市政给排水工程非开挖拉管施工技术

文／梁群涛 江西省景德镇水务有限责任公司 江西景德镇 333000

引言：

作为基础的民生工程，市政给排水工程几乎遍布整个城市地下，在居民区等建筑密集区的工程覆盖量更大。在传统的给排水工程建设时，需要大兴土木，在适宜的位置挖掘管槽、铺设管道。处于建筑密集区的管槽挖掘工程，会严重影响整个城市的交通以及居民的日常生活，稍有不慎，还可能会破坏周遭的建筑物，而非开挖拉管施工技术可以尽可能少地挖掘地表，因此，探究非开挖拉管施工技术在市政给排水工程中的实践应用是极有价值的。

1.非开挖拉管施工技术简介

顾名思义，非开挖拉管施工技术是一种无需开挖全部管槽，仅在地表小范围地完成开挖后，便可开展对地下管线维修、探测、敷设等施工的技术。目前而言，非开挖拉管施工技术在我国市政给排水工程建设中的应用较为广泛，该技术在市政给排水工程中的应用，能够尽可能少地影响交通网络、道路等市政工程，还能大幅度降低给排水工程中管道铺设这一环节的施工成本[1]。除此以外，相较于其它的传统铺管技术，非开挖拉管施工技术在施工周期施工、精确度这两个方面也存在较大优势。但在实践应用中，该技术会在一定程度上受到施工技术水平及施工区域地理环境的制约。因此，持续探索非开挖拉管施工技术的技术要点，并有采取针对性的方式，全面提升非开挖拉管施工质量，能有效提高市政给排水工程的建设效益，使其更好地为民服务。

2.非开挖拉管施工技术的实用优势

2.1 保护城市美观程度

在使用开槽拉管施工技术开展的市政给排水工程中，往往会大规模的破坏城市地表，也会因大量的开槽施工导致城市道路不平整，路面坑洼、颠簸，新旧路面交替处还会有明显的颜色差异，在一定程度上破坏了城市的美观程度。而使用非开挖拉管施工技术，可以有效规避这一问题，该技术不会大规模的开挖城市地表，能够尽可能的保持城市道路的原有面貌，维持城市美观。

2.2 不影响交通路网

传统的给排水工程多使用开槽拉管技术，会破坏城市道路或城市地面。而城市的给排水施工重点区域，正是城市内的建筑密集区以及城市路网周边。所以，传统的给排水工程建设会严重影响城市的交通网络。部分建筑密集区与交通运输区，可能还需封路施工或停用单排车道，大幅度提高了交通路网的运行压力，可能会造成严重堵车，给居民的日常生活与出行带来了负面影响。而采用非开挖拉管施工技术，无需大规模破坏地表、开挖管槽，施工团队可以在地面开设一个小孔，随后在地下便可进行拉管施工，几乎不会对城市的交通造成影响[2]。

2.3 节约施工成本

过去的市政给排水工程建设技术受限严重，大多需要施工人员人力挖掘，大大提高了工程建设的人力成本。采用非开挖拉管施工技术后的给排水工程，引进了先进的施工设备，通过搭载了智能化信息接收系统的水平钻孔机，能快速、便捷地完成施工。施工人员可以通过信息接收系统，直接在地面操控机械运行，能够进一步降低给排水工程建设期间的人力劳动成本，可达到控制工程造价的目的。

2.4 降低环境污染

传统的开槽拉管技术需开展大面积的土方开挖施工，不仅会造成严重的扬尘污染与噪音污染，破坏城市的自然环境与空气质量，还会直接破坏城市道路下方原有的土层结构。若处理不当，可能会引发水土流失等问题。而且在城市地表开挖管槽，挖掘出的大量土方很难及时、完全回收，进一步增大了扬尘污染的影响，还造成了严重的自然资源浪费。非开挖拉管施工技术几乎无需破坏地表便可有序施工，既保持了城市地面原有的土层结构，又能够降低对环境造成的破坏与污染，而且非开挖拉管施工技术中使用的水平钻孔机噪音较小，还妥善解决了市政给排水工程的噪音污染问题。

