探討非開挖技術在城市給排水管道施工中的應用

許佳

摘要：給排水管道開挖修復的模式隨著城市建設的發展對城市的正常交通、城市環境的維護和城市商業運行造成負面的影響，非開挖方法的供水設施施工是十分重要的。

關鍵字：非開挖技術 城市給排水 管道施工

中圖分類號： TL353 文獻標識碼： A

非開挖技術是在傳統的施工技術的負面影響危及城市化發展的其他因素時產生的。總所周知，一項偉大的市政工程需要花費巨大的人力、物力以及財力，而市政工程的大部分資金來自于城市家庭及個體，為了提高城市建設效益，需要以最少的資源投入，獲得最大的社會效益以及經濟效益。傳統的施工技術主要是挖、填，用各種工具把施工現場圍起來，嚴重制約著交通的暢通以及環境的整潔，甚至還可能對施工附近的居民正常生活帶來負面問題。那么與傳統的開挖技術相對應的就是非開挖技術，這是社會發展的成果，也是形勢發展的需要。對于非開挖技術，它廣泛運用于鐵路、河流、公路以及其他不能開挖的地段。

一、非開挖技術在城市給排水管道施工中的實際應用

1、水平定向鉆施工技術在給排水管道施工的應用

在水平定向施工中，需要設置導向孔。所謂導向孔指的是在給水管道施工的水平向結合預先計算出的合適角度鉆進的孔。導向孔隨著管道的走向，通常由斜線段+弧線組成。對該導向孔進行方向調整的裝置是安裝在管道施工鉆頭后控制器單元。在完成導向孔的功能之后，引入預擴孔，其功能是擴大由導向孔完成的孔洞至施工所需的直徑大小，為下一步安裝管道打下基礎。一般而言，在管道孔洞鉆機的對面目的地配置擴孔器，將其安裝于鉆桿，再使鉆機旋轉，使其拖回到導向孔之中，從而實現孔徑擴充的功能，在擴充過程中應密切關注土層情況，并以大量的泥水混合物注進鉆孔之中，從而使鉆孔不發生塌方事故，同時把鉆機挖掘出的土石等碎屑運至地面上。在預擴工序完工之后，便可將給水管道納入到鉆出的孔洞之中。將鉆桿配置在擴孔器的一頭，鉆桿的另外一頭則以接口與給水管道相連接。使用旋轉接口的目的是固定給水管道，使其不隨擴孔器的旋轉而移位，從而高效被納入所鉆的孔洞之中。管道的回拖是鉆機進行的，在回拖時，為了避免泥土塌陷，應注入大量泥漿以平衡壓力差。

2、頂管施工技術在給排水管道施工中的應用

給水管道的頂管施工指的是通過頂進的力量實現管道的鋪設。施工時以主頂油缸連同中繼油缸共同組成巨大的頂力，將掘進機從給水管道坑穿透土石層，頂至目的地點再吊起來。頂管施工掘進的同時，將需要敷設的給水管道裝配于掘進機之后，實現管道的部署。頂管施工技術中，應用最多的當屬泥水平衡頂進方式。首先將工作井封門去除，此時則使掘進機的機頭頂進，當掘進機深入三米左右，開始注入大量泥漿以平衡壓力差，以維持內外的平衡。為使掘進機獲得一定的抵抗力矩，在機頭刀盤轉動時應控制掘進速度不要太高，以免機頭發生旋轉，同時對機頭實時的傾角進行觀測，并用千斤頂矯正其傾角，當掘進機頭深入二米之后，漸漸升高掘進速率使機頭入土，同時防止內外壓力差以及跑漿現象的發生。

二、非開挖技術在排水工程中的應用

排水工程屬于市政工程中的一部分工程項目。隨著近幾年我國經濟的飛速發展，人們生活水平的提高，需要更多的水資源供應，同時大量增加的人口也伴隨著更多的污水排放，因此對排水工程的建設被提上市政管理議事日程，并且發揮著越來越重要的作用。基于傳統施工技術的不足以及非開挖技術的先進性和優越性，非開挖技術將成為我國市政建設提供保障。對于上述提到的各種類所采用的方法，并非在排水工程中都能使用，下面將重點分析對排水工程適用的關鍵技術。

