【摘要】根據市政排水管道開槽法施工的工序，詳細闡述了開槽埋管施工技術，主要是管道的測量放線工作、溝槽開挖、溝壁支撐、管道安裝和溝槽回填，同時還論述了排水管道的損壞和檢測。
　　關鍵詞：開槽法；施工技術；損壞；檢測
　　1概述
　　市政排水管道開槽法施工，一般包括以下工序:
　　（1）測量放線，根據設計圖紙的內容，在地面上確定管道及有關地物的實際位置。
　　（2）溝槽開挖，包括土方挖掘和運輸，排水以及管道基礎處理等作業項目。當道路己建路面時，還包括路面開挖。
　　（3）溝壁支撐，支撐結構的作用是在基槽(坑)挖土期間擋土、擋水，保證基槽開挖和基礎結構功能安全、順利地進行。
　　（4）管道安裝，包括下管和穩管、檢查井砌筑以及管道接口，管道接口的質量是排水管道質量好壞的重要環節。
　　（5）溝槽回填，包括溝槽土方回填、分層夯實、場地清理等。
　　2開槽埋管施工技術
　　2.1管道的測量放線工作
　　（1）施工測量
　　管道工程施工測量有兩個任務:一是把圖紙上設計的管道先放到地面上，按設計的意圖去指導管道的施工，二是把已施工的管道情況反映到竣工圖紙上，作為資料歸檔，并用它指導管道的日常維護檢修工作。
　　施工測量的內容主要有兩個方面:一是用坐標法確定管道及有關地物的位置，要使用的儀器是經緯儀，也可用大、小平板儀以及全站儀等;二是使用高程數據(標高)確定管道的埋深，主要使用水準儀。
　　（2）管道的放線工作
　　臨時水準點和管道軸線控制點的設置應便于觀測且必須牢固，并應采取保護措施。開槽鋪設管道的沿線臨時水準點，每200m不宜少于1個。根據管道的起點、終點和轉折點的設計坐標，或者和其他固定建筑物的關系，把它們測放到地面上，然后沿管道中線方向進行中線測量和縱斷面水推測量。
　　2.2溝槽開挖
　　溝槽開挖的主要特點是:管線長、工作量大、勞動繁重、施工條件復雜。又因為開挖的土成分較為復雜，施工中常因水文地質、氣候、施工地區等因素受到影響，因而一般較深的溝槽土壁常用木板或板樁支撐，當槽底位于地下水位以下時，需采取排水和降低地下水位的施工方法。
　　（1）溝槽的開挖斷面
　　溝槽的開挖斷面應考慮管道結構的施工方便，確保工程質量和安全，具有一定強度和穩定性。同時也應考慮少挖方、少占地、經濟合理的原則。在了解開挖地段的土壤性質及地下水位情況后，可結合管徑大小，埋管深度，施工季節地下構筑物情況，施工現場及溝槽附近地上、地下構筑物的位置因素來選擇開挖方法，并合理地確定溝槽開挖斷面。常采用的溝槽斷面形式有直槽、梯形槽、混合槽等[1]；當有兩條或多條管道共同埋沒時，還需采用聯合槽，見圖1。
　　                  
　                                                                                   圖1溝槽斷面形式
　　（2）溝槽開挖施工方法，溝槽開挖有人工挖土和機械開挖兩種施工方法。
　　①人工開挖
　　在小管徑，土方量少或施工現場狹窄，地下障礙物多不易采用機械挖土或深槽作業時，底槽需支撐無法采用機械挖土時，通常采用人工挖土。人工挖土使用的主要工具為鐵鍬、鎬，主要施工工序為放線、開挖、修坡、清底等。
　　②機械開挖
　　機械挖土目前使用的機械主要有推土機、挖土機、裝載機等。機械挖土的特點是效率高、速度快、占用工期少。為了充分發揮機械施工的特點，提高機械利用率，保證安全生產，施工前的準備工作應做細，并合理選擇施工機械。
　　2.3溝壁支撐
　　（1）支撐結構的作用
　　支撐結構的作用是在溝槽挖土期間擋土、擋水，保證溝槽開挖和安全、順利地進行，并在溝槽施工期間不對相鄰的建筑物、道路和地下管線等產生危害。
　　支撐結構一般是臨時性結構，管道、基礎施工完畢即失去作用。溝槽支撐與否應根據土質、地下水情況、槽深、槽寬、開挖方法、排水方法、地面荷載等因素確定。
　　（2）溝槽支撐的結構形式[2]
