开槽管道施工技术要求

开槽铺设预制成品管是目前国内地下管道工程施工的主要方法。开槽管道施工是指在地面开挖沟槽后，在槽内进行管道基础施工、管道安装、附属构筑物砌筑，最后回填土方恢复地面的施工方式。本文从管道分类、施工流程、沟槽开挖、管道基础、管道安装、附属构筑物到沟槽回填，系统梳理开槽管道施工的核心技术要点。

一、给水排水管道分类

在开槽施工前，首先需要明确管道的类型，不同类型的管道在基础处理、回填要求上存在差异。

管道按受力变形可分为刚性管道和柔性管道。刚性管道主要有混凝土管；柔性管道主要有化学建材管、钢管等。

按管材分为：钢管、球墨铸铁管、钢筋混凝土管、预（自）应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管、玻璃钢管、硬聚氯乙烯管（UPVC）、聚乙烯管（PE）、聚丙烯管（PP）及其钢塑复合管、聚乙烯缠绕结构壁管等。

按接口形式可分为：平口管、企口管、承插口管等。

二、开槽施工工艺流程

开槽施工根据管道类型的不同，工艺流程有所区别：

• 压力管道：测量放线 → 沟槽开挖 → 验槽 → 管道基础 → 管道安装 → 检查井砌筑 → 压力管道管节回填夯实 → 功能性试验 → 填土夯实。
• 无压管道：测量放线 → 沟槽开挖 → 验槽 → 管道基础 → 管道安装 → 检查井砌筑 → 功能性试验 → 填土夯实。

两者的主要区别在于，压力管道在功能性试验前需先进行管节回填夯实。

三、沟槽开挖施工

3.1 施工方案的主要内容

沟槽开挖前需编制施工方案，内容包括：

• 对有地下水影响的土方施工应编制施工降水排水方案
• 沟槽施工平面布置图及开挖断面图
• 沟槽形式、开挖方法及堆土要求
• 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
• 施工设备机具的型号、数量及作业要求
• 在不良土质地段沟槽开挖时设置一定的坡度或者用土钉墙、锚喷混凝土做支护，防止土方坍塌
• 安全、文明施工保证措施，沿线管线及建（构）筑物保护措施等

3.2 沟槽底部开挖宽度

沟槽底部的开挖宽度应符合设计要求。当设计无要求时，可按经验公式计算确定：

B = D₀ + 2 × (b₁ + b₂ + b₃)

式中：

• B——管道沟槽底部的开挖宽度（mm）
• D₀——管外径（mm）
• b₁——管道一侧的工作面宽度（mm），可按规范表格选取
• 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）

管道一侧工作面宽度按管外径和接口类型确定：金属类管道、化学建材管道的工作面宽度为 300～700mm；混凝土类管道刚性接口为 400～1000mm，柔性接口为 300～600mm。

需要注意三种特殊情况：槽底须设排水沟时 b₁ 应适当增加；管道有现场施工的外防水层时 b₁ 宜取 800mm；采用机械回填管道侧面时 b₁ 需满足机械作业的宽度要求。

3.3 沟槽边坡确定

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，沟槽边坡最陡坡度按土的类别和坡顶荷载条件确定：

• 中密的砂土：坡顶无荷载 1:1.00，有静载 1:1.25，有动载 1:1.50
• 硬塑的粉质黏土、黏土：坡顶无荷载 1:0.33，有静载 1:0.50，有动载 1:0.67
• 老黄土：坡顶无荷载 1:0.10，有静载 1:0.25，有动载 1:0.33

当沟槽无法自然放坡时，应进行边坡支护设计，并计算每侧临时堆土或施加的其他荷载，验算边坡稳定性。

四、沟槽开挖与支护施工要点

4.1 分层开挖及深度

• 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
• 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
• 采用机械挖槽时，沟槽分层的深度按机械性能确定

4.2 沟槽开挖要求

• 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
• 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
• 槽壁平顺、边坡坡度符合施工方案的要求
• 在沟槽边坡稳固后设置供施工人员上下沟槽的安全梯

开挖深度 ≥3m，或虽小于 3m 但地质条件、周边环境和地下管线复杂时，应编制专项施工方案；开挖深度超过 5m（含 5m）的，还需进行专家论证。

4.3 支撑与支护

沟槽支护材料常用圆木桩、木方、木板、钢板桩（含拉森钢板桩、工字钢、H 型钢等）、钢管等。拉森钢板桩支护有止水、挡土作用，可用于地下水丰富、土质较差、沟槽较深、沟槽附近有构筑物等的施工区。

