非开挖技术在城市给水管道施工中的应用及意义

程仁强

（山西太水市政工程有限公司，山西 太原 030000）

随着城市化进程的不断推进，为保障城市居民的给水需求，必须建立完善的城市给水体系，但传统城市给水管道施工往往要经过复杂的地下城市燃气管道，这不仅给施工带来很大困难，而且还可能造成管道损坏等问题，严重影响人们的供水需求[1]。非开挖技术作为现代城市给水管道建设的一项重要技术，可以在不破坏地表结构的情况下完成地下管道建设，与传统施工工艺相比，非开挖技术具有效率高、安全性高、环境污染少等优点，因此，本文详细分析了非开挖技术在城市给水管道施工中的关键点，并结合实际工作经验提出一些改进建议。

1 定向钻孔拖管技术在城市给水施工中的应用

1.1 定向钻孔拖管技术基本原理

非开挖技术中的定向钻孔拖管技术主要就是在城市给水管道建设期间，使用定向钻机的方式进行施工，这样既可以让钻头按照既定的路线向前钻进，又可以不破坏土地表面性质，钻头在按照管线布设轨迹钻进期间需要通过导向仪的使用给予帮助，监测整个施工过程，进而确保定向钻孔拖管技术的导向稳定，在此基础上，可以使用泥浆进行扩孔施工，当扩孔达到终孔标准要求时，就可以进行后续施工工艺[2]。

1.2 定向钻孔拖管施工技术特点

定向钻孔拖管施工技术，可以在各种材质的管道工程施工中得到应用，无论施工的管线是处于曲线状态还是直线状态均可以穿越各类建筑物进行地下的管道施工工作。在城市给水管道施工前，相关技术人员应做好前期准备工作，包括施工现场的勘测工作，并积极调研附近相关事物，包括施工周边环境的情况以及该地区的水文特征与地质构造等内容，这样能够充分了解施工现场的情况，只有了解施工现场实际情况之后，才可以将此作为依据，制定科学合理的施工规划，规划给水管道铺设的位置与进出口的位置，施工人员按照规划要求施工，从而在很大程度降低施工成本[3]。城市给水管道实际施工中，在选材方面存在一定的差异，也正是由于选用管材存在的差异性特点，设计人员在编制方案期间应根据给水管道功能不同制定不同的施工方案，施工期间所使用的位置可借助轴线的方式完成定位测量，如果测量期间存在问题就须要及时校正，定向钻孔钻进工程的施工，应随着施工进程随时调整钻进参数，并留意是否会出现泥浆漏失等情况，这样可以有效避免不同岩层对钻进设备造成的损害。

1.3 定向钻孔拖管技术施工工艺

非开挖技术在城市给水管道施工期间，使用定向钻孔拖管技术能够及时收集施工阶段地下管线的深度，以及地理位置或使用管材的种类等相关资料，在收集相关资料的基础上应该检测施工路段的土质，确保土质符合地下管线的要求，然后安装定向钻，并根据城市给水施工地段的土质情况选择泥浆配比方案。在定向钻孔拖管技术使用期间首先应调试钻机的运行，通过相关调试可以确保其正常运行，并在此基础上，实施导向孔钻技术进行施工，但施工人员应检查钻头钻进的位置是否与预期设计轴线位置处于符合的状态下，如果不符合边慢转边轻压，在施工期间逐渐调整钻头的方向，确保施工能够符合要求，且当导孔施工结束之后，施工人员就需要进行扩孔施工技术，扩孔孔径应在拖管外径1.6 倍左右，以确保扩孔能够有一定的作用，当扩孔操作完成后使用泥浆的方式做好防护，通过护壁可避免扩孔塌陷。需要注意的是，城市给水管道施工期间应用定向钻孔拖管技术大多采用PE 管或者钢管的方式完成，但在施工期间对于PE 管使用应采用热熔方法施工，加热板的加热时间可以设置在10min左右，当温度加热到200°时就可以设定持压的时间，以30min 为宜，而钢管应采用焊接连接的方式，在此期间应严格按照施工标准要求做好管材的连接操作，最后在拖管期间需要保证钢丝绳、工作管、以及拉管头处的连接处于紧固牢靠的状态，拖管期间应使用连续地回拖作业，这样可以有效减少回拖阻力，当回拖完成之后应及时清理好现场[4]。

