市政给排水工程施工技术问题及要点

文／班长青、李贵莉 滕州市中润供水有限公司 山东滕州 277500

引言：

完善的市政给排水管网可以保证市民的正常用水，可以保证企业的正常生产。市政给排水管网施工常常采用明挖法和顶管法进行管道安装，本文以明挖法为例，从沟槽开挖、管道铺设、沟槽回填等细节入手，细致地探讨各个环节施工技术要点以及注意事项。

1.市政给排水施工特点

市政给排水管网有着较长的线路，施工中往往需要多个工种交叉作业。市政给排水工程主要包括三个方面：给水、污水、雨水。供水工程涉及优质水管线建设、杂水供水管线建设、高压优质水管线建设、杂用水加压管线建设，通常总长在1 公里以上。污水和雨水工程主要内容有施工排水管线、沉井施工、雨水井、排污管线、污水井等。城市人口稠密，各种管道交错纵横，给建设带来了很大的不便。在施工过程中，由于道路形态的改变以及特殊的特殊要求，给排水管道往往需要多次改建、替换。此外，城市市政管道的类型很多，各种管线的位置和材质各不相同，如常见管道类型有钢管（图1）、铸铁管，施工中要完成焊接、弯折、安装等多项工作；铝塑复合管、塑料波纹管、玻璃纤维增强塑料管的施工需要焊接、缠绕。在市政给排水工程施工过程中，工作人员要结合实际需求合理选用管道材料和施工工艺[1]。

图1 给排水钢管

2.市政给排水管道施工常见技术问题

2.1 管道变形

管线变形一直是城市给水排水工程中困扰施工作业的一大难题。施工方法的不规范、周边土体的变化、管线上方的动载荷过大、地基沉降及突发性的外力挤入等都会导致管线的变形，其中，塑料管变形最为常见。给排水管道发生变形后，短期内不会出现异常现象，但长期下来可能会造成管道堵塞，进而影响管道的服役性能。

2.2 管道破裂

在市政给排水系统中，管道破损是常见的问题，导致出现这种情况的主要原因包括管线的使用年限、管径、埋深、接口焊接质量等。在城市建设中，由于人口密度大，所用基础设施多，各类管道纵横交错，加上外部环境的影响，导致给排水管道容易发生管道渗漏现象。一旦排水管道断裂，大量的水体就会从裂缝处渗入地下土壤，造成环境污染。由于排水管道积水不能及时排出，容易引起地面积水和地下水漫溢，还会造成水资源的浪费。如果管道破损部位没有得到及时的修补或者发现不及时，将会影响居民的正常用水，威胁周围基础设施的正常使用。

2.3 错位脱节

城市给水管与排水管接口的错位与脱节现象十分普遍，造成这些问题的原因很多，其中包括安装施工不到位、管理不善、地基变形、焊接缺陷等。管道在实际使用中，由于种种原因导致管线衔接处出现故障，尤其是混凝土管线的施工，由于存在众多的节点很容易发生脱节、错位等不良问题，对排水管线的正常使用以及工作人员的检修维护造成很大困扰，对市政排水系统的正常运行产生不良影响。

2.4 管道渗漏

当前造成给排水管道发生渗漏情况的主要三个原因如下：第一，给排水管道材料性能不足，在使用过程中出现开裂、管壁腐蚀、管道变形等问题，导致最终出现渗漏现象。第二，施工现场作业人员技术水平达不到规范要求，施工管理及维修工作不到位，致使渗漏点未能及时发现和处理[2]。第三，由于受气候条件的制约，雨水有可能渗入地下管网，形成积水。给排水管道施工和运行会受到地形地貌、气温、降雨等多方面因素的干扰，比如温差较大的区域很可能发生管道冻胀裂缝，进而造成管道渗漏水。

3.市政给排水工程施工技术要点

3.1 测量放线

在市政给排水工程施工中，准确地测量、放样不仅可以保证管网定位及井点坐标规范，而且关系到整个市政给排水管网的施工质量，因此，在施工过程中，一定要重视测量放线工作的重要性，保证施工质量的有效实施。为提高市政工程给排水管线施工测量的效率与效果，施工单位应当组建一支专业测绘队伍，严格遵循测绘规范，明确测绘重点及关键点，对高程、平面坐标及位移控制进行重点研究。测量人员根据实际情况，制定合理有效的测量方法和措施，在实地勘测和测绘的基础上，对各个地区的地质情况有一个全面的了解，对各种管线的分布情况和周围的环境特征进行分析，选出最适合该工程的设计方案，综合各种测量资料，结合设计图要求，合理进行线路走向、埋深、检查井位置的定位放线和测量，将管线的平面位置准确确定。技术人员应对基坑开挖深度及开挖宽度进行计算，准确地记录每一水准点的标高，在沟槽两侧每隔20 米布设一根水准点控制桩，为以后挖沟工作打下基础。