2.5 缩短施工周期

传统的市政给排水工程施工时需耗费大量的人力挖掘管槽，人力作业速度有限，在施工时，可能因施工人员个人的身体原因延误工期，而且人力作业也很容易出现失误，这是难以避免的问题，若在施工时没有发现此类失误，很有可能会导致工程返工重建，严重影响了施工进度；若在施工时能够发现人力操作的失误，也是需要一定时间予以调整、纠正、处理的。所以，传统的市政给排水工程的工期控制难度较高，采用了非开挖拉管施工技术的新型市政给排水施工中，借助专业的机械设备，能有效规避人力操作时难以避免的误差，同时，机械设备自身的工作性能高，可大大提高市政给排水工程的建设效率，进而达到缩短施工周期的目的。

3.非开挖拉管施工技术的具体流程

非开挖拉管施工技术在应用时有着固定的流程，施工人员必须要严格按照流程与技术标准合理操作，才能真正保障非开挖拉管施工技术的质量。首先，施工人员需要严格测定轴线位置，实现定位与拉管工艺的技术管控[3]。分析设计图纸中的要求，在定位测量后，完成定位矫正工作后，便可开展钻进工艺。在钻进时，需实时调整机械设备上的参数设定值，进一步提高整个施工的精确程度，不仅能够保障工程质量。还能够避免因参数错误或钻入歪斜等意外情况发生，导致机械设备受损。在钻孔与扩孔完毕后，要求施工人员再次查看施工图纸并开展校对与审核，认真检查洞口的质量，确保其宽度、深度、垂直度、主要方向与精度均符合工程建设标准。此外，在整个非开挖拉管施工技术应用期间，要求施工团队密切关注整个工程的建设进度，落实对施工环境与地质条件的动态化监管，以此保障工程建设效果，提高非开挖拉管施工技术在市政给排水工程中的应用价值。

4.市政给排水工程中的非开挖拉管施工技术要点

4.1 前期调研

在市政给排水工程确定以后，选用非开挖拉管施工技术前，需要针对施工区域进行详细的前期调研，包括地质勘测、土质结构分析、水文环境调查、周边建筑物排布、地下管线布设及周边人群的日常生活状况研究等。只有详细了解施工区域的情况，才能制定出最合理最符合现场情况的施工方案，确定好拉管的进口、出口位置，明确工作目标以及施工流程。此外，在给排水工程中使用非开挖拉管施工技术时，还可选用微型管道铺设法、定向钻进铺管法、气动铺管法或是螺旋钻进铺管法。不同的拉管方法适用的场地环境与施工条件不同，后期对应的给排水修复方法也不尽相同。

4.2 选择管材

市政给排水工程是民生工程，在施工过程中选用的管材必须完全符合国家质量标准以及工程建设指标。市政给排水管道暴露在自然环境中，不仅会受内部污水的持续腐蚀还会受到酸性土壤的影响，而且在安装给排水管道时，非开挖拉管施工技术会将管道回拖，管道势必会与地面摩擦，若管道质量不佳，则会导致管道受损，影响管道的使用寿命。所以，非开挖拉管施工技术中选用的管道必须具备较强的刚度、硬度、强度与抗腐蚀性，管道内部不应有毛刺，内径需符合国家标准[4]。为达到这一目标，在正式施工前，要求承建单位认真研究设计文件的标准及应用准则，甄选施工材料，保障材料质量及性能。目前，在市政给排水工程非开挖拉管施工技术中应用的管材多为HDPE管道，这类管道具有较强的韧性抗压能力与抗拉能力，能够有效避免在施工过程中刮痕对管道质量造成的伤害。此外，在非开挖拉管施工中，应尽可能选择热熔一体化管道，这类管道的整体密封性好，连接处的稳定性与强度较高，易于整体性拖拉，可有效降低非开挖拉管施工中因意外形成的工程损伤。

