简议非开挖技术在市政给水管道施工中的应用

2020-11-26张立胜

建材发展导向 2020年7期

张立胜

（济南城建集团有限公司，山东济南 250000）

非开挖技术是指一种新的铺设施工技术，利用各种岩土钻探设备和技术手段（一般指进出口处的小面积开挖），对地面小部分开挖（一般指进出口小面积开挖）的各种地下管线进行更换修复，具有很高的社会效益和经济效益。

1 顶管施工技术简介

所谓非开挖施工技术，指的就是在不对地表造成破坏的情况下进行各种地下管线的铺设，并且完成地下管线的探测、维修以及更新等工作，从而解决在城市中管线铺设难的问题。在建筑工程中，能够良好地进行非开挖管线铺设技术是工程水平现代化的代表，也是城市现代化建设进程的体现。顶管法施工技术是非开挖施工技术中的常用方式，被广泛应用于城市管线的铺设过程中。顶管法施工有一百多年的历史，最早在美、日等国率先开展，并且发展出了先进的施工项目。我国的非开挖施工技术发展较为落后，但是施工工艺的先进性给我国城市管线铺设带来了方便，产生了明显的社会效益，并且带来了一定的经济收益。

2 非开挖技术主要优势

考虑到施工费用，对地面交通、周围环境及地下管线影响等诸多因素，除管道严重错口或下沉等必须开挖重埋的情况外，管道修复一般采用非开挖技术。相较于其他给排水管道修复技术，非开挖修复技术不论在技术方面还是实际应用方面均具有很大的优势，主要包括以下几个方面：1）在老城区等特殊区域进行新旧管道改造时，非开挖修复管道可以对原有管道进行一定的扩容，可以更好地满足用户使用需求；2）降低开挖对周边环境造成的影响，大大降低改造工程的项目投资；3）部分开挖相较于全部开挖，减少了开挖修复对周边区域以及地上交通的影响；4）较高的环保性，为了符合噪声标准要求，给排水管道非开挖修复技术选用的机器设备均具有较高的降噪除尘能力，使用最为广泛的是液压设备；5）效率高，可以大大降低相关工程项目的工期，在确保施工质量的基础上，降低工程施工成本。

3 非开挖技术在市政给水管道施工中的实际应用

3.1 顶管法管道的施工

顶管法管道施工的方式并不是随意决定的，而是要和管径进行配比。采用敞口手掘式顶管机，管道直径不宜低于九百毫米，所以它适用的管径比较大。但是如果管径比较小的金属管道，这个时候我们一般选择一次顶进的挤密土层顶管法，也可以用微型泥水平衡顶管法施工。

3.2 工作井设置

在施工过程中，非开挖施工工艺根据井的不同可以分为两种，一种是顶管机头安装、出坑顶进井，另一种是机头进坑、拆卸接收井。在市政管网敷设工作的实际操作过程中，根据设计管的位置来进行地下管线位置的定位，从而更好地避免对周围建筑群落的影响，通过分析周围建筑群落的分布，得出最小工作平面半径，从而能够更好地进行工作井形式的选择。需要指出的是，在工作井的选择过程中，如果选择了沉井模式，在计算过程中工作井的深度要按照实际工作井深度的1.5 倍计算。

3.3 水平定向进行钻进施工

水平定向进行钻进施工是一种比较新型的技术，它对于市政给水管道建设的好处就是，能够很大程度上减少管道施工时所耗费的维修费，还能够减少施工时所花费的时间。目前的城市建设里，水平定向进行钻进施工的技术已经给给水管道的施工带来了很大的经济利益，并且还提高了施工时的效率，市政也不需要再往里面投入太多的费用，因此成本得到了降低。水平定向进行钻进的施工技术，它使用的范围则主要是＜700mm 的管径，在一些比较粘的工程里，管道则需要使用曲线以及直线，管道的材料一般是PE 或者是钢管这两种。市政道路的给水管道在进行施工的时候，采用水平定向进行钻进这个方法在应用的时候则分为几个环节。其中一个环节就是在确定钻孔位置的时候必须要遵照设计的规定，另一个环节则是在进行给水管道作业的时候，记得要把导向孔扩张，然后让管材可以沿着导向孔慢慢的向内拖进。

3.4 扩孔与回拖

钻孔作业完毕后需要增加孔径，一般借助扩孔器来实现。但管径较小时可以不需要增加额外孔径，而是将回孔设备与污水管道直接导入管径之中，反之，就需要扩大至满足待铺设污水管道之中。增加孔径时的旋转节点后可以安装钻杆，辅助增加孔径。如果孔径扩大至需要的程度之后，就可以在出土坑中加入成品污水管道，钢管材料的接头也可以利用焊接的方式进行连接。需要注意的是如果扩孔工作中发现钻头质量不高，那么钻头有出现磨损的可能性，也会影响到施工作业的有效进行。

3.5 施工部分注意事项

非开挖施工本身具有一定的危险性，实际的穿越过程中也应该考虑到穿越距离、管道直径与管道壁厚等影响因素，包括卡钻等技术失误。实际的项目施工作业中也需要确保方案的可行性和设备质量的稳定性。另外在回拖管线的过程中要精确增加管道直径，工作人员也会诊断扭矩、拉力等相关资料的分析和计算来调整孔径速度，减少管道内泥浆损失与变形的情况出现。