关于市政管道工程开槽施工技术分析 3页

关于市政管道工程开槽施工技术分析黄东阳（福建泉州３６２０００）摘要：市政管道的开槽施工具有施工简单、速度快、操作方不同的土质、地下水位、开挖深度等进行综合考虑，对于沟槽便、噪声低等特点。城市市政管道建设是一个城市的命脉所断面形式来说，周围的建筑情况、管道直径和埋深、使用支护在，必须对于市政管道施工过程给予足够的重视和分析，才材料及施工机械设备、施工季节等外部因素也至关中重要。［２］能保证管道建设的质量。本文就管道建设过程中开槽施工常用的沟槽断面形式有直槽、梯形槽、混合槽、联合槽等。工艺进行分析，探讨管道开槽施工的技术要点，并对相关技在地质条件好、地下水位低且开挖深度在５ｍ以内的沟术给予归纳分析。槽可以不设支护和围护结构。但沟槽边坡最陡坡度应根据关键词：市政管道；开槽；施工工艺；施工技术土的类别和坡顶有无荷载进行设置。一般土类别分为中密中图分类号：ＴＵ９９２．０５文献标志码：Ｂ的砂土、中密的碎石类土、硬塑的粉土、中密的碎石类土、硬文章编号：１６７２－４０１１（２０１７）０５－０１５８－０３塑的粉质黏土、老黄土、乱土。坡顶荷载类别分为：无荷载、ＤＯＩ：１０畅３９６９／ｊ畅ｉｓｓｎ畅１６７２－４０１１畅２０１７畅０５畅００８０有荷载、静荷载。沟槽开挖深度超过５ｍ或者地下水位高、周围环境复杂、存在大量地下管线，其开挖断面应符合沟槽1管道开槽施工平面图的布置支护和围护结构的要求。施工平面图的合理布置，对于指导管道开槽施工进行计3沟槽降排水划、有序地安全文明质量施工具有重要的意义。管道开槽施工平面图的布置应包含以下内容。一般在地下水位面高于基坑开挖面时，需要采取降排水１）施工图上一切地上、地下建筑物、构筑物以及其他设措施，以提高土体抗剪强度，防止滑坡坍塌，控制围护结构变［１］施的平面布置。开工前应依据规划部门提供的资料和建形，保持沟槽稳定性。根据土层渗透情况、支护结构、周围环设单位提供工程的地质勘查报告，对沟槽开挖范围及影响范境、降水深度来确定降排水方式。一般情况下，沟槽开挖深围内的各种地下管线、电缆进行勘查，摸清已有管线的施工度未超过３ｍ的，采用集水明排方法来降低地下水位；沟槽年限、使用状况、位置、埋深，并在施工平面图上进行标注，在开挖深度超过３ｍ的，采用井点降水。井点降水又分为轻型施工现场做出醒目标志，对作业人员进行交底。井点降水、喷射井点降水、管井降点降水。在施工过程中，根２）材料构件、机械设备堆放位置。进场的管材堆放要便据不同的土层和渗透系数、降水深度、地下水情况进行综合于运输和安装、要避免二次搬运、要避免产生不必要的运输考虑后选择。如果沟槽降水影响周围的建筑物、构筑物、地成本，同时还应满足施工进度的要求。下管线，则需要采取截水、回灌等措施。轻型井点降水为较３）现场运输道路、余土外运路线、交通导行布局。由于为常用的降水方法，其系统的施工程序为：铺设总管→埋设大型工程管道建设长度较长，无论是旧管道的维护更新，还井点→管用弯联管将井点管与总管接通→安装抽水设备→是新建管道，都是在城镇中建设，这样就存在干扰因素大、工试运行→正式抽水→井点拆除［３］。井点降水属于危险性较期紧迫、对社会交通影响大等特点。合理布置运输道路和交大的分部分项工程，需要在施工之前编制好专项方案，并经通导行，可以保证满足社会交通流量；保证交通高峰期的需专家论证符合要求后，方可施工。求；保证非工作人员安全地通过施工区域；减少对周边居民生活和环境的影响。4沟槽开挖４）取土和弃土的位置。合理的在施工平面图上安排弃沟槽开挖常用的方法为人工开挖和机械开挖。土和取土的位置，可以有效地进行资源优化配置，减少不必在城市管道工程开槽施工过程中，人工开挖一般有以下要的浪费和支出。几点要求：①施工人员应了解该管道的设计意图和开挖深５）安全文明部署。