　　支撐結構應牢固可靠，必須進行強度和穩定性計算和校核，應便于支設和拆除及后續工序的操作。支撐材料要求質地和尺寸合格，保證施工安全，應在保證安全的前提下，節約用料。
　　橫撐見圖2（a），即撐板(擋土板)水平放置，然后溝兩側同時對稱豎立方木再以撐木頂牢。橫撐用于土質較好，地下水量較少處。橫撐安設容易，但拆除時不大安全。②豎撐見圖2（b），即撐板(擋土板)垂直立故，然后每側上下各放置方木木，再用撐木頂牢。豎撐用于土質較差，地下水較多或有流沙的情況。橫撐、豎撐根據所使用的材料可分為:木板撐、鋼木混合的木板工字鋼支撐等形式。
　　                              
　　                                                                                             圖2支撐形式
　　2.4管道安裝
　　在給排水管道施工中，溝槽挖好后，對地基進行檢驗合格后，管道到下到溝槽內，穩定管道后再進行接口作業。每一個環節都很重要。
　　（1）下管前的準備工作
　　①溝槽的檢查，下管前應對溝槽進行檢查:檢查槽底是否有雜物，有雜物應清理干凈，并做好地基處理，必要時需消毒。
　　②管材的檢查，下管前應詳細檢查管材、管件及接口材料是否符合質量要求。
　　（2）管道安裝
　　把管子從地面下到溝槽的方法很多，應以施工安全、操作方便為原則，并根據工人操作的熟練程度、管徑大小、每節管子的長度和重量、管材接口強度、施工環境、溝槽深度及吊裝設備供應條件，合理地確定下管方法。
　　當管徑較小，管重較輕時，如陶土管、塑料管、直徑400mm以下的鑄鐵管、直徑600mm以下鋼筋混凝土管，可采用人工方法下管。大口徑管子，只有在缺乏吊裝設備和現場條件不允許機械下管時，才采用人工下管。大口徑的管道以及鋼筋硅管道一般采用機械下管人工配合方法[3]。
　　（3）管道回填土
　　回填土土質原則上采用砂或土質較好的土。當采用開槽中的較好土質作為回填土時應將土塊、礫石、異物等去除。管道安裝工作完成后。應邀請設計、建設部門等有關單位，進行隱蔽驗收，然后抓緊回填土施工。
　　2.5溝槽回填
　　溝槽回填分為部分間填及全部回填。當管道施工完畢，尚未進行水壓試驗或閉水(氣)試驗前，在管道兩側回填部分土，是為了保證試驗時，管道不產生位移的需要;當管道驗收合格，則進行全部回填。盡可能早回填可保護管道的正常位置。避免溝槽坍塌或下雨積水，并可及時恢復地面交通。
　　填方土料應符合設計要求，保證填方的強度和穩定性，溝槽回填土的重量一部分由管于承受。提高管道兩側(胸腔)和管頂的回填土密實度，可以減少管頂垂直土壓力。根據經驗，管道兩側及管頂以上500mm范圍內的密實度應不小于95%。土方回填常采用如下機具:木夯、鐵夯、蛙式夯、火力夯、履帶式打夯機、壓路機等。每層土夯實后，應測定密實度。測定的方法有環刀法和貫入法兩種[4]。
　　3排水管道的損壞、檢測
　　3.1排水管道的損壞形式
　　埋設在地下的排水管道常常因為材料質量、施工質量、腐蝕、地基處理不當、交通動荷載、地基沉陷等種種原因而導致管道接口錯位、脫節，管體裂縫、破損、檢查井井體滲水等結構性損傷，在地下水水位較低的地區易造成污水外滲;在地下水水位較高的地區，地下水會從管道不嚴密處滲入。地下水滲入更嚴重的后果是:管道周圍的土體(回填材料)會隨地下水從管道的不嚴密處進入排水管道，從而逐步淘空管道周圍的土體(形成空洞)，如果管體有結構性損傷，如裂縫等，或者當管道承受外荷載的能力不夠時，特別是一些柔性管材，一旦失去周圍土體的支撐，管道會很快被壓垮（見圖3）。其結果是道路路面下沉，嚴重的會造成路面塌陷。
　　                                 
　　                                                                                 圖3管道被壓垮的機理過程示意
