市政道路雨、污水管道工程施工技术

排水沟开挖示意图
3.1 施工排水
• 人工降低地下水位是在含水层中布设井点进行抽水，地下水位下降后形成降落漏斗 。如果槽底标高位于降落漏斗以上，就基本消除了地下水对施工的影响。地下水位 是在沟槽开挖前人为预先降落的,并维持到沟槽土方回填，因此这种方法称为人工降 低地下水位，如图所示。
人工降低地下水位示意图 1、抽水时水位 2、原地下水位
3.1 施工排水
• 市政管道开槽施工时，经常遇到地下水，土层内的水分主要以水汽、结 合水、自由水三种状态存在，结合水没有出水性，自由水对市政管道开 槽施工起主要影响作用。当沟槽开挖后自由水在水力坡降的作用下，从 沟槽侧壁和沟槽底部渗入沟槽内，使施工条件恶化，严重时，会使沟槽 侧壁土体坍落，地基土承载力下降，从而影响沟槽内的施工。因此,在管 道开槽施工时必须做好施工排（降）水工作。市政管道开槽施工中的排 水主要指排除影响施工的地下水，同时也包括排除流入沟槽内的地表水 和雨水。 • 施工排水有明沟排水和人工降低地下水位两种方法。 • 不论采用哪种方法，都应将地下水位降到槽底以下一定深度，以改善槽 底的施工条件；稳定边坡；稳定槽底；防止地基土承载力下降；为市政 管道的开槽施工创造有利条件。
沟槽断面形式 (a)直槽；(b)梯形槽；(c)混合槽；(d )联合槽
3.2 沟槽开挖
• 合理地选择沟槽断面形式，可 以为市政管道施工创造良好的 作业条件，在保证工程质量和 施工安全的前提下，减少土方 开挖量，降低工程造价，加快 施工速度。
• 选择沟槽断面形式，应综合考 虑土的种类、地下水情况、管 道断面尺寸、管道埋深，施工 方法和施工现场环境等因素， 结合具体条件确定。
3.2 沟槽开挖
2.开挖方法 • 土方开挖分为人工开挖和机械开挖两种方法。为了加快施工速度，提 高劳动生产率，凡是具备机械开挖条件的现场，均应采用机械开挖。 • 沟槽机械开挖常用的施工机械有单斗挖土机、多斗挖土机和液压挖掘 装载机。 （三）开挖质量要求 1)严禁扰动槽底土壤，如发生超挖，严禁用土回填； 2)槽壁平整，边坡符合设计要求； 3)槽底不得受水浸泡或受冻；
中国水利水电第七工程局有限公司 2017年12月29日
目录
一、常见排水管种类 二、管道施工方法简介
三、管道施工方法-开挖沟槽法
四、管道工程功能性试验
五、管道工程质量通病及防治
第一部分
常见排水管种类
第一部分 常见排水管的种类
目前国内的排水管道主要有钢管、混凝 土管、钢筋混凝土管、PE(聚乙烯)钢肋复 合缠绕管、 HDPE 双壁波纹管、玻璃钢 管道、砖(石)砌渠道等。 工程所用的管材、管道的附件、构（配 ）件和主要原材料等产品进入施工现场 时必须进行进场验收并妥善保管。进场 验收时应检查每批产品的订购合同、质 量合格证书、性能检验报告、使用说明 书、进口产品的商检报告及证件等，并 按国家有关标准规定进行复验，验收合 格后方可使用。
3.2 沟槽开挖
• 沟槽开挖时应遵循下列原则： （1）开挖前应认真解读施工图，合理确定沟槽断面形式，了解土质、地下水位等施 工现场环境，结合现场的水文、地质条件，合理确定开挖顺序； （2）为保证沟槽槽壁稳定和便于排管，挖出的土应堆置在沟槽一侧，堆土坡脚距沟 槽上口边缘的距离应不小于0.8m,堆土高度不应超过1.5m； （3）土方开挖不得超挖，以减小对地基土的扰动。采用机械挖土时，可在槽底设计 标高以上预留200mm土层不挖，待人工清理。即使采用人工挖土也不得超挖。如果 挖好后不能及时进行下一工序时，可在槽底标高以上留150mm的土层不挖，待下一 工序开始前再挖除。 （4）采用机械开挖沟槽时，应由专人负责掌握挖槽断面尺寸和标高。施工机械离沟 槽上口边缘应有一定的安全距离。 （5）软土、膨胀土地区开挖土方或进入季节性施工时，应遵照有关规定。
3、井点管
4、沟槽
人工降低地下水位一般有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管 井井点、深井井点等方法。
