徐刚
北京市常青市政工程有限公司 北京 100000
摘要：排水管道是市政道路工程的重要施工内容，良好的市政给排水建设可以保证城市生活的正常运转。但道路排水管道经常出现管道渗漏、管道堵塞、回填沉降等质量问题，影响市政道路工程使用功能的发挥。基于此，为进一步提升工程建设质量，本文首先分析市政工程道路排水管道施工技术，并探讨施工期间存在的主要技术问题与相应解决对策，仅供参考。
关键词：市政工程；道路排水管道；施工技术
一、市政工程道路排水管道的施工技术要点
1、沟槽开挖
为保障沟槽开挖施工活动的顺利开展，要求掌握以下技术要点：第一，选择沟槽类型。综合分析现场水文地质条件、沟槽断面形式、排水管道类型与口径、断面尺寸等因素，合理选择沟槽类型，确定沟槽开挖方案，常见的沟槽类型为直槽、混合槽、梯形槽、联合槽四种。从沟壁稳定性控制角度来看，为预防和减少沟壁失稳塌陷问题的出现，在现场地层中无富集地下水的条件下，应优先选择直槽，采取微坡开挖工法，将沟边坡度保持在1：0.05内，或是取消沟壁边坡。同时，根据土质种类来设定沟槽开挖深度，如将粘土层中的沟槽深度设定为1.5m，将填实状态的砾石土层中的沟槽深度设定为1m。第二，确定开挖宽度。将管道管径以及沟槽深度作为设定开挖宽度值的主要依据，导入B≥Dw+2b1+2b2计算公式，b1为沟槽与管外壁间距，b2为沟槽边坡宽度值，Dw为道路排水管道的外壁管径值。第三，开挖方法选择。为有效处理施工效率与开挖精度二者关系，组合采取机械开挖与人工开挖方法，优先采取机械开挖方式，操纵挖土机与推土机等设备开挖管槽至临近标高部位，随后，切换至人工开挖方式完成剩余沟槽开挖任务，以此来提高开挖精度，避免形成超挖欠挖部位，或是破坏市政给排水管道、燃气管道、通信光缆等地下设施。第四，降排水施工。提前开展地质勘察工作，在地层中富集分布地下水，或是在降雨气候下开展沟槽开挖作业时，提前在现场设施排水设施，使用水泵抽采地下水，将地下水位控制在安全范围内，保证沟槽内部土体为干燥状态。第五，成槽质量检查。在沟槽开挖结束后，对成槽质量进行检查，清除槽底分布杂物，对超挖部位进行回填夯实处理，对欠挖部位开展补挖作业，测量槽底标高与设计标高差值是否在允许范围内，待成槽质量检查通过后，方可进入下一道工序。
2、管道基础施工
在道路排水管道安装前，必须做好沟槽土基与槽壁承载性能验算工作，判断是否具备直接安装排水管道的施工条件，在必要情况下增加管道基础施工工序。首先，开展地基加固施工，在沟槽底部铺设垫层，对垫层进行夯实处理，根据材料种类与管道管径来设定垫层厚度。例如，在安装管道管径在500mm-1000mm内的金属管与非金属管时，使用中粗砂作为垫层材料，分别将砂垫层厚度控制在100-150mm内与150-200mm内。在沟槽底部土基承载性能过差时，则铺设厚度超过250mm的砾石砂垫层。其次，当存在沟槽土质过差、采取直槽类型、槽边与临近建筑物间距未超过槽深值等施工条件时，需要在沟槽内搭设沟壁支撑结构，起到挡水挡土作用，在沟槽回填前拆卸支撑结构。而主要的沟壁支撑结构形式包括板桩、横撑、竖撑、地下连续墙四种，以地下连续墙为例，沿沟槽侧方挖设狭长深槽，在槽内放置钢筋笼与灌注混凝土，现浇形成若干节段单元槽段，再将各槽段连接形成整体性的墙体结构。
3、管道安装与连接
在管道安装与连接环节，首先，在下管前做好准备工作，对沟槽开挖质量进行验收检查，要求施工班组对沟槽超挖欠挖部位进行返工处理。同时，对排水管道的规格尺寸、管径、外观结构质量与数量进行检查，清理管壁表面附着灰尘油渍与残留锈迹，均匀涂刷防锈涂料，禁止安装存在裂纹等质量缺陷与规格尺寸错误的管道。其次，选择管道下管方法，将管道管径大小、接口强度要求、沟槽深度、管道重量等作为选择依据，针对管径在400mm内的铸铁管，采取人工下管法即可。而针对大口径管道与重量较大的金属管道，则采取机械下管法，施工人员操纵起重机设备，缓慢将管道吊运至安装面上方悬停，对管道朝向角度进行测量调整，待精准就位后，再将管道下放置安装位置。再次，采取内拉法或是外拉法，完成排水管道对接作业，内拉法是在已安装与待安装管道的端口部位搭设横梁，使用钢丝绳等材料进行连接，缓慢将管道拉至安装位置，保持管道接口的对接状态。而外拉法则是直接使用钢丝绳捆紧已安装和未安装管道，将未安装管道缓慢拉拽至已安装管道周边部位，调整管道标高与水平位置，完成管道对接作业，并在管道对接前清理管道内掉入的杂物。最后，将管道接口固定连接，根据管材种类选择连接方式，如采取粘接法连接PB管材、采取承插连接法连接铸铁管、采取热熔连接法来连接RRP管材、采取法兰连接或管卡连接方式来连接HDPE管材。
