珠三角城市地區排水管道施工條件特點及典型條件下施工方法的推薦

馬孝烈

摘 要：文章主要介紹常見的排水管道施工方法，闡述珠三角城市地區一般的施工條件特點并推薦在典型條件下的施工方法。

關鍵詞：珠三角；施工條件；排水管道；施工方法

1 排水管道常見施工方法及特點

常見的排水管道施工方法大致分為：放坡開挖、支護開挖、頂管、定向鉆進等。

1.1 放坡開挖施工及特點

放坡開挖在場地條件允許的情況下是最常用的施工方法。

放坡開挖的特點：（1）優點：a.一般情況下，放坡開挖的施工速度較快；b.管道鋪設的高程、位置比較精確；c.地基處理靈活，并能靈活采用不同的管道基礎形式。（2）缺點：a.施工占地比較大，在管道鄰近有建筑物的情況下，征地拆遷量大；b.一般需要較大范圍的進行圍蔽施工，對城市交通、城市景觀等有較大的負面影響；c.土方量較大，對環境影響大。

1.2 支護開挖及特點

（1）常見支護形式：常見的支護形式有木支撐、鋼板樁支撐、槽鋼支撐。（2）支護開挖的特點：支護開挖的大部分特點與放坡開挖一致，與放坡開挖比較的優缺點如下：優點：a.開挖范圍較少，施工占地較小；b.開挖的土方量較小；c.可以用在軟土或者地下水位高的條件下；缺點：a.施工措施費用高；b.一般情況下，施工速度較開挖施工慢。

1.3 頂管施工及特點

（1）頂管施工原理：頂管法施工就是在工作坑內借助于頂進設備產生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設計的坡度頂入土中。（2）頂管的分類：按頂管機的類型分：手掘式人工頂管、擠壓頂管、水射流頂管和機械頂管（泥水式、泥漿式、土壓式、巖石式）。（3）頂管施工的特點。優點：a.頂管施工的最大優點就是不需要明挖（井除外），施工占地范圍小，征地拆遷量小；b.土方工程量小，對城市環境污染小；c.不需大面積破除及恢復城市路面，對交通影響小；缺點：a.一般情況下，頂管施工的速度比開挖施工慢；b.施工技術、機械設備復雜；c.對管道基礎的處理比較復雜和困難；d.一般情況下，頂管施工的建安費較高。

1.4 水平定向鉆施工及特點

（1）水平定向鉆施工原理。水平定向鉆首先按照設計曲線盡可能準確的鉆一個導向孔，然后將導向孔進行來回擴孔，擴孔完成后將待鋪管材沿著擴大了的導向孔進行拖拉，最終完成管線穿越工作。（2）水平定向鉆的特點。優點：a.對地上功能影響小；b.在建筑密集區比開挖施工容易實施；c.土方量少，有利于環境保護。d.征地、拆遷少。缺點：a.施工質量控制較難；b.施工及管材費用較高；c.在巖石土中施工難以施工。

2 影響管道施工選擇的主要因素

影響管道施工方法選擇的因素很多，其中主要因素有：地面性質、離建筑物的距離、地質條件、管材種類、管道直徑等。

（1）地面性質。當地面未硬化時，可以選用放坡開挖，當地面為硬化地面，尤其是道路路面時，一般比較適合采用支護開挖、頂管或者定向鉆進。（2）離建筑物的距離。當施工管道離建筑物較遠時，一般可以選用放坡開挖，當離建筑物較近時一般比較適合采用支護開挖、或者非開挖施工。（3）地質條件。當地質條件較好適合采用放坡開挖，當地質條件為淤泥等不良地基時，則適合采用支護開挖、頂管或者定向鉆進。（4）管材類型。開挖施工可以選用的各種管材，而頂管通常只合適選用剛性管材，而定向鉆一般只適合選用柔性管材。（5）管徑直徑。頂管通常只適合于直徑DN400以上的管道（人工頂管DN1000以上），目前定向鉆一般可以施工的管道直徑為DN700以下。

