非开挖技术在市政排水工程施工中的应用

【摘要】非开挖技术属于市政排水工程建设中关键的技术，其有效维护了地表道路，且操作方便，对周边环境影响很小。市政排水项目中引入非开挖施工技术，要加强每个环节的项目管理与控制，在施工阶段充分挖掘非开挖技术的作用，提升市政排水项目建设质量。文章介绍了非开挖技术的使用优势，簡述了非开挖技术类型，并阐述了市政排水项目中非开挖方法的使用。

【关键词】非开挖技术；市政工程；排水项目；应用分析

排水管道长期处在高水位内，受软土层不均衡下降的干扰，管道常出现大面积损坏情况。传统一般采取开槽埋管抢修，既费时费力、成本高，并且还会封闭工路，对城市交通及环境造成极大影响。近几来，因受到交通条件的限制，选择非开挖方法抢修沉管得到认可。非开挖技术具备施工速度快、经济利益与社会价值好等优势，将在今后城市发展中扮演关键的角色。

1、非开挖法的优点

1.1作业效率很高

非开挖技术在具体使用中，能很精确地管理水下管线敷设方向，绕开结构物、廊道等物体，作业效率很高，不会因没有看到地下障碍物而造成误工或是项目延期等情况，极大缩减了施工时间。

1.2穿越化优势

开挖敷管法在施工阶段若遇到部分交融干线、河湖等情况时，应当停止施工或是被迫绕道，不能顺利开展开挖工作，而非开挖法就有效规避了该问题，其能从关键路径下方把管道穿透过去，得到排水管路的穿越化，该种施工方法操作时间短，成本造价少，在市政排水工程建设中使用较普遍。

2、非开挖技术种类

2.1顶管工艺技术

顶管工艺技术属于市政排水项目施工中非开挖法中的常用方式之一。在实际具体中，值得注意的是，需要在管道预计路线上规划符合该项目要求的多个小基坑，由此用作顶管作业井，进而有效采用该方法完成工作。顶管作业井承担着一段顶管的起止点功能，且在它的侧壁处会设置圆孔，得到预留预制管节出入口的目的，出口孔壁的侧墙就是工程内的承压墙，能在其上方安装液压千斤顶和承压垫板。顶管工艺技术形式多样，最常用的为敞开式、泥水均衡式、土压均衡式和气压平衡式等，随着社会及施工工艺的进步，施工工艺也演变成小口径、手挖式、挤密型和挤压式等各种顶管技术。

2.2 钻进法

市政排水项目施工阶段，非开挖法中的钻进法也是常见的方式。一般采取导向性，即方向可控性钻进法，其关键是以水射击破土方式处理。具体使用中，在市政排水工程建设的地面安装钻机，首先根据排水工程设计要求，顺着设计轨迹打一个导向孔，再以此导孔为前提，在扩孔与回拉时安装管线。但值得注意的是，需充分兼顾到钻机水平、铺管直径和目前的地层环境，可结合实际情况操作，比如，进行一次和两次增孔后再拉管，该方法在钢管、塑料管极中更适用。

2.3 微型小铺管法

微小隧道铺管法是近些年非开挖方式发展阶段的一种高新技术，因该技术的使用要求很严格，针对工作经验、施工技巧和工艺规程的要求很高。微小隧道铺管法在实际应用过程要注意的是，除高精确的工艺规则外，其重点适用在安装精度很严格的非进出管道施工中，微小隧道铺管法是自动遥控功能的导向性顶管方式，其排渣系统包含干式与湿式两类，实际应用中根据施工情况确定[1]。该技术针对软、硬的土层，甚至岩中均能使用，在有水下操作要求都能使用，针对砼、铸铁、强性树脂、钢材、PVC管等材料均适用，且使用控向精度远远高出其他技术精度，这种技术使用范围与适用材质均是施工项目的首选，但其系统非常复杂，相关设备与施工成本也很高。

3、市政排水项目中非开挖技术的使用

3.1地质勘探

市政排水项目施工以前，要做好地质勘探工作，全面记录施工场地的水文、地质等信息，研究非开挖工艺技术是不是适用在该种地质条件下，尤其是管道走向与出人土坑牵引状况下，为非开挖顶管作业做好准备工作，针对部分软土土层很广泛的区域，还应清理施工现场，保证后续非开挖操作质量。

3.2检验管材

市政排水项目施工阶段，主要使用PE管材和HDPE管，认真检验管材质量达标证、出厂证等，保证非开挖操作质量。其中，HDPE管有很好的防刮痕、抗拉与韧性，为保证管材施工质量，能使用热熔对接法和电熔连接法，衔接管材，施工阶段要注意如下几点：①检验管材外表是否干净清洁；②搭接固定是否严密；③焊接施工阶段时间与电流是否准确；④管材焊接完成后是否取掉紧箍件。此外，妥善处理管材连接加固，增加管材衔接强度，保证管材具备很好的抗拉性，令管道容易根据施工轨道安全稳定地转换方向。

