非開挖技術在市政排水工程施工中的應用

文/王永曉 廣州三鳳建筑工程有限公司 廣東廣州 510070

排水管道長期處在高水位內，受軟土層不均衡下降的干擾，管道常出現大面積損壞情況。傳統一般采取開槽埋管搶修，既費時費力、成本高，并且還會封閉工路，對城市交通及環境造成極大影響。近幾來，因受到交通條件的限制，選擇非開挖方法搶修沉管得到認可。非開挖技術具備施工速度快、經濟利益與社會價值好等優勢，將在今后城市發展中扮演關鍵的角色。

1、非開挖法的優點

1.1 作業效率很高

非開挖技術在具體使用中，能很精確地管理水下管線敷設方向，繞開結構物、廊道等物體，作業效率很高，不會因沒有看到地下障礙物而造成誤工或是項目延期等情況，極大縮減了施工時間。

1.2 穿越化優勢

開挖敷管法在施工階段若遇到部分交融干線、河湖等情況時，應當停止施工或是被迫繞道，不能順利開展開挖工作，而非開挖法就有效規避了該問題，其能從關鍵路徑下方把管道穿透過去，得到排水管路的穿越化，該種施工方法操作時間短，成本造價少，在市政排水工程建設中使用較普遍。

2、非開挖技術種類

2.1 頂管工藝技術

頂管工藝技術屬于市政排水項目施工中非開挖法中的常用方式之一。在實際具體中，值得注意的是，需要在管道預計路線上規劃符合該項目要求的多個小基坑，由此用作頂管作業井,進而有效采用該方法完成工作。頂管作業井承擔著一段頂管的起止點功能,且在它的側壁處會設置圓孔，得到預留預制管節出入口的目的，出口孔壁的側墻就是工程內的承壓墻,能在其上方安裝液壓千斤頂和承壓墊板。頂管工藝技術形式多樣，最常用的為敞開式、泥水均衡式、土壓均衡式和氣壓平衡式等，隨著社會及施工工藝的進步，施工工藝也演變成小口徑、手挖式、擠密型和擠壓式等各種頂管技術。

2.2 鉆進法

市政排水項目施工階段，非開挖法中的鉆進法也是常見的方式。一般采取導向性，即方向可控性鉆進法，其關鍵是以水射擊破土方式處理。具體使用中，在市政排水工程建設的地面安裝鉆機,首先根據排水工程設計要求，順著設計軌跡打一個導向孔,再以此導孔為前提，在擴孔與回拉時安裝管線。但值得注意的是，需充分兼顧到鉆機水平、鋪管直徑和目前的地層環境,可結合實際情況操作，比如，進行一次和兩次增孔后再拉管，該方法在鋼管、塑料管極中更適用。

2.3 微型小鋪管法

微小隧道鋪管法是近些年非開挖方式發展階段的一種高新技術,因該技術的使用要求很嚴格，針對工作經驗、施工技巧和工藝規程的要求很高。微小隧道鋪管法在實際應用過程要注意的是，除高精確的工藝規則外，其重點適用在安裝精度很嚴格的非進出管道施工中，微小隧道鋪管法是自動遙控功能的導向性頂管方式，其排渣系統包含干式與濕式兩類，實際應用中根據施工情況確定[1]。該技術針對軟、硬的土層，甚至巖中均能使用，在有水下操作要求都能使用，針對砼、鑄鐵、強性樹脂、鋼材、PVC管等材料均適用，且使用控向精度遠遠高出其他技術精度，這種技術使用范圍與適用材質均是施工項目的首選，但其系統非常復雜,相關設備與施工成本也很高。

3、市政排水項目中非開挖技術的使用

3.1 地質勘探

市政排水項目施工以前，要做好地質勘探工作，全面記錄施工場地的水文、地質等信息，研究非開挖工藝技術是不是適用在該種地質條件下，尤其是管道走向與出人土坑牽引狀況下，為非開挖頂管作業做好準備工作，針對部分軟土土層很廣泛的區域，還應清理施工現場，保證后續非開挖操作質量。