　　3.2排水管網的主要問題
　　（1）南方大部分城市地下水較豐富。據同濟大學的一項調查研究發現，管網的病害造成老城區地下水滲入量己超過污水總量的20%。在地下水稀釋作用下，進入城市污水處理廠的原生污水的COD等指標降低，從而影響到污水處理廠按設計參數運行，降低了污水處理廠的運行效率和處理效果。在地下水長期的搬運作用下，排水管道附近土壤流失，使路基松動。路面高低不平的情況在我國城市中隨處可見，路面塌陷危害交通安全的事故也時有發生。同時管網中淤泥沉積的概率大大提高，增加了設施養護的勞動強度。
　　（2）北方大部分城市的地下水位普遍較低，大量的污水通過滲漏的方式，直接影響了地下水資源，給環境帶來了極大的隱患。同時因受雨季或污水排放的影響，使管道外部附近的土壤極易流失，給道路的安全帶來了威脅。
　　（3）其他水源對管道的影響。當排水管道附近存在自來水漏點或地下水源很豐富等情況時，也會對管道周圍基礎存在沖蝕作用。
　　（4）其他方面的影響。地基的不均勻沉降，地面動荷載的長期影響，管道所處土壤的性質等各種原因使老齡管道存在安全隱患。
　　3.3排水管網的檢測
　　（1）傳統的檢測方法
　　①觀察同條管道相間窨井內的水位，確定管道是否堵塞。
　　②觀察窨井內的水質成分，如上游窨井中為正常的雨污水，而下游窨井內流出的是黃泥漿水，說明管道中間有斷裂或塌陷。
　　③搖車（牛）進行疏通。
　　④發現道路開裂或塌陷，進行開挖檢查。
　　以上的方法具有一定的盲目性，不但費用大，而且無法對管道中的狀況進行正確評估。
　　（2）管道電視檢測方法
　　管道電視檢測在國外稱管道CCTV（ClosedCircuitTelevision）檢測，是目前國際上用于管道狀況檢測最為先進和有效的手段。近兩年國內一些城市如上海、廣州、深圳等已開始引進該類檢測系統，并取得了非常好的效果。
　　管道電視檢測系統是由三部分組成：主控器、操縱線纜架、帶攝像鏡頭的“機器人”爬行器。主控器可安裝在汽車上，操作員通過主控器控制“爬行器”在管道內前進速度和方向，并控制攝像頭將管道內部的視頻圖象通過線纜傳輸到主控器顯示屏上，操作員可實時的監測管道內部狀況，同時將原始圖象記錄存儲下來，做進一步的分析。當完成CCTV的外業工作后，根據檢測的錄象資料進行管道缺陷的編碼和抓取缺陷圖片，以及檢測報告的編寫，并根據用戶的要求對CCTV影像資料進行處理，提供錄象帶或者光盤存檔，指導未來的管道修復工作。
　　（3）排水管網的內窺檢測
　　我國城鎮排水管道的檢測長期以來都是通過簡單的量泥斗、潛望鏡以及潛水員手摸管道內壁等方法來進行的。主要是用于突發事件(如路面出現裂縫等)發生時的檢查。隨著現代檢測技術的發展，可以對管道進行定期檢測。管道內窺檢測可分為排水管道功能性檢測和排水管道結構性檢測兩大類[5]。
　　①排水管道功能性檢測。主要是以檢查管道排水功能為目的。一般檢測管道的有效過水斷面，并將管道實際過流量與設計流量進行比較，以確定管道的功能性狀況。對于這類檢測出來的問題一般可通過日常養護等手段進行解決。
　　②排水管道結構性檢測。主要是以檢查管道材料結構現狀為目的。這類檢測主要是了解管道的結構現狀以及連接狀況，通過綜合評估后確定管道對地下水資源及市政設施是否帶來影響。對于這類結構性問題，被檢測出來后一般需要通過修復的手段來解決。
　　參考文獻：
　　[1]孫慧修.排水工程[M].北京:中國建筑工業出版社，1999.131~139
　　[2]張憲吉.管道施工技術[M].北京:高等教育出版社，1995.125~139
　　[3]吳彥忠.建筑密集區大型開槽埋管施工技術[J].上海市政，2004,Vol.(1):43~44
　　[4]刑麗貞，陳文兵，孔進.市政管道施工技術[M].北京:化學工業出版社，2004.71~108
　　[5]唐建國，朱保羅.排水管道非開挖技術的分類和選擇.給水排水，2005,Vol.31(6):83~90