非开挖技术在市政给排水工程中的实践应用

巨晓东

岭南生态文旅股份有限公司山东分公司 山东 青岛 266100

随着我国城市建设的发展，城市市政排水工程的施工质量问题也日益突出，而且当前我国大多数城市都处于经济发展的重要时期，因此为了有效提高市政排水工程的施工质量，保证施工过程中的安全性和稳定性，减少对城市交通以及周边环境的影响，在市政排水工程的施工过程中需要重视非开挖技术。目前我国很多市政排水工程在开展过程中所使用到的施工方法，主要包括有爆破开挖法、顶管法以及定向钻进法等，这些施工方法具有较高的安全性和稳定性，同时也可以有效减少对城市交通以及周边环境的影响，保证工程施工的顺利完成。

1 非开挖技术在市政给排水工程中的优势

1.1 施工效率更高

由于非开挖技术能够不影响交通和周围环境，所以在施工过程中可以大大提高施工效率。而且，非开挖技术施工过程中不需要对现有地下设施进行拆除和改造，这不仅有利于保护周围环境，而且可以节约大量的人力、物力和财力。另外，非开挖技术在市政给排水工程中的应用能够有效避免因地下管线施工而影响周围居民正常生活和交通秩序，并降低施工对居民生活的影响。因此，非开挖技术在市政给排水工程建设中的应用，既能提高工程建设质量，又能促进城市可持续发展[1]。

1.2 施工安全性更高

在市政给排水工程施工中，非开挖技术具有施工安全性高的优势。首先，非开挖技术无需开挖路面，减少了对路面交通的影响，避免了对居民生活造成的不便；其次，非开挖技术在进行施工时，能够根据地下管线分布情况来进行施工，在不破坏地下管线的基础上进行施工，不会对周边环境造成太大的影响；再次，非开挖技术能够根据现场实际情况进行施工，不会破坏城市交通情况或影响其他项目的施工；最后，非开挖技术在进行施工时不会占用过多的市政道路空间资源，有利于市政给排水工程施工区域交通环境的改善。但是由于非开挖技术在实际应用过程中仍存在一定的局限性和不足之处，因此仍需要加强对非开挖技术的研究与开发，随着科技的发展和进步，非开挖技术在市政给排水工程施工中得到了广泛应用，对市政给排水工程建设质量及安全性具有重要意义。

1.3 可以保护周围环境不受破坏

在市政给排水工程建设中，使用非开挖技术进行施工，可以不开挖地面，减少对地表植被的破坏，且可以减少对周围环境的影响。市政给排水工程建设中应用非开挖技术时，采用管道沟槽、管道穿墙等方法，能够减少对地表植被的破坏，有效保护周围环境不受破坏。如采用非开挖技术进行穿越管线施工时，施工人员可以先采用定向钻将管道预埋至地下指定位置，然后再通过导管将水泥砂浆注入到预埋管中，最后在混凝土凝固后再进行检查与修补。由于水泥砂浆具有一定的粘着性和可塑性，可以有效防止被钻进的管线出现位移等现象，采用非开挖技术进行施工时，施工人员可以在管道埋设之前对地表植被进行保护，尽可能减少对地表植被的破坏[2]。

2 工程概况

阳谷县聊阳渠生态环保水环境治理工程一期工程施工中，有一段长为1520m，包括道路和管线，主要为管道铺设。管道主要分为两个部分，一是高压供水管线，二是污水处理管线。该工程施工中，需要将原有的主干管拆除，重新铺设新的高压供水管线，然后再利用非开挖技术铺设污水处理管线。由于该工程的特殊情况，所以需要采取科学合理的施工工艺和方法，确保非开挖技术的应用能够达到预期效果。本次施工共采用了三种非开挖施工方法，分别是顶管法、扩孔法和钻孔法，其中，顶管法和扩孔法主要用于污水处理管线的铺设，而钻孔法主要用于高压供水管线的铺设。采用顶管法对原有高压供水管线进行拆除，需要在原有的管线上进行施工，这就要求施工人员必须掌握高压管道的走向和位置，并且需要详细记录所有地下管线的分布情况。在原有主干管拆除后，需要先对其进行回拖，然后利用顶管机对其进行顶进工作，经过几个小时的施工后，管道就可以从原有位置移到新位置。当管道进入新位置后，再对其进行回拖施工。顶管施工过程中，需要保持设备的稳定性和安全性，同时需要对工作井进行有效保护。