2 顶管施工技术在城市给水管道施工中应用

2.1 顶管施工技术基本原理

城市给水管道施工期间应用非开挖技术对提升施工质量有着重要意义，而顶管施工技术也是非开挖技术的重要内容之一，具体是在施工期间，应首先在城市给水管道的一端挖好工作坑为给水管道施工打下基础，将管筒安装在导轨之上并做好顶管施工测量工作，充分掌握顶管底部坡度以及高度的具体情况，施工期间可以运用千斤顶的方式，不断推进顶进水平；其次，城市给水管道会逐渐向地下土层的方向顶进，在此期间，对于需要长距离的施工路段而言，由于该路段具有复杂性特点，故可以使用气压平衡顶进等方式施工；最后，在顶管施工期间设置工作井时，设计人员应该充分考虑现场地质环境、顶管顶长等内容，在确保能够符合规定要求之后，就可以在顶管中部设置工作井，具体见图1[5]。

图1 顶管施工基本原理

2.2 顶管施工技术施工工艺

根据地质报告，选择顶管方式及机头，并应根据顶管计算书选取千斤顶的大小。在长距离顶进过程中，当顶进阻力超过管道允许总顶力，无法一次达到顶进距离时，须设置中继间分段接力顶进。管道顶通以后，拆除千斤顶及各种辅件，外壳与管节内壁之间的间隙用细石混凝土填充。

当顶管距离大于100m 时，管道顶进过程中，必须采用注浆工艺，利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的摩擦力，并填充流失的土体，减少土体变形、沉降和隔水。

2.3 顶管施工技术注意事项

城市给水管道施工中应用顶管施工技术期间应注意的是，设计人员应首先了解施工周边的具体环境，并依据环境特点设计施工图纸，这样能够确保施工图纸具有一定的有效性，在设计期间需要确保管线与管径的设计符合相关规范要求，应确保在设计管道进出口位置期间处于合理的状态下，施工期间施工方应严格控制整个施工进度，并做好地下管线与地质条件等内容的调查工作，为后续施工打下良好的基础；其次，非开挖技术在城市给水管道施工期间应根据工程地质条件、水文环境等因素做好综合选择，如果在此期间遇到一些软弱的黏土，可以使用挤压冲击的方式不断掘进，而对于一些土体比较松软的土体和含水量较大的砂质土，可以使用和施工机械相适应的施工工艺；最后，在顶管施工期间对于破损的管线要做好修复工作，通常可以使用水压与气压的方式将需要使用的材料输送到管道内壁之上，也可以使用PE 材料的方式做好修复工作[6]。同时，非开挖技术在城市给水管道施工期间，完成整个施工工艺后就需要做好管道的密封工作，及时将管道内存在的物质清理干净并回填管缝，且导向孔轨设计也是城市给水管道施工期间的一个重要工作，为确保非开挖技术的有序开展，就应该及时做好导向孔轨迹的设计工作，将导向孔拉管与其他的管线进行结合，合理控制管道设计，确保城市给水管道施工的质量可以符合要求。

3 结语

综上所述，近年来，随着人们生活质量的逐步提升，建筑行业施工技术也日趋完善。在此期间，一些新兴材料和先进的建筑技术在建筑工程施工中也不断得到应用，这就为城市给水管道的建设提供必要保证，但是不可否认的是，现阶段城市给水管道施工期间仍存在一些不足之处，这些不足会严重影响给水管道的施工质量。因此，城市给水管道施工技术人员与单位应不断加强施工的技术管理，利用非开挖技术有效提高给水管道施工质量。与传统开挖技术相比，非开挖技术在城市给水管道施工中具有更多的优势，该技术在施工过程中不破坏地表和地面，对城市交通和环境的影响小。在实际推广应用中，城市给水管道施工人员应根据现场地质环境，不断改进现有的工艺与方法，要想提升穿越河流和建筑物的城市给水管道建设质量，就需要采用定向钻孔拖管技术与顶管施工技术进行城市给水管道的施工。目前，随着我国科学技术和建筑业的飞速发展，非开挖技术在城市给水管道施工中的应用将更加成熟和完善，因为城市化发展期间，给水管道的建设对提升城市供水有着重要意义，故给水管道的建设应处于科学合理的状态下，为我国城市给水管道建设提供更好的技术保障，非开挖技术在城市给水管道施工期间无论是在社会效益、成本和运营安全等方面均具有显著的应用优势。