探讨非开挖技术在城市给排水管道施工中的应用

许佳

摘要：给排水管道开挖修复的模式随着城市建设的发展对城市的正常交通、城市环境的维护和城市商业运行造成负面的影响，非开挖方法的供水设施施工是十分重要的。

关键字：非开挖技术 城市给排水 管道施工

中图分类号： TL353 文献标识码： A

非开挖技术是在传统的施工技术的负面影响危及城市化发展的其他因素时产生的。总所周知，一项伟大的市政工程需要花费巨大的人力、物力以及财力，而市政工程的大部分资金来自于城市家庭及个体，为了提高城市建设效益，需要以最少的资源投入，获得最大的社会效益以及经济效益。传统的施工技术主要是挖、填，用各种工具把施工现场围起来，严重制约着交通的畅通以及环境的整洁，甚至还可能对施工附近的居民正常生活带来负面问题。那么与传统的开挖技术相对应的就是非开挖技术，这是社会发展的成果，也是形势发展的需要。对于非开挖技术，它广泛运用于铁路、河流、公路以及其他不能开挖的地段。

一、非开挖技术在城市给排水管道施工中的实际应用

1、水平定向钻施工技术在给排水管道施工的应用

在水平定向施工中，需要设置导向孔。所谓导向孔指的是在给水管道施工的水平向结合预先计算出的合适角度钻进的孔。导向孔随着管道的走向，通常由斜线段+弧线组成。对该导向孔进行方向调整的装置是安装在管道施工钻头后控制器单元。在完成导向孔的功能之后，引入预扩孔，其功能是扩大由导向孔完成的孔洞至施工所需的直径大小，为下一步安装管道打下基础。一般而言，在管道孔洞钻机的对面目的地配置扩孔器，将其安装于钻杆，再使钻机旋转，使其拖回到导向孔之中，从而实现孔径扩充的功能，在扩充过程中应密切关注土层情况，并以大量的泥水混合物注进钻孔之中，从而使钻孔不发生塌方事故，同时把钻机挖掘出的土石等碎屑运至地面上。在预扩工序完工之后，便可将给水管道纳入到钻出的孔洞之中。将钻杆配置在扩孔器的一头，钻杆的另外一头则以接口与给水管道相连接。使用旋转接口的目的是固定给水管道，使其不随扩孔器的旋转而移位，从而高效被纳入所钻的孔洞之中。管道的回拖是钻机进行的，在回拖时，为了避免泥土塌陷，应注入大量泥浆以平衡压力差。

2、顶管施工技术在给排水管道施工中的应用

给水管道的顶管施工指的是通过顶进的力量实现管道的铺设。施工时以主顶油缸连同中继油缸共同组成巨大的顶力，将掘进机从给水管道坑穿透土石层，顶至目的地点再吊起来。顶管施工掘进的同时，将需要敷设的给水管道装配于掘进机之后，实现管道的部署。顶管施工技术中，应用最多的当属泥水平衡顶进方式。首先将工作井封门去除，此时则使掘进机的机头顶进，当掘进机深入三米左右，开始注入大量泥浆以平衡压力差，以维持内外的平衡。为使掘进机获得一定的抵抗力矩，在机头刀盘转动时应控制掘进速度不要太高，以免机头发生旋转，同时对机头实时的倾角进行观测，并用千斤顶矫正其倾角，当掘进机头深入二米之后，渐渐升高掘进速率使机头入土，同时防止内外压力差以及跑浆现象的发生。

二、非开挖技术在排水工程中的应用

排水工程属于市政工程中的一部分工程项目。随着近几年我国经济的飞速发展，人们生活水平的提高，需要更多的水资源供应，同时大量增加的人口也伴随着更多的污水排放，因此对排水工程的建设被提上市政管理议事日程，并且发挥着越来越重要的作用。基于传统施工技术的不足以及非开挖技术的先进性和优越性，非开挖技术将成为我国市政建设提供保障。对于上述提到的各种类所采用的方法，并非在排水工程中都能使用，下面将重点分析对排水工程适用的关键技术。

