淺析非開挖施工技術在市政管道施工中的應用

張長沙 宋少杰

新地能源工程技術有限公司 河北廊坊 065001

在傳統的管道施工方式中，對給排水管道的修復或鋪設施工一般均應用開挖式方法。伴隨著我國進入新時代社會經濟建設與發展階段，城市化進程不斷加快。這給城市市政管道施工帶來繁重任務，并致使城市地下管線呈現出一種錯綜復雜之勢，也使城市道路不斷增加運載負荷，促使市政管道施工不斷出現一些應用技術問題。因此，需要優化選擇市政管道施工方法，尤其是在城市繁華路段或人流出行高峰時段進行的市政管道施工，特別需要講究施工方法，如果能夠應用非開挖施工技術，則能在很大程度上破解出現的這些問題[1]。

1 對非開挖施工技術的簡要介紹

非開挖施工技術具有投資小、施工操作簡便和施工成本較低等特點，因此比較受到市政管道施工的青睞。簡而言之，非開挖施工技術其實就是無須對道路進行開挖，而是在應用一些設備或材料進行必要的鋪設，對地下一些公用設施進行修復或更換，最大限度減少擾民和環境影響。目前應用的非開挖施工技術一般包括應用頂管掘進機、水平螺旋鉆或沖擊鉆等機械設備對需要施工地段實施水平導向或定向鉆進或制造微型隧道等，營造可進行市政管道施工的必要環境。相比原來傳統開挖施工技術，非開挖施工技術能體現出比較多的優點，比如，能有效提高管道鋪設能力；能在進入困難區域進行必要的施工；可提升施工效率；能減少對施工場所周圍環境的影響度；可有效減少對施工場地周圍景物的損壞或破壞；尤其能減少對城市道路交通的干擾等。通過市政管道施工實踐證明，應用非開挖施工技術，還能提高必要的社會效益和經濟效益。

2 非開挖施工技術在市政管道施工中的應用

在市政管道施工過程中，需要應用的非開挖施工技術主要體現在對管道的鋪設或修復上，也體現在對舊管道的置換上。在通常情況下，針對管道鋪設方面所要采用的施工技術，需要根據管道的管徑不同，采用不同的非開挖技術[2]。比如，對小口徑管徑的管道采用氣動矛法、夯管法或水平導向鉆進法等；針對較大口徑管徑的管道，則是需要應用盾構法、頂管法或隧道施工法等。如果是要進行舊管道修復方面的施工，需要應用的非開挖技術一般有滑動內插法或原位固化法等。當然，不論應用哪一種非開挖技術，均有其特點或優勢，促進市政管道施工效率的有效提升。

2.1 對水平定向鉆進法的應用

針對單次施工長度在2500米左右、鋪設管徑在1200毫米左右的管道時，往往則可以普遍性地應用水平定向鉆進法。因為施工建設這樣長度或管徑的地下管道，相對便捷。但是，應用這種施工技術時，需要考察施工地段的土質環境，因為在沙土地段或松散土質地段不能應用這種非開挖施工技術。

2.2 對爆(裂)管法的應用

爆(裂)管法也叫脹管法。應用這種非開挖技術，一般需要應用對下水管道或壓力管道方面的施工，并且是對這些舊管道進行修復方面的施工。針對這樣的非開挖施工，它所應用的施工工藝過程，是一種“氣動功法”或“固定裂管工藝”。在舊管道進行修復過程中，可以將一些新管道套在原來的舊管道上。

2.3 對微型隧道法的應用

在市政管道施工中，針對下水道的施工比較常用非開挖施工技術建設微型隧道法。因為應用這種非開挖施工技術能體現一定簡便性，尤其能在巖石地質環境中，應用這種非開挖施工技術，有其獨特應用優勢[3]。

2.4 對頂管法的應用

頂管法這種非開挖施工技術，一般被應用于比較大型的下水道施工工程當中。同時，在有些壓力管道的施工過程中，有時也會應用到頂管法這種非開挖施工技術。應用頂管法施工技術的優點是適用于任何的土質環境，對施工環境要求相對較低，并能凸顯施工效果。在一般情況下，許多給排水工程的施工常用這種非開挖施工方法。根據施工工藝，可以將頂管法施工工藝分為土壓平衡式、氣壓平衡式、泥水平衡式或手掘式等。頂管法施工工藝在盾構施工工藝基礎上發展而來的一種非開挖施工方法。