3.2 沟槽开挖

施工单位细致地分析工程所在区域地质水文等资料，明确施工区域的实际情况，合理选定沟槽开挖方式和路线。施工阶段，施工人员应清除沟开挖区内的障碍物，拆除埋地电缆及其它设施。沟内应设置电缆井及检修通道，以防止电缆脱落、损坏。测量放样时，要将挖沟中线、边线标示清楚，以供施工时参考。了保证基坑边坡的稳定性，保证管道的安全，沟顶高程必须满足设计要求，通常沟槽中心偏差在±20 毫米以内，下端偏差在±50 毫米以内，上端在±10 毫米以内。沟槽开挖通常采用分层开挖法，所谓分层开挖就是施工人员按照施工流程每次开挖一定深度，然后对周围土体做好支撑防护，避免坑壁坍塌影响后续施工，之后再继续进行下一层土体的开挖。为保证沟槽安全，严禁将机械设备或者开挖出的土堆放在坑边。施工单位通常采用机械设备进行沟槽开挖，在深度距离设计深度0.5 米时及时停止，由施工人员手动继续开挖，以免发生超挖的问题。现场技术人员要高度重视沟槽深度、标高、平整度等方面的检查，确认各项参数是否能够和规范要求相符合，及时处理不合格的部位[3]。有的地区地下水丰富，沟槽开挖中可能会存在较多的水体，此时可以采取基坑排水、渗透井排水等排水措施，确保够沟槽内始终保持干燥。

3.3 基础处理

技术人员需要结合水文地质资料客观评价施工场地的天然地基承载能力，如果发现基础承载力不足需要采取加固措施，比如当前常见基础加固方法为浇筑混凝土材料，混凝土有着较高的强度和承载力，施工人员按照搭设模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护等工艺流程进行基础混凝土施工后，基础的强度可以符合规范要求。给水管、排水管网按照设计图纸进行安装，管线应采用C25 或以上强度的地基。施工人员应根据空洞的大小，用砂石对空洞部位进行加固，可以采用高压旋喷注浆工艺，对管沟渗漏部位及局部渗漏部位及时补灌泥浆或灰浆。如果遇到软弱地基，施工单位还要充分做好软基加固处理，当前强夯法、排水固结法、砂垫层法都是常见的软基加固技术。

3.4 管道支墩设置

市政给排水工程中为保证管道能承受适当的拉力，施工人员应在三通处的弯头、缩管及近端堵头等部位均需适当设置管支墩。混凝土支墩可在一周以上时间内完成固结，为减少支墩的开裂施工人员可以采取预埋钢管等措施，以提高接头的稳定性，防止因失稳而引起的接头断裂、脱落。当管线接口建造完毕，并且确定管线的位置已足够固定后，施工单位可以开始安装管线支墩，检查只有在砌筑的支墩达到预先确定的强度时，才可以拆下预先设置的临时支架[4]。

3.5 钢管安装

第一，检查准备。施工人员在进行给水钢管安装前首先要仔细地检查钢管外观、阀门等各个部位性能，确认其是否能够满足施工标准。焊接时要严格控制焊缝的质量，尤其要注意防止气孔等缺陷的产生，防止渗漏。施工人员要严格执行钢管的尺寸检查，按设计图编号配置钢管，选用壁厚均匀、管径偏差小的管节组合对接，认真检查防腐涂层，确认无异常后方可开始下管作业。在下管道时，首先将排水管放置到位，以避免因施工不当而造成损坏或渗漏。如果给排水管道在沟槽中受到撞击或损坏，需要准确地标出并修补。下管时要注意保持管道的畅通，防止堵塞，及时排除管道内的积水。在安装管道时，要保证管道的垂直度和平整度符合相关规范的要求。为保证市政给排水管道的安装施工质量，技术人员可以借助经纬仪、水准仪等设备对管线安装标高、轴线方向、埋设深度等进行有效地控制。

第二，管道吊装。给排水管道下管作业时，需用吊车吊装。下管前，施工人员应先对钢管内外防腐层进行仔细检查，以保证管道的良好状况，确认无异常后方可下管。管线吊装时，应注意对管线外防腐涂层进行适当的保护，保证管道离吊点的距离足够近，不会对其造成影响，同时要注意防止出现局部损坏和断裂的现象。管线吊装现场需要有专人指导，周围人员要安全撤离，以免发生安全事故。

第三，接管作业。在接管中，施工人员首先按照接头尺寸要求做好管口端面坡口角度、圆度等参数的检查和调整，管端和接口可采用手焊或机械对接的方法。在对接操作中，要用直尺对内壁周围进行平齐，保证错口偏差在允许范围内，通常前后偏差不超过2 毫米。钢管与支管的对接应确保焊接质量，应保证纵向焊缝的错开，错开的间距要适当控制，一般为100-300 毫米。横向焊缝可采用焊条电弧焊或手工钨极氩弧焊接，环缝和支撑的间距不能超过200 毫米。焊接时可采用氩弧焊填充，但对大口径管道及厚壁管道，建议采用埋弧焊或盖面焊。如果钢管壁厚不一致，那么在具体接管过程中施工人员应按照不超过3毫米 的标准控制管壁连接误差。

