探討城市道路給排水非開挖施工的關鍵技術

趙亮

摘要：隨著我國經濟建設水平的不斷發展，給城市道路給排水施工技術水平也提出了更高要求，在其施工過程中，不但要保證給排水工程的施工質量、人員安全，同時也應減小施工對道路交通，環境保護的影響。因此，不破壞地表的非開挖技術應運而生，并且得到了廣泛的應用。

關鍵詞：道路工程；給排水；非開挖施工；關鍵技術

城市道路給排水管道非開挖施工受到多種因素的影響，施工工藝比較復雜，為保證給排水管道施工質量，有效的提高城市給排水系統的運行水平，在進行給排水管道的施工中往往會綜合考慮各種因素，采取有效的措施對給排水系統自身的穩定性和安全性予以嚴格的控制。

1非開挖施工技術的概念及發展進程

非開挖施工技術是指利用少開挖或不開挖的方法對地下管線進行鋪設、維修或更換、探測的一門施工技術，目前廣泛用于穿越公路、鐵路、建筑物、河流、湖泊以及文物保護區、農作物和植被保護區等。常規開挖管線安裝施工工藝難度小，易于掌握，但是常規的開挖施工存在著不容忽視的缺陷，如破壞原有的道路，造成交通擁堵，環境污染，同時機械設備和管線占用城市道路時間長，路面恢復慢，路面破壞后無法恢復原貌，而非開挖施工解決了常規開挖施工對居民正常生活的干擾和對交通、環境、鄰近建筑物基礎的破壞及不良影響。

2道路給排水非開挖施工技術的關鍵

2.1施工準備和施工方法的選擇

施工能否順利進行，質量能否達到規范要求，管道的壽命能否滿足設計要求，這些都取決于施工方法的正確選用，正確、合理的選用施工方法是施工能夠順利進行的前提條件。如何選取施工方法是我們必須解決的問題，施工方法的選擇主要依據現場施工條件以及管道的類型，管道的用途等，其中現場施工條件包括現場地質、水文、現有地下管線、鄰近建筑物等。根據現場施工條件選用最合適的施工方法，并編制相應施工作業指導書，安排施工人員熟悉該施工方法的工藝流程，掌握施工過程中的重點、難點以及控制要點。因此施工準備及施工方法的選擇是非開挖施工的必要前提，不僅能很大程度上優化給排水管道施工方法，而且可以在很大程度上減小施工風險，降低施工成本。

2.2夯管法

夯管法是利用低頻、大沖擊力的氣動夯管錘將管道直接錘到地層中，夯管錘安裝時由專業技術人員負責錘的安裝并調節好錘與管道的垂直度，盡量排除因夯管錘的沖擊導致鋼管中線偏移，夯管施工時采用經緯儀和水準儀控制進管的方位、高程和角度，保證夯進精度，夯管錘的沖擊力直接作用在鋼管的后端，通過鋼管傳遞到前端的管靴上切削土體，并克服土層與管道之間的摩擦力使鋼管不斷進入地層，根據土質及夯管阻力，適時調整錘擊力度，隨著鋼管的前進，被削切的土芯進入鋼管內，在第一節鋼管夯人地層后，后一節鋼管與其焊接在一起，待鋼管全部夯人后，要把管內泥土取出，通常采用壓力吹掃、高壓射水、人工清理等方法將鋼管內清理干凈。夯管法的優點：夯管法要比水平導向鉆進法對場地的要求更低，只要有地方能下去管線就可以進行施工，施工方法比較簡單，且不會使土層發生沉降，但是夯管法也有缺點：它對管材有很高的要求，且壁厚應滿足一定要求，施工的線路也比較短，不能對土層中存在較大的障礙物進行抵抗，和其他施工方法相比還有較大的噪音。

2.3水平導向鉆進法

水平導向鉆進法是將導向技術以及鉆探技術有效結合在一起，在非開挖施工中應用的比較多。在水平導向鉆進施工前，可以先設置一個工作井，如果沒有條件設置工作井也可以進行施工，主要的施工過程包括導向鉆進、孔道擴充以及回拉管線等。在施工前要對施工現場進行勘查，依據現場的實際情況和設計方案將管道線路規劃好，然后在施工機械都安裝好之后，根據事先劃定好的施工位置和標高開始鉆進工作，在這個過程中要使用導向器去測量導向位置和相關數據，并且要注意障礙物和其保持一定的距離。在鉆進到達施工的終點之后，要換裝回程使用的擴孔器，根據管道的實際尺寸來選擇擴孔器的規格和尺寸，在這一過程中，要在擴孔器的頭部連接上需要鋪設的管道，在回程擴孔作業完成的時候，管道鋪設作業也就同時完成。要想使鉆孔孔道更加穩定且沒有坍塌的情況出現，可以在擴孔的時候注入泥漿，這樣可以減小孔道和管道之間的摩擦阻力，有助于管道鋪設順利進行。

2.4頂管法

頂管施工是現階段非開挖施工中應用最為廣泛的一種，其工作原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等的推力，把工具管掘進機從工作井內穿過土層一直推到接收井內吊起。頂管施工需要設置工作井，管道埋設深度較淺時可采用先開挖后制作的方法進行工作井施工，埋設深度較深時可以采用沉井法進行工作井施工，工作井應具有一定的強度，工作井與土層之間的間隙應回填密實，在工作井中需要設置后靠背，后靠背主要由鋼板或鋼筋混凝土等材料制作完成，后靠背應具有足夠的性能，根據現場情況對后靠背的強度、穩定性進行驗算，保證其滿足施工要求。在頂管過程中，要充分考慮可能遇到的障礙，如孤石等，導致管道無法通過障礙而廢棄，特別是小直徑管道掌子面無法挖土時更容易出現這種情況，所以在頂管施工前，一定要弄清楚頂管處的地質情況，對遇到障礙時要有切實可行的處理方案，管道采用直線鋪設的方式，管徑不宜小于0.7m，管材主要以鋼筋混凝土管為主。頂管施工技術的優勢在于能夠很好的適應不同的施工環境，具有較小的工作量，管徑具有較好的適應性，且這種施工技術的應用能夠有效提高施工效率，并且不會存在較大的風險，然而頂管施工技術也存在一定的缺陷，比如對工作井深提出了很高的要求，需要較大的管線曲率。

綜上所述，在現代城市建設過程中，城市給排水工程采用非開挖施工技術是十分可行的，且具有很大的應用優勢，尤其在一些不便于開挖的地段，更應該采取非開挖方式進行施工。但是施工人員必須要嚴格遵守施工要求，做好施工前的勘查準備工作，加強施工現場管理，確保施工工藝科學合理，保證給排水非開挖施工的順利進行。