe; construction technology

1 概述

隨著我國城市化進程和工業的發展，城市人口不斷增加，各類生活用水和污水的排放量不斷上升，市政污水管網的建設直接影響居民的生活和工作，同時也影響著城市生態環境。市政污水管道的施工技術也在不斷改善且日漸成熟，提高了城市污水處理和排放的能力，對于維護城市的正常運行和生態文明建設有重要作用。

2 市政污水管道特點

城市污水管網作為市政基礎設施的重要組成部分之一，污水管網的規劃布置和施工水平是一個城市基礎設施發展的重要指標。城市污水管道工程具有以下特點：第一，污水管網線路長、分布廣。城市污水管道包括室內外污水管道、污水泵站及壓力管道、污水廠、出水口及事故排出口等組成部分[1]，沿線管道線路較長、分布廣。第二，污水管道管料、規格較多。污水管道有混凝土類管道、金屬類管道和化學建材類管道，規格也根據不同使用目的選擇，不同的材質規格的管道價格相差較大，對施工成本有較大的影響。第三，污水管道埋深較深。由于污水排放中最為常用的手段，是依靠管道傾斜坡度重力自流，因此污水管道（尤其是污水主干管）埋深較深。第四，工程施工較為復雜。由于地下空間給水、通訊等管線網絡縱橫交錯，施工環境復雜，此外污水管道施工中可能包括降水、溝槽開挖安管或不開槽安管、檢查井等砌筑、管道功能性實驗等工程，涉及技術較多[2]。

3 市政工程污水管道常用施工技術

市政工程污水管道分為開槽施工和暗挖施工兩大類，目前國內外比較常用的是開槽鋪設預制污水管的方法，暗挖施工工程常用的施工技術為頂管法、水平導向鉆法、盾構法、淺埋暗挖法、夯管法等。

3.1 開槽施工技術

開槽施工技術是在地表、道路上進行開挖和支護，在溝槽內進行污水管道安裝，該方法在污水壓力管道施工中使用較多。該技術包含土方開挖、地基處理、安管、回填等工序。開槽施工適用于管道設計埋深較淺、交通條件允許的工程，開槽施工的優點是開挖和運輸開挖土體方便，缺點是地面受損，在道路上施工時，會影響交通通行，對于在道路上開挖還需要恢復開完路面，且施工周期較長，施工容易受天氣影響。

3.2 頂管施工技術

頂管施工技術需要建工作井，該技術原理是利用千斤頂油缸推動污水管道向前掘進，將管道從始發井推進至接收井的過程[3]。在掘進過程中對管道進行及時的注漿。該技術適用于各種土層的地質條件，使用管徑300～4000mm，適合管道設計埋深較深、交通條件繁忙以及管線較長的工程，優點是施工精度較高，開挖土方少，可最大限度地減少對原狀土的擾動，減少管道開挖支護的工程量和對周邊建筑的影響。但是施工成本高，當穿越構筑物、公路、鐵路、重要管線時，應提前制定好保護的措施。在城市改建、擴建污水管道中常采用頂管施工技術。

3.3 水平定向鉆施工技術

水平定向鉆施工技術是油田定向鉆進技術和公路打孔技術的結合[4]。該施工方法主要靠水平定向鉆機完成，水平定向鉆機的組成包括鉆機系統、導向系統、動力系統、泥漿系統及相關輔助機具。采用水平定向鉆機施工方法進行污水管道穿越施工的技術原理為：嚴格按照設計的穿越曲線，精準地鉆一個導向孔，將導向孔來回進行擴寬孔徑，孔徑擴寬后牽引待安裝的管材沿著已經擴寬的導向孔進行拖拉，穿越地下完成污水管道安裝。

水平定向鉆施工技術的適用范圍為：除了有含水地層和有砂卵石的地層都可以運用，適合在城市道路、鐵路和河流等不宜開挖地段的穿越工程中使用，在建筑物底端可以穿越，特別適用于管徑300～1000mm且相對距離較短的柔性污水管道施工。該技術的優點為施工速度快周期短，安全性高、環保、成本較低，對地表干擾較少，污水管道變形小。缺點是控制精度相對較低，只適用于柔性管道施工，且在含水地層和砂卵石地層使用有困難。

3.4 盾構法施工技術

盾構法是需要在始發端和接收端建立至少兩個工作井，然后在始發井內將盾構機安裝就位，依靠盾構千斤頂的推力，將盾構機從始發井沿著設計軸線推進，沿著推進一邊不斷出土和安裝污水管道，同時及時向管道背后與土層孔隙注漿，固定管道的位置。

該技術適用于管徑3000mm以上污水管道施工，尤其適用于在穿越地面障礙、埋深較深以及長距離的的污水主干管道工程。優點是不受天氣影響，能減少對施工范圍的居民振動和噪音影響，施工速度快，周期短，在含水地層可用。缺點是施工成本高，不適合在覆土太淺的地方使用，且對管道上方一定范圍內的地表沉降難以完全防止，技術要求較高。