此外，为避免在弯头、变径等特殊部位出现管道偏移问题，在管道安装完毕后，施工人员可选择在以上部位中现浇成型水泥支墩起到固定支撑管道的作用，要求支墩地面以及管沟土层表面保持紧密贴合状态，并在制定支墩施工方案时考虑到支墩沉降问题。
4、管道与检查井连接
为便于后续道路排水管道维护检修工作的开展，在管道安装与沟槽回填工序间隔期间，需要采取检查井施工技术，依次开展土方开挖、钢筋绑扎、模板安装、混凝土现浇养护、盖板吊装、井盖安装作业，对检查井安装质量进行检查。随后，将道路排水管道与临近检查井进行固定连接，在一般施工条件下，使用皮圈与卡箍等工具连接传统管材管道。而针对新型管材，则在检查井和管道连接部位中均匀粘贴胶粘剂，在胶结层表面铺设粗砂形成中介层，在检查井内壁中灌注适量水泥砂浆，要求将中介层和检查井厚度差值控制允许范围内，将二者厚度保持一致。最后，在工程现场分布软土地基等特殊施工条件下，为避免因地基沉降而影响到管道与检查井的连接效果，可选择在检查井和道路排水管道的连接部位中额外设置一节短管，禁止排水管道与检查井保持直接连接状态。
5、排水管道检测与水压试验
在沟槽回填前，为发现与解决全部的管道安装质量问题，首先，做好排水管道安装质量检测工作，采取目视法与无损检测技术，依次检查管道安装位置、垂直度、接口连接状态、管壁外观结构质量、检查井井体情况等，如果存在管道破裂变形、检查井渗水等质量问题，则将检查结果向上反馈，要求施工班组在约定时间内进行返工处理，如更换存在结构性损伤的排水管道，对管道松动接口进行加固密封处理，对偏移管道进行校正处理。
其次，确定排水管道安装质量达标后，组织开展管道水压试验，临时堵塞道路排水管道中全部的配水点，在最高点与最低点处分别设置放气阀与泄水阀装置，并在管道内注入适当流量的水流。随后，待排水管道的排气阀部位外流水体时，工作人员关闭排气阀装置，缓慢提高管道内部压力，将管道内部压力控制在0.6MPa及以上，将加压时间保持在10min以上，观察管道在试验期间是否存在渗漏水现象，记录渗漏点位置与渗漏量。最后，重复开展多次管道水压试验，根据试验结果判断管道是否存在渗漏问题，待水压试验检测通过后，即可进入沟槽回填工序。
6、沟槽回填
在沟槽回填环节，首先，为控制回填精度，分多次开展回填作业，在一般施工条件下，先后开展沟槽一次回填与二次回填作业。其中，在一次回填步骤，将沟槽回填至管顶上方一倍管径的标高部位，检查回填标高误差是否超标，在回填前后重复清理沟槽底部与回填层中分布的石块、砖块、腐殖土等杂物。
在二次回填步骤中，完成剩余沟槽回填任务，将沟槽顶部回填至正常位置。其次，施工人员在沟槽两侧以对称形式同步开展沟槽回填夯实作业，避免在沟槽回填过程中出现接口变形、轴线偏离问题。再次，在工程现场选择一处路段作为试验段，开展沟槽回填压实试验，根据试验结果来确定回填层厚度、碾压遍数、回填土质等技术参数，并做好压实工具选型工作，如配置压路机设备完成虚铺厚度在200-300mm内的沟槽回填任务，配置蛙式夯完成虚铺厚度在200-250mm内的沟槽回填任务。同时，针对不同部位使用相应土质的回填料，如使用粒径在40mm内的砂石料回填沟槽超挖部位，使用中砂或粗砂回填管道两侧沟槽，使用原图回填标高在管顶0.5m以上的沟槽。最后，检查沟槽回填质量，要求沟槽超挖部位、管道两侧、土弧基础中心等部位的回填层密实度不得低于95%，将管底基础层密实度控制在85%-90%范围内。
7、旧管线更换技术
在市政改造工程中，使用全新管材来更换老旧管线，常规的开槽法缺乏适用性，需要应用到爆管法或是吃管法。其中，曝管法是由施工人员在旧管口中插入爆管工具，原有管线受到动力作用影响出现强制挤碎现象，再使用扩孔器将旧管线碎片挤压至临近土层，在原有管线安装位置中插入全新排水管道。在应用这项技术时，要求所安装全新排水管道的管径控制在旧管线管径150%以内，对分支管连续点等特殊部位开展沟槽开挖作业，在开槽条件下完成管道更换作业，重点预防地表隆起等突发状况的出现。
