市政排水工程中开槽埋管施工技术研究
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摘要：本文结合某市政给排水工程管道开槽埋管施工的实际情况，对开槽埋管施工技术的施工工艺进行详细分析。
关键词：开槽；埋管；施工；市政工程
0 前言
由于城市排水管道系统在新的时期被赋予了新的内涵，与人们生存的水环境息息相关。在市政工程和环境治理工程建设中，城市排水管道系统通常占有工程较大的投资比。因此如何在满足规范和其它技术要求的条件下，根据城市的具体情况，市政工程给排水管道施工是一个非常重要的课题。
1 管道的测量放线工作
(1)施工测量
施工测量的内容主要有两个方面:一是用坐标法确定管道及有关地物的位置，要使用的仪器是经纬仪，也可用大、小平板仪以及全站仪等;二是使用高程数据(标高)确定管道的埋深，主要使用水准仪。
(2)管道的放线工作
首先是根据管道的起点、终点和转折点的设计坐标，或者和其他固定建筑物的关系，把它们测放到地面上，然后沿管道中线方向进行中线测量和纵断面水推测量。
①施放管道节点先根据管道起点、终点和转折点的设计坐标计算出这些点与附近控制点和固定建筑物之间的关系;然后根据这些关系，把这些点用桩固定在地面上，为了避免出错，每个点都要进行校核。在标定管道起点、终点和转折点之前，首先要了解设计管道的走向和已有控制点的分布情况，并结合实际地形考虑上述每一个点的具体方位。
②中线测量当管道的中线位置在地面上确定以后，即开始量距和测定转折角的工作。沿管道走向每量一定长度钉一桩，称为里程桩，在特殊地点还可以加桩。转折角点复测夹角。有时在管道设计前，已在初次定线测量时保留下起点。终点以及转折点的桩子。施工时只需要校核、补桩以及添设里程校的工作。
③纵断面的水准测量纵断面的水准测量，是测出管中线上各里程桩和加桩部位的地面高程。在开挖前复测地面高程是否和设计相符;开挖后，施测沟底高程是否达到图纸要求;安装后，测定管顶高程作为竣工的原始资料之一。为了保证纵断面水准测量的精度和避免差错，沿管道方向每隔一定距离(300m～1000m)有一个水准基点，以便校核高程数据。在高程已知的两水准点间，用仪器校测的读数误差为这两点的闭合差。
④高程控制施工中管沟纵断面的高程控制，可采用里程桩标出挖深和立坡度板的方式解决，也就是在地面上放出管中线后，就可根据中线位置和以管沟开挖深度定出的开槽宽度在地面上撒灰线标明开挖边线。在沿线里程校上标注桩号和挖深。也有的当沟槽挖至一定深度时，在里程桩位置设立横跨沟槽的坡度板，坡度板可直接埋设在地面上，并用仪器校测管中线，在各个坡度板上用小钉标定其位置，并在坡度板上做出高程标记，标明挖深。
2 沟槽开挖
沟槽开挖的主要特点是:管线长、工作量大、劳动繁重、施工条件复杂。又因为开挖的土成分较为复杂，施工中常因水文地质、气候、施工地区等因素受到影响，因而一般较深的沟槽土壁常用木板或板桩支撑，当槽底位于地下水位以下时，需采取排水和降低地下水位的施工方法。
(1)沟槽的开挖断面
沟槽的开挖断面应考虑管道结构的施工方便，确保工程质量和安全，具有一定强度和稳定性。同时也应考虑少挖方、少占地、经济合理的原则。在了解开挖地段的土壤性质及地下水位情况后，可结合管径大小，埋管深度，施工季节地下构筑物情况，施工现场及沟槽附近地上、地下构筑物的位置因素来选择开挖方法，并合理地确定沟槽开挖断面。
(2)沟槽开挖施工方法，沟槽开挖有人工挖土和机械开挖两种施工方法
①人工开挖在小管径，土方量少或施工现场狭窄，地下障碍物多不易采用机械挖土或深槽作业时，底槽需支撑无法采用机械挖土时，通常采用人工挖土。人工挖土使用的主要工具为铁锹、镐，主要施工工序为放线、开挖、修坡、清底等。
沟槽开挖需按开挖断面先求出中心到槽口边线距离，并按此在施工现场施放开挖边线。槽深在2m以内的沟槽，人工挖土与沟槽内出土结合在一起进行，较深的沟槽，分层开挖，每层开挖深度一般在2～3m为宜，利用层间留台人工倒土出土。