3.5 夯管法施工技術

夯管施工技術是指利用夯管錘按照設計軸線將鋼管道直接夯入地層，其工作原理為在壓縮空氣或液壓油驅動下而產生一定沖擊力的夯管錘，直接作用于鋼管尾端，通過前端的鋼質切削管頭切入土體，鋼管內暫時留有土芯，待管道按照要求夯入目標位置后，拆除切削管頭，再用螺旋鉆桿、高壓水射流、壓縮空氣、人工陶土等方法將土芯去除，實現管道安裝[5]。

夯管法適用于200～1800mm的鋼管污水管道安裝施工，尤其適用于城鎮區域下穿較窄道路的污水管道施工，在含水層和砂卵石底層施工較為困難。其優點是設備較簡單、操作維修方面、成本低、施工速度快，缺點是由于管材需要承受較大的錘擊力，所以僅限鋼制污水管道施工，且一般要求使用無縫鋼管，其施工距離相對于其他方法最短，一般在80～150m。

4 市政工程污水管道施工質量控制

4.1 原材料質量控制

由于市政污水管網施工是地下隱蔽工程，因此管材等原材料的質量是保證污水管道工程質量的基礎，管直接影響工程質量，對于管道的質量若把控不嚴，在后續投入使用中容易發生變形、滲漏等問題[6]。首先，管材應在正規廠家進行采購，進場時審核三證，按照驗收標準仔細檢查管材外觀質量，排除缺陷，再委托具有資質的第三方檢測機構抽樣復檢。管材按照不同材料的要求進行存放。

4.2 施工監控測量控制

測量人員必須是持證上崗，測量設備應在有效期內。對污水管道沿線施工范圍內的地下管線和地表等建筑物設置觀測點，進行監控兩側。在施工過程中，為保證每個水準點的準確性，進行三級復測，同時隨著施工的進行應對水準點進行校對，監控量測的信息及時反饋指導施工，發現問題及時進行處理，做好測量記錄并保存好。

4.3 管道安裝質量控制

根據不同的施工技術和不同污水管道材料，對有降水要求的工程提前進行降水工作。在開槽施工中，做好放坡或支護工作，當溝槽的深度大于3m時應分層開挖，每層開挖深度不應超過2m，支撐應隨著開挖及時進行安裝，并經常進行支撐檢查。采用機械開挖溝槽時，溝槽底應預留200～300mm土層，人工繼續開挖到設計高程，地基不符合設計要求應該進行加固等措施進行改良。在不開槽的管道安裝中，施工設備、輔助系統等安裝完成后，需要提前進行試運行操作和安全性檢測，合格后才能進行后續掘進工序。相關設備操作人員應該經過培訓，持證上崗，在使用起重設備或者垂直運輸系統進行土方外運時，應該提前進行其中荷載計算。暗挖施工所有使用的設備在施工中應該進行定期檢查。

4.4 閉水試驗質量控制

污水管道必須進行閉水試驗合格后方可投入使用。閉水試驗在管道和檢查井外觀質量驗收合格后、為回填土時進行，試驗管段抽樣選取，帶井試驗，每次試驗不超過5個連續井段。在閉水試驗開始后，觀測管道的滲水情況，同時不斷向試驗污水管道內補水，維持試驗水頭的穩定，觀測滲水情況的時間應大于30分鐘。如果試驗不合格，應該及時進行整改，然后再次進行閉水試驗，直到試驗合格。

4.5 開槽施工回填質量控制

污水管道在進行閉水試驗合格后應該及時進行回填，清理雜物，在管頂500mm以下必須進行人工分層回填，分層高度不得好過200mm。在溝槽基礎150～500mm之間宜采用中粗砂進行回填壓實，超過的部分再用原土進行回填壓實，避免管道出現變形、破裂等情況[7]。

5 結束語

市政污水管道是城鎮基礎設施之一，該工程關乎民生，也是加強城市環境保護、生態文明建設的一項重要工程。由于市政污水管網的施工屬于地下隱蔽工程，且較多集中分布于市區，施工環境較為復雜，受地下管線、交通、天氣等影響，因此應該根據具體情況選擇不同的施工技術，然后做好各工序的質量管理，提高工程質量。

參考文獻：

[1]薛成攀.市政污水處理的管道施工及問題研究[J].綠色環保建材，2019（07）：168-171.

[2]馬寧.城市建設污水管道頂管施工技術探析[J].江西建材，2017（21）：69，76.

[3]文渡超.水平導向鉆技術在污水管道工程中的應用[J].河南水利與南水北調，2014（16）：40-41.

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[5]李曉峰，韓進軍，李明明.市政道路和雨污水管道施工質量控制及預防[J].居舍，2019（27）：136.

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[7]梅媛.市政污水管網工程質量控制[J].住宅與房地產，2019（11）：138.