2.5 對夯管法的應用

應用夯管法這種非開挖施工技術，一般應用在距離比較短的施工工程中。如果施工長度小于150米、施工的管道管徑小于1500毫米，體現的施工成本較低，則常用這種非開挖施工技術進行施工，這種技術能適應土壤中含水量較大或土質比較疏松、表現為承受力比較脆弱的地層。應用夯管法這種非開挖施工技術，既能體現施工的方便快捷，又能體現對施工質量的有效控制，還能確保施工的安全性。

3 非開挖施工技術在市政管道施工中應用的措施要點

3.1 需要做好具體施工前期調研或準備工作

在市政管道施工過程中，做好具體施工前的必要調研工作尤其重要。因為市政管道施工工程比較復雜，并具有許多的影響因素，因此，需要對地下管道所能應對的施工環境實施必要調研。實施必要調研是為了根據調研獲得的情況，制定比較安全可靠的施工措施。在實施調研過程中，需要了解清楚施工地段的地質、水文或土質條件，需要根據具體施工環境或條件，準備必要的施工設備或合理劃分施工時段。也就是說，通過必要調研，根據調研結果解析影響施工因素，選擇施工應用技術，確立施工最佳方案[4]。只有做到這樣，才能較好保證市政管道施工順利進行，并不會過分影響施工場地周圍環境。

在進行前期調研工作時，需要收集好在調研中形成的必要資料。在收集必要調研資料過程中，尤其要特別關注不需公開資料的收集，比如像國防通信光纜等。同時，在給排水工程施工建設當中，還需要滿足必要的國防要求。不僅如此，還要調研好市政管道線路鋪設路徑具有的地質條件，特別要弄清其附近地面建筑物等情況。

3.2 根據非開挖施工技術確定市政管道合理施工方案

進行市政管道施工，需要合理應用非開挖施工技術，且在具體施工過程中，根據所用施工材料的不同，運用不同的施工設備。同樣，施工現場的地質環境不同，所要應用的施工技術同樣有所不同。伴隨目前新設備、新材料或新技術不斷應用市政管道施工過程中，這就要求市政管道施工建設部門必須要根據具體施工工程情況，對施工方案進行實事求是的合理編制，尤其要關注施工工藝與施工材料的選擇，并嚴格遵循施工程序或步驟。

在市政管道具體施工過程中，需要根據施工管道的作用，設計好鋪設管道的長度、深度或坡度，并制定嚴格的設計規范。因為需要滿足應用非開挖施工技術要求，所以必須要進行必要的嚴格設計，只有這樣，才能更好應用相應的非開挖施工技術。針對管線方面的設計，需要充分考慮管線經過區域的實際地質條件情況，并在具體施工中，需要選擇中性土層實施必要的穿管。當遇到軟性土層時，還要采取灌漿等加固措施。針對管道入土角度的選擇，既要考慮施工情況，又要考慮施工條件的保證，還要考慮對地面建筑物地基基礎的影響等。

4 非開挖施工技術在市政管道施工中應用的技術要點

4.1 嚴格定位測量好軸線，并給予及時的校正

在應用非開挖施工技術過程中，嚴格定位并測量好軸線，它能直接關系到鉆機的鉆井。因此，在對軸線進行嚴格定位測量時，一定要堅持必要而嚴格的測量，用以保證鉆機鉆井的正確方向。在實施導向孔施工過程中，也必須要根據軸線的定位測量，應用定向鉆機設備進行必要的水平鉆進。同時，在必要情況下，還要應用控向儀等儀器設備控制鉆機鉆進方向，也要控制鉆機所鉆深度。如果出現了定位測量誤差，必須要進行必要及時的校正，嚴禁出現錯誤性施工。

4.2 伴隨鉆機鉆進進度實時調整鉆進參數

在進行具體施工前要進行必要調研，并非能夠清楚地下巖層情況。所以，在實施鉆孔施工過程中，對鉆機的鉆入段應該進行必要的輕壓慢轉，當鉆機進入平直段以后，再使鉆機進入輕壓快轉模式，從而確保鉆機具有正確的導向性，保證其鉆進的穩定性。隨著鉆機的鉆進深度，伴隨地下巖層出現的變化，當鉆機鉆進突破不同的巖層帶時，需要根據不同巖層出現的不同變化情況，適時調整鉆機的鉆進參數，以免因對不同巖層的鉆進，造成對鉆機機械設備的損害。

4.3 高度關注和密切監控施工工程

鉆機在進行鉆進作業時，需要特別關注并留意是否會出現地質突發情況或問題，比如像鉆壓出現了突然變化或出現了泥漿漏失等問題。如果出現了類似于這些歸屬地質條件性的突發狀況，或者是出現了鉆機機械設備故障隱患等問題，就需要立即停止鉆進作業，并在第一時間向有關施工技術人員或地質勘探工程師等通報出現的突發狀況，等待他們查明出現突發狀況的原因并采取必要調整或解決措施后，再繼續進行鉆機的鉆進作業[5]。

