論非開挖技術在供水管道施工中的應用

張仲宇

（重慶中法供水有限公司　重慶江北　400021）

論非開挖技術在供水管道施工中的應用

張仲宇

（重慶中法供水有限公司重慶江北400021）

隨著我國城市化進程的不斷發展，現代城市各項設施也越來越完善。我國城市所表現出來的主要特點是建筑物非常密集，場地狹小，地下管道復雜多樣，明挖施工很困難，而且局限性很大，因此，非開挖施工技術越來越廣泛地應用到供水管道的施工當中。本文對非開挖施工技術在供水管道施工中的應用進行了討論。

非開挖技術；供水管道；施工；應用

引言

在供水管道的施工中，非開挖技術屬于一項十分重要的技術，直接影響著管道的施工質量。在供水管道施工建設中，由于現代科學技術的發展及新材料、新工藝、新設備的涌現，也為給水管道施工質量的提升奠定了基礎。隨著時代的發展，在市政工程給水管道施工應對非開挖技術加以重視，只有這樣才能提升整個工程的質量。

1　非開挖技術的優點

所謂非開挖技術，其指的是地下管線的非開挖施工技術，也就是指在地表不開挖的情況下，通過相關地質工程技術方式，對各個地下管線進行鋪設、修復及更換的一項高科技技術。目前在公路工程、鐵路工程、建筑工程、水利工程等多個領域無法開挖施工的工程中得到了廣泛的應用。非開挖施工技術可廣泛地應用于鬧市區、古跡保護區、植被保護區以及農作物保護區的煤氣、供水、電訊、電力、石油、天然氣等的更新、修復以及鋪設。非開挖施工技術的顯著優點是不會影響到交通，不會對環境造成破壞，不會對原有的建筑物和路面造成破壞，而且施工的工期相對較短，綜合設施的成本很低，具有十分顯著的社會效益。因為供水管道施工涉及因素非常復雜，所以在施工時要盡可能地減少其對居民生活、工作以及交通的影響，使城市施工時，其他的功能、居民的城市生活也能夠正常地開展。非開挖技術相比開挖技術，其優點主要包括以下幾個方面：①對交通影響小，對綠地、植被等破壞力度小，對居民正常生活影響小。②開挖技術不能應用的工程，如河流、交通干線等，應將非開挖技術應用到工程量最小的位置，從其下面穿越，進行管線鋪設。③在管線鋪設方向、埋深等方面，管線控制精確度較高。④具有較高的經濟效益與社會效益。

2　非開挖施工的主要技術

2.1導向鉆進技術

導向鉆進技術是以水射流破土并且方向可控的鉆進技術。第一步就是按照一個設計的軌跡，使用地表上設置的鉆機來鉆一個孔，第二步就是在擴孔以及回拉的同時把管線輸入里面。導向鉆進技術適用的管材是塑料管以及鋼軌，其他的一些情況不宜采用這種方法。

2.2頂管法

這種施工方法起源于美國，是在非開挖施工技術中應用非常廣泛的一項技術，這種施工方式最早在排水工程的施工中有所運用。完整的頂管施工包括的部分主要有接收坑以及工作坑、頂鐵、頂管掘進機、基坑導軌、頂進用管、后座墻、輸土裝置、測量以及校正系統、地面起吊設備、注漿系統、通風與換氣系統，以及輔助施工的供電及照明系統。頂管施工就是指借助油缸的力量把工具管或者掘進機通過工作坑內穿過上層而吊起來，并且把緊跟在掘進機或者工作管后面的管道在兩個工作坑之間埋設。這種施工方式的施工流程為：第一步在管道的設計路線上做出幾個小基坑當作頂管的工作井，并且把工作井作為一段頂管的起點和終點；第二步就是在頂管出口孔的側墻上面安裝液壓的千金頂以及承壓墊板。

2.3非開挖施工的維修技術

工程施工中的非開挖修理技術可以分成線狀修復以及點狀修復技術。點狀修復技術又叫作部分修復技術，是對在管線中已經損壞的部分進行修復性施工的技術方法，而線狀修復技術是對整段管道進行修復的技術，下面分別介紹這兩種修復技術：①點狀修復技術。這種修復方法主要針對沒有達到使用年限，管體的整體結構相對完好，只是管道的接口出現滲漏現象的管道。值得引起注意的一點是，這種修復技術只能用于直徑在800mm之上的管道的維修。原因是在早期的點狀維修技術施工中，其實現方式是工作人員進入到管道內來進行維修工作。②線狀修復技術。這種維修技術雖然不能讓管道結構的強度增強，但是可以使管道的使用壽命延長，管道的耐壓性也會提高，管道的耐磨性以及耐腐蝕性都會增強。這種施工方法可以分成兩大類：內襯管法以及涂層法。內襯管法主要是指把浸有熱硬化性樹脂的一些軟管材料輸送到施工現場。

