管道工程质量通病防治

1  排水管道工程 1.1开槽埋管 1.1.1  放坡沟槽 在地形空旷、地下水未较低、土质较好、周围地下管线较少的条件下，可采用放坡或梯形沟槽断面，俗称大开挖施工。 1.1.1.1  塌方、滑坡 开挖沟槽地处地下水位较高（离地面0.5~1.0m）、表层以下为淤泥质粘土或夹砂的亚粘土时，其含水量高，压缩性大，抗剪强度低，并具有明显的流变特性。 1. 现象 明挖沟槽产生基底隆起、流沙、管涌、边坡滑移和塌陷等现象。严重的出现沟槽失稳现象。 2. 原因分析 （1）边坡稳定性计算不妥，边坡稳定性未按照土体性质包括允许承载力、内摩擦角、孔隙水压力、渗透系数等进行计算； （2）边坡放量不足，坡面趋陡，施工时未按计算规定放坡； （3）沟槽土方量大，又未及时外运而堆置在沟槽边，坡顶负重超载； （4）土体地下水位高，渗透量大，坡壁出现渗漏； （5）降水量大，沟槽开挖后，沟底排水不畅，边坡受冲刷，沟槽浸水。沟槽开挖处遇有暗浜或流砂。 3. 预防措施 （1）应确保边坡的稳定，放坡的坡度应根据土壤钻探地质报告，针对不同的土质、地下水位和开挖深度，作出不同的边坡。 （2）检查实际操作是否按照设计坡度，自上而下逐步开挖，无论挖成斜坡或台阶形都需按设计坡度修正。 （3）为防止雨水冲刷破坡面，应在坡顶外侧开挖截水沟，或采用坡面保护措施。 （4）在地下水位高，渗透量大以及流砂地区，需采取人工降水措施。一般用井点降水。 （5）采用机械挖土时，应按设计断面留一层土采用人工修平，以防超挖。在开挖过程中，若出现地面裂缝，应立即采取有效措施，防止发展，确保安全。 （6）减少地面荷载的影响。坡顶两侧需堆置土方或材料时，应根据土质情况，限定堆放位置和高度，一般至少距离坡边3~5m，堆高不得大于1.5m。 （7）掌握气候条件，减少沟槽底部暴露时间，缩短施工作业面。 4. 治理方法 （1）对已滑坡或塌方的土体，可放宽坡面，将坡度改缓后，挖除塌落部分。 （2）如坡脚部分塌方，可采用临时支护措施，挖除余土后，堆灌土草包或设挡板支撑。 （3）坡顶有堆物时，应立即卸载。 （4）加强沟槽明排水，采用导流沟和水泵将沟槽水引出。 1.1.1.2  槽底隆起或管涌 1. 现象 沟槽在开挖卸载过程中，槽底隆起；出现流沙或管涌现象。 2. 原因分析 （1）粉砂土或轻质亚粘土层在地下水位高的情况下，因施工挖土和抽水，造成地下水流动和随之而来的流砂现象。 （2）沟槽开挖深度较大，沟槽边堆载过多；采用钢板桩支护时插入深度不足；基坑内外土体受力不平衡。 3. 预防措施 （1）施工前，对地下水位、地层情况、滞水层及承压水层的水头情况作详细的调查。并制定相应的防范技术措施。 （2）采用井点法人工降低地下水位，使软弱土得到固结，提高槽底以下图层的C、∮值。形成抵御管涌和隆起的强度。 （3）减少地面超载或交通动载的影响。 （4）经过计算的钢板桩插入深度和结构刚度，应超过槽外土体滑裂面的深度和侧向压力，并达到切断渗流层的作用。 （5）开挖过程中支护作业都要严格按施工技术规程进行。 （6）掌握气候条件，减少沟槽底部暴露时间，尽量缩短施工作业面。 （7）采取措施防止因邻近管道的渗漏而引起的支护坍塌。 4. 治理方法 （1）当发生管涌时应停止继续挖土，尽快回填土或砂，待落实降低地下水、槽底下部土体的加固等技术措施后再进行挖土。必要时可以加水压底，但应解决抽水带来的不利影响。 （2）一旦发生隆起，必然产生滑坡、支护破坏、甚至已铺设管道不同程度的损坏。因此，必须确定补救方案。原则上进行卸载、整理和恢复支护、重建降水系统，并对槽底加固处理，而后继续挖土；对受损结构，视程度另行处理。 1.1.2  支护沟槽 在土质较差的地区，挖土深度超过1.2m时，就应开始支撑。