張 凱

（福州市水務(wù)投資發(fā)展有限公司， 福建 福州 350001）

0 引言

目前市政工程中給排水管道工程的建設(shè)規(guī)模在不斷的加大，相應(yīng)的工程質(zhì)量的要求也在不斷的提高。管道滲漏、管道脫節(jié)、管體破壞、地面隆起、道路沉降等一系列事故多發(fā)，我們應(yīng)該從工程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)市政給排水管道工程建設(shè)，提高市政給排水管道使用的安全性和穩(wěn)定性。

1 市政給排水管道類型

市政給排水管道工程的分類標(biāo)準(zhǔn)很多，本文僅從管道工程建設(shè)的角度進(jìn)行劃分，常見的類型有淺埋鋪設(shè)、深埋鋪設(shè)、架管形式、掛橋形式、非開挖施工、沉管形式、橋管形式等類型。

1.1 淺埋鋪設(shè)

淺埋鋪設(shè)是最常見的一種管道工程建設(shè)形式，即我們常說的自然放坡埋管，有壓管道且接頭非整體連時(shí)需增設(shè)管道支墩。開挖施工及排水過程中應(yīng)注意保持土壤的原狀結(jié)構(gòu)，避免擾動(dòng)或超挖基底。管溝底若遇淤泥及不良土質(zhì)時(shí),應(yīng)挖除后在基礎(chǔ)底換填粗中砂墊層或采用其它地基處理措施，以免引起管道沉降問題。

柔性管道溝槽的回填要求見下圖：

當(dāng)為剛性管道溝槽時(shí)，管道兩側(cè)的回填土壓實(shí)度可改為大于等于 90%。管頂以上的回填土，其壓實(shí)度應(yīng)根據(jù)地面要求或道路路基要求來回填。

1.2 深埋鋪設(shè)

深埋鋪設(shè)經(jīng)常要采用管槽支護(hù)開挖。一般現(xiàn)場(chǎng)無法放坡，且開挖深度范圍內(nèi)屬軟土場(chǎng)地時(shí)開挖深度超過4米（含4米）采用管槽支護(hù)開挖。板式支護(hù)體系采用普通鋼板樁或拉森鋼板樁，由于基坑尺寸較小，采用H型鋼圍檁+轉(zhuǎn)角處角鋼作為支撐體系。圍檁可通過設(shè)置于鋼板樁墻體上的鋼筋牛腿與墻體連接。支撐設(shè)置和拆除應(yīng)嚴(yán)格遵守“先撐后挖、先換撐后拆撐”的原則。

1.3 架管形式

當(dāng)管道要跨過橋涵和河道時(shí)需采用架管形式。管道架管形式分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支架、鋼結(jié)構(gòu)支架、鋼砼組合結(jié)構(gòu)支架等，架管間距宜在6～12m為宜。為了防止有壓管道因溫度應(yīng)力過大而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形，架管總長(zhǎng)度宜控制在100m以內(nèi)；超長(zhǎng)時(shí)宜設(shè)置伸縮節(jié)接頭。

1.4 掛橋形式

當(dāng)管道要跨過大江大橋時(shí)需采用橋上掛管形式。管道掛橋形式分為鋼三角支架、鋼掛架等，掛架間距宜在2～3m為宜。同樣掛管長(zhǎng)度宜控制在100m以內(nèi)；超長(zhǎng)時(shí)宜設(shè)置伸縮節(jié)接頭。為了提高掛橋結(jié)構(gòu)形式的安全性，過橋管所有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須每5年定期維護(hù)檢修。

1.5 非開挖施工

非開挖施工指我們常見的頂管法、定向鉆法及管道修復(fù)技術(shù)。頂管是借助于頂推裝置，將預(yù)制管節(jié)頂入土中的地下管道不開槽施工方法。定向鉆法是利用水平鉆孔機(jī)鉆進(jìn)小口徑的導(dǎo)向孔，然后用回?cái)U(kuò)鉆頭擴(kuò)大鉆孔，同時(shí)將管道拉入孔內(nèi)的不開槽施工方法。管道修復(fù)技術(shù)是采用少開挖或不開挖地表的方法進(jìn)行管道修復(fù)更新的方法。隨著地下管線類型多、路面開挖難度大，周邊建筑物密集等問題，非開挖施工在市政給排水管道工程建設(shè)中應(yīng)用越來越廣泛。

1.6 其它類型

沉管形式是將組裝成一定長(zhǎng)度的管段或鋼筋混凝土密封管段沉入水底或水底開挖的溝槽內(nèi)的水底管道鋪設(shè)方法，又稱沉埋法或預(yù)制管段沉埋法。

橋管形式是架管形式的一種演變形式，由于一些特殊原因中間不能采用支撐只能頭尾支撐時(shí)多采用橋管形式，橋管形式分為水平橋管、圓弧橋管兩種類型。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