3.2 沟槽开挖 • 沟槽降水进行一段时间，水位降落达到一定深度，为沟槽开挖创造了一 定的便利条件后，即可进行沟槽的开挖工作。 • 3.2.1、沟槽断面形式的选择 • 常用的沟槽断面形式有直槽、梯形槽、混合槽和联合槽4种，如图所示 。
第一部分 常见排水管的种类 一、钢管
用途：主要用于地形复杂地段或穿越障 碍等情况。因价格昂贵，只有在 外力负荷很大或渗漏要求高的场 合才建议使用。
特性：金属结构，需进行内外防腐。 标准：执行GB 50235《工业金属管道工 程施工及验收规范》 。常见规 格DN500－2600mm。 特点：承受很高的压力，管件制作、加 工方便。
3.1 施工排水
• 明沟排水通常是当沟槽开挖到接 近地下水位时，修建集水井并安 装排水泵，然后继续开挖沟槽至 地下水位后，先在沟槽中心线处 开挖排水沟，使地下水不断渗入 排水沟后，再开挖排水沟两侧土 。如此一层一层地反复下挖，地 下水便不断地由排水沟流至集水 井，当挖深接近槽底设计标高时 ，将排水沟移置在槽底两侧或一 侧，如图所示。
第二部分 管道施工方法简介
管道施工分为开槽施工和不开槽施工。
不开槽施工通常也称为暗挖施工方法。主要有
顶管法、盾构法、浅埋暗挖法、定向钻法、夯管法
等施工方法。
第二部分 管道施工方法简介
顶管法：借助于顶推装置，将预制管节顶入
土中的地下管道不开槽施工方法。
第二部分 管道施工方法简介
盾构法：采用盾构机在地层掘进的同时，拼装预
Pd N Pq
• 式中：Pd——单斗挖土机台班产量，m3/台班； • Pq——自卸汽车台班运量，m3/台班，根据汽车的的有效载重量 和台班运输次数确定。
单斗挖土机台班产量Pd按下式计算：
式中：Pd——单斗挖土机的台班产量，m3/台班； Ph——单斗挖土机的小时生产率，m3／h。 单斗挖土机的小时生产率Ph可按下列公式计算： Ph=60· q· n· k1· k2 式中： Ph——单斗挖土机的生产率，m3／h； q——土斗容量,m3； 60 n——每分钟挖土循环次数；n= T p Tp——挖土机每次循环延续时间，s； K1——土的影响系数，一类土为1.0，二类土为0.95，三类土为0.8，四类土为0.55。 K2——工作时间利用系数；在侧向汽车装土时，为0.68～0.72；在侧向堆土时为0.78 ～0.88；挖爆破后的岩石时为0.60。
3.2 沟槽开挖 • 3.沟槽上口宽度的确定 • 沟槽上口宽度按下式计算： • W上 W下 2nH • 式中 ： W上 • ——沟槽的上口宽度，m； W下 • ——沟槽的下底宽度，m； • H ——沟槽的开挖深度，m； • n ——沟槽槽壁边坡率。 • 为了保持沟槽侧壁的稳定，开挖时必须有一定的边坡。在天然土壤中 开挖沟槽，如果槽底标高高于地下水位，可以考虑开挖直槽。不需加 设支撑的直槽边坡一般采用1:0.05。
沟槽尺寸确定 B-管道基础宽度；b-工作宽度；t-管壁厚度； l1管座厚度；h1-基础厚度
3.2 沟槽开挖
• 3.2.2、沟槽断面尺寸的确定 • 以梯形槽为例，沟槽断面各部位的尺寸按如下方法确定。1.沟槽的下底宽度：
•
• 式中： W下——沟槽下底宽度，m； • B——基础结构宽度，m； • b——工作面宽度，m。
3.2 沟槽开挖 3.2.5、单斗挖土机挖土与自卸汽车运土的协调配合计算 • 在市政管道工程的开槽施工中，受施工现场环境和交通的影响，有时 挖出的土方需要全部外运，回填时再将部分土运回。施工时一般采用 自卸汽车进行土方外运，则汽车运土应与挖土机挖土工作相匹配，保 证挖土机连续作业。此时与挖土机配套的自卸汽车的台数可按下式计 算：
三、高密度聚乙烯(PE)缠绕管
用途: 市政排水、电力、石化、 煤矿通风等。
热熔柔性管材。 执行GB/T19472.2-2004《埋 地用聚乙烯（PE）结构壁管 道系统第二部分》标准。 耐磨损、耐腐蚀、抗老 化、强度高,使用寿命长。 常见规格DN200－1800mm。
特性: 标准:
特点:
第一部分 常见排水管的种类
第二部分 管道施工方法简介
夯管法：利用夯管锤（气动夯锤）将管节夯
入地层中的地下管道不开槽施工方法。
第三部分
管道施工方法-开挖沟槽法
第三部分 管道施工方法-开挖沟槽法 开挖沟槽法施工工艺流程：