②机械开挖机械挖土目前使用的机械主要有推土机、挖土机、装载机等。机械挖土的特点是效率高、速度快、占用工期少。为了充分发挥机械施工的特点，提高机械利用率，保证安全生产，施工前的准备工作应做细，并合理选择施工机械。
无论是人工挖土还是机械开挖，管沟应以设计管底标高为依据。要确保施工过程中沟底土壤不被扰动，不被水浸泡，不受冰冻，不遭污染。当无地下水时，挖至规定标高以上5-10cm即可停挖;当有地下水时，则挖至规定标高以上10-15cm，待下管前人工进行清底。
挖土不容许超过规定高程，若局部超挖应认真进行人工处理，当超挖在15cm之内又无地下水时，可用原状土回填夯实，其密实度不应低于95%，当沟底有地下水或沟底土层含水量较大时，可用砂夹石回填。
3 沟壁支撑
(l)支撑结构的作用
支撑结构的作用是在沟槽挖土期间挡土、挡水，保证沟槽开挖和安全、顺利地进行，并在沟槽施工期间不对相邻的建筑物、道路和地下管线等产生危害。支撑结构一般是临时性结构，管道、基础施工完毕即失去作用。沟槽支撑与否应根据土质、地下水情况、槽深、槽宽、开挖方法、排水方法、地面荷载等因素确定。以下情况需要考虑采用支撑:
①施工现场狭窄而沟槽土质较差，深度较大时;
②开挖直槽，上层地下水较多，槽深超过1.5m，并采用表面排水方法时;
③沟槽土质松软有坍塌的可能，或需晾槽时间较长时，应根据具体情况考虑支撑;
④沟槽槽边与地上建筑物的距离小于槽深时，应根据情况考虑支撑;
⑤构筑物的基坑、施工操作工作坑为减少占地采用临时的基坑维护措施，如顶管工作坑内支撑，基坑的护壁支撑等。
(2)沟槽支撑的结构形式
支撑结构应牢固可靠，必须进行强度和稳定性计算和校核，应便于支设和拆除及后续工序的操作。支撑材料要求质地和尺寸合格，保证施工安全，应在保证安全的前提下，节约用料。例如采用横撑、竖撑、板桩、地下连续墙等支护方式。
4 管道安装
在给排水管道施工中，沟槽挖好后，对地基进行检验合格后，管道到下到沟槽内，稳定管道后再进行接口作业。每一个环节都很重要。
(l)下管前的准备工作
①沟槽的检查，下管前应对沟槽进行检查:检查槽底是否有杂物，有杂物应清理干净，并做好地基处理，必要时需消毒。
②管材的检查，下管前应详细检查管材、管件及接口材料是否符合质量要求。
(2)管道安装把管子从地面下到沟槽的方法很多，应以施工安全、操作方便为原则，并根据工人操作的熟练程度、管径大小、每节管子的长度和重量、管材接口强度、施工环境、沟槽深度及吊装设备供应条件，合理地确定下管方法。
当管径较小，管重较轻时，如陶土管、塑料管、直径400mm以下的铸铁管、直径600mm以下钢筋混凝土管，可采用人工方法下管。大口径管子，只有在缺乏吊装设备和现场条件不允许机械下管时，才采用人工下管。大口径的管道以及钢筋硅管道一般采用机械下管人工配合方法。
(3)管道接口
管道接口的好坏直接影响排水的功能，管道接口方式及选择方法应符合规范要求。
(4)管道回填土
回填土土质原则上采用砂或土质较好的土。当采用开槽中的较好土质作为回填土时应将土块、砾石、异物等去除。管道安装工作完成后。应邀请设计、建设部门等有关单位，进行隐蔽验收，然后抓紧回填土施工。
回填时先由管子的两侧向管底均匀回填砂土，然后在两侧胸腔部分同时分层回填分实。直径700mm以上的管道，回填夯实后，应再次量测管内的各部分安装尺寸有无异常并作记录，以备确认和对问题进行研究处理。
5 沟槽回填
沟槽回填分为部分间填及全部回填。当管道施工完毕，尚未进行水压试验或闭水(气)试验前，在管道两侧回填部分土，是为了保证试验时，管道不产生位移的需要;当管道验收合格，则进行全部回填。尽可能早回填可保护管道的正常位置。避免沟槽坍塌或下雨积水，并可及时恢复地面交通。
填方土料应符合设计要求，保证填方的强度和稳定性，沟槽回填土的重量一部分由管于承受。提高管道两侧(胸腔)和管顶的回填土密实度，可以减少管顶垂直土压力。根据经验，管道两侧及管顶以上500mm范围内的密实度应不小于95%。