福州市倉山龍津陽岐水系綜合治理及運(yùn)營(yíng)維護(hù)PPP項(xiàng)目共13條河流河道，總長(zhǎng)約31公里。項(xiàng)目地點(diǎn)位于福州倉山區(qū)中部，涉及龍津、陽岐流域，北片多為建成區(qū)及城中村，南片多為農(nóng)村地區(qū)。工程內(nèi)容為沿河截污管道工程、河道底泥清淤工程、垃圾攔截清理工程、駁岸工程、生態(tài)修復(fù)工程、景觀綠化工程。

2.2 管道工程類型分析

本例僅對(duì)截污管道工程進(jìn)行分析，根據(jù)不同的工程條件采取不同的管道建設(shè)方式。在開闊場(chǎng)地時(shí)管道建設(shè)采用淺埋鋪設(shè)方式，主要控制溝槽的回填質(zhì)量要求，局部軟土地質(zhì)條件下采用木樁進(jìn)行地基處理，減少管道沉降；在城中村建筑物密集地段時(shí)管道建設(shè)采用拉森鋼板樁支護(hù)開挖，主要控制拉森鋼板樁的變形，保證現(xiàn)場(chǎng)施工人員的安全作業(yè)；在地下管線密集、路面敏感地段管道建設(shè)采用頂管法、定向鉆法等非開挖施工技術(shù)，有效保證施工工期，減少外圍協(xié)調(diào)，主要控制施工的合理速度，太快會(huì)造成地面沉降，太慢容易卡鉆。截止2019年底截污管道工程主干管部分已經(jīng)基本施工完成，產(chǎn)生較好的工程效益和社會(huì)效益。

3 常見事故原因分析

市政給排水管道工程的事故原因很多，本人從多年的工程實(shí)踐中對(duì)市政給排水管道工程常見的事故原因進(jìn)行分析總結(jié)，歸納如下：

（1）壓力管道鋪設(shè)時(shí)支墩位置設(shè)置不合理造成管道連接處脫節(jié)。

（2）由于地面超載而造成管道受壓變形破壞而滲漏。

（3）管道地基處理不當(dāng)引起沉降不均造成管道破壞。

（4）沿河邊架空管道未考慮抗浮而引起管道上浮破壞。

（5）明露壓力管道長(zhǎng)度超長(zhǎng)未設(shè)置伸縮節(jié)而引起溫度應(yīng)力，造成管道變形破壞。

（6）掛橋鋼支架節(jié)點(diǎn)施工不合理引起鋼支架失效，從而造成管道整體破壞。

（7）頂管頂進(jìn)過程遇孤石、棄渣、墻體時(shí)，通過多次調(diào)整機(jī)頭繼續(xù)頂無法繼續(xù)應(yīng)停止頂進(jìn)，可采用大開挖或沖鉆孔破碎法排除障礙后方可繼續(xù)頂進(jìn)。

（8）頂管頂進(jìn)過程由于泥漿質(zhì)量和注漿參數(shù)不合理造成頂力劇增現(xiàn)象。

（9）頂管施工過程中，如果出現(xiàn)異常偏差或糾偏失效，應(yīng)及時(shí)停止，采取有效措施后，方可繼續(xù)頂進(jìn)。

（10）頂管頂進(jìn)過程中建議采用膨潤(rùn)土注漿減阻，區(qū)間頂管結(jié)束后，頂管所穿越的道路應(yīng)采用水泥砂漿置換，嚴(yán)格控制注漿壓力和注漿量，防止地面隆起。

（11）定向鉆法管道穿越沉降嚴(yán)格控制地區(qū)時(shí)，管道與孔壁環(huán)空間隙內(nèi)的泥漿應(yīng)采用水泥砂漿置換。

（12）當(dāng)定向鉆法管道鉆進(jìn)過程需要長(zhǎng)時(shí)間中斷時(shí)，應(yīng)向孔內(nèi)定時(shí)補(bǔ)充新泥漿并活動(dòng)鉆具，以補(bǔ)償泥漿漏失及防止卡鉆事故的發(fā)生。

4 結(jié)語

根據(jù)市政給排水管道建設(shè)的工程實(shí)踐證明，管道的破壞是可以采取有效的措施進(jìn)行預(yù)防的，當(dāng)然破壞產(chǎn)生的原因是復(fù)雜多樣的，本文歸納總結(jié)常見的事故原因，具有工程應(yīng)用意義，供市政給排水管道設(shè)計(jì)、施工及建設(shè)管理人員互相探討。當(dāng)然在滿足給排水管道使用要求的前提下，合理的設(shè)計(jì)，正確的施工方法，負(fù)責(zé)的工程管理才是給排水管道工程質(zhì)量的重要保證。