探索非開挖技術在市政給水管道施工中的應用

李燕飛

（南通市水務有限公司，江蘇南通 226001）

0 引言

之前，我國的城市水管建設采用挖掘修復模式，需要投入大量的人力與物力，長時間的修復工作，阻礙了交通的運輸，影響人們的正常生活需求。近年來，我國在市政給水管道施工中引進非開挖技術，提高管道替換的工作效率，維護了城市的基礎設施建設，推動其高速發展。

1 非開挖技術在市政給水管道施工的基本原理

非開挖技術是指采用挖掘設備和相應的科技手段，采用定向或者導向的鉆孔模式，在地表開一個較小的口，進行鋪設、更換或者修復地下的城市管道。它在1970 年左右被發明，90 年代被引入中國。這項技術可以廣泛應用于供水、排水、輸電、燃煤氣、網絡等行業的管道建設中去。非開挖技術由導向鉆進鋪管技術、遁地穿梭矛鋪管技術、頂管掘進機鋪設技術、頂管鋪管技術這四部分組成。這項技術在我國得到了廣泛應用，解決了傳統挖掘技術的弊端，具有廣闊的發展前景。

2 非開挖技術的優點

在不挖開地表或者少挖開地表的模式下，對低下的管道進行鋪設、修復和檢查，為城市的管道問題提供解決方向。采用非開挖技術，標志著城市基礎設施建設的日趨成熟，提高了現代化程度的，加速城市文化的傳播。非開挖技術有如下優點：①它能夠不破壞原有的建筑結構，穿越公路、土地、高樓大廈，進行建筑工作，提高了施工的安全性，減輕工作人員的工作壓力，減少對建筑的破壞，減少城市發展的成本支出；②因為沒有大面積的開挖土地，所以不會破壞原有的土層結構，避免土層松動壓迫管道的現象，延長使用壽命，提高資源的利用率；③避免對周圍住戶的影響，減少對交通的阻礙。例如，在之間的市政給水管道施工中出現需要通過居民的房子的情況，這時因為工程的必要性，不得不對房屋進行拆除，嚴重侵擾了居民的生活。但是采用非開挖技術就可以克服這個問題，只需要開一個小口，就可以完成管道的鋪設。減少實際的支出，一定程度上提高過程的質量。

3 市政工程給水管道非開挖施工的注意事項

水管道非開挖施工技術在我國市政工程建設中的使用規模越來越大，形式也逐漸轉向煩瑣化，朝著多樣性的方向不斷進步。政府應該加強對它的重視度，施工單位應該加強對技術的把控，按照施工的流程一步步的推進，保障工程的質量，維護城市的有序發展。①加強對施工方法及設備的選擇。應該結合施工現場水質情況、地理條件選取合適的設備，放置適宜長度以及口徑的管道。當需要進行擠壓掘進的施工方式時，應該采用軟基黏土的施工模式，當需要進行水沖式頂管的施工方式時，應該采用砂質粉土的施工模式；②選者合適的水平導向鉆。再進水平導向鉆施工時，可以用pvc 管或者鋼管作為鋪設的管道。做好準備工作，提前連接好需要鋪設的管道，保持1°左右的鉆進角度進行施工。采用這種模式，可以高效應處理地下的土層問題；③施工結束后做好驗收工作。施工設備應該由專人進行管理，每次施工結束后，要對設備運行的情況進行考核。成立專門的管理小組，記錄別的使用時間、使用人員以及檢修情況，及時的獲知它的工作性能。通過建立健全的設備管理體系，不僅能夠對生產風險進行全方位把控，還能夠及時發現風險，防止事態的進一步惡化。同時，專業的挖掘設備只能由擁有專業資格證的技術人員進行操作，從根本上避免對設備的傷害。

4 在市政給水管道施工中非開挖技術的應用

4.1 管道鋪設

結合市政給水管道施工的具體施工要求，測量輸送管的直徑和長度，制定對應的管道鋪設方式，提高水管的使用效能。當需要鋪設的管道口徑過大時，應該采用頂管法進行建設。它采用泥水平衡的操作方法，適用于大管徑超長度的施工要求。頂管法的施工效率較高，且對周圍環境的污染較小，能夠快速進行施工。它采用導向探測儀、導向鉆機、液壓機等設備進行水管鋪設，定向精準，可以在各種質地的土層中發揮作用[1]。當需要鋪設的管道口徑過小時，應該采用導向鉆進法進行建設。它采用頂拉法和拉管法，利用遁地穿梭矛技術，進行管道鋪設?？梢暂p松地控制鉆孔的方向，減少施工中不必要的設備，能夠高效準確地進行施工。導向鉆進法的施工時間較短，沖擊力較大，保證工程的完成效果。要結合周圍的環境與管道的各種要素，采用規范的施工模式，進行市政給水管道鋪設工作。