施工管道开槽施工现场作业条件差，度，并进行技术交底；②配备好相应的开挖工具，并经检测合不安全因素多，比如物体打击、机械伤害、滑坡、坍塌、触电格在有效期范围内；③人工开挖多层沟槽的层间应留置台等。因此，必须做好安全文明建设，保护环境、美化市容。阶，直槽时台阶不小于０．５ｍ，放坡开槽时台阶不小于０．８2开挖断面形式ｍ，安装井点设备时不应小于１．５ｍ；④人工开挖沟槽的深度不得超过３ｍ，超过３ｍ的应分层开挖，每层的深度不超市政管道开槽施工采用何种的沟槽断面形式需要根据过２ｍ。城市管道施工过程中机械开挖为较常用方法，一般需要收稿日期：２０１７－０３－０１注意以下两点。作者简介：黄东阳（１９８２－），男，福建泉州人，身份证号３５０５８３１９８２０４１６５４３５，本科，工程师，主要从事市政给排水施工工作。１）合理地选用开挖机械。开挖机械分为：铲运机、装载·１５８·\n机、单斗挖土机等，其中，单斗挖土机又分为正铲挖掘机、反6管道地基处理铲挖掘机、抓铲挖土机。想要合理选用施工机械，首先应该管道地基应符合设计要求，管道的天然地基的强度不符掌握各种机械的工作特点，比如：正铲挖土机前进向上，强制合设计要求时，应按照设计要求加固。根据地基的加固的原切土；反铲挖土机后退向下，强制切土；抓铲挖土机直上直理，可采取不同的加固方法。这些方法可归纳为“挖、填、换、下，自重切土。正铲挖土机适用于停机面以上的土壤开挖，夯、压、挤、拌”：①“挖”，应遵守“正常不超挖，特殊别少挖”且应为土质较好、无地下水的地区；反铲挖掘机适用于开挖原则；②“填”，在挖除不合格土层后，回填一层符合设计要求停机面以下的土壤。在整个沟槽开挖过程中，要综合考虑各的土，使管道地基符合要求；③“换”，换填的材料应符合设计施工机械的特点，采用综合的机械进行施工，如工作面小、土要求或者有关规定，槽底发生扰动时，可采用原土回填夯实，体湿度大，可采用反铲挖掘机，配合自卸汽车出土，开挖工作其压实度不得低于原地基土压实度，排水不良造成的地基强面以上的，可以先选用正铲挖机，开挖到工作面以下再采用度不符合要求的，可采用天然级配砂石或砂砾处理；④“夯”，反铲挖掘机，配合自卸汽车出土等。利用小型压实机具比如冲击夯、人力夯、小型压路机，对不符２）开挖分层深度应根据土质情况和机械性能、支护和围合的原地基土进行压实，使管道地基的强度符合要求；⑤护结构要求综合考虑，开挖过程中不得一次性开挖到底，应“压”，比如堆载预压等方法使管道地基强度符合要求；⑥预留至少３０ｃｍ以上进行人工清底，不得干扰基底的原状“挤”，比如，采用ＣＦＧ桩水泥粉煤灰碎石挤密桩、灰土桩、砂土。开挖过程中应有专人观察槽壁、槽底的土质情况、验证石桩等地基；⑦“拌”，比如采用水泥土搅拌桩等。沟槽的开挖深度，查看边坡是否稳定。开挖过程中应尽量减总之，管道地基的压实度和强度应满足设计和规范要求少基坑坡顶荷载，做好降水措施，确保基坑开挖期间的稳定，后，并经各单位验收合格后，方可进行下道工序的施工。控制好边坡，严格按设计要求开挖。7管材的选用和检查5不良土质开挖要全面熟悉设计文件和项目合同的要求，落实做好物质不良土质沟槽开挖过程中应有防止沟槽坍塌、淹没等措的采购，选好供货单位，确保管材质量从源头抓起；提前做好施。应针对管道工程的特点和难点准确识别出重大危险源各种管材的订货和配货单，确保工程进度符合要求；做好管和不利因素，编制安全生产保证计划和专项施工方案。要严材的采购、进场验收等工作；进场管材应提供“三证”，即生产格按照设计要求开挖和支护。沟槽开挖过程中常采用土钉许可证、出厂合格证、进场检测合格证明，管材的材质、规格、墙、钢板桩、型钢桩、钢管桩、灌注桩、ＳＭＷ工法桩等深基坑壁厚应符合现行的国家标准和规范要求，相关资料要齐全完支护结构。土钉墙施工设备轻便、操作方法简单、结构轻巧、善。对于特种配件的，还应有特种设备监察机构提供的特种较为经济、施工速度快；钢板桩成品制作、可反复使用、具有设备检查资料，其质量证明文件应符合相关规定。