市政給排水工程非開挖拉管施工技術探討

王慶

【摘 要】本文通過對工程實際案例，對非開挖拉管施工技術在市政給排水管道施工中的特點進行分析，并針對施工過程中的注意事項進行了重點措施應用探討，為廣大市政給排水施工人員提供參考。

【關鍵詞】市政給排水工程;非開挖;拉管施工技術

一、非開挖拉管施工技術的概念及發展進程

非開挖拉管施工技術，是指采用巖土鉆掘手段，在地表不挖槽的情況下，鋪設、修復和更換地下管線的施工技術。非開挖拉管技術可用來鋪設直徑40mm至2500mm的各種地下管線，這種施工技術被廣泛應用于市政給排水工程、石油天然氣管道、電力及通信管網等各類地下管線施工。由于其施工工藝對地面設施的破壞較小，可以穿越公路、河流、鐵路以及重要的建筑物等不宜進行挖掘施工的地區，是一種管線鋪設、修復、改造的新技術。該項技術與傳統的挖槽埋管法相比，具有施工精度高、施工周期短、投入成本低、不破壞環境、不影響交通等顯著優點。

而在市政工程領域，給排水工程的施工中，采用非開挖拉管技術進行施工，敷設大口徑的截污管引至污水廠治理的方案，投資最低、效果最佳，而且已經廣泛應用，積累了大量的實踐經驗。比如上海合流污水、蘇州河治理、北京清河污水干線等均采用了非開挖拉管施工技術。而在西安、廣州、杭州、福州、武漢等地都有機械化頂管施工的實例。在嘉興、海寧、桐鄉等地也都有采用較小的管徑Φ1500進行非開挖拉管市政給排水施工的成功案例。

二、非開挖拉管技術的分類及應用特點

隨著非開挖拉管施工技術的發展，大量現代化技術設備及手段已經充分運用到施工中，既增加了施工的精度，也突破了原有的技術屏障。特別是隨著導航定位精度的提高、施工設備能力的增強以及新型納米管材技術的研發，非開挖拉管施工技術已經由初期的單孔單管線、短距離細管道、單一鋼管鋪設發展到單孔多管線、長距離粗管道的各種管材的鋪設。

根據其工程實際情況采用不同的技術進行施工。其中鋪設新管線一般采用的施工技術有：推擠頂進鋪管法、微型隧道鋪管法、盾構法和頂管法、導向鉆進法鋪管法、定向鉆進鋪管法、氣動矛鋪管法、夯管錘鋪管法、螺旋鉆進鋪管法。而修復舊管線的施工技術一般有：滑動內插法、變形再生法、原位固化法、原位換管法、局部修復法。

主要非開挖拉管技術優劣勢比較

三、非開挖拉管施工技術措施要點

1、施工前做好前期調研以及施工準備工作

在給排水工程采用非開挖拉管施工技術實施之前，需要對施工場地周圍環境進行全面的前期調研，不僅要了解清楚管線通過區域的地質構造，還要掌握其地表和地下水分布情況。只有充分的了解地質情況，才能針對項目設計合理的管線穿線路徑以及進出洞口的位置。只有這樣才能既滿足給排水工程非開挖拉管施工的技術要求，也能保證對地上設施及附屬建筑物的影響降到最低。

前期調研及收資工作內容一般包括以下幾個方面：①探查管線施工區域的地下管網布置情況。在資料收集時，要特別注意非公開的地下管網的資料收集，比如國防通信光纜等，給排水工程的施工要求必須滿足相應的國防要求。②地質勘察，主要對預計施工管線路徑位置的地質情況進行勘察③地面建筑物及障礙物調查。

