解析非开挖施工在市政给排水管道施工中的应用

解析非开挖施工在市政给排水管道施工中的应用

许军

杭州市城建设计研究院有限公司

摘要：市政给排水管道作为城市最为重要的基础设置，其施工已经得到了人们的广泛关注。在我国社会经济快速发展的今天，人们的生活质量不断提升，城市排水管网在当前已经趋向于完善发展，这对推进我国城市化进程有着极为重要的作用与意义。本文主要针对非开挖施工在市政给排水管道施工中的应用展开相应的分析，其目的在于市政给排水管道施工中应用非开挖施工的重要性所在，为推进我国城市化进程奠定坚实的基础。

关键词：非开挖施工；市政给排水管道施工

实践表明，市政给排水管网在城市建设中属于重要的基础设施，是基础设施建设的重要组成部分。传统挖槽埋管地下管线施工技术一般都会给地面交通带来极大程度的影响，导致原本就拥挤的城市交通变得更加拥挤，人们的出行出现了极大的困难，这一问题在城市发展中成为最大障碍之一。为此，在市政给排水管道施工中，非开挖施工技术已经成为解决上述问题的重要措施，不仅能够有效的解决上述问题，还能够有效的提升工程安全性和经济性。

一、在市政给排水管道施工中非开挖技术应用的准备工作分析

要做好市政排水管道施工中非开挖技术施工工作，首先应该做好准备工作，前期准备工作主要表现在对现场施工条件的勘查以及做好人员安排、材料采购工作等。在此之后，需要做好施工测量的工作，施工测量工作的实施内容主要表现为以下几点，即：

首先，应该明确地质环境，换言之通过地质勘察院所提供的地质报告以及所补充的地钻探对地层的组成、分层抽取试样等进行土工试验，将地下水的分布形式和地下水的水位标高等确定下来。

其次，在探测地下管线以及地下障碍物的过程中，主要步骤为资料调研、仪器探测以及明槽探测三步[1]。资料调研通常情况下都能够通过管线交底会议实现，并且此会议通常都由业主组织进行，如果有些管线资料需要进一步明确，那么需要相应工作人员到相应管线管理部门进行了解。在经过资料调研后所得出的给施工可能造成影响管线则需要通过相应的仪器对其进行进一步的探测，从而确保现状管线资料的准确性与科学性，为非开挖施工的可行性与安全性提供保障。

二、非开挖施工在市政给排水管道施工中的应用分析

在市政给排水管道施工中应用非开挖施工技术进行施工，主要有几个方面的内容，即：

（一）在施工中应用水平定向钻施工技术分析

水平定向钻施工技术在应用过程中，相应工作人员首先应该了解水平定向钻施工技术设施的原理。如：

导向孔主要是在水平的方向按照预定角度同时沿着预定截面进行钻孔的一种技术，在整个钻孔过程中，包括对直斜线以及一段大半弧线钻孔。一般而言，要完成导向孔方向的控制工作，就需要由位于钻头后端的钻杆内控制器来完成此操作。

在完成导向孔操作之后，需要扩大该钻孔，直至该钻孔的直径达到规定的标准值，从而为安装管道提供方便，该运行过程被称之为预扩孔[2]。通常情况下，要把扩孔器连接到钻杆上，需要在钻机对岸来完成操作，在此之后，通过钻机旋转回拖入导向孔，扩大导向孔，与此同时，还需要完成大量泥浆泵入钻孔的操作，从而确保钻孔不出现塌方问题，保证其一定的完整性。

（二）在市政给排水管道施工中应用非开挖施工技术中的顶管施工技术

首先，要明确顶管施工的基本原理以及施工的工艺流程。顶管施工中，主要是借助主顶油缸和中继间的顶进力，将工具管或者是顶管掘进机从工作坑内穿过土层后，直接顶进到接收坑内吊起[3]。另外，需要将紧随在工具管内或者掘进机后的管道埋设在两个工作坑之间。具体的施工工艺流程主要为：

测量放线后，进行工作井施工工作，之后进行装配式后背墙安装、导轨安装，主顶千斤顶安装工作，在此之后展开油泵安装工作，然后实施顶铁安装工作，在以上工作全部完成以后，需要进行进出洞施工和密封、管道顶进与出土工作等。