3.3导向孔规划

非开挖施工阶段，应科学规划导同孔，让市政排水项目形成管线孔，与其

它管线不一样，重力管对设计偏差有很高要求，为提升市政排水项目建设质量，根据排水管路的排水压力及排水量，采用外径与壁厚适宜的排水管路，保证排水管路引导精准度，在市政排水工程建设期间，要严格管理拖拉管的施工长度与水平埋深。

3.4配备泥浆

在市政排水项目中引入非开挖工艺技术，根据施工长队的土壤地层条件，合科学配备泥浆。比如，在黏结土地质环境下施工时，因该种土质颗粒很松软，极易成孔，使用非开挖工艺技术较易实现穿越[2]。在具体使用中，黏结土遇水将极易出现膨胀，并堵塞钻头，为保证市政排水项目的顺利施工，要科学配被水泥浆液，根据相关施工设计标准，加入适当的表面活性剂、加固剂及混合膨润土，如果市政排水项目建设现场基本上为砂性土，要全面兼顾到砂性土易坍方性，该种土层成孔性偏差，在配备水泥浆液时，要加入适当的降水剂。

3.5扩孔

根据市政排水项目不同作业区域的地质土层，采用科学的扩孔参数。比如，黏结土施工阶段，能适当增加泵压及泵量，加快作业进度，把回扩速度保证在0.3/nun；砂性土建设环节，要适当下降转速，减小泵压及泵量，提高回扩速度，把回扩速度保证在0.5/nun，确保排水顺畅[3]。导向孔作业设计完成后，清除起始杆与导向钻头，采用扩钻头，根据市政排水项目施工要求，采用合理的水泥浆液，不定期检查砂浆质量，合理调整砂浆性能[4]。非开挖处理中，分4-6次展开扩孔，采用挤扩式钻头实现回扩操作，加大孔壁的安全性及可靠性。

3.6回拖管材

待管材焊接完全冷却之后，再开展拖管处理，根据施工设计标准，管路回拖施工阶段要密切重视孔内状况和钻机扭矩及回拖力，管材回拖阶段，禁止用力过大，尽可能维持稳定性，并在成型孔洞内要一次性拖进管材，防止施工过程停顿，能适当加速管材回托速率。

3.7管线轨迹规划

为加大管线轨迹规划的精准度，要充分兼顾到工程施工的科学性与可行性，根据市政排水项目建设现场的具体情况，科学设置作业坑，精准设计标高与人土角度，合理增加测绘频率，精准计算管位深度，尽可能减少测绘干扰，在汽车通行短的时间展开管线轨迹规划。

3.8成孔管理

与其它种类管材对比，重力流管道在诸多方面均存在差异，促使市政排水项目施工难度很大，排水管道直线段要保持适当坡度，尽可能规避设计曲线段，为处理市政排水项目建设难点，根据施工现场的具体情况，挖出作业井中适当的土，坚持小入出土角与设计坡度标准，控制出入土点，保证非开挖操作成孔效果。

3.9防范下沉

市政排水项目施工过程中，使用非开挖技术，由于受异常地质、回扩头性能等因素的干扰，导致水管外侧产生缝隙，尤其是在埋深很浅或是大管径方面，极易产生沉降坍塌现象[5]。为有效防范非开挖施工下沉，针对一些关键道路的地下管路，要加大管理与控制力度，采用非开挖工艺技术时，穿越道路工程时，要逐次开展扩管施工，尽可能避免扰动及形变情况。

结语：

综上所述，近些来伴随市政排水项目施工与维护工作的推进，日益受到人们的广泛关注，非开挖方法的使用，给排水项目的建设、维护等带来了重要的支撑，且非开挖方法的内容较多，尤其独特的优缺点，在具体使用中应充分坚固度各种技术的使用范围与特征，这样方可保证施工进度，采用最佳的施工技术，因地制宜，方可确保施工工作的正常开展。

参考文献：

[1]汪高峰，郝华文.市政排水工程中的非开挖技术运用及其注意事项[J].四川水泥，2017（11）：132.

[2]赵宝东.非开挖拉管技术在市政排水施工中的应用探究[J].四川水泥，2017（06）：252.

[3]石玉东，李丽.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J].黑龙江科技信息，2013（08）：302.

[4]明艳.非开挖管道安装技术在市政管道维护中的应用[J].科技情報开发与经济，2011，21（17）：217-218+221.

[5]许海榆.广州市旧城区排水系统雨污分流改造技术研究[D].广州大学，2011.

作者简介：

王永晓，广州三凤建筑工程有限公司。