3 珠三角城市排水管道施工條件特點

珠江三角洲地區是廣東省最發達的地區，屬于沖積平原，所以珠三角城市地區有一些共同的特點，主要如下：（1）珠三角城市大部分老城區建筑密集，街道狹窄；（2）新城區一般道路較寬，建筑密度相對較低，而且綠化面積比較大；（3）城區市政管線繁多，鋪設密集；（4）大部分城市沿海地區，地下水位高；（5）城區除了少部分靠近丘陵的地方，大部分地方地質條件差，管道鋪設通常遇到軟土、淤泥或者流砂等地質條件，部分地區的淤泥層厚度達到10米以上。

4 幾種典型條件下的推薦施工方法

4.1 老城區管道施工

（1）施工條件。這種情況通常在老城區排水系統雨污分流改造工程中遇到。老城區建筑密集，街道狹窄，現狀市政管線眾多，通常管道是鋪設在狹窄的路面下。（2）施工方法。老城區的施工方法推薦如下：a.支護開挖。在上述條件下，選擇放坡開挖已不太可能。若選擇支護開挖，則不宜采用鋼板樁支護，因為現在鋼板樁在壓樁過程會有強烈的震動，很容易對緊靠路邊的老舊建筑產生影響。這些建筑容易產生裂縫，這樣賠償費用就會非常昂貴。作者推薦采用槽鋼支護開挖，因為槽鋼通常可以由挖掘機靜壓，這樣對緊靠路邊的老舊建筑產生的影響較小。但槽鋼支護一般只適合管道埋深較小（一般≤2.5m）的管道施工。當然槽鋼支護也需要離建筑物有足夠的安全距離。b.水平定向鉆施工。水平定向鉆相對于頂管施工，不需要建造大口徑的工作井，這樣在很多狹窄的街道中相對容易實施。近幾年在老城區的管道施工中，水平定向鉆是常見的施工方法之一，例如，中山市老城區的雨污分流工程就大量采用水平定向鉆施工。

4.2 一般建成區管道施工

這種區域往往由于規劃的年代在上世紀末，大部分也沒有專用污水管道，所以也常需要實施雨污分流工程。

（1）施工條件。一般建城區道路比老城區寬敞，（綠化帶、人行道也較寬），建筑物離道路邊線距離較大，市政管線布置也比較規則。（2）施工方法。一般建成區的推薦施工方法如下：a.支護開挖。在建成區施工，由于路面、設施已經建成，所以不適合采用大面積的放坡開挖施工。采用支護開挖施工，可以根據管道埋深、地質情況、地下水位等選擇采用槽鋼支護開挖或者鋼板樁支護開挖。一般管道埋深≤2.5m而且地下水位在管底以下時，推薦采用槽鋼支護。管道埋深>2.5m或者地下水位高于管底時，推薦采用鋼板樁支護。b.頂管施工。頂管施工對路面破壞少，對交通影響小且對建筑物的影響也較小，頂管施工在一般建成區施工時也是較為常見的施工方法。相比水平定向鉆，頂管施工的管道位置控制更精確，適用的地質條件更加廣泛，而且施工工藝更加成熟，所以在非開挖施工方法中推薦采用頂管施工。（3）未建成區管道施工。未建成區一般是新規劃而未建設的區域，污水管道和道路等市政基礎設施同時建設。a.施工條件。未建成區的管道施工一般相對前兩種施工條件較好，一般有足夠的排水管道施工位置，而且路面、地面設施未建設，沿線的建筑物少。b.施工方法。在未建成區的排水管道施工方法選擇相對靈活，可以根據地質條件、地下水位、管道埋深等選擇施工方便、工程造價低的施工方法。一般情況下推薦放坡開挖施工，因為放坡開挖施工速度快，施工措施費用低。當地質條件較差和地下水位比管底高時，為避免開挖土方量太大和施工排水費用過高，可以選擇支護開挖。

5 結束語

珠三角城市地區有一些的共同點，其排水管道的施工方法的選擇有一定規律可循，文章簡要地對常見的施工方法進行梳理及推薦。

參考文獻

[1]北京市政建設集團責任有限公司.給水排水管道工程施工及驗收規范[S].

[2]上海市政工程設計研究總院.頂管工程設計與施工[S].

[3]北京市非開挖技術協會.地下管線非開挖鋪設工程施工及驗收技術規程[S].