3　供水管道施工中非開挖技術的應用

3.1管道鋪設

因管徑不同，選用的管道鋪設方式也不盡相同，如管道口徑較大時，長度在900mm以上，管道鋪設一般選用頂管法進行施工，當管道口徑較小時，長度在900mm以下時，管道鋪設一般選用導向鉆進法或微型隧道施工方式等。

3.2水平定向鉆進施工

作為技術新型施工技術，供水管道施工給水管道施工中選用水平定向鉆進施工方式，可以降低管道的維修費用，并能大大縮短工程施工工期?，F階段，在供水管道施工給水管道非開挖施工中，水平定向鉆進施工技術具有較高的施工效率及較低的成本投入。在供水管道施工給水管道管徑700mm以下時，主要選用這種方式，管線以直線與曲線為主，選用的管材一般為PE、PVC，這種管道施工主要應用于粘性地質工程中。選用水平定向鉆進施工技術進行市政道路給水管道施工，主要分為以下兩個環節：①嚴格遵循設計規定，對鉆孔位置進行確定，并進行導向孔施工；②擴張導向孔施工，沿著導向孔將管材向導向孔內拖入，并實現給水管線穿越作業。

3.3導向孔、預擴孔施工

在鉆機就位前，必須檢查管線穿越情況，如路徑等，確保整個管線穿越過程中沒有障礙物或其他管線。在施工過程中，應防止損壞其他管線。施工單位應按照給水管道施工的具體情況，進行鉆機鉆頭的合理選擇，隨后通過泥漿泵進行鉆孔施工。當一根鉆桿沒有完成時，必須測量鉆頭的具體位置，保證鉆頭方向及位置的準確性，并確保與導向孔曲線設計規定相符合。一般情況下，導向孔施工中成孔直徑與回拖管線直徑相比都要小出許多，為達到比回拖管線直徑大的效果，可以選用擴孔器進行施工，直至導向孔直徑符合設計規定，停止擴孔施工。預擴孔施工主要應用于給水管道直徑在200mm以下的市政管道工程，在這個施工階段，必須遵循施工現場的具體情況，設定預擴孔的直徑。

3.4回拖管線施工

在進行回拖管線的施工之前，施工人員要做好擴孔工具和管線之間的連接工作，確保將其連接好以后，才能進行管線的回拖施工。管線在回拖的工程中，并不是旋轉的，擴孔中都充滿了泥漿，因此，管線在回拖的過程中，處于懸浮的狀態，減少了回拖過程中產生的阻力，保護了管線的防腐層。

3.5管線修復

在城市地下給水管道施工中，管道修復具有至關重要的作用。當管道存在損壞現象時，可選用局部修復、獨立管段修復或全管道整體修復等多種方式。目前我國非開挖技術并不成熟，因多種因素，如設備、技術等的制約，在市政道路給水管道修復中往往選用國外的先進技術，如爆管法、內襯法、纏繞法等。

（1）爆管法也被叫做碎管法或脹管法，是利用爆管工具從進口坑向舊管道口進入，在動力作用下對舊管產生擠壓力量，并將其壓碎，隨后利用擴孔器想舊管附近土層內擠入舊管碎片，并對相同口徑或更大口徑的管道進行牽引，進而實現以舊換新的作用。

（2）纏繞法主要適用于污水管道的修復。通過PVC或HDPE制作的帶T型筋或邊緣公母扣的板帶，選用在井內安裝的制管機把板帶卷成螺旋形圓管向管內送入，隨后進行穩定并進行密封，選用的材料為硅膠。完成管道制作后，應將水泥漿灌入螺旋管與混凝土母管之間的位置。

4　供水管道非開挖施工的注意事項

①施工方式及機械設備選擇是否合理是非開挖地下管道施工能否成功的關鍵。在選擇管道施工方式及機械中，應嚴格遵循施工現場的地質情況、水文條件等，確定管道埋深、管徑等。如選用擠壓沖擊掘進的方式進行軟基粘土地質施工，選用水沖式頂管機進行砂質粉土地質施工。由此可見，施工方式與機械設備選擇對工程施工質量具有決定性的作用。②選用水平導向鉆進施工方式，可進行鋼管、PVC管、PE管等剛性連接管道的鋪設，施工前必須在地面上連接待鋪管道，曲線段應選用1度的借轉角度，一次鉆進長度最高為800m，導向定位系統可以對30m的深度進行準確測量。水平導向鉆進施工方式，可以對地層復雜情況進行靈活處理。

5　結束語

綜上所述，隨著社會經濟發展速度的不斷提升，居民生活水平也得到了提高，為此，對供水管道施工質量也愈加關注。在供水管道的施工過程中為降低對交通、建筑物等多方面的影響，往往選用非開挖技術進行施工，在施工過程中必須對其優點進行分析，在提高施工技術水平的同時，必須規范施工工藝，只有這樣才能提升市政給水管道施工的整體質量。

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TU991.05

A

1673-0038（2015）38-0241-02

2015-8-26

張仲宇（1983-），男，助理工程師，大學本科，主要從事給排水工作。