吃管法是由施工人员操纵掘进机切削掘进旧管线与邻近地层，在沟槽中挖设适当直径孔洞，在洞内缓慢顶入新排水管线，控制螺旋钻杆顶出旧管碎片的一种技术手段，多用于更换埋深值超过4m的钢筋砼管道，在应用此项技术时，要求在工程现场挖设两处工作坑。
二、市政工程道路排水管道施工中的技术问题与解决对策
1、管道位置偏移
在道路排水管道施工期间，由于存在施工人员不规范操作行为，或是因沟槽开挖质量不达标，所安装排水管道受外力碰撞、沟槽底部地基不均匀沉降、自身安装误差等因素影响，容易出现管道偏移现象，进而破坏管道接口部位的连接效果。针对这一问题，必须提前做好施工测量、样桩施工、沟槽质量验收、轴线纵坡复核等准备工作，并对所安装排水管线进行加固处理，将管线安装误差控制在允许范围内。同时，在原定管线布局与周边建筑物间距过小或存在重叠问题时，则对排水管线的安装位置与朝向角度加以调整。
2、管道渗漏
排水管线渗漏问题的产生原因包括管材配件质量不达标、闭水口封堵处理不到位、沟槽底部与沟壁不平整、受外力碰撞等。而在新安装塑料材质管材与传统金属管道共存的特殊施工情况下，由于新旧管线材质与接口方式存在差异性，也有可能出现管道接口部位渗漏断裂质量通病。
因此，为预防和减少管道渗漏问题的出现，一方面，在正式施工前，对管线质量进行检查，重点检查管壁是否存在裂缝、蜂窝麻面等质量通病，对管材进行预处理，清理表面灰尘油渍与残留锈迹，禁止将规格尺寸有误和存在质量缺陷的管材投入使用。同时，调查新旧管材、管材与配件的材质是否具备匹配性，在其基础上选择管道接口连接方式，对相同材质管道选择热熔连接方式，对不同材质管线则采取专用管件连接方式，如在检查井与管道接口之间额外设置一节短管。另一方面，在排水管道安装完毕后，对管道安装质量进行验收检查，开展水压试验，观察管道在试验期间是否存在渗漏点，分析渗漏问题形成原因，并采取相应处理措施，如更换变形破损的法兰件，更换存在裂缝等质量缺陷的管道配件。
3、检查井形变
在市政工程道路排水管道施工期间，受到地基不均匀沉降、上部交通荷载、地下水等因素影响，偶尔出现检查井凹凸变形问题。同时，在施工操作不当时，也将以此为诱因引发检查井形变问题的出现，如井室断面预留尺寸误差、未有效控制井口标高、井室砌筑灰浆不饱满等。
为预防检查井形变问题的出现，减小施工、设计因素对检查井施工质量造成的影响，需要提前对检查井基层垫层情况进行检查，结合现场实地考察结果来优化检查井施工方案，准确验算井口高度、位置等参数的最佳值，调整井盖规格尺寸，避免因井盖井座衔接效果不佳而导致井体形变。随后，在检查井市施工期间，对井口井室的高度位置进行测量校正，要求将检查井的四面收口误差与偏心收口误差值分别控制在每层3cm与每层5cm内，并检查井盖井座的衔接效果。最后，在排水管道与检查井连接环节，提前在检查井井壁部位设置预留口，必要情况下在排水管道两端额外设置支撑件，在井壁与管道连接部位施作防水层来改善井体抗渗性能。
4、回填土沉陷
在市政道路排水管道施工期间，由于沟槽回填层的夯实遍数不达标，没有对漏夯部位进行补夯处理，或是没有遵循相关技术规范在沟槽回填环节采取分层夯实工法，致使回填层的密实度未达到施工标准，则在后续使用期间承受上部交通荷载而出现沉降现象，产生较大的工后沉降量，对管道安装位置、接口连接效果均造成负面影响，在问题严重时，还将出现回填土沉陷现象。
为解决这一问题，在沟槽回填施工前，要求施工人员对填料含水率进行检测，采取翻晒晾干或洒水润湿处理方法，将填料含水率误差控制在±1%以内，并筛除填料中分布的腐殖土、淤泥质土等杂质。随后，选择一处路段作为试验段，在试验段内开展沟槽回填作业，根据试验结果调整施工方案，如增加回填层夯实遍数、调整回填层虚铺厚度。最后，待沟槽回填结束后，对回填质量进行检查，施工班组对压实度不达标与漏夯部位进行返工处理，待质量检测通过后，再办理工程验收交付手续，完成市政工程道路排水管道施工。
结语：
综上所述，为保障市政工程道路排水管道施工活动的顺利开展，在市政道路工程中，施工企业与工程参建人员必须深入了解道路排水管道的主要施工技术与操作要点，重点预防管道渗漏、管道偏移、回填土沉陷等质量问题的出现，严格控制各施工环节质量，保证市政道路排水管能够正常稳定运行。
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