开挖深度在3m以内的沟槽，可采用横列板支护；如土质较差，开挖深度大于3m的沟槽，宜采用钢板桩支护；如土质极差、含水量高、粉砂地区以及邻近有建筑物、地下管线或河道旁等特殊地区开挖沟槽时，还需采用树根桩支护、地层注浆或高压旋喷桩、深层搅拌桩等加固支护措施。 1.1.2.1  横列板、钢板桩支护失稳 1. 现象 因支护失稳出现土体塌落、支撑破坏，两侧地面开裂、沉陷。 2. 原因分析 （1）支撑不及时，支撑位置不妥造成支撑受力不均，以及支护入土深度不足，导致支护结构失稳破坏； （2）未采取降水措施或井点降水措施失效，引起流砂或管涌，致使支护结构失稳破坏； （3）支撑结构刚度不够，槽壁侧向压力过大。 3. 预防措施 （1）根据沟槽土层的特性，确定钢桩板、支护竖版的插入深度和支护结构的刚度。其插入深度应超过槽外土体滑裂造成的侧向压力面，并达到切断渗流层的作用。 采用钢板桩支护时，应根据沟槽开挖深度和土质条件选取合适的桩板入土深度（T）和沟槽深度（H）的比值： 在一般土质条件下，沟槽深度在5m以内，T/H值可取0.35；5~7m深取0.5；在7m以上时宜取0.65。 土质条件较好，在液性指数 的硬塑粘性土、降水良好的砂性土层中，T/H可按以上数值适当减少。 土质条件较差，在液性指数 的软塑、流塑的粘性土、降水效果不明显的粘性夹粉砂土层中，T/H宜按以上数值适当增加。 （2）在邻近建筑物或河道等地区开挖沟槽，除加深钢板桩入土深度外，还需在沟槽外侧进行加固支护措施。如施打树根桩、地层注浆、施打高压旋喷桩或深层搅拌桩等形成隔水帷幕，防止基地隆起、管涌等现象发生。 （3）选用合适的支护设备保证支护结构的刚度。如钢板桩一般用[28c、[30c，横档支撑用钢板桩内置10cm×20cm方木；横列板现常用组合钢撑板，其尺寸为厚6~6.4cm，宽16~20cm,长200~400cm，用铁板与角铁焊接而成。如施工地区木材资源丰富，可用成材7.5cm×15cm×(400~600)cm，竖列板则采用木撑板10cm×20cm×(250~300)cm； （4）横列板应水平放置，板缝严密，板头齐整，深度直到沟槽碎石基础面，支撑完毕后，操作人员应经常核对沟槽中心线和现有净宽。当沟槽净宽在3m以内时，铁撑柱套筒可使用∮63.5×(5~6)mm钢管；沟槽宽度大于3m时，宜采用桐木支撑或方钢支撑（根据沟槽宽度可分别选用15cm×15cm、20cm×20cm等）。铁撑柱两头应水平，每层高度应一致，每块竖列板上不应少于俩只铁撑柱。上下两组竖列板应交错搭接。铁撑柱的水平间距不大于2.5m，垂直间距不大于1.5m。头档铁撑柱距离地面为0.6~0.8m。每道支撑都应经常检查，充分绞紧，防止脱落； （5）开挖过程中支护的作业都要严格按施工技术规程进行。施打钢板桩首先要保证入土深度，并施打垂直；一般用定位夹板夹住打桩，咬口紧密，达到横平竖直；横档板的水平距离与垂直距离同横列板、竖列板要求。在排管前，应进行替撑。管顶上的一道支撑与管顶净距离不应小于20cm。离混凝土基础（或钢筋混凝土基础）面上20cm处应加设一道临时支撑。在混凝土基础侧面与板桩或竖列板之间用砖块或短木填塞稳固后，方可拆除临时支撑； （6）在粉砂土或淤泥质粘土层，且沟槽邻近河道、建筑物等特殊地区，开挖沟槽前，可采用井点法人工降低地下水位的措施，使软弱土得到正常的固结，提高槽底以下土层的C、∮值。深度在6~8m以内，可用轻型井点；8m以下，宜采用喷射井点。采用井点降水后，由于土壤固结压缩，沟槽两侧会发生不同程度的降沉，对邻近建筑有影响。必要时还应采取回灌水等措施，以消除或减少周边沉降。 （7）采取措施防止因邻近管道的渗漏而引起的支护结构的坍塌。 4. 治理方法 （1）沟槽支撑轻度变形引起沟槽壁后土体沉陷 mm，地表尚未裂缝和明显坍塌范围时，一般采用加高头道支撑，并继续绞紧各道支撑即可。 （2）沟槽支撑中等变形引起的沟槽壁后土体沉陷50~100mm，地表出现裂缝，地面沉陷明显时，应加密支撑，并检查横列板或钢板桩之间裂缝有无漏泥现象，发生漏泥现象可用草包填塞堵漏。 （3）沟槽支撑严重变形，沟槽两侧地面沉降>100mm，地表裂缝<30mm，地面沉陷范围扩大，导致支护结构内倾，支撑断裂，造成塌方时，应立即采取沟槽回灌水，防止事态扩大。沟槽倾覆必须进行回填土，拔除变形板桩，然后重新施打钢板桩，采取井点降水或修复井点系统后再按开挖支撑程序施工。 （4）沟槽支撑破坏已造成邻近建筑物沉陷开裂或地下管线破坏等情况时，应及时对沟槽进行回灌水和回填土，然后在沟槽外侧2~5m处采取树根桩或深层搅拌桩、地层注浆等加固措施，形成隔水帷幕，再按上述第（3）点返工修复沟槽。 1.1.3管道铺设 1.1.3.1管道基础变形过大 1. 现象 管道基层混凝土浇筑后起拱、开裂，甚至断裂。 2. 原因分析 （1）槽底土体松软、含水量高，土体不稳定，影响基础浇筑强度和平整度。 （2）地下水泉眼涌水，当槽底土体遇原暗浜或流砂现象，此时若沟槽降水措施不良或井点失效，修理时间过长，直接造成已浇筑的水泥混凝土基础起拱或开裂。 （3）明水冲刷，在浇筑水泥混凝土基础过程中突遇强降水，地面水大量冲入沟槽，使水泥浆流失，水泥混凝土结构损坏。另一种情况实在下游铺设水泥混凝土基础时，其上游正在开挖沟槽。由于采取有效的挡水措施，使上游地下水流入下游沟槽内造成水泥混凝土基础破坏。 （4）混凝土强度不足，基础水泥混凝土未按照规定等级拌制。 （5）基座厚度不足，不符合设计要求。 （6）混凝土养护未按规定进行，养护期不够。 3. 预防措施 （1）管道基础浇筑，首要条件是沟槽开挖与支撑符合。沟槽排水良好、无积水，沟槽底的最后土，应在铺设碎石或砾石垫层前挖除，避免间隔时间过长；  （2）采用井点降水，经常观察水位降低程度，检查漏气现象以及井点泵机械故障等，防止井点降水失效； （3）水泥混凝土拌制应使用机械搅拌，级配正确，控制水灰比； （4）在雨季浇筑水泥混凝土时，应准备好防雨措施。 （5）做好每道工序的质量检验，未达标准宽度、厚度，应予返工重做。 （6）控制混凝土基础浇筑后卸管、排管的时间，根据管材类别、混凝土强度和当时气温情况决定，若施工平均气温在4℃以下，应符合冬季施工要求。 4.  治理方法 （1）混凝土基础知识如因强度不足遭到破坏，只能敲拆清除后，按规定要求重新浇筑。 （2）如因土质不良。地下水位高，发生拱起或管涌造成混凝土基础破坏，则必须采用人工降水措施或修复井点系统，待水位降至沟槽基底以下时，再重新浇筑水泥混凝土。 （3）局部起拱、开裂，采取局部修补；凿毛接缝处，洗净后补浇混凝土基础，必要时采用膨胀水泥。 1.1.3.2  管道基础尺寸线形偏差 1. 现象 边线不顺直，宽度、厚度不符合设计要求。 2. 原因分析 （1）挖土操作不注意修边，产生上宽下窄现象，直至沟槽底部宽度不足。 （2）沟槽采用钢板桩支撑，施打钢板桩不垂直，往沟槽内倾斜，造成沟槽底部宽度不足；引线不直，则造成平面线形不直。 （3）采用机械挖土，逐段开挖时，未随时进行直线控制校正，极易造成折点，或宽窄不一。 （4）测量放样人员测放沟槽中心线，引用导线桩或路中心桩不准确或计量不标准、读数错误等造成管道轴线错误。 3. 预防措施 （1）在采用横列板支撑时，强调整修槽壁必须垂直，必要时可用垂球挂线校验。 （2）采用钢板桩支撑时，首先要检验钢板桩本身不得有弯曲。如有弯曲，应校正后才可使用；施打钢桩板时也必须测放直线，控制平面线形并使用夹板控制桩架垂直度。 （3）严格测量放样复核制，特别是轴线放样，应由上级派员复核和监理工程师复核，以明确责任。 （4）施工人员可以在沟槽放样时给规定槽宽留出适当余量，一般两边再加坡放5~10cm，以防止因上宽下窄造成底部基础宽度不够。 4. 治理方法 （1）如采用横列板支撑发生上宽下窄造成混凝土基础宽度不足时，需将突出的横列板自下而上逐档替撑铲边修正，直至满足基础宽度为止。 （2）如果用钢板桩支撑发生向内侧倾，数量不多时，可采取局部割除，修正槽壁后，用板补撑。但属于破坏性的槽壁坍土，槽底隆起、管涌等原因造成混凝土基础宽度不足时，则必须对沟槽支撑返工。 （3）属于测量放样错误导致管道轴线不准确时。 在不影响使用，并保证质量的前提下，在征得设计单位许可，进行设计变更。否则彻底返工，按设计规划定轴线测放沟槽边线，重新调整开挖沟槽。 1.1.3.3  管道基础标高偏差 1. 现象 当管道基础铺设后发现基础高度不符合设计标高，特别是发生倒坡时，必须返工重做。 2. 原因分析 （1）水准点（B.M)、临时水准点（T.B.M）数据未及时随着国家水准网的调整而调整。 （2）测量用的水平仪未检验校正及使用方法不当造成管道基础标高有误。 （3）控制管道高程用的样板驾（俗称龙门板）发生走动及样尺使用不当。 （4）两个以上施工单位施工时，相邻施工段的双方使用的水准点，数值未相互检测统一，各自使用自身临时水准点，使施工衔接处产生误差。 3. 预防措施 （1）如设计图出图后，相隔数年再施工时，应向国家水准点设置部门查询所引用的水准点数值是否有变动，如有变动应按照调整后的数值测放临时水准点，并进行闭合复测。 （2）水准仪，应事前校验正确后才能使用。 （3）测量人员应提高自身的业务水平，避免读尺或计算错误，严格测量放样复核。 （4）测放高程的样板，应坚持每天复测，样板架设置必须稳固，不准将样板钉在沟槽支撑的竖列板上。 （5）两个以上施工单位，在相邻施工段施工，事前应该互校对测量用的水准点，务必达到统一数值，避免双方衔接处发生高差。 4. 治理方法 一旦发生管道基础高程错误，如误差在验收允许偏差范围内，则一般作微小的调整。超过允许偏差范围只有敲拆基础返工重做。 1.1.3.4  管道铺设偏差 1. 现象 管道不顺直、落水坡度错误、管道位移、沉降等。 2. 原因分析 （1）管道轴线线形不直，又未予纠正。 （2）标高测放误差，造成管底标高不符合设计要求。甚至发生落水坡度错误。 （3）稳管垫块放置的随意性，使用垫块与设计不符，致使管道铺设不稳定，节口不顺，影响流水畅通。 （4）承插管未按承口向上游、插口向下游的安放规定。 （5）管道铺设设轴线未控制好，产生折点，线形不直。 （6）铺设管道时未按每一只管子用水平尺校验及用样板尺观察高程。 3. 预防措施 （1）在管道铺设前，必须对管道基础作仔细复核。复核轴线位置、线形以及标高是否与设计标高吻合。如发现有差错，应给予纠正或返工。切忌跟随错误的管道基础进行铺设。 （2）稳管用垫块应事前按设计预制成形，安放位置准确。使用三角形垫块，应将斜面作底部，并涂抹一层砂浆，以加强管道的稳定性。预制的管枕强度和几何尺寸应符合设计标准，不得使用不标准的管枕。 （3）管道铺设操作应从下游排向上游，承口向上，切忌倒排。 （4）采取边线控制排管时所设边线应紧绷，防止中间下垂；采取中心线控制排管时应在中间铁撑柱上划线，将引线扎牢，防止移动，并随时观察，防止外界扰动。 （5）每排一节管材应先用样尺与样板架观察校验，然而再用水准尺校验落水方向。 （6）在管道铺设前，必须对样板架再次测量复核，符合设计高程后开始排管。 4. 治理方法 一旦发生管道铺设错误，如误差在验收规范允许偏差范围内，则一般作微小调整即可，超过允许偏差范围，只有拆除返工重做。 1.1.3.5  管道接口渗漏 1. 