4.4 必須強化導向孔完工以后的檢查工作

當對導向孔通過鉆機鉆進進行施工任務完成以后，需要針對作業操作坑道的入土口和接受坑中的出土口，在作業面方位以及標高等方面進行必要的核查。核查的目的是要確保鉆出的導向孔必須要與設計軸線保持它們的一致性。如果出現了不一致問題，則要進行必要的斧正,這是保證非開挖施工鋪設或修復地下管道順利進行的一項基礎性工作。

4.5 將鉆機導向鉆頭換成回擴鉆頭

按照市政管道施工設計圖紙，根據鉆機實際鉆進取點對導向孔軸線進行施工校驗與核查，當獲得確認以后，則需要將鉆機的導向鉆頭換成回擴鉆頭，并且還需要以導向孔作為基本軸線，實施回擴作業。在進行回擴作業過程中，需要盡可能保持合適的泥漿量，還要對泥漿具有的性能參數實施不定期的必要檢測，且根據檢測情況，再依據土層或巖層具體情況調整好泥漿應有的性能指標。比如，如果遇到的土層是一種粉淤質土層，那么就可以在泥漿當中添加適量的稀釋粉，用以起到潤滑鉆機鉆桿和塑管以及固化洞壁等作用。

4.6 強化必要的審核校對工作

當市政管道施工工程完成以后，做好必要的審核校對工作則顯得尤為重要。審核校對的重點是要根據市政管道施工設計圖紙，審核校對擴孔的孔洞是否做到了準確無誤，是否能夠滿足工程的需要。

5非開挖施工技術在市政管道施工中需要采取的特殊措施

5.1 在應對精度要求上需要采取的特殊施工措施

市政管道施工工程施工相對復雜，尤其是對城市地下管道的鋪設與修復，其施工程度愈加復雜。因此，相比比較普通的管道施工，市政管道施工呈現的難度或復雜度很高，并對精度要求同樣很高。在具體施工準備階段，需要做好必要的勘測設計工作，并在勘測設計過程中盡量減少誤差，尤其是要減少鉆井施工過程中的誤差。在具體施工過程中，也需要強化必要的檢測與監控，這是在應對精度要求上需要采取的比較特殊的施工措施。同時，還要科學合理選擇施工時段，針對市政管道工程施工，需要重視施工安全，為減少施工干擾因素，要盡可能選擇人流量較少的時段進行市政管道工程施工。當出現施工欠缺相應合理性問題時，不能由施工人員進行擅自做主，要及時上報，通過合理措施加以解決。

5.2 在應對沉降問題上需要采取的特殊施工措施

沉降問題是市政管道地下施工工程所能遇到的常見問題之一。因為進行市政管道地下施工，需要施工開挖地下鋪設管道路徑，會遇到開挖地下土質問題，這又是一個難以規避的問題。所以，它需要具體施工技術的應用。為了更能有效規避出現沉降問題，在進行具體施工過程中，可以應用間斷式開挖施工措施，并可以采用增加工作井的方法，將整個鋪設地下管道的施工工程劃分成多個部分，再按照劃分成的幾個施工部分，進行一段一段地施工開挖。應用這樣的施工辦法，能在一定程度上規避因土壤出現變形而形成的沉降或沉陷問題。同時，在具體施工當中，通過預判對可能會出現沉降的施工地段采取必要的加固措施，尤其可以針對某些部位，采用灌漿封堵等加固措施，用以減少沉降問題的發生，避免地面塌陷坑問題的出現，維護城市道路行人與車輛通行安全。

結語

在市政管道施工中，需要應用的非開挖施工技術有比較多的種類，但在實際施工過程中，還是需要根據工程施工具體情況，采用不同的非開挖施工技術，進行必要的施工。尤其是在新管道鋪設施工上，必須要注重施工工程的具體設計工作，在對地下管道進行修復工程施工中，也要注重施工材料的合理選擇和必要施工方法的應用。選擇比較合理的非開挖施工技術，是對市政管道工程施工的一種支持。只有選擇必要而合理的非開挖施工技術，才能打造較好的市政管道工程建設結果。因此，需要發揮好非開挖施工技術在市政管道施工過程中應有的重要作用。想要達到這樣的目的，則需要不斷完善提高非開挖施工技術，以提高其施工質量并推廣應用，促進市政管道施工建設質量。