2、根據拉管施工技術要點安排合理的施工方案

在市政給排水工程施工中，由于其管道材料及使用情況的不同，必須根據其工程實際情況及拉管施工技術要點編制合理的施工方案。這其中包括導向孔軌跡設計、管材選用、水泥砂漿配置等。①由于排水管道的應用不同，在編制拉管施工方案時候，導向孔軌跡的設計的深度、坡度允許誤差均有較嚴格的要求。由于必須滿足非開挖的需要，因此管線設計要考慮通過區域路徑的地質實際情況，應選擇中性土層進行穿管，而對于軟性土層則應采取措施加固或者灌漿。在入土角度選擇上，要考慮施工實際情況既要滿足施工的基本條件，又要確保減少對上層建筑物基礎的影響。②回拉力的計算及定向鉆機的選擇需要根據工程建設標準《水平定向鉆進管線鋪設工程技術規程》進行校核。③根據設計文件的要求選用適用拉管技術的管材。④泥漿的配制應滿足施工要求，由優質膨潤土泥漿加少量聚合物制成，避免出現塌陷情況。

3、非開挖拉管施工技術要點

①嚴格軸線定位測量，并及時校正。在進行導向孔施工時，必須進行嚴格的軸線定位測量，使用定向鉆機水平鉆進。而在非開挖區域的地面應采取控向儀等導航設備對鉆頭的方向和深度進行控制，使導向孔嚴格按照設計的軸線形成鋪設中心線。②隨著鉆進工程的施工，隨時調整鉆進參數。由于地質勘探的情況并不一定可以保證100%的顯示地下巖層情況，因此在進行鉆孔施工時，鉆入段應該輕壓慢轉，而進入平直段后則采用輕壓快轉的方式，進而保證鉆具的導向性和穩定性。隨著鉆進深度和地質巖層的變化，在突破不同的巖層帶時，應當根據巖層情況適時調整鉆進參數，避免不同的巖層鉆進對設備造成損害。③密切監控施工過程，留意是否有地質突發情況，比如泥漿漏失、鉆壓突變等情況。類似于這類地質突發情況或者鉆探設備隱患故障等情況，一旦發現應當立即停止施工，并通報施工技術人員或者地質勘察工程師，查明突發情況的原因后并采取調整措施后，方能繼續進行施工。④在導向孔鉆進施工完成之后，需要對工作坑道的入土口、接受坑的出土口的作業面標高及方位進行核查，確保導向孔與設計軸線一致。⑤根據設計圖紙以及實際取點對導向孔軸線施工核查校驗確認完畢之后，將導向鉆頭換為回擴鉆頭，以導向孔為軸線進行施工回擴。在回擴過程中，應始終保持合適的泥漿量，并對泥漿的性能參數進行不定期檢測，根據巖層及土層情況調整泥漿性能指標。比如某些地區土層為粉淤質土，可以在泥漿混配系統中加入適量的TERRA等稀釋粉，起到固化洞壁、潤滑鉆桿、塑管的作用。⑥擴孔完成之后，必須根據設計圖紙對完成的擴孔孔洞進行校核，以確認其寬度及方向精度滿足管道施工的要求。在回拖管道過程中，密切注意孔內情況，鉆機操作手應密切注意鉆機回拖力、扭矩的變化。回拖應平穩、順利，嚴禁蠻拖。管材要一次性拖入已成形的孔洞中，中途盡量避免停頓，以減小回拖的阻力。

四、市政排水管拉管施工特殊措施

1、應對精度要求應采取的施工措施

由于市政排水管線需要的施工精度較一般的拉管施工技術更高，因此可以采用設置工作坑、增加監控檢測頻率、選擇人員活動較少的夜間施工避免干擾等手段來提高施工精度。特別是在檢測及檢定管位深度、方向及巖層突破上，需要增加檢定次數，采用及時進行鉆進調整，盡量規避鉆進施工誤差。

2、應對沉降問題應采取的施工措施

在遇到不良土質時，經常會發生沉降問題，這時應增設工作井，將原先的工作段分為幾次完成，盡可能減少土體變形。此外應采取相應的補救措施，利用工作井對下沉的管段或者可能下沉的管段進行灌漿加固措施。在回拖管材時，使用外側附帶灌漿管灌漿封堵的方式，可以較為有效的控制沉降問題。

五、結束語

隨著我國城市化進程的加快非開挖拉管技術越來越受到工程施工人員的青睞。通過對不同的非開挖拉管施工技術的研究，以及在不同的地下管網施工條件中對非開挖拉管施工技術進行應用探索，這一先進的施工技術將在市政給排水工程施工應用中具有較強的借鑒意義。

參考文獻：

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