3 市政给排水管道非开挖施工技术要点

3.1 做好管沟开挖前的准备工作

管沟开挖前的准备工作包括：首先，按照设计图纸要求，对施工场地进行勘探，分析地质情况，并根据实际情况制定相应的施工方案，确定好各项施工工作的时间和步骤；其次，对工作坑进行合理设计，保证其具有良好的排水性能和良好的通风性能；再次，根据设计要求和实际情况确定好相关的管材规格、型号和数量等，保证管材满足施工要求；最后，在确定管材规格型号之后，需要对管沟进行合理设计。其中，如果工程区域内存在流砂现象时，应在设计中预留一定的空间供流砂排出；如果出现管沟内积水现象时，则需要对管沟进行加固处理；如果周边存在障碍物时，应对障碍物进行清除。其中需要注意的是，在实际施工前需要对施工现场进行勘查，确定好开挖路径后再进行开挖工作，同时还要明确各种管线和设备的位置和连接方式。此外，还需根据施工区域实际情况选择合适的施工方法[3]。

3.2 顶管施工

顶管施工技术是非开挖技术中的一种，其可以有效实现对市政排水工程的改造，目前我国市政排水工程主要采用顶管施工技术来实现对地下管线的改造。顶管施工技术在市政排水工程中具有较好的应用效果，其主要是通过在市政排水工程的地下挖出一条管道来实现对管线的改造，这种技术在开展过程中，通常会使用到液压千斤顶以及液压油缸等工具来完成顶管施工，其可以有效地减少施工过程中所产生的噪音以及对城市交通带来的影响。本次市政排水工程采用顶管施工技术所使用到的顶管工具，主要包括有钢套箱以及钢套筒等，其可以有效减少管道所产生的变形情况，同时还可以减少施工过程中对市政道路所产生的破坏。

顶管施工技术在市政排水工程中应用时，其主要是通过将顶管设备安装在地面上来进行管道顶进施工作业，其可以有效减少施工过程中所产生的噪音以及对周边环境所带来的影响。

3.3 定向钻进

定向钻进是一种在地下空间进行的管道铺设施工技术，其主要是利用钻机对地下空间进行开挖，然后再将管道铺设到指定位置。在对排水管道进行铺设施工时，其需要在预定位置上进行钻孔操作，并通过定向钻机在地面上将管道进行导向，然后再通过钻机的推力和扭矩来推动管道沿着预定位置进行前进。目前我国市政排水工程中使用到的定向钻机主要是由履带式钻机以及钻杆组成的。在对排水管道进行铺设施工时，其需要根据管道直径选择相应尺寸的定向钻机，并且在实际工作过程中还要根据现场施工条件对钻机的推力和扭矩进行合理地选择，同时在对排水管道进行铺设施工时还需要对其坡度进行控制，确保其与地面之间的坡度保持在1‰～2‰之间，同时还需要根据实际情况对钻机的坡度进行合理地控制，保证排水管道的铺设施工可以顺利开展[4]。

3.4 铺设管道

在非开挖技术铺设管道过程中，可以通过两种方式来进行管道的铺设，第一种方式是通过钻机的操作人员在实际操作过程中，将钻杆提升至设计的顶角位置，然后在通过顶进的方式使钻头穿过地下所铺设的管道，从而实现管道的铺设；第二种方式是将钻机提升至地面，然后再利用推土机将钻杆推进到地下所铺设的管道位置，进而使钻头顺利穿过地下所铺设的管道，这两种方式都是相对比较简单，同时也是比较常用的。在非开挖技术施工过程中，一般会选择以下几种方式来进行管道铺设：第一种是当管线已经设计好之后再进行铺设。这种施工方法一般适用于管线工程规模比较小，同时管线埋深比较浅，周围环境比较复杂时使用；第二种是先利用钻机进行施工，然后再利用推土机将钻杆推进到地下所铺设的管道位置，这种施工方法适用于管线工程规模较大、周围环境相对复杂时使用，如果管线埋设的深度较浅时，则不适合使用这种施工方法；第三种是在管道工程已经设计好之后，再利用钻机对管道进行施工，这种施工方法主要适用于管线工程规模比较大，同时周围环境相对比较复杂时使用；第四种是当管线的埋设深度和周围环境都相对比较复杂时，通常会采用先将钻机提升至地面，然后再利用推土机将钻杆推进到地下所铺设的管道位置。在非开挖技术铺设管道过程中，还需要注意以下几点：第一，当管线埋设深度较大时，应该先在地面上铺设好护层，避免管线在施工过程中发生地面塌陷；第二，当管线埋深比较浅时，应该使用顶管法进行施工。