当相关参一定的止水效果；ＳＭＷ工法桩为较为新型的支护结构，具有数不能满足要求时，应根据要求进行相关试验，满足要求后强度大、止水效果好、内插型钢可以反复使用、经济性好等优方可使用。点；型钢桩造价低、施工简单，止水性差，地下水位高时不适用；钢管桩在软土中开挖深度较深、需要防水措施配合等。8下管和安管在施工过程中，应根据不同地质条件、施工方法、设计要求，１）下管。管道沟槽开挖到设计标高后，其地基处理符合因地制宜地选择适合的基坑围护结构。但需要注意的是，首要求后，经相关单位验收合格后进入管道施工的下道工序。次开挖沟槽时，其开始支撑时沟槽开挖深度不得超过规范和安管前管节、管件应按照施工平面布置图要求合理摆放，便计算要求的规定，开挖与支撑必须交替进行，每次交替的深于起吊和运输。度必须严格按照规范和计算要求确定。比如在软土中采用下管分为人工下管和机械下管，对于机械下管，首先应横排撑板支撑时，开始支撑的沟槽开挖深度不得超过１．０ｍ；合理选用起重吊装机械，根据不同机械的起重量、起重高度开挖与支撑交替进行，每次交替深度宜为０．４～０．８ｍ。其和起重半径来选择起重吊装机械。起重吊装过程中，应采用次，在不良土质开挖沟槽过程中需要杜绝以下操作：①没有专用吊绳，防止管道的损伤和起重机械的倾覆。吊装时应根按设计要求的坡度开挖；②挖出的土方两边堆放，距离槽边据测放的中心线，用细绳控制好管道一侧边线，吊车沿沟槽净距小于１ｍ，堆土高度大于２ｍ，增加了坡顶的附加荷［５］开行至沟边缘１ｍ处，以免沟壁坍塌，影响沟槽边坡稳定。［４］载；③地下水未降到基底以下，基坑周围排水不当，未设置吊装过程中需要注意与架空的高压电线的安全距离，对达不排水沟或者采用井点降水、截水或者回灌，导致土体自重增到安全距离的应采用停电作业或者设置屏障、围栏、保护网、大，增加土体中的剪应力，造成沟槽坡面渗水、土粒流失、流遮拦等措施。下管过程中应有专人指挥；机械操作人员和指沙、进而引起沟槽坍塌；④沟槽暴露时间过长，超过３ｈ，引起挥人员应经安全培训考核合格后持证上岗；吊桩过中要缓慢沟槽变形。再次，在不良土质开挖过程中，发生下列情况应进行，切勿操之过急，防止碰撞支护结构和槽壁。立即停止挖土，查明原因方可继续挖土：①围护结构变形过２）安管。管道的安装要从下游排向上游。排水管道采大；②监测数据超出预警值；③支护结构出现异常响声；④坑用承插口的，其插口和承口的方向要符合要求。管道的接口底渗水渗砂；⑤周围建筑地表面出现明显裂纹等。施工时要严格控制上下游的接装长度，中心位移偏差及管节接缝的宽度和深度。钢管采用焊接接口时，其管道内壁的错·１５９·\n边量不得超过管壁厚的１０％且不大于２ｍｍ，管道安装过程机具、压实遍数、虚铺厚度等相关的施工参数，回填之前沟槽中要保持接口的高强度和严密性，保证管道功能性试验能够内不得有积水，应做好排水措施。柔性管道回填前，对于管满足设计要求。径大于８００ｍｍ的需要架设竖向内支撑，每３～５ｍ架设一道，防止管道变形过大。9管道施工质量检查和验收回填作业需要注意以下几点：回填时间应在当天气温较管道安装完成后投入使用前，应进行管道的功能性试低时回填，回填材料不得堆放在管道压实影响范围，回填时验。功能性试验应具备以下条件：准备工作完成、试验方案应由两侧工人均匀对称推入，不得采用机械堆放一侧后集中已经批准、检查仪器在校验的有效期范围内。推入。需要拌和的材料应在运入槽内前拌和完成。管道两市政管道功能性试验分为以下几类：给排水管道功能性侧回填材料应采用中粗砂，对于不良土质管道顶５００ｍｍ范试验包括了压力管道的水压试验、无压管道的严密性试验和围内应用中粗砂回填。回填作业与拆除支撑交替相互进行，给水管道的冲洗和消毒。拆除之前应对沟槽两侧建筑物、槽壁、周围地下管线制定相供热管道功能性试验包含了强度试验和严密性试验。应的保护措施。