1、對排水工程中管道鋪設的關鍵技術及運用

非開挖技術在排水管道鋪設中的技術方法大體上有三種。首先是頂管法，這是一種最早在排水工程中使用的方法。頂管法的形式包括土壓平衡式或敞開式，具體應用是，先在施工現場挖一些小基坑，把這些小基坑當做是某一段頂管的工作井，然后在工作井的側壁上鉆些圓孔，將這些圓孔作為預制管線的進口或者出口。其次是微型隧道鋪管法，這是比頂管法先進的技術。這種方法對施工流程和操作水平的要求都比較高而且追求準確率。這種方法使用于對鋪設精度要求高的非進人管道工程中。適用范圍比較廣，包括軟巖、硬巖以及水下。但是缺點往往也會顯而易見的，這種方法的系統設置比較復雜，施工的成本也比較高。

夾在上述兩者中間的非開挖施工方法是導向鉆進鋪管技術，從字面意義可以想象，它是先在地表鉆出一個導孔，需注意的是，導孔應當根據設計軌道來鉆出，根據鉆機的工作原理以及地面環境等因素，在適當的擴孔后再拉管，最終鋪設了地下管線。

2、對排水工程中舊管道更換的關鍵技術及運用

爆管和吃管是排水工程中常見的舊管道更換方法。爆管法的工作原理是，首先將爆管工具插入舊管管口，利用爆管工具所產生的動力把舊管擠碎，然后對這些擠碎的碎片進行清理，用擴孔管直接就近轉移碎片，移入土層中，最后用其他新管來代替舊管。吃管是采用隧道挖掘機，將土層里舊管碾碎，然后挖出差不多直徑的孔，將新管鋪設進去。這兩種方法各自存在利弊，爆管法不會造成環境污染以及交通堵塞，但是如果新的地下管線很淺的話，就有可能出現地表凸起的現象，造成地面的不平坦。吃管法避免了爆管法的缺陷，但是需要較大的工作空間，對道路交通暢通造成困難。

3、對排水工程中管道修復的關鍵技術及運用

對排水工程的管道修復可以采用兩種方法，一是點狀的修復。二是整體性的修復。兩種方法適用的條件不同。例如點狀修復需要是在剛破壞時，地下管線的整體結構仍然完好，只是在接口處出現漏洞。接口出現漏洞就可以采用接口嵌補法，在剔除裂縫之后，用速干水泥縫補。另外一種方法是在管線外圍的土層和管道接口之間注入砂漿，目的是加固管道周邊的土層。除此之后，還有一種方法施工速度快而且穩定性也比較高，即在接口處安裝止水的套環。整體修復技術是相對于點狀修復而言的，適用于出現兩個井管段需修復的情形。采用的具體方法是襯管法和涂層法。襯管法的具體方法之一是翻轉法，它是將樹脂材料通過水和空氣壓力完成翻轉，然后輸入到管道內，貼在管道內壁上，著手加熱，從而使樹脂采用固定在內壁上。這種方法的程序相對比較多，對技術的要求高一些，另外一種方法相對比較簡便，也就是借用卷揚機的拉力，把水泥砂漿和樹脂材料一一地噴涂在管道內壁上，形成加固層。

4、排水工程中非開挖技術的提高

鑒于非開挖技術的巨大作用與廣泛運用，我們應當注重非開挖技術在排水工程中可能暴露的弊端，從源頭抓起，克服困難。對此筆者認為，首先應當加強培訓，排水工程是一項巨大的市政工程，需要專業的培訓，減少成本和工作量，培訓的對象不僅包括施工人員，也包括監理人員以及管理和設計人員，這些工作人員之間有著千絲萬縷的聯系；其次，應當有個統一的標準來規范施工人員的行為，以得到更高的準確率和安全性；再次，我們應當大力宣傳非開挖技術，特別是那些比較關鍵的具體技術方法，經驗共享，推廣技術，尤其是道路修復技術。最后是加快建立評價反饋系統，及時進行非開挖技術在具體運用中的檢查，得出差距并進行反饋、處理與總結。

非開挖技術的出現使歷史發展的必然結果，是現代化建設的前提。城市化進程需要進行大規模的城市規劃，大量的工程百廢待興，此技術是城市市政施工的主要方法，不僅在公路和鐵路上頻繁使用，而且在古跡保護去、植被保護去、鬧市區等特殊領域也被逐漸借鑒。非開挖技術用于城市排水工程中能夠確保城市基礎設施的有效利用和設施安全，將有助于提高城市管理水平和加快城市基礎設施建設。

參考文獻：

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