拉森钢板桩施工工艺：测量 → 打设 → 沟槽开挖和支撑安装 → 施作管道基础 → 管道安装 → 沟槽回填和支撑体系拆除 → 拔除 → 桩孔回填。

支撑与支护应遵循以下原则：

• 遵循**"先撑后挖"**原则
• 应对支撑体系受力、沟槽及周边建（构）筑物变形进行监测，雨期及春季解冻时应加大监测频率
• 支撑应经常检查，发现弯曲、松动、移位或劈裂等迹象时应及时处理
• 钢板桩拔除后应及时回填桩孔且填实，有地面沉降控制要求时宜采取边拔桩边注浆等措施

五、管道基础和地基处理

5.1 管道基础类型

管道基础主要有三种：原状土地基、混凝土基础、砂石基础。

5.2 地基处理要点

• 槽底局部超挖深度不超过 150mm，可用挖槽原土回填夯实
• 排水不良造成地基土扰动时，扰动深度在 100mm 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
• 柔性管道地基处理宜采用砂桩、搅拌桩等复合地基
• 岩石地基局部超挖时，应将基底碎渣全部清理，回填低强度等级混凝土或回填粒径 10～15mm 的砂石并夯实
• 原状地基为岩石或坚硬土层时，管道下方应铺设砂垫层，柔性管道砂垫层厚度 ≥100～200mm，柔性接口的刚性管道 150～200mm
• 非永冻土地区，管道不得铺设在冻结的地基上

六、管道安装

• 管节及管件下沟前，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
• 管道安装时，应将管节的中心及高程逐节调整正确，安装后的管节应进行复测，合格后方可进行下一工序施工
• 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
• 采用焊接接口时，两端管的环向焊缝处齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的 20%，且不得大于 2mm。管道任何位置不得有十字形焊缝
• 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；接头处应有沿管节圆周平滑对称的内、外翻边
• 金属管道应按设计要求进行内外防腐施工和施作阴极保护工程

七、附属构筑物施工要点

7.1 检查井

• 检查井应采用现浇钢筋混凝土结构、水泥混凝土模块砌筑结构或装配式混凝土结构
• 现浇钢筋混凝土检查井的混凝土基础应与管道基础同时浇筑
• 为防止渗水，在排水检查井底部墙体与基础连接处的井内、外用 C25 细石混凝土浇成 50mm×50mm 倒角
• 给水排水井盖宜采用复合材料井盖，道路上的井室应使用重型井盖，装配稳固

7.2 支墩

• 支墩应在管节接口做完、管节位置固定后修筑
• 支墩地基承载力应符合设计要求，宜采用原状土地基
• 管道及管件支墩施工完毕并达到强度要求后方可进行水压试验

7.3 雨水口

• 雨水口砌筑时，管端面应露出井内壁，其露出长度不得大于 20mm
• 坐落于道路基层内的雨水支、连管应做强度等级 C25 的混凝土全包封，且包封混凝土达到 75% 设计强度后，方可进行上部基层、面层施工

八、沟槽回填

8.1 一般要求

• 压力管道水压试验前，除接口外，管道两侧及管顶以上回填高度不应小于 0.5m
• 沟槽内杂物清除干净、无积水、不得带水回填
• 井室周围回填夯实时应沿井室中心对称、分层进行，且不得漏夯
• 回填土的含水率，宜控制在最佳含水率 ±2% 范围内
• 回填土分层虚铺厚度需根据选用的压实机具确定：采用木夯、铁夯人工夯实时，土层虚铺厚度不大于 200mm；使用轻型压实设备作业时，虚铺厚度控制在 200～250mm；普通压路机压实工况下，每层虚铺厚度为 200～300mm；选用振动压路机碾压时，虚铺厚度最大不超过 400mm。

8.2 刚性管道回填

• 管道两侧和管顶以上 500mm 范围内胸腔夯实，应采用轻型压实机具，管道两侧压实面的高差不应超过 300mm
• 分段回填压实时，相邻段的接槎应呈台阶形。采用压路机时，碾压的重叠宽度不得小于 200mm

8.3 柔性管道回填

• 管内径大于 800mm 的柔性管道，回填施工时应在管内采取预防变形措施
• 管基有效支承角范围应采用中粗砂填充并捣固密实，与管壁紧密接触部位不得用土或其他材料填充
• 从管底基础部位开始到管顶以上 500mm 范围内，必须采用人工回填；每层回填高度应不大于 200mm
• 回填至设计高程时，应在 12～24h 内测量并记录管道变形率：钢管或球墨铸铁管道变形率应不超过 2%，化学建材管道变形率应不超过 3%

总结

开槽管道施工方法作为国内地下管道工程的主流施工方式，其核心在于科学的施工组织与严格的工序控制。从施工前的管道分类与方案编制，到沟槽开挖的宽度计算与边坡确定，再到管道基础的精细化处理和分层回填的压实控制，每一个环节都有明确的技术参数和质量标准。掌握这些要点，是确保市政给水排水管道工程施工质量与安全的基础。