4.3 导向孔迹的设计与施工

在市政给排水工程中，应用非开挖拉管施工技术需要在施工前期做好定位，而导向孔正是确定位置时的决定性因素。在设计导向孔轨迹时，要强调对误差数值的控制。市政给排水管道铺设时，重力管具对导向孔的要求较高，通过合理的导向孔设计，可以有效控制管道的深度与坡度，还能够有效降低施工的操作难度。但若在施工时，没能控制好深度和坡度，便会导致导管无法正常使用。所以，导向孔设计是极其必要的。为了确保给排水工程施工的顺利推进，在导向孔钻孔时，先将探测仪探头贴近导向孔的钻头上，确定目前探头的信号反射正常，随后再使用机械推力，以一定入土角度将导向钻头钻进土中。之后，根据反馈的信息合理调节钻井推力，达到深入并钻进的目的。在钻孔时，施工人员需要通过探测仪器探测并跟踪导向钻头，获取钻进深度与钻进角度等参数，以免钻孔歪斜或路径偏差。在察觉到偏差后，应立即调整扭力和钻进推力。另外，还应通过探测仪器的反馈数据，判断土层前方是否存在孤石等硬质结构，如遇较大阻碍，应根据实际情况考虑是否要暂停钻进，避免强硬冲击损伤钻头。值得注意的是，在使用定向钻机钻进时，应严格按照提前设置好的轴线钻孔，圆孔通道直径应控制在100mm，同时，在钻进时应始终保持轻压慢转的操作方式，确保钻机稳定。

4.4 扩孔

在导向孔施工完毕后，要求工作人员开展回扩作业，达到扩孔目的。回扩需要先使用回扩钻头替换起始杆和导向钻头，之后再有序开展回扩作业。值得注意的是，回扩时，要求施工人员密切关注泥浆质量的变化情况，并实时检验泥浆的性能，在其参数发生变化时需及时调整，确保泥浆参数稳定。在回扩的过程中，施工人员还应该根据当前施工区域的土层性质，控制好回扩钻孔速度，为排渣工作的顺利推进提供保障。在扩孔时，若一次扩孔质量不达标，可开展多次扩孔作业。另外，若察觉回拖力与回扩扭矩还是很大，也同样要增加回扩次数，保障扩孔效果符合标准[5]。

4.5 施工泥浆配置

在施工时，应根据现场情况及工程建设标准，调配泥浆比例、优化泥浆配置。使用具有一定膨润效果的泥浆，并在其中投入适当比例的聚合物，可以有效提高施工泥浆的造壁性能，并增加其润滑性。通常来说，施工中所用的泥浆配比中膨润土与聚合物的添加量应当为泥浆总质量的2%左右。不同地质条件与土壤环境可在此基础上适当加以调整。

4.6 进出洞技术使用

施工人员可以使用橡胶止水法兰，对工作井洞口处的止水装置进行有效密封。值得注意的是，在正式开始密封前，工作人员需提前预埋注浆口，压住湿润的水泥浆。在洞外作业时，还需要使用SMW 工法桩完成针对土体的加压密注胶以及密封加固等处理，达到支护效果。为进一步提高工程的建设质量，使出洞更加便捷，还可在支护结构内部提前设置一个钢圈。另外，在内衬的预留洞口上，需要加设双道橡胶法兰止水装置，进一步提高止水效果。

4.7 泥浆制备与注浆工艺

首先，配置触变泥浆时，应尽可能选择高质量的湿润土，以提高泥浆的复合能力、支撑能力，减少泥浆摩擦力效果为基准，调整泥浆的配置比例。确认比例后，要均匀搅拌泥浆，使其充分融合，达到相应性能后，可暂存待用。在正式压入前，应查看储浆桶中的泥浆情况，并再次搅拌，使泥浆始终保持均匀状态。

其次，在注浆时，务必要严格控制注浆压力，确保注浆压力大于静止土压力以及管体上方的水头压力。在顶进时，应根据地面的变形情况、地下水位的变化情况，适当调整压浆量与压浆压力。另外，在泥浆出口处设置一个单向阀，以免回浆。在施工时，还需工作人员根据施工现场的实际情况，挑选最适配的中继压浆泵，保障浆液注入的压力稳定。

最后，在顶管贯通后，工作人员需要立即使用触变泥浆压住孔，完成管道外触变泥浆的纯水泥浆置换。此举可在一定程度上降低施工后期管道沉降率。

4.8 回拖管材

以非开挖拉管施工技术中常用的HDPE 管材为例，该管材的拼合处使用了电热熔法。在回拖前，工作人员需要等待焊接冷却并检查电热熔的焊接效果，质量达标后，方可正式开展管材回拖。在回拖时，要求工作人员实时查看钻孔内的情况，确保管材的回拖过程始终处于平稳状态。与此同时，管材的回拖也要尽可能一次到位，如无意外情况，中途不可停顿，否则会大大提高拉管施工时遭受的阻力，影响工程进度。