4.2 水平定向鉆進施工

水平定向鉆進施工在目前的市政給水管道施工中的比重越來越大，起到重要的作用。它從全局出發系統化的對施工的支出進行掌控，在確保管道鋪設質量的前提下，減少工程的時間，提高水管建設的效率，提高施工的水平。2017 年江蘇省在鋪設水管道時，沒有大規模的開挖路面，無施工噪音，“靜悄悄”地完成了跨橋水管道鋪施工。采用先進的非開挖水平定向鉆進施工技術，采用不同的的鉆頭多次進行工作，在地上打出一個小洞，之后采用吊鉤將一個個焊接好的水管從大橋的這邊運送到對岸，所有的工序都在地下完成，沒有破壞周圍的環境結構。在建設的過程中大橋可以正常使用，沒有造成交通壓力。水平定向鉆進施工可以對位置進行進準把控，提高施工的嚴謹性，避免多次返工的現象，為城市的供水系統增加技術保障。

4.3 托管施工技術

①結合設計要求與施工的圖紙，安排鉆機場地控制線和設備安放線，確保鉆機中心線、施工進入點、挖掘點在同一直線上；②進場道路及場面的平整。計算基坑挖掘的面積，修墊鉆機場的地面使其平整；③以現場分段管道的長度為參考，使用直線預制的模式，減少與交叉道路的接觸；④挖制地錨坑。它的周圍用石磚堆砌好，設立好對應的錨桿后，用混凝土澆筑技術填補好兩者間的縫隙。在地錨的前端置入一根鋼管，鋼管與地表的距離為0.5m左右。同時應該焊牢地錨與鋼管之間的槽鋼處。

4.4 導向孔施工

導向孔施工的一般步驟為：①結合地質情況選擇合適的探頭，然后將探頭放置于對應的操作盒內；②把安裝好的導向鉆頭連接到對應的鉆桿上，接下來進行實驗，看鉆頭的發射裝置是否能夠有效運轉；③啟動鉆頭進行工作，考查實際的工作情況；④結合市政給水管道施工設計圖進行運作；⑤做好收尾工作，完場導向孔的施工。值得注意的是，在施工前應該檢查水管在地下的穿越情況，看在施工的過程中會不會出現障礙物的阻隔，會不會對其他的功能性管道造成影響。如果存在類似情況應該盡早做出調整，保障水管鋪設的安全性。在鉆孔時，應該結合城市建筑行業的基本要求，把施工的噪音降到最低，同時要保證導向孔的曲線設計符合施工的需求。

4.5 預擴孔施工

預擴孔技術在市政給水管道施工中，主要應用于直徑在200mm 以下管道的鋪設工作。在鋪設時應該結合地區的用水情況，合理設置擴孔的直徑，提高水管工程的施工效果[2]。例如，在進行完導向孔施工后，要把這個孔位擴大到一定的直徑便于輸入水管，如需安裝200mm 的管道，那么孔位必須擴大到270mm或者更大。每次擴孔的直徑應該保持在120～170mm 左右，如果地層的硬度較強，需要適當增加擴孔的頻率。首先，在進行擴孔施工時，要根據土地的硬度選擇對應的鉆頭，因為在施工中易發生偏離的現象，應該加強對設備的控制，保證擴孔器與孔位的同心度。其次，擴孔施工中加強對孔位的維護，在多次回拉鉆孔器的時候會攜帶出大量的泥漿，對原有的孔位造成破壞。需要根據鉆孔效果，適當調整擴孔的力度。

4.6 回拖管線施工

在完成預擴孔工作和管線連接工作后，就可以采取回拖管線施工。在進行擴孔施工時，產生大量的泥漿，這樣有利于回拖管線工作的推進。水管在地下懸浮于泥漿上，降低水管運輸的效果，減少摩擦帶來的傷害。

4.7 管線修復

管線修復在市政給水管道施工中起到決定性作用。要結合管道的破損情況，采取對應的解決措施?？梢圆捎镁植抗艿佬迯?、獨立選取管道修復、整體管道修復的模式。主要的修復措施有三種即爆管法、纏繞法、內襯法。爆管法是采用擠壓的模式，替換破損的管道。纏繞法是通過制管機把維修材料送入到水管內，采用螺旋推入的模式填補破損位置。內襯法是通過送入新的軟管形成新的內壁，填補水管的裂縫。2020 年初，某水務公司采用非開挖技術對管道進行養護工作。這種新技術就如同做一個“小手術”，不需要“開膛破肚”，只是劃一個“小口”就能使水管“痊愈”。當時修復的是城市外環附近的一條水管。首先施工人員運用儀器精準定位破損管道的位置。接著，利用細繩把一條軟管送入需要維修的水管內，當到達指定位置后，向里面打氣使軟管充滿整個水管。然后，軟管緊貼水管變成一層防護膜，填補破損的位置。60min 后防護膜固化，水管維修工作順利完成。

5 結論

綜上所述，我國的城市化水平不斷提高，人們對生活品質的要求越來越高。城市應該加強非開挖技術在市政給水管道施工中的應用，減少施工時對交通和商業的影響。同時，應該嚴格把控施工的各個環節，提高水管工程的效率，保證城市供水管道的有序運行。