1、对排水工程中管道铺设的关键技术及运用

非开挖技术在排水管道铺设中的技术方法大体上有三种。首先是顶管法，这是一种最早在排水工程中使用的方法。顶管法的形式包括土压平衡式或敞开式，具体应用是，先在施工现场挖一些小基坑，把这些小基坑当做是某一段顶管的工作井，然后在工作井的侧壁上钻些圆孔，将这些圆孔作为预制管线的进口或者出口。其次是微型隧道铺管法，这是比顶管法先进的技术。这种方法对施工流程和操作水平的要求都比较高而且追求准确率。这种方法使用于对铺设精度要求高的非进人管道工程中。适用范围比较广，包括软岩、硬岩以及水下。但是缺点往往也会显而易见的，这种方法的系统设置比较复杂，施工的成本也比较高。

夹在上述两者中间的非开挖施工方法是导向钻进铺管技术，从字面意义可以想象，它是先在地表钻出一个导孔，需注意的是，导孔应当根据设计轨道来钻出，根据钻机的工作原理以及地面环境等因素，在适当的扩孔后再拉管，最终铺设了地下管线。

2、对排水工程中旧管道更换的关键技术及运用

爆管和吃管是排水工程中常见的旧管道更换方法。爆管法的工作原理是，首先将爆管工具插入旧管管口，利用爆管工具所产生的动力把旧管挤碎，然后对这些挤碎的碎片进行清理，用扩孔管直接就近转移碎片，移入土层中，最后用其他新管来代替旧管。吃管是采用隧道挖掘机，将土层里旧管碾碎，然后挖出差不多直径的孔，将新管铺设进去。这两种方法各自存在利弊，爆管法不会造成环境污染以及交通堵塞，但是如果新的地下管线很浅的话，就有可能出现地表凸起的现象，造成地面的不平坦。吃管法避免了爆管法的缺陷，但是需要较大的工作空间，对道路交通畅通造成困难。

3、对排水工程中管道修复的关键技术及运用

对排水工程的管道修复可以采用两种方法，一是点状的修复。二是整体性的修复。两种方法适用的条件不同。例如点状修复需要是在刚破坏时，地下管线的整体结构仍然完好，只是在接口处出现漏洞。接口出现漏洞就可以采用接口嵌补法，在剔除裂缝之后，用速干水泥缝补。另外一种方法是在管线外围的土层和管道接口之间注入砂浆，目的是加固管道周边的土层。除此之后，还有一种方法施工速度快而且稳定性也比较高，即在接口处安装止水的套环。整体修复技术是相对于点状修复而言的，适用于出现两个井管段需修复的情形。采用的具体方法是衬管法和涂层法。衬管法的具体方法之一是翻转法，它是将树脂材料通过水和空气压力完成翻转，然后输入到管道内，贴在管道内壁上，着手加热，从而使树脂采用固定在内壁上。这种方法的程序相对比较多，对技术的要求高一些，另外一种方法相对比较简便，也就是借用卷扬机的拉力，把水泥砂浆和树脂材料一一地喷涂在管道内壁上，形成加固层。

4、排水工程中非开挖技术的提高

鉴于非开挖技术的巨大作用与广泛运用，我们应当注重非开挖技术在排水工程中可能暴露的弊端，从源头抓起，克服困难。对此笔者认为，首先应当加强培训，排水工程是一项巨大的市政工程，需要专业的培训，减少成本和工作量，培训的对象不仅包括施工人员，也包括监理人员以及管理和设计人员，这些工作人员之间有着千丝万缕的联系；其次，应当有个统一的标准来规范施工人员的行为，以得到更高的准确率和安全性；再次，我们应当大力宣传非开挖技术，特别是那些比较关键的具体技术方法，经验共享，推广技术，尤其是道路修复技术。最后是加快建立评价反馈系统，及时进行非开挖技术在具体运用中的检查，得出差距并进行反馈、处理与总结。

非开挖技术的出现使历史发展的必然结果，是现代化建设的前提。城市化进程需要进行大规模的城市规划，大量的工程百废待兴，此技术是城市市政施工的主要方法，不仅在公路和铁路上频繁使用，而且在古迹保护去、植被保护去、闹市区等特殊领域也被逐渐借鉴。非开挖技术用于城市排水工程中能够确保城市基础设施的有效利用和设施安全，将有助于提高城市管理水平和加快城市基础设施建设。

参考文献：

[1]赵美亮. 非开挖技术在城市给排水管道施工中的应用[J]. 民营科技,2013,02:17.

[2]罗询理. 非开挖技术在市政给水管道施工中的应用[J]. 科技创新与应用,2013,18:146.