其次，要实施泥水平衡的顶管机管道顶进控制技术，需要工作人员高度重视每一个实施环节，泥水平衡的顶管机的施工控制技术主要包含的内容有：装配式后背墙安装、导轨安装以及顶铁安装等等，在严格监督与管理之下，提升工程施工的整体质量。

顶管施工过程中，存在着三种工作面平衡的理论，即气压、土压以及泥水平衡理论。本文并不对气压与土压展开过多分析，而主要对泥水平衡理论展开深入的分析。

（三）控制管道顶进技术分析

当拆除工作井封门以后，需要及时的进行顶进机头，当顶进为300mm时，开启加泥系统将泥浆注入到其中，从而实现调节渣土的塑流性、保持土压平衡的目标。当接头初入土的时候，由于在轨道上机头缺少足够的抵抗力矩，刀盘在转动的过程中容易出现旋转，所以当初始入土2m时，需要将顶进速度控制在5mm/min以下，从而实现避免机头旋转的目的[4]。在这一过程中需要连续的对机头倾角与旋转角进行观测，如果发现倾角出现了变化，需要使用千斤顶进行相应的调整，当旋转角超过±50的时候，需要将刀盘开反转进行调整；如果顶进2m后机头并没有进行相应的旋转，需要慢慢的加大顶进速度。当机头全部入土以后，下第一管之后做好后封闭工作。在完成后封闭工作以后，需要向机头壳体注浆，在注浆的过程中，需要注意控制注浆压力，最为适宜的注浆压力为4MPa。

为了能够有效的防止在机头初出洞时洞口土质不够稳定导致出现塌方的问题，需要在洞口处内置适当的刚性涨圈。后封闭需要应用环形橡胶板对土体进行紧贴，还需要使用环形钢板对洞口侧墙进行相应的覆压，从而避免在加注触变泥浆的时候出现跑浆的问题。

三、工程案例分析

本文主要以某一城市给排水管网施工工程为例，采用非开发施工技术在该工程施工中的应用作用进行了分析。本工程中管道新建与改造DN1400管道，总的长度在2.1km左右，在这之中，顶管全长大约为780m，共有10个顶进施工阶段。该工程的施工应用顶管技术不仅减少了工程给市区带来的干扰，还取得了一定的社会效益与经济效益[5]。但是，由于该城市的地质岩层较浅，污水干管埋置较深，并且管道顶进土层一般都是坚硬的砂岩，这给刀盘带来了极大程度上的损坏，致使管道顶进速度不断下降。因此，通过该项工程施工后得出的结论为，在市政给排水管道施工中，对前期地勘资料反复进行审核，并且控制管道顶进技术的实施工作占据着整个工程施工的重要地位，需要工作人员给予高度重视。

总结：

本文主要着手于三个方面，第一方面分析了在市政给排水管道施工中非开挖技术应用的准备工作，第二方面分析了非开挖施工在市政给排水管道施工中的应用，第三方面分析了工程实例。通过分析明确了在市政给排水管道施工中应用非开挖施工技术进行施工，对整个施工工程的质量以及城市交通起着至关重要的作用，实践表明，以往的开挖施工技术已经无法完全满足当前城市发展的要求，更加与现阶段的交通运行要求不符，因此，非开挖技术的出现成为了当前市政给排水管道施工的重要施工技术，应该引起工作人员的高度重视。

参考文献：

[1]王玉明，林武星.非开挖技术在市政给排水管道施工中的应用[J].中华民居，2010，（11）：405-406.

[2]王华东，刘冰.非开挖技术在给排水管道施工及修复中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（16）：67-89.

[3]杨秀军.简述非开挖技术在市政给排水管道建设中的技术管理[J].科学咨询，2010，（28）：48-49.

[4]杨镇江.非开挖技术在市政给排水管道施工中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（24）：12-67.

[5]周律，赵巨尧，羊小玉等.采用层次分析法对排水管道非开挖修复技术优选研究[J].给水排水，2015，（3）：94-97.