論給排水管網非開挖方式的維護與修復

辛東雄

【摘要】隨著我國城市化進程不斷加快，大規模的城市基礎設施建設和城市改造逐年增加，給排水管網的改造也是其中的重要內容。本文結合沈陽水務集團有限公司給排水管網非開挖方式的維護與修復實踐，對給水管道、污水管道、雨水管道的非開挖方式的維護與修復進行分析。

【關鍵詞】給排水工程 非開挖方式 管網改造

給排水工程的管道施工，一般都需要在進行開挖作業的基礎上，才能進行管道的布置施工，因為容易影響周圍的建筑、道路等，本文對非開挖拉管技術在給排水管道施工中的應用展開詳細研究，分別從現場放線、鉆孔、擴孔、回拖管道等角度，探討非開挖拉管技術應用的方法。通過文章的研究，基本明確了給排水工程非開挖施工的具體方法，但具體的施工細節，仍然需要結合實際工程條件，進行因地制宜的調整。

1排水管網管理與維護現狀

排水管道肩負著收集、輸送城市雨污水的重任。據統計，截至到2017年，我國已建成城市排水管線總長超過70萬km。地下排水管線已成為城市經濟發展和人民生活保障的生命線，具有舉足輕重的作用。但是，城市排水管網的老化和管理的落后嚴重制約了社會的發展。以沈陽為例，沈陽市地下水位很高，管道系統役齡較長。現有管道系統在管材、接口方式、施工工藝方面抗滲能力差。由于受管理體制、資金等影響，大部分城市管道病害往往在出現初期得不到發現和維護，等到發展出現重大事故時才做應急處理，這時已對國家財產造成巨大經濟損失。并且受技術手段的限制，對于眾多存在復雜問題的管道缺乏有效的維護辦法，非開挖修復等技術的應用為管網運行和管理中遇到難題的提供了解決方案，豐富了排水管網管理和維護手段，降低了由于管網出現問題造成的損失。

2管道修復舊管線中的應用

2.1原位固化法管道修復原位固化法（CIPP），俗稱翻轉法，其原理是在舊管線中制作一個新的管線。其主要優勢在于適用范圍廣。CIPP可以修復各種形狀，各種規格，各種用途的地下管線。其對環境友好，施工不影響交通，對人們的生活不會造成影響。該技術由英國于1971年研制成功，隨著其技術的不斷發展，現在已經成為了維護城市當中各種地下管線設施的首選方案。

2.2纏繞法管道修復纏繞法是一種使用螺旋方法將條帶制作成新的管道的方法，主要材料采用聚氯乙烯（PVC）或高密度聚乙烯（HDPE），條帶應具有鎖邊。施工時可采用制管機纏繞，也可以采用人工纏繞制作，制作完成后在間歇中注入水泥漿。該方法對酸堿腐蝕的抵抗能力較強，密封性能較好，現在多用于污水管的修復工程之中。

3給排水管網非開挖技術的應用

3.1水平導向鉆進法

該方法施工的主要過程由導向鉆進，孔道擴充，回拉管道等步驟組成。施工前應按設計及現場情況規劃好管道線路，施工機械安裝到位后按照預先確定的位置與標高進行鉆進，鉆進時采用導向儀器進行導向及數據測量，鉆進時與地下障礙物應保持一段距離。抵達目的地后換裝回程用擴孔器，擴孔器尺寸及規格由管道尺寸決定。同時可將需鋪設的管道連接在擴孔器頭部，回程擴孔時即可完成管道的鋪設工作。為保證鉆孔孔道面穩定，不坍塌，回程擴孔時同步注入泥漿。泥漿也可減小管道與孔道面的摩擦阻力，對整體管道的鋪設作業起到很大的作用。

3.2微型隧道法

盾構是一種特制的施工機械，它可以在地下進行管線，隧道的施工，其主要構成有三部分：前段切削設備，主要作用為挖掘土方，盾構前部有用來切削土方的刀盤，用來調整方向的小型千斤頂。其也可以作為保護罩保護內部設備、人員。中段支撐設備，主要作用為推動整個盾構設備的前進，其殼體內安裝有起到推動作用的液壓千斤頂。當前方土體切削完成時由其將切削設備向前推動。末端襯砌設備，主要作用為襯砌管片等預制砌塊。其在支撐設備將切削設備向前推進完成，千斤頂回縮后產生的空間中進行施工。主要由機械進行管片等預制塊的拼接。襯砌完成后可以作為千斤頂的后背進行下一個盾構施工循環的工作。

3.3頂管施工技術的方法頂管施工是現階段非開挖施工中應用最為廣泛的一種。其主要原理與盾構法類似，區別于盾構法的主要方面是其采用成品管材，同時將千斤頂等頂進設備移動到工程末端。頂管施工需要設置頂管使用的工作井，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，編制方案時應根據現場情況驗算后靠背強度、穩定性，保證其滿足施工要求。頂管法施工原先主要在污水管道施工中采用，但隨著技術的發展及其獨特的優勢被人們所接受，現在也廣泛的應用于其他地下管線施工之中。

3.4夯管法的應用

夯管法的對場地的要求比水平導向鉆進法更低，只需要有下管的場所即可。夯管法使用的機械設備主要由空壓機和夯錘組成，夯錘采用氣動，工作頻率低，沖擊力大。施工過程中，管道主要依靠沖擊力的作用來克服和土層的摩擦阻力。施工過程中，管道的方向，高程等數據通過經緯儀，水準儀等測量儀器進行控制，從而保證施工的精度。夯管法的優勢在于其施工方式簡便，施工主要通過錘擊提供動力，其施工時不需要后靠背進行支撐，不會造成土層沉降，施工迅速，工期短。但夯管法也存在很大的劣勢，主要在于其對管材要求較高，只能使用鋼制管道，每段施工線路長度較短，對土層中存在的大體積障礙物的抗干擾能力弱。施工時相比較于其他的非開挖施工技術來說其噪音污染較嚴重，城市中一般已較少采用。

4結束語

利用非開挖施工技術進行管網施工，由于不需要對地面進行開挖，這樣在施工過程不會對城市的交通帶來影響，同時不需要對地面建筑物和構筑物進行拆遷，也不會對地表植物和周圍環境帶來破壞，施工過程中不會受到氣候和環境的影響，不會產生建筑垃圾，具有省時、高效和安全的特點，工程造價較低，具有非常好的社會效益和經濟效益。

參考文獻：

[1]王守立.非開挖拉管技術在市政排水施工中的應用[J].中國給水排水，2017.

[2]莊鐘敏.非開挖技術在給水中的應用[J].中國城市經濟，2018.