非開挖技術在市政給排水工程中的實踐應用

巨曉東

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隨著我國城市建設的發展，城市市政排水工程的施工質量問題也日益突出，而且當前我國大多數城市都處于經濟發展的重要時期，因此為了有效提高市政排水工程的施工質量，保證施工過程中的安全性和穩定性，減少對城市交通以及周邊環境的影響，在市政排水工程的施工過程中需要重視非開挖技術。目前我國很多市政排水工程在開展過程中所使用到的施工方法，主要包括有爆破開挖法、頂管法以及定向鉆進法等，這些施工方法具有較高的安全性和穩定性，同時也可以有效減少對城市交通以及周邊環境的影響，保證工程施工的順利完成。

1 非開挖技術在市政給排水工程中的優勢

1.1 施工效率更高

由于非開挖技術能夠不影響交通和周圍環境，所以在施工過程中可以大大提高施工效率。而且，非開挖技術施工過程中不需要對現有地下設施進行拆除和改造，這不僅有利于保護周圍環境，而且可以節約大量的人力、物力和財力。另外，非開挖技術在市政給排水工程中的應用能夠有效避免因地下管線施工而影響周圍居民正常生活和交通秩序，并降低施工對居民生活的影響。因此，非開挖技術在市政給排水工程建設中的應用，既能提高工程建設質量，又能促進城市可持續發展[1]。

1.2 施工安全性更高

在市政給排水工程施工中，非開挖技術具有施工安全性高的優勢。首先，非開挖技術無需開挖路面，減少了對路面交通的影響，避免了對居民生活造成的不便；其次，非開挖技術在進行施工時，能夠根據地下管線分布情況來進行施工，在不破壞地下管線的基礎上進行施工，不會對周邊環境造成太大的影響；再次，非開挖技術能夠根據現場實際情況進行施工，不會破壞城市交通情況或影響其他項目的施工；最后，非開挖技術在進行施工時不會占用過多的市政道路空間資源，有利于市政給排水工程施工區域交通環境的改善。但是由于非開挖技術在實際應用過程中仍存在一定的局限性和不足之處，因此仍需要加強對非開挖技術的研究與開發，隨著科技的發展和進步，非開挖技術在市政給排水工程施工中得到了廣泛應用，對市政給排水工程建設質量及安全性具有重要意義。

1.3 可以保護周圍環境不受破壞

在市政給排水工程建設中，使用非開挖技術進行施工，可以不開挖地面，減少對地表植被的破壞，且可以減少對周圍環境的影響。市政給排水工程建設中應用非開挖技術時，采用管道溝槽、管道穿墻等方法，能夠減少對地表植被的破壞，有效保護周圍環境不受破壞。如采用非開挖技術進行穿越管線施工時，施工人員可以先采用定向鉆將管道預埋至地下指定位置，然后再通過導管將水泥砂漿注入到預埋管中，最后在混凝土凝固后再進行檢查與修補。由于水泥砂漿具有一定的粘著性和可塑性，可以有效防止被鉆進的管線出現位移等現象，采用非開挖技術進行施工時，施工人員可以在管道埋設之前對地表植被進行保護，盡可能減少對地表植被的破壞[2]。

2 工程概況

陽谷縣聊陽渠生態環保水環境治理工程一期工程施工中，有一段長為1520m，包括道路和管線，主要為管道鋪設。管道主要分為兩個部分，一是高壓供水管線，二是污水處理管線。該工程施工中，需要將原有的主干管拆除，重新鋪設新的高壓供水管線，然后再利用非開挖技術鋪設污水處理管線。由于該工程的特殊情況，所以需要采取科學合理的施工工藝和方法，確保非開挖技術的應用能夠達到預期效果。本次施工共采用了三種非開挖施工方法，分別是頂管法、擴孔法和鉆孔法，其中，頂管法和擴孔法主要用于污水處理管線的鋪設，而鉆孔法主要用于高壓供水管線的鋪設。采用頂管法對原有高壓供水管線進行拆除，需要在原有的管線上進行施工，這就要求施工人員必須掌握高壓管道的走向和位置，并且需要詳細記錄所有地下管線的分布情況。在原有主干管拆除后，需要先對其進行回拖，然后利用頂管機對其進行頂進工作，經過幾個小時的施工后，管道就可以從原有位置移到新位置。當管道進入新位置后，再對其進行回拖施工。頂管施工過程中，需要保持設備的穩定性和安全性，同時需要對工作井進行有效保護。