3.5 注浆堵水

在市政排水工程中，由于部分地区地下水丰富，而且在地下水位较高的情况下，若采用爆破开挖方法会对城市环境造成一定的影响，而定向钻进施工技术具有施工环境相对较好、对周边环境影响较小的优势，所以在市政排水工程中广泛应用定向钻进技术，但是在实际施工过程中，定向钻进技术也存在一定的缺陷，比如在穿越一些土质不稳定的地段时会出现坍塌等问题。因此为了更好的确保非开挖技术在市政排水工程中的应用效果，一定要对定向钻进技术进行合理的运用。通常情况下，采用定向钻进技术进行施工时，可以采取钻孔注浆的方法对管道中存在的出水点进行处理，这种方法具有较好的效果。注浆堵水是利用钻机将特制的注浆管插入到出水点之后，通过压力将浆液注入到出水点与出水点之间的孔隙当中去，从而能够有效的降低管道中存在的出水点对排水管道造成影响，保证市政排水工程的安全性和稳定性[5]。在实际施工过程中，采用注浆堵水的方法主要是为了避免出现管道塌陷的问题，而且还可以有效的防止管道内出现积水，从而保证市政排水工程施工的顺利完成，但是在市政排水工程施工过程中会遇到一些特殊情况，比如地下水位较高、出水点不均匀等问题，在这些情况下采用注浆堵水方法就会出现漏浆等问题，所以在市政排水工程施工过程中需要选择合适的注浆材料，如果不能确定具体材料的情况下，可以采用一些类似于水泥浆、化学浆液等材料，通过科学合理的配合比将其搅拌均匀后注入到管道内。

4 非开挖技术在市政给排水工程中应用注意事项

4.1 严格选择施工原材料

在市政给排水工程中应用非开挖技术时，首先需要严格选择施工原材料，尤其是管道的原材料。在进行管道材料选择时，应充分考虑到施工的实际情况，确保原材料的质量符合工程施工标准。对于管道材料，其性能直接影响到管道施工质量，因此应在满足工程施工要求的前提下，选择性价比高的管道材料，同时还要考虑到管道的防腐性能，只有保证管道的防腐性能良好，才能避免出现腐蚀问题。在进行管道材料选择时，还需充分考虑到施工环境和地理位置的因素。例如，在进行污水管道建设时，应充分考虑到城市供水和排水问题，对于地质条件比较复杂的地区，应选择抗腐蚀性强、抗压强度高的管道材料。

4.2 重视管道顶进的纠偏工作

在市政给排水工程施工过程中，管道顶进的纠偏工作是非常重要的，市政给排水工程施工人员在施工过程中，要对顶进管道的受力进行全面分析，保证管道受力均匀，避免管道出现沉降、开裂等现象。在进行市政给排水工程顶进施工过程中，要将测量工作做到位，确保顶进管道的位置和方向能够满足设计要求。当发生管道倾斜现象时，要及时对其进行纠偏。在纠偏过程中，要采用长杆进行辅助工作，避免出现局部沉降现象。在纠偏过程中要重视对顶进设备的检查和维护，当出现故障时要及时向施工单位发出相关的指令，保证顶进设备能够正常工作。施工人员应该严格按照相关设计要求进行施工操作，减少人为因素对市政给排水工程施工质量的影响，保证市政给排水工程质量。

4.3 加强施工人员的专业技能培养

由于非开挖技术施工速度快，对施工人员专业技能要求较高，需要施工人员具备一定的技术水平和业务能力，才能适应现代化城市建设发展的需要。因此，施工单位应当加强对施工人员的技能培养，提高施工人员的技术水平和专业素质，保障非开挖技术在市政给排水工程中的应用效果。施工单位应当根据工作实际情况，制定科学合理的培训计划，通过集中授课、现场操作示范、技术交流等形式对施工人员进行专业技能培训，使其了解非开挖技术的工作原理和施工流程，掌握相关施工方法和工艺，并通过现场操作示范来提高施工人员的操作技能，从而提高非开挖技术在市政给排水工程中的应用效果[6]。

5 结语

综上所述，在市政排水工程开展过程中，非开挖技术可以有效的降低对城市交通以及周边环境的影响，同时还可以有效提高施工效率，所以在未来发展过程中，我国相关部门应该加大对非开挖技术的研究力度，以此来促进我国市政排水工程的发展。