现象 当排水管道竣工交付使用后，出现管道接口渗漏，致使覆土层水土流失，导致地貌沉降、管道断裂等现象。 2. 原因分析 （1）在排设混凝土承插管时，承口座砂浆未抹足，往往产生下口渗漏。 （2）在操作接口时，使用砂浆的配合比不符要求，强度不足、或强度虽足，但使用时间已超过45min，致使水泥水化作用减弱，最终强度仍达不到要求，此时接口砂浆碎裂而渗漏。 （3）在操作接口时，管道接口未充分湿润，缝隙内砂浆未嵌实，或未分层抹灰，收水不实，以及未及时湿润养生，也易造成接口松动起壳而碎裂造成渗漏。 （4）在排设钢筋混凝土承插管或企口管时，使用橡胶止水带的接口位置不正，有脱榫、挤出、扭曲等现象或间隙过大（＞9mm），造成通水后渗漏。 （5）管材本身质量差，如密实度不够，圆度。厚薄不均造成错口，管材接口处留有混凝土毛口，管材本身有裂缝，管口缺损等都会造成涌水后渗漏。 （6）使用遇水膨胀橡胶止水带不当。 3. 预防措施 （1）对所采用的管材，必须经过严格检验，符合产品标准。凡不符合标准者不得使用，特别是卸管后，要再检查有无损伤、裂缝，承插口和企口有无缺口，包括管材圆度偏差，发现上述问题应予以剔除。 （2）凡采用刚性接口（砂浆或细石混凝土），应对承口和插口用水清洗干净，保持湿润。有毛口处应凿清，使用的砂浆或细石混凝土的配合比，应符合设计规定，并随伴随用，不得超过初凝时间，严禁加水复拌再使用。 （3）排设混凝土承插管道，承口下部三分之二以上应抹足座灰（砂浆）接口缝隙内砂浆应嵌实，并按设计标准分两次抹浆，最后收水抹光。及时进行湿治养护。 （4）选用的橡胶止水带（密封圈）必须符合规定的物理性能，其质量应符合耐酸、耐碱、耐油以及几何尺寸标准。 （5）铺设管道安放橡胶止水带应谨慎小心，就位正确，橡胶圈表面均匀涂刷中性润滑剂，合拢时两侧应同步拉动，不使扭曲脱槽。尤其遇水膨胀橡胶止水带要严格按设计要求。 4. 治理方法 （1）采用刚性接口（水泥砂浆、细石混凝土）发现裂缝、起壳、下口脱落等情况，应凿除后重新按程序操作。 （2）采用柔性接口（橡胶止水带）应每安放一节管后，立即检验是否符合标准，发现有扭曲、不均匀、脱槽等现象，即予纠正。避免管道铺设完成后发现问题，造成返工。 1.1.3.6  护管（坞膀）不符合质量要求 1. 现象 与基础不成整体，强度不足，几何尺寸不符，管节拨动等。 2. 原因分析 （1）在浇筑护管（膀坞）水泥混凝土前未将混凝土基础表面冲洗干净，有泥浆或积水。 （2）混凝土级配未达设计标准，或拌合不均，振捣不实。特别是管材下口浇筑不实，有孔隙。 （3）浇筑水泥混凝土时两侧没同步进行，单边浇筑，造成已排管道侧向位移。 （4）立模不符合要求，包括护管宽度不足，模板高度不够，不符合设计标准。 （5）采取黄砂护管（坞膀）使用的黄砂不符规格，含泥量过高，或铺设厚度不足，密实度不够等。 3. 预防措施 （1）在浇筑护管（坞膀）水泥混凝土前必须将混凝土基础冲洗干净，不留泥浆和积水。 （2）水泥混凝土拌制必须符合设计标准。操作人员应分两侧同步进行浇筑，并用插入式振荡器振捣密实。管道下口不留孔隙，使结成整体，并防止管道位移。 （3）立模后必须进行工序检验，符合宽度、高度要求，模板接缝严密。 （4）护管上口斜面（如135°角）的表面应拍实抹光，防止斜面坍落。 （5）采用黄砂护管（坞膀），应用粗砂，如采取180°中心角，高度至管节中心齐平，并应在管道两侧同时均匀下料回填。如回填规定在管顶上50cm时，都应分层（每层250mm高度）洒水振实、拍平，并测试其干容量不应小于  16kN/m3。 4. 治理方法 （1）水泥混凝土护管（坞膀）如其宽度、高度、强度、蜂窝面积超过允许偏差时必须敲拆清楚后重新浇筑。 （2）黄砂护管（坞膀）一般常见时高度不足，应补铺达到标准，密实度不够时应浇水加以拍实，直至达到标准。