3 市政給排水管道非開挖施工技術要點

3.1 做好管溝開挖前的準備工作

管溝開挖前的準備工作包括：首先，按照設計圖紙要求，對施工場地進行勘探，分析地質情況，并根據實際情況制定相應的施工方案，確定好各項施工工作的時間和步驟；其次，對工作坑進行合理設計，保證其具有良好的排水性能和良好的通風性能；再次，根據設計要求和實際情況確定好相關的管材規格、型號和數量等，保證管材滿足施工要求；最后，在確定管材規格型號之后，需要對管溝進行合理設計。其中，如果工程區域內存在流砂現象時，應在設計中預留一定的空間供流砂排出；如果出現管溝內積水現象時，則需要對管溝進行加固處理；如果周邊存在障礙物時，應對障礙物進行清除。其中需要注意的是，在實際施工前需要對施工現場進行勘查，確定好開挖路徑后再進行開挖工作，同時還要明確各種管線和設備的位置和連接方式。此外，還需根據施工區域實際情況選擇合適的施工方法[3]。

3.2 頂管施工

頂管施工技術是非開挖技術中的一種，其可以有效實現對市政排水工程的改造，目前我國市政排水工程主要采用頂管施工技術來實現對地下管線的改造。頂管施工技術在市政排水工程中具有較好的應用效果，其主要是通過在市政排水工程的地下挖出一條管道來實現對管線的改造，這種技術在開展過程中，通常會使用到液壓千斤頂以及液壓油缸等工具來完成頂管施工，其可以有效地減少施工過程中所產生的噪音以及對城市交通帶來的影響。本次市政排水工程采用頂管施工技術所使用到的頂管工具，主要包括有鋼套箱以及鋼套筒等，其可以有效減少管道所產生的變形情況，同時還可以減少施工過程中對市政道路所產生的破壞。

頂管施工技術在市政排水工程中應用時，其主要是通過將頂管設備安裝在地面上來進行管道頂進施工作業，其可以有效減少施工過程中所產生的噪音以及對周邊環境所帶來的影響。

3.3 定向鉆進

定向鉆進是一種在地下空間進行的管道鋪設施工技術，其主要是利用鉆機對地下空間進行開挖，然后再將管道鋪設到指定位置。在對排水管道進行鋪設施工時，其需要在預定位置上進行鉆孔操作，并通過定向鉆機在地面上將管道進行導向，然后再通過鉆機的推力和扭矩來推動管道沿著預定位置進行前進。目前我國市政排水工程中使用到的定向鉆機主要是由履帶式鉆機以及鉆桿組成的。在對排水管道進行鋪設施工時，其需要根據管道直徑選擇相應尺寸的定向鉆機，并且在實際工作過程中還要根據現場施工條件對鉆機的推力和扭矩進行合理地選擇，同時在對排水管道進行鋪設施工時還需要對其坡度進行控制，確保其與地面之間的坡度保持在1‰～2‰之間，同時還需要根據實際情況對鉆機的坡度進行合理地控制，保證排水管道的鋪設施工可以順利開展[4]。

3.4 鋪設管道

在非開挖技術鋪設管道過程中，可以通過兩種方式來進行管道的鋪設，第一種方式是通過鉆機的操作人員在實際操作過程中，將鉆桿提升至設計的頂角位置，然后在通過頂進的方式使鉆頭穿過地下所鋪設的管道，從而實現管道的鋪設；第二種方式是將鉆機提升至地面，然后再利用推土機將鉆桿推進到地下所鋪設的管道位置，進而使鉆頭順利穿過地下所鋪設的管道，這兩種方式都是相對比較簡單，同時也是比較常用的。在非開挖技術施工過程中，一般會選擇以下幾種方式來進行管道鋪設：第一種是當管線已經設計好之后再進行鋪設。這種施工方法一般適用于管線工程規模比較小，同時管線埋深比較淺，周圍環境比較復雜時使用；第二種是先利用鉆機進行施工，然后再利用推土機將鉆桿推進到地下所鋪設的管道位置，這種施工方法適用于管線工程規模較大、周圍環境相對復雜時使用，如果管線埋設的深度較淺時，則不適合使用這種施工方法；第三種是在管道工程已經設計好之后，再利用鉆機對管道進行施工，這種施工方法主要適用于管線工程規模比較大，同時周圍環境相對比較復雜時使用；第四種是當管線的埋設深度和周圍環境都相對比較復雜時，通常會采用先將鉆機提升至地面，然后再利用推土機將鉆桿推進到地下所鋪設的管道位置。在非開挖技術鋪設管道過程中，還需要注意以下幾點：第一，當管線埋設深度較大時，應該先在地面上鋪設好護層，避免管線在施工過程中發生地面塌陷；第二，當管線埋深比較淺時，應該使用頂管法進行施工。

