浅谈城市给水排水大管径管道采用开槽法施工的技术要点

摘要：城市给水排水管道施工采用开槽铺设预制成品管是目前国内外地下管道工程施工的主要方法，开槽法也称明挖法，其适用管径范围广、施工技术相对易于掌握。本文针对城市给水排水大管径管道施工简要介绍开槽施工沟埋式管道的技术要点。

关键词：给排水大管径管道开槽法施工

中图分类号：S276 文献标识码：A 文章编号：

一、沟槽施工方案

（一）主要内容

1．沟槽施工平面布置图及开挖断面图。

2．沟槽形式、开挖方法及堆土要求。

3．无支护沟槽的边坡要求；有支护沟槽的支撑形式、结构、支拆方法及安全措施。

4．施工设备机具的型号、数量及作业要求。

5．不良土质地段沟槽开挖时采取的护坡和防止沟槽坍塌的安全技术措施。

6．施工安全、文明施工、沿线管线及构（建）筑物保护要求等。

（二）确定沟槽底部开挖宽度

1. 沟槽底部的开挖宽度应符合设计要求。

2. 当设计无要求时，可按经验公式计算确定：

B=Do+2×(b1+b2+b3)

式中B ——管道沟槽底部的开挖宽度(mm)；

Do——管外径(mm)；

b1——管道一侧的工作面宽度(mm)；

b2——有支撑要求时，管道一侧的支撑厚度，可取150～200mm；

b3——现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板厚度(mm)。

（三）确定沟槽边坡

1．当地质条件良好、土质均匀、地下水位低于沟槽底面高程，且开挖深度在5m以内、沟槽不设支撑时，沟槽边坡最陡坡度应符合相应规定。

2．当沟槽无法自然放坡时，边坡应有支护设计，并应计算每侧临时堆土或施加其他荷载，进行边坡稳定性验算。

二、沟槽开挖与支护

（一）分层开挖及深度

1．人工开挖沟槽的槽深超过3m时应分层开挖，每层的深度不超过2m。

2．人工开挖多层沟槽的层间留台宽度：放坡开槽时不应小于0.8m，直槽时不应小于0.5m，安装井点设备时不应小于1.5m。

3．采用机械挖槽时，沟槽分层的深度按机械性能确定。

（二）沟槽开挖规定

1．槽底原状地基土不得扰动，机械开挖时槽底预留200～300mm土层，由人工开挖至设计高程，整平。

2．槽底不得受水浸泡或受冻，槽底局部扰动或受水浸泡时，宜采用天然级配砂砾石或石灰土回填；槽底扰动土层为湿陷性黄土时，应按设计要求进行地基处理。

3．槽底土层为杂填土、腐蚀性土时，应全部挖除并按设计要求进行地基处理。

4．槽壁平顺，边坡坡度符合施工方案的规定。

5．在沟槽边坡稳固后设置供施工人员上下沟槽的安全梯。

（三）支撑与支护

A．支撑

1．采用木撑板支撑和钢板桩，应经计算确定撑板构件的规格尺寸；也可采用其他适合的支护形式。

2．撑板支撑应随挖土及时安装。

3．在软土或其他不稳定土层中采用横排撑板支撑时，开始支撑的沟槽开挖深度不得超过1m；开挖与支撑交替进行，每次交替的深度宜为0.4～0.8m。

4．支撑应经常检查，当发现支撑构件有弯曲、松动、移位或劈裂等迹象时，应及时处理；雨期及春季解冻时期应加强检查。

5．拆除支撑前，应对沟槽两侧的建筑物、构筑物和槽壁进行安全检查，并应制定拆除支撑的作业要求和安全措施。

6．施工人员应由安全梯上下沟槽，不得攀登支撑。

7．拆除撑板应制定安全措施，配合回填交替进行。

B．边坡支护

a．基坑边坡稳定措施

1．根据土层的物理力学性质确定基坑边坡坡度，并于不同土层处做成折线形边坡或留置台阶。

2．必须做好基坑降排水和防洪工作，保持基底和边坡的干燥。

3．基坑边坡坡度受到一定限制而采用围护结构又不太经济时，可采用坡面土钉、挂金属网喷混凝土或抹水泥砂浆护面等措施。

4．严格禁止在基坑边坡坡顶1～2m范围堆放材料、土方和其他重物以及停置或行驶较大的施工机械。

5．基坑开挖过程中，随挖随刷边坡，不得挖反坡。

6．暴露时间较长的基坑，应采取护坡措施。

b．护坡措施

1．基坑土方开挖时，应按设计要求开挖土方，不得超挖，不得在坡顶随意堆放土方、材料和设备。在整个基坑开挖和地下工程施工期间，应严密监测坡顶位移，随时分析观测数据。当边坡有失稳迹象时，应及时采取削坡、坡顶卸荷、坡脚压载或其他有效措施。

2．放坡开挖时应及时作好坡脚、坡面的保护措施。常用的保护措施有：

(1)叠放砂包或土袋：用草袋、纤维袋或土工织物袋装砂或土，沿坡脚叠放一层或数层，沿坡面叠放一层；

(2)水泥抹面：在人工修平坡面后，用水泥砂浆或细石混凝土抹面，厚度宜为30～50mm，并用水泥砂浆砌筑砖石护坡脚，同时，将坡面水引入基坑排水沟。抹面应预留泄水孔，泄水孔间距不宜大于3～4m;

(3)挂网喷浆或混凝土：在人工修平坡面后，沿坡面挂钢筋网或铁丝网，然后喷射水泥砂浆或细石混凝土，厚度宜为50～60mm，坡脚同样需要处理；

(4)其他措施：包括锚杆喷射混凝土护面、塑料膜或土工织物覆盖坡面等。

三、地基处理与安管

（一）地基处理

1．管道地基应符合设计要求，管道天然地基的强度不能满足设计要求时应按设计要求加固。

2．槽底局部超挖或发生扰动时，超挖深度不超过150mm时，可用挖槽原土回填夯实，其压实度不应低于原地基土的密实度；槽底地基土壤含水量较大，不适于压实时，应采取换填等有效措施。

3．排水不良造成地基土扰动时，扰动深度在lOOmm以内，宜填天然级配砂石或砂砾处理；扰动深度在300mm以内，但下部坚硬时，宜填卵石或块石，并用砾石填充空隙并找平表面。

4．设计要求换填时，应按要求清槽，并经检查合格；回填材料应符合设计要求或有关规定。

5．柔性管道地基处理宜采用砂桩、搅拌桩等复合地基。

（二）安管

1．管节及管件下沟前准备工作。管节、管件下沟前，必须对管节外观质量进行检查，排除缺陷，以保证接口安装的密封性。

2．采用法兰和胶圈接口时，安装应按照施工方案严格控制上、下游管道接装长度、中心位移偏差及管节接缝宽度和深度。

3．采用焊接接口时，两端管的环向焊缝处齐平，错口的允许偏差应为0.2倍壁厚，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不得大于2mm。

4．采用电熔连接、热熔连接接口时，应选择在当日温度较低或接近最低时进行；电熔连接、热熔连接时电热设备的温度控制、时间控制，挤出焊接时对焊接设备的操作等，必须严格按接头的技术指标和设备的操作程序进行；接头处应有沿管节圆周平滑对称的内、外翻边；接头检验合格后，内翻边宜铲平。

5．金属管道应按设计要求进行内外防腐施工和施做阴极保护工程。

结束语：在施工中我们应严格按照各项规定施工，严把质量关，才能将适用的施工方法结合工程发挥出其真正的作用。