4.9 管道口加固

在使用定向钻孔设备之前，工作人员需要完成对管道口的加固处理，否则钻孔机可能会破坏管道口。在管道口加固时，通常会选用注浆法或降水法。

5.非开挖拉管施工技术应用时的注意事项

首先，在正式使用非开挖拉管施工技术开展市政给排水工程建设前，要求施工人员对当地施工环境开展调研，完成施工前期的准备工作。考虑到工程项目所在区域的地质条件、水文特征，深度分析勘测资料，并以此为基础，针对市政给排水管网的结构分布情况进行深度研究。之后，使用管线勘测仪器，探测施工区域周边的地下管线分布，确保在非开挖拉管施工时可以完全规避地下管线，以免因不小心误触地下管线，影响周边居民的生活，或给工程带来严重的经济损失，将非开挖拉管施工技术的地下开挖工程造成的负面影响控制在合理范围内。例如，在施工时，要求前期的勘测团队认真调查施工区域的地质情况与水文特征，了解地下基础设施的分布、土质土层的具体情况等等，为后续的工程建设提供更加详细的资料保障。在正式施工前，要求施工人员了解施工所在区域及途经区域周边的建筑物分布，确保工程建设不会影响原有的建筑物及交通路网。

其次，非开挖拉管施工技术的工艺流程要求较为严格，在正式施工时要求施工人员有序开展施工，确保现场工序不混乱、工序无问题。此外，认真校对现场的管线轨迹并合理处理并控制地表排水，确保施工设备始终处于较为稳定且安全的运行状态。在非开挖拉管施工时，地表的排水工程面临着大量水流，水流势必会给后续的工程建设造成一定的重力影响，所以在施工时，要通过高质量且合理的管线轨迹设计，避免因坡度较大或标高误差等问题给后续工程造成的隐患。通常，要求工作人员在设计好的工作点位标记出标高以及入土角度，在后续的施工时，严格按照标记的标高与角度进行控制即可。

再次，成孔的质量控制直接关系到非开挖拉管施工技术的应用效果，因此，成孔质量务必要满足设计标准。重力流排水管成孔的质量标准为不设曲线段、有一定坡度、误差值小。为达到质量控制目标，在施工时要求施工人员注意以下两点：第一，先采取较小的出入土角度，可达到控制坡度的目的。第二，由于现场无法设置工作坑，所以施工人员应该对出入口周围的部分管段进行二次排管，保证管线始终处于顺直状态，且有一定坡度。

最后，在市政给排水工程中使用非开挖拉管技术时，还需要考虑到沉降问题。在使用非开挖拉管施工技术时，工作人员往往会忽略回扩头大小的差异，进而影响到整个工程的建设质量。尤其是一些埋深较浅、管道直径较大的位置处，回扩头大小造成的差异会更为明显。在实际施工时，应将此类区域划为高危险系数区域，在针对这类区域施工前，需开展前期模拟实验以及多次的工艺技术调整，避免贸然施工导致土体受损或土体变形。为进一步解决路面沉降对工程造成的影响及其后续可能造成的危害，工作人员还可以通过管道注浆封堵住管道外壁的裂缝，以此提高工程的建设效果。

结语：

近些年，非开挖拉管施工技术在持续普及与应用的过程中，实现了技术升级。如今，该项技术已由传统的单线施工变为多线施工，也大大缩短了整个工程的施工距离，进一步降低了工期并节约了工程建设成本。在施工时，非开挖拉管施工技术，可根据不同区域的情况选择不同的方式，并完成给排水工程的建设或后期修复。可以说，非开挖拉管施工技术在市政给排水工程中的应用，是我国给排水工程领域的一次创新性的发展。在新时代下，相关部门应加大对非开挖拉管施工技术的研究，持续探索该技术的改进升级与创新方向，并积极推广该技术在市政给排水工程中的应用，实现技术的全面普及，真正利用先进的施工技术，提高市政给排水工程的建设质量。