管道以上５００ｍｍ范围内应采用人工夯实或燃气管道功能性试验包含了管道吹扫、强度试验、严密性者蛙夯、冲击夯等小型压实机具压实，管道两侧的压实机具试验。压实高差不超过３００ｍｍ，压实过程中要在两侧对称进行，防对于给排水管道的进行水压试验时，其试验的管段长度止损伤管道。不超过１ｋｍ，水压试验又分为两个阶段：第一阶段为预实验每一层回填的厚度应根据不同的市政管道要求来确定，阶段、第二阶段为主试验阶段。第一阶段管道接口、配件无比如：排水管道回填管道基底和管道中心与沟槽两侧夹角另漏水损坏，第二阶段管道外观无漏水且压力降不超过规定为加３０°范围内应采用中粗砂回填，其压实度分别不得低于合格。给排水管道的严密性试验分为闭水试验和闭气试验，９０％和９５％。排水管道胸腔两侧回填压实后其压实度不得判定的合格标准均为在规定时间内渗水量或者压力下降不低于９５％，压实后每层厚度１００～２００ｍｍ，排水管道顶以上超过标准值为合格。５００ｍｍ，应采用符合要求的原土或中、粗砂、碎石屑，最大粒供热管道强度试验应在防腐、保温施工及设备安装前，径小于４００ｍｍ的砂砾回填，其压实度管顶不得低于８５％±试验介质为洁净水，环境温度５℃以上，检查无渗漏、无异响、２％，管顶两侧不低于９０％。柔性管道回填完成后，还要对管无压力降为合格。供热管道严密性试验应在回填土及填充道２４ｈ的变形量进行观察，观察可采用钢尺测和圆度测板或物已满足设计要求后进行，在规定试验压力下管道、焊缝、管芯轴仪管内量测。柔性管道变形率超过规范要求时，需要挖路附件及设备无渗漏、固定支架无明显变形的为合格。出处理。燃气管道的管道吹扫试验应在管道及附件组装完成并11结束语在试压前进行通球扫线，并不少于２次，每次吹扫管道长度不宜超过５００ｍ，通球应按介质流动方向进行，纸或白板置于市政管道开槽施工关键阶段为：管道施工的平面图布吹扫口，５ｍｉｎ无铁锈脏物为合格。强度试验分为气压和水置、沟槽开挖断面图、沟槽降排水、沟槽开挖和不良土质开挖压试验，均为接口不漏气或无压力降为判定合格标准。供热要求、管道地基处理、管材选用和检查、下管、安管、管道施工管道的严密性试验在强度试验合格且燃气管道安装完成后质量检查验收、回填。随着科技的发展和城市建设的需要，进行，回填土至管顶０．５ｍ以上才可进行，在设计要求的试加快城镇管道的建设步伐成为了必然的趋势，同时，市政管验压力下，规定的时间内，其修正压力下降不超过规范规定道的开槽施工技术要求也越来越严格，合理地进行分析和探要求则为合格。讨优化市政管道的开槽施工，就显得尤为重要。［ＩＤ：００４０４７］10沟槽回填参考文献：开槽施工管道回填之前，必须确定管道外壁无损伤、相关试验报告符合要求后，方可进行回填。回填之前需要注意［１］韩超，李雪飞．施工总平面图设计探析［Ｊ］．四川水泥，２０１６，３８回填土的质量要求。如果原状土符合要求，尽量采用原状土（３）：９５．［２］范卫民．市政管道开槽施工技术探微［Ｊ］．建筑工程技术与设回填。需要注意的是有机质含量大于８％的土、冻土、杂土、计，２０１６，４（１９）：７７－７９．淤泥和粒径大于１００ｍｍ的石块均不能作为回填土使用。每［３］孙秀环．轻型井点降水技术在给排水工程深基坑中应用［Ｊ］化层回填厚度不得超过规定，每做一层回填土，其压实度、回填工建设，２０１６，３８（４）：７２－７６．材料种类、最大干容重和最佳含水率符合要求后，方可继续［４］舒亚伟．市政管道工程施工技术的论述［Ｊ］．中国新技术新产上层回填。品，２０１２，２０（１２）：４２－４３．管道回填可以按照回填前的准备工作、回填作业、质量［５］方全红．市政工程给排水管道施工技术探讨［Ｊ］．建筑工程技检查几个方面进行控制。术与设计，２０１４，２（１７）：１６０－１６１．回填前的准备工作包含：管道的检查，回填的试验段以便确定管道回填时回填土的含水量、回填后的压实度、压实·１６０·