市政給排水管道施工方法論述

付喜娟

（粵水電建筑安裝建設有限公司，廣東廣州 511341）

0 前言

“黑臭在水里，根源在岸上，核心在管網，關鍵在排口”，這是當今公認的觀點。只有解決雨污混接混排，控源截污，才能根治城市洪澇的現狀。我國舊城的排水系統主要為截流式合流制、分流制或兩者并存的混流制。為了全面整治城市黑臭水體，強化水污染全過程控制，建立排水防澇工程體系，破解“城市看海”難題，根據現有市政管網排水量不足及雨污不分流的現狀，對擬改造的市政給排水管網及新建的管網工程的現狀進行分析，并針對不同的環境、地質提出不同的施工方法，并對每種施工方法進行優缺點分析。

1 目前給排水管網現狀分析

在現有城市排水體制下，水環境污染仍很嚴重，主要原因存在以下三個方面：

1.1 配套不齊全，合流制溢流

原城區規劃，只重視城鎮及道路工程建設，忽視工程管線配套規劃。在防洪排水設計中，只重視排洪設計，忽略節約水資源，造成雨污水合流。隨著全球氣候變暖，南極部分冰雪融化，雨季時間變長，雨水變多，在暴雨和洪流的沖刷下，現有的排水管網已無法滿足排澇要求，造成排水不及時，雨污水溢流，出現城區被淹的狀況。

1.2 設計不完善，管道混接

由于城市給排水規劃設計技術參數多，不確定因素多，且具有交叉學科的特點，這使城市給排水規劃的難度大大增加，知識結構的閑置，不能進行宏觀的分析論證，不適應城市規劃多學科、多層次的分析論證要求，遠不能滿足城市給排水規劃設計的需要。

很多管網存在雨污混接錯接，污水管承受不住雨水井的水流量，導致雨水一大就排水不暢，出現逢雨積水的現象。例如，現有的排水管網不完善，管徑小，滿足不了現在排水的要求，部分管道接頭處理不合理，接頭部位漏水，管道坡度小，自流水壓不夠，造成管道被賭塞，有些管網是將污水直接排入雨水管，制造了現在所謂的“黑臭水體”現狀。

1.3 城市間雨水管道未連通

當前雨水管道一般會建成幾個獨立的排水系統來進行雨水排除，各個系統之間互不連通。但在實際排水過程中，因為雨水管道各個系統的匯水多少，集水的時間有其不確定性，所以在汛期雨水高峰流量不可能同時發生，各個排水系統的排水能力也就不一樣，因此為了有效地發揮各個排水系統的排水作用，減少地面積水的時間，可以在相鄰的兩個排水系統之間的合適位置，設置連通管，把雨水管道構建成相互連通的體系，以發揮相互調劑水量，有效提高排水系統的工作能力。

2 給排水管道施工方法

2.1 開槽管道施工

2.1.1放坡開挖管道施工

對于車流量少，地域廣闊，地質條件良好，土質均勻，地下水位低于溝槽地面高程，地面荷載小的地段可以優先采用放坡開挖施工。當采用機械開挖時，槽底預留200～300mm土層，待做管基時由人工開挖至設計標高。優點：施工成本低，工人操作面廣，安裝質量保證率高；缺點：占地面積大。

2.1.2 支護結構開挖管道施工

對于車流量大，地域狹窄，土質松軟，地下水位高，地面荷載大的地段可以先采用排樁、水泥土攪拌樁墻、地下連續墻等圍護結構施工。在軟土或其他不穩定土層中采用橫排撐板支撐時，開始支撐的溝槽開挖深度不得超過1.0m，開挖與支撐交替進行，每次交替的深度宜為0.4～0.8m。優點：占地面積小；缺點：施工工期長、工程造價高。

以上開槽施工完成后，應根據設計要求做好地基處理，對于剛性管道，用水泥砂漿抹帶處理接口，對于柔性管道，可采用電熔鏈接或熱熔連接，對于金屬管道，可采用法蘭或膠圈連接，并進行內外防腐和陰極保護處理。

2.2 不開槽管道施工

2.2.1頂管法施工

頂管法施工是目前現有城市改建擴建管網改造比較常用的一種方法。當周圍環境對變形的要求控制嚴格或者沒有降水條件時，可采用的泥水平衡頂進或土壓平衡頂管機進行施工。頂管施工必須預先設置工作坑和接收井，可按照設計要求做鋼筋混凝土成井等形式，其平面圖如圖1所示，其頂進過程中下鐵的示意圖如圖2所示。

圖1 頂管法施工平面

圖2 頂進過程中下鐵

（1）泥水平衡頂管施工

泥水平衡主要工作原理通過改變泥水倉的送、排泥量和頂進速度來控制排土量，使泥水倉內的泥水壓力值穩定并控制在所設定的范圍之內，從而達到開挖面的穩定。優點：棄土為連續作業，大大提高了推進速度，適合長距離頂管，可集中控制，能減少施工人員，輔助設備的通用性強，地質情況為流沙時，較人工頂管安全；缺點：泥水處理設備復雜、占地大，水處理設備產生的噪音和振動大，施工成本高，遇到障礙物處理困難，對環境會產生一定程度的污染。

（2）土壓平衡頂管施工

土壓平衡頂管是利用頂管機的刀盤和支撐機內土壓艙的正面土體，抵抗開挖面的水、土壓力以達到土地穩定。優點：適用范圍廣，從軟粘土到砂土都能適用，開挖面穩定，減少對正面土體的擾動及減小地面的沉降與隆起，地面變形小，施工時覆土厚度淺，最淺為0.8倍管外徑，棄土運輸處理方便，作業環境好，操作安全方便。

2.2.2 水平定向鉆法施工

水平定向鉆是采用一臺導向探測儀牽引一臺頂管鉆機根據設計鉆進線路圖，逐根鉆進并進行擴孔，擴孔完成后進行管道回拉從而完成管道鋪設。其回轉扭矩和回拖力，應根據終孔孔徑、軸向曲率半徑、管道長度，結合工程水文地質和現場周圍環境條件，經過技術經濟比較綜合考慮后確定，并應有一定的安全儲備，導向探測儀的配置應根據定向鉆機類型、穿越障礙物類型、探測深度和現場探測條件選用。適用于0.3~1.0m的柔性管道，可用于較大埋深穿越道路橋涵的長距離地下管道。優點：施工速度快；缺點：控制精度低。

2.2.3 夯管法施工

夯管法是用夯管錘將待鋪的鋼管沿設計路線直接夯入地層實現非開挖鋪管的技術。夯管錘的錘擊力應根據管徑、鋼管力學性能、管道長度，結合工程地質、水文地質和周圍環境條件，經過技術經濟比較后確定，并應有一定的安全儲備。適用于管徑0.2～1.8m鋼管施工的含水地層，尤其用于城鎮區域下穿較窄道路的地下管道施工。優點：施工速度快，成本較低；缺點：施工精度低。

3 結束語

綜上所述，市政給排水管道施工是未來城市發現的根本，是實現習近平總書記提出的“五個追求”引領全球綠色發展理念，踐行綠水青山就是金山銀山的宗旨，我們應該根據城市的現狀，采用可行、節資、環保的施工方法對現有不滿足要求的管網進行改建，共同打響污染防治攻堅戰，確保水體長制久清，讓碧水永存，讓人類生存環境得到改善。