非開挖拉管技術在市政排水施工中的應用

王沁

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410000）

城市化進程越來越快，城市建設越來越完善，這要求城市的基礎建設也要跟上經(jīng)濟發(fā)展的步伐。作為重要的基礎設施之一，給排水工程的作用不言而喻，尤其是在市政排水工程施工中，采用合理的現(xiàn)代化施工技術十分重要。對于市政排水管道的新建、改建以及擴建等工程而言，傳統(tǒng)的開挖施工會對城市周邊環(huán)境帶來嚴重的影響，因此非開挖拉管技術的優(yōu)勢顯而易見。如圖1所示，非開挖拉管技術施工現(xiàn)場。

圖1 非開挖拉管技術施工現(xiàn)場

1 施工前的調查工作

任何工程施工之前，都要把握好施工環(huán)境周圍的情況，進行全面的調查工作，市政排水施工也不例外。調查時，應當事先查明拉管施工區(qū)域范圍內的地面和地下的情況，在充分了解拉管施工現(xiàn)場周圍的具體施工情況后，才可以據(jù)此設計管線的排布以及進出洞口的位置。調查工作一般分為3 部分，首先是進行地下既有管線的探查，通過專業(yè)的儀器設備保證管路施工不會對現(xiàn)有的管線造成影響。第二是地質情況的探查，通過調查土層的性質和地下設施，避免施工造成問題。第三是地表情況的探查，確保施工現(xiàn)場周圍可以保證施工中的導航設備能夠有效使用。

2 拉管施工技術在市政排水施工中的應用

2.1 合理設計導向孔軌跡

拉管施工技術中采用的擴孔拉管，其導向孔沿著管的母線。在市政排水管道中，重力管具有對導向孔更高的要求，如果控制不好施工時的深度和坡度，會造成導管無法正常使用，因此需要對施工中的導向孔進行合理的設計，根據(jù)施工現(xiàn)場周邊情況進行具體的施工設計，保證管線鉆進沿著最小的入土角度。工作井間的距離也要保證在100～200m 之間。如圖2 所示，非開挖拉管技術施工時的工作坑設計圖。

圖2 工作坑設計

2.2 管材的選用

在市政排水工程的非開挖拉管施工中，管材的選擇對施工的質量有著重要影響。目前應用較廣的是HDPE管，這種管材具有較高的韌性和抗拉能力，同時也具有一定的抗刮碰能力，最為重要的是，由于管材連接時采用熱熔對接的方法，而這種管材具有很好的熱熔密封特點，連接處的強度可以得到很好的保證。這種管材還具有很好的變形能力，可以根據(jù)不同的施工情況，適應各種管道的走向，保證施工的順利進行。此外這種管材對于裂紋的發(fā)展具有很好的抵抗能力，可以保證在使用壽命期間，不會發(fā)展為管道開裂等嚴重的事故。

2.3 計算回拉力

拉力的設計在市政排水工程的非開挖拉管技術施工中，對鉆機的選擇具有重要的指導意義，進行回拉力設計時，可以根據(jù)相關的技術規(guī)程或行業(yè)設計規(guī)范來進行。回拉力計算公式見下式所示。

其中，F(xiàn)拉是拉力（kN）， f 是摩擦系數(shù)，L 是穿越長度（m），D 是生產(chǎn)管直徑（m），γ泥是泥漿密度（kg/m3），1δ 代表生產(chǎn)管厚度（m），K粘是粘滯系數(shù)。

2.4 泥漿的配制

泥漿在非開挖拉管技術施工中起到護壁和潤滑的作用，隨著施工技術的不斷進步，目前較多的采用的是聚合物加強性泥漿，這種泥漿由優(yōu)質的膨潤土泥漿和一定量的聚合物混合而成，配制過程中要嚴格控制膨潤土和添加劑的比例，這樣才能將其用于拉管的拖拉之中。良好的泥漿可以起到很好的潤滑作用，從而保證施工的順利進行。

2.5 導向孔的施工

導向管可以保證拉管施工中的定位精度，在進行施工時，要嚴格按照定位軸線來進行，將鉆機按照預定的方向水平推進，利用各類的導向裝置，如控向儀等，對鉆進方向加以控制。在進行鉆進時，速度的控制十分重要，注意速度不可以過快，只有到了平直段才可以進行輕壓快轉的鉆進方式，保證鉆進的穩(wěn)定性，確保鉆機方向的正確性。此外在鉆機的過程中，要根據(jù)地層的變化及時調整鉆進的參數(shù)。最為重要的是監(jiān)測施工中的各類異常情況，及時針對各類異常情況，采取相關的有效措施，嚴重時要立即停止施工，查明問題原因后，重新開始施工。

2.6 擴孔

在導向孔完成后，便要進行回擴工作，具體操作是將起始桿和導向鉆頭利用回擴鉆頭進行替換，再進行回擴工作。回擴時，需要密切注意泥漿的質量，通過及時檢查泥漿的各項工作性能，及時調整泥漿的參數(shù)。回擴過程中，需要保證排渣工作的順利進行，就要根據(jù)鉆機中的土層性質，及時調整回擴鉆孔的速度。擴孔中可以通過多次擴孔保證擴孔的質量，通常將擠擴式鉆頭作為最后一次擴孔工作中使用。擴孔中如果發(fā)現(xiàn)回拖力和回擴扭矩仍然較大，就要增加回擴次數(shù)。

2.7 回拖管材

對于非開挖拉管技術中常用的HDPE 管材而言，由于管材拼合采用電熱熔的方法，因此在回拖之前，要求嚴格控制電熱熔的焊接質量，同時要在焊接冷卻之后才能進行管材的回拖。回拖過程中，必須密切注意鉆孔內部的情況，保證回拖過程的平穩(wěn)進行，通常要求在回拖中，對管材盡量一次拖拉到位，防止出現(xiàn)中途停頓，這樣可以大大降低阻力。

3 拉管工藝的控制分析

3.1 管線軌跡的設計

拉管技術在施工中，有著明顯與其它管線不同的特點，這主要是由于市政工程排水管道中的重力流現(xiàn)象明顯，對施工參數(shù)，如坡度和標高等要求高。因此在市政排水工程中，應用非開挖拉管技術就要嚴格注意施工中的誤差控制工作。進行誤差控制，通常在以下幾方面加以注意，首先是設計階段對施工中的可行性進行充分的分析，其次要在工作坑的設計中，充分考慮鉆機角度和標高的控制，另外還要保證測量工作的及時性和準確性，保證測量工作不受干擾。

3.2 成孔質量的控制

成孔質量對于市政工程中的非開挖拉管技術的應用有著重要影響，由于這類工程中的管道不同于其它管線，如直線段也具有一定的坡度等，因此就要嚴格控制出入土位置的開挖，保證出入土點位置和角度的準確性。此外，還要確保管線在施工中沿著既定的方向，保證管線的順直和坡度要求。

4 結語

社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，帶來城市建設中對市政工程施工質量的要求越來越高。當前在市政地下管線的建設與施工中，非開挖拉管技術已經(jīng)逐漸得到越來越廣泛的應用，非開挖拉管技術以其獨特的優(yōu)點，在市政排水工程中起到了加快工期，降低對周邊環(huán)境影響的效果。未來非開挖拉管技術將會得到進一步的發(fā)展，提高拉管技術的應用，為我國市政工程建設提供更為有效的施工手段。