测量放线——沟槽开挖——基础（垫层）敷设——下管——管道
接口（排水有的有复杂的基础）——检查井浇筑（砌筑）——功能 性试验（闭水试验、压力试验）——回填。
制管片或现浇混凝土构筑地下管道的不开槽施工方法。
第二部分 管道施工方法简介
浅埋暗挖法：利用土层在开挖过程中短时间的自 稳能力，采取适当的支护措施，使围岩或土层表面形 成密贴型薄壁支护结构的不开槽的施工方法。
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第二部分 管道施工方法简介
定向钻法：利用水平钻孔机钻进小口径的导 向孔，然后用回扩钻头扩大钻孔，同时将管道拉 入孔内的不开槽施工方法。
3.2 沟槽开挖 （四）开挖安全施工技术 1)土方开挖时，人工操作间距不应小于2.5m，机械操作间距不应小于 10m； 2)挖土应由上而下逐层进行，禁止逆坡挖土或掏洞； 3)应严格按要求放坡； 4)沟槽开挖深度超过3m时，应使用吊装设备吊土，坑内人员应离开起吊 点的垂直正下方，并戴安全帽，工人上下应借助靠梯； 5)材料和土方应堆放在距槽边1m以外的地方； 6)应设置路挡、便桥或其他明显标志，夜间应有照明设施； 7)必要时应加设支撑。
第一部分 常见排水管的种类 二、钢筋混凝土管
用途：主要用于市政排污， 引水及农田排灌等。
特性：混凝土结构，硬性重力流管。 标准：执行GBT 11836-2009 混凝土和钢 筋混凝土排水管标准。常见规格 DN200－2000mm。 特点：耐酸、耐碱，抗腐蚀是一种理想 的环保产 品。
第一部分 常见排水管的种类
W下 B 2b
• 每侧工作面宽度b决定于管道断而尺寸和施工方法，一般不大于0.8m，可按下表确定。
3.2 沟槽开挖 • 2.沟槽开挖深度的确定 • 沟槽开挖深度按管道设计纵断面确定，通常按下式计算： • H H 1 h1 l1 t • 式中：H——沟槽开挖深度，m； • H1——管道设计埋设深度，m； • h1——管道基础厚度，m； • l1——管座厚度，m； • t——管道壁厚，m。 • 施工时，如沟槽地基承载力较低，需要加设基础垫层时，沟槽的开挖 深度尚需考虑垫层的厚度。
四、PVC-U排水管
用途：广泛用于各种建筑环境的排水管道 的应用。 特性：硬聚氯乙烯管材。 标准：执行国家《建筑排水用硬聚氯乙烯 （PVC-U）管件》GB/T5836.22006标准。 特点: 流体阻力小,输送效率高, 重量轻, 安装维修方便,性能可靠,密封性能 好,使用寿命长。常见规DN20— 160mm。
第一部分 常见排水管的种类 五、玻璃钢夹砂管
用途：主要用于用于各类市政污水处理、 给水自来水输送、农田灌溉、石油 化工 。 特性：新型复合材料管材，比重小、重 量轻，运输、安装方便。
标准：执行GB/T21238-2007 《玻璃纤维 增强塑料夹砂管》标准。常见 规格DN50－2000mm。 特点：耐水，耐腐蚀，耐温，防污，耐 磨性好，水力特性优良、节省能 耗、无二次污染，造价较高。
第一部分 常见排水管的种类
六、铸铁排水管
用途：主要用于70～80年代的民房排污排 水，现已被新新型材料PVC管取代。
特性：铸铁硬性重力流管。
标准：GB13295-2008《水及天燃气管道用球 墨铸铁管、管件和附件》。
特点：抗挤压、水冲无噪音。 常见规格DN40--2600mm。
第二部分
管道施工方法简介
3.2 沟槽开挖
• 3.2.3、沟槽土方量计算 1 • Vi ( F1 F2 ) Li • 式中 ： Vi ——各计算段的土方量，m³ • ； Li ——各计算段的沟槽长度，m； • F1、F—— • 各计算段两端断面面积，m2 。 2
2
3.2 沟槽开挖 3.2.4、沟槽土方开挖 （一）沟槽放线 • 沟槽开挖前，应建立临时水准点并加以核对、测设管道中心线、沟槽 边线及附属构筑物位置。临时水准点一般设在固定建筑物上，且不受 施工影响，并妥善保护，使用前要校测。沟槽边线测设好后，用白灰 放线，以作为开槽的依据。根据测设的中心线，在沟槽两端埋设固定 的中线桩，以作为控制管道平面位置的依据。 （二）沟槽开挖 1.土方开挖的一般原则