第四，钢管焊接。施工人员在市政给排水管道焊接施工前应先对管道进行准确测量，然后选取管径差值最小的管道进行配对。对接焊缝一般采用手工电弧焊的方法，焊接人员注意保证接口内壁的平齐，可用300 毫米直尺在内壁四周按一定顺序贴合，错口的最大容许偏差不得超过2 毫米。焊接时应严格按规范要求进行，并根据施工场地及环境条件进行适当的调整，以确保接头的强度满足要求，尽量减少裂纹、气孔、夹渣等缺陷，焊缝的平直度应符合规范要求，且误差不能超过标准，焊接表面应无毛刺及未熔合痕迹。焊接时严禁明火作业，否则可能造成爆炸或人身伤害。焊接完毕后，施工人员将管道中的淤泥、油污等杂质彻底清理干净，去除管口边缘和接头两侧的铁锈，并用防腐材料均匀地涂刷。

3.6 闭水打压试验

市政给排水管道安装完毕后要通过压力测试明确管道的抗压性，该试验的主要目的是检查给排水管道的安装质量，对给水能力和管道承压强度进行检测，明确给排水管线是否存在渗漏水问题。在闭水打压试验中，检测人员借助加压泵向管道内加压，然后对管线的接口进行仔细检查，如有开裂、脱落等现象，应及时修补，以免日后漏水。试验过程应作好记录，以备日后查阅、分析。在闭水试验中，检测人员需要将井壁清理干净，将井口封堵密实，细致地检查沿线管线尤其是接头部位是否存在渗漏水，在确认不存在渗漏问题后可以将压力逐渐恢复常压，缓慢放水。在测试阶段，检测人员要认真检查管道有无渗漏，如果发现漏水点要通知施工人员及时采取修补措施，保证市政给排水系统的密封性能达标[5]。

3.7 沟槽回填

在沟槽回填时通常采用对称回填法，该方法主要是由施工人员对沟槽两侧同时进行回填，这种方式可以避免出现管道移位等相关问题。在双向回填施工中，施工人员需要考虑回填对周围土体的影响，提高施工精度，将回填沟分层处理，根据现场地质情况及开挖深度确定各层回填厚度。施工人员可以采用分层回填压实的方式，即在上一层回填工作完成后对回填层的厚度进行认真的检查，确定其厚度合格后再进行夯实作业，对回填层的紧实度进行进一步的检查，继续进行以上的工序，直至回填层的顶面达到预定的设计高度。

4.施工技术控制要点

4.1 优化软土地基处理技术

在软土区铺设城市雨、污水管道前，工作人员首先要做好软基的处理。为满足桩基础均匀受力要求，施工人员需要采用整平地基、铺设聚丙烯、涤纶无纺土工布等一系列措施提高基础性能，所用土工织物应具有30MPa 以上的拉伸强度，弯曲强度超过40MPa。为防止透水石松动、脱落，施工人员可以采取碎石水泥混合料填筑的方法，铺设的碎石垫层厚度为100-200 毫米，其上设置有二级承插式钢筋混凝土管，管道之间用半柔性连接的石棉水泥砂浆连接；排水沟的防渗采用水泥砂浆灌注或喷淋的方法。在给水管道选用方面，选用橡胶环柔性界面球墨铸铁管，砂垫层厚度大于10，砂垫层厚度为15 毫米[6]。

当遇到软土地区市政给排水管道施工中，技术人员应综合考虑上部结构自重及附加荷载引起的差异沉降。针对雨水管道、排水管道以及给水管的埋深要求，在管基下方设置0.5 米桩径、间距为1.15-1.40 米的搅拌桩，管线中心线与搅拌桩中心线完全对齐。

4.2 规范管道安装作业

安装管线前，技术小组应用水准尺重新测量水准点，利用三角高程测量技术，分别计算出水平高差和垂直高差的精度等级，保证水准点间距在100 毫米以内，并按一定顺序编号、测量高程、准确记录。如果工程采用的是混凝土排水管，那么施工人员在管道安装中可以在管顶位置做好控制线的设置，及时修正管线接口部位，管道端口连接后，工作人员将管道固定，并用1:2 水泥砂浆将连接部位密封。在施工期间，技术人员要注意避免因地面不平整而产生的错台等问题。

4.3 管道、管壁砌筑

市政给排水管道及管壁砌筑前，为避免对井内设备造成损害，应先将井壁周围的碎石、碎屑清除干净。砌管前，井中残存的石块、土块等杂物必须清除。砌筑完成后，需充分打磨，加强接缝的平整度。井口应安装井盖等装置，井下及周边地面应保持清洁、乾燥，切勿积水。

结语：

从整体上看，城市给排水系统是解决城市内涝的重要手段。为了保证市政工程的安全、稳定运行，工作人员应加强施工工艺优化，对基础开挖、垫层施工、回填施工、管线铺设等关键施工技术进行严格控制，切实提高市政给排水施工技术水平。