3.2 檢驗管材

市政排水項目施工階段，主要使用PE管材和HDPE管，認真檢驗管材質量達標證、出廠證等，保證非開挖操作質量。其中，HDPE管有很好的防刮痕、抗拉與韌性，為保證管材施工質量，能使用熱熔對接法和電熔連接法，銜接管材，施工階段要注意如下幾點:①檢驗管材外表是否干凈清潔;②搭接固定是否嚴密;③焊接施工階段時間與電流是否準確;④管材焊接完成后是否取掉緊箍件。此外，妥善處理管材連接加固，增加管材銜接強度，保證管材具備很好的抗拉性，令管道容易根據施工軌道安全穩定地轉換方向。

3.3 導向孔規劃

非開挖施工階段，應科學規劃導同孔，讓市政排水項目形成管線孔，與其它管線不一樣，重力管對設計偏差有很高要求，為提升市政排水項目建設質量，根據排水管路的排水壓力及排水量，采用外徑與壁厚適宜的排水管路，保證排水管路引導精準度，在市政排水工程建設期間，要嚴格管理拖拉管的施工長度與水平埋深。

3.4 配備泥漿

在市政排水項目中引入非開挖工藝技術，根據施工長隊的土壤地層條件，合科學配備泥漿。比如，在黏結土地質環境下施工時，因該種土質顆粒很松軟，極易成孔，使用非開挖工藝技術較易實現穿越[2]。在具體使用中，黏結土遇水將極易出現膨脹，并堵塞鉆頭，為保證市政排水項目的順利施工，要科學配被水泥漿液，根據相關施工設計標準，加入適當的表面活性劑、加固劑及混合膨潤土，如果市政排水項目建設現場基本上為砂性土，要全面兼顧到砂性土易坍方性，該種土層成孔性偏差，在配備水泥漿液時，要加入適當的降水劑。

3.5 擴孔

根據市政排水項目不同作業區域的地質土層，采用科學的擴孔參數。比如，黏結土施工階段，能適當增加泵壓及泵量，加快作業進度，把回擴速度保證在0.3/nun;砂性土建設環節，要適當下降轉速，減小泵壓及泵量，提高回擴速度，把回擴速度保證在0.5/nun，確保排水順暢[3]。導向孔作業設計完成后，清除起始桿與導向鉆頭，采用擴鉆頭，根據市政排水項目施工要求，采用合理的水泥漿液，不定期檢查砂漿質量，合理調整砂漿性能[4]。非開挖處理中，分4-6次展開擴孔，采用擠擴式鉆頭實現回擴操作，加大孔壁的安全性及可靠性。

3.6 回拖管材

待管材焊接完全冷卻之后，再開展拖管處理，根據施工設計標準，管路回拖施工階段要密切重視孔內狀況和鉆機扭矩及回拖力，管材回拖階段，禁止用力過大，盡可能維持穩定性，并在成型孔洞內要一次性拖進管材，防止施工過程停頓，能適當加速管材回托速率。

3.7 管線軌跡規劃

為加大管線軌跡規劃的精準度，要充分兼顧到工程施工的科學性與可行性，根據市政排水項目建設現場的具體情況，科學設置作業坑，精準設計標高與人土角度，合理增加測繪頻率，精準計算管位深度，盡可能減少測繪干擾，在汽車通行短的時間展開管線軌跡規劃。

3.8 成孔管理

與其它種類管材對比，重力流管道在諸多方面均存在差異，促使市政排水項目施工難度很大，排水管道直線段要保持適當坡度，盡可能規避設計曲線段，為處理市政排水項目建設難點，根據施工現場的具體情況，挖出作業井中適當的土，堅持小入出土角與設計坡度標準，控制出入土點，保證非開挖操作成孔效果。

3.9 防范下沉

市政排水項目施工過程中，使用非開挖技術，由于受異常地質、回擴頭性能等因素的干擾，導致水管外側產生縫隙，尤其是在埋深很淺或是大管徑方面，極易產生沉降坍塌現象[5]。為有效防范非開挖施工下沉，針對一些關鍵道路的地下管路，要加大管理與控制力度，采用非開挖工藝技術時，穿越道路工程時，要逐次開展擴管施工，盡可能避免擾動及形變情況。

結語：

綜上所述，近些來伴隨市政排水項目施工與維護工作的推進，日益受到人們的廣泛關注，非開挖方法的使用，給排水項目的建設、維護等帶來了重要的支撐，且非開挖方法的內容較多,尤其獨特的優缺點，在具體使用中應充分堅固度各種技術的使用范圍與特征，這樣方可保證施工進度，采用最佳的施工技術，因地制宜,方可確保施工工作的正常開展。