3.5 注漿堵水

在市政排水工程中，由于部分地區地下水豐富，而且在地下水位較高的情況下，若采用爆破開挖方法會對城市環境造成一定的影響，而定向鉆進施工技術具有施工環境相對較好、對周邊環境影響較小的優勢，所以在市政排水工程中廣泛應用定向鉆進技術，但是在實際施工過程中，定向鉆進技術也存在一定的缺陷，比如在穿越一些土質不穩定的地段時會出現坍塌等問題。因此為了更好的確保非開挖技術在市政排水工程中的應用效果，一定要對定向鉆進技術進行合理的運用。通常情況下，采用定向鉆進技術進行施工時，可以采取鉆孔注漿的方法對管道中存在的出水點進行處理，這種方法具有較好的效果。注漿堵水是利用鉆機將特制的注漿管插入到出水點之后，通過壓力將漿液注入到出水點與出水點之間的孔隙當中去，從而能夠有效的降低管道中存在的出水點對排水管道造成影響，保證市政排水工程的安全性和穩定性[5]。在實際施工過程中，采用注漿堵水的方法主要是為了避免出現管道塌陷的問題，而且還可以有效的防止管道內出現積水，從而保證市政排水工程施工的順利完成，但是在市政排水工程施工過程中會遇到一些特殊情況，比如地下水位較高、出水點不均勻等問題，在這些情況下采用注漿堵水方法就會出現漏漿等問題，所以在市政排水工程施工過程中需要選擇合適的注漿材料，如果不能確定具體材料的情況下，可以采用一些類似于水泥漿、化學漿液等材料，通過科學合理的配合比將其攪拌均勻后注入到管道內。

4 非開挖技術在市政給排水工程中應用注意事項

4.1 嚴格選擇施工原材料

在市政給排水工程中應用非開挖技術時，首先需要嚴格選擇施工原材料，尤其是管道的原材料。在進行管道材料選擇時，應充分考慮到施工的實際情況，確保原材料的質量符合工程施工標準。對于管道材料，其性能直接影響到管道施工質量，因此應在滿足工程施工要求的前提下，選擇性價比高的管道材料，同時還要考慮到管道的防腐性能，只有保證管道的防腐性能良好，才能避免出現腐蝕問題。在進行管道材料選擇時，還需充分考慮到施工環境和地理位置的因素。例如，在進行污水管道建設時，應充分考慮到城市供水和排水問題，對于地質條件比較復雜的地區，應選擇抗腐蝕性強、抗壓強度高的管道材料。

4.2 重視管道頂進的糾偏工作

在市政給排水工程施工過程中，管道頂進的糾偏工作是非常重要的，市政給排水工程施工人員在施工過程中，要對頂進管道的受力進行全面分析，保證管道受力均勻，避免管道出現沉降、開裂等現象。在進行市政給排水工程頂進施工過程中，要將測量工作做到位，確保頂進管道的位置和方向能夠滿足設計要求。當發生管道傾斜現象時，要及時對其進行糾偏。在糾偏過程中，要采用長桿進行輔助工作，避免出現局部沉降現象。在糾偏過程中要重視對頂進設備的檢查和維護，當出現故障時要及時向施工單位發出相關的指令，保證頂進設備能夠正常工作。施工人員應該嚴格按照相關設計要求進行施工操作，減少人為因素對市政給排水工程施工質量的影響，保證市政給排水工程質量。

4.3 加強施工人員的專業技能培養

由于非開挖技術施工速度快，對施工人員專業技能要求較高，需要施工人員具備一定的技術水平和業務能力，才能適應現代化城市建設發展的需要。因此，施工單位應當加強對施工人員的技能培養，提高施工人員的技術水平和專業素質，保障非開挖技術在市政給排水工程中的應用效果。施工單位應當根據工作實際情況，制定科學合理的培訓計劃，通過集中授課、現場操作示范、技術交流等形式對施工人員進行專業技能培訓，使其了解非開挖技術的工作原理和施工流程，掌握相關施工方法和工藝，并通過現場操作示范來提高施工人員的操作技能，從而提高非開挖技術在市政給排水工程中的應用效果[6]。

5 結語

綜上所述，在市政排水工程開展過程中，非開挖技術可以有效的降低對城市交通以及周邊環境的影響，同時還可以有效提高施工效率，所以在未來發展過程中，我國相關部門應該加大對非開挖技術的研究力度，以此來促進我國市政排水工程的發展。