水利工程施工中的非開挖管道技術(shù)研究

摘要：所謂非開挖技術(shù)，是指在施工時(shí)對(duì)地面不進(jìn)行開挖處理，或者通過極小程度破壞的方法完成相關(guān)施工作業(yè)，能夠在保證地區(qū)地表正常使用的同時(shí)，做好工程施工是現(xiàn)代工程施工常用管道工程處理模式。在施工時(shí)，會(huì)通過對(duì)檢測設(shè)備與巖土鉆掘等設(shè)備的應(yīng)用，按照定點(diǎn)、定向鉆探原則，實(shí)施地下管線作業(yè)。為保證水利工程施工效果，非開挖管道技術(shù)也在工程中得到應(yīng)用。基于此，將通過對(duì)非開挖管道技術(shù)的介紹，以實(shí)際案例分析為切入點(diǎn)，對(duì)非開挖管道技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用展開研究，旨在提高非開挖管道技術(shù)應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)理想化水利工程施工模式，確保非開挖管道技術(shù)應(yīng)用能夠達(dá)到最佳狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：牽引管施工技術(shù)頂管施工技術(shù)非開挖管道技術(shù)水利工程

中圖分類號(hào)：TU753

ResearchonNon-ExcavationPipelineTechnologyintheConstructionofWaterConservancyEngineering

JIAOQingfeng

AnhuiQinwenBuildingEngineeringCo.，Ltd.，Chizhou，AnhuiProvince，247100China

Abstract：Thenon-excavationtechnologyreferstoatechnologywhichdoesnotexcavatethegroundorcompletesrelevantconstructionoperationsthroughthemethodofminimaldamageduringconstruction，whichcanensurethenormaluseoftheregionalsurface whiledoingagoodjobinengineeringconstruction，anditisacommontreatmentmodeofpipelineengineeringinmodernengineeringconstruction.Duringconstruction，undergroundpipelineoperationswillbecarriedoutbasedontheprinciplesoffixed-pointanddirectionaldrillingthroughtheapplicationofdetectionequipmentandgeotechnicaldrillingandexcavationequipment.Inordertoensuretheconstructioneffectofwaterconservancyprojects，non-excavationpipelinetechnologyhasalsobeenappliedinprojects.Basedonthis，thearticlewillintroducenon-excavationpipelinetechnologyandstudyitsapplicationintheconstructionofwaterconservancyengineeringwithpracticalcaseanalysisasthestartingpoint，aimingtoimprovetheapplicationeffectofnon-excavationpipelinetechnology，achievetheidealconstructionmodeofwaterconservancyengineering，andensurethebeststateoftheapplicationofnon-excavationpipelinetechnology.

KeyWords：Tractionpipeconstructiontechnology;Toppipeconstructiontechnology;Non-excavationpipelinetechnology;Waterconservancyproject

20世紀(jì)70、80年代，非開挖技術(shù)開始在我國得到應(yīng)用，由于受到當(dāng)時(shí)工作理念與技術(shù)水平等方面因素限制，該技術(shù)應(yīng)用并沒有得到廣泛推廣，而隨著各方面條件的不斷成熟，該技術(shù)應(yīng)用逐漸成為水利工程施工主流趨勢。由于使用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行管道施工，能夠達(dá)到不阻礙交通，以及對(duì)于周邊環(huán)境影響較小等方面的效果，優(yōu)勢較為突出，所以對(duì)其在水利工程施工中的應(yīng)用展開探討，將會(huì)對(duì)我國水利工程發(fā)展產(chǎn)生積極影響，值得進(jìn)行深度研究。

1非開挖管道施工技術(shù)

1.1頂管技術(shù)

頂管施工技術(shù)是現(xiàn)代較為常用的非挖掘管道施工模式之一，包括氣壓平衡式頂管與泥水平衡式頂管等各項(xiàng)施工技術(shù)，適用范圍相對(duì)較廣。在具體進(jìn)行施工之前，會(huì)根據(jù)管道設(shè)計(jì)路線進(jìn)行整體地區(qū)的排查，并且在線路附近布置若干小基坑，將其作為頂管工作井進(jìn)行應(yīng)用。工作井會(huì)在兩面或者一面設(shè)置圓孔，將其作為預(yù)制管節(jié)，如進(jìn)口和出口。會(huì)通過對(duì)中繼間與油缸的應(yīng)用完成頂管施工頂進(jìn)力的供給，但如果是長距離頂管，可能會(huì)出現(xiàn)主油缸頂力不足問題，會(huì)因?yàn)橛孀枇屯馏w摩擦力等因素影響，而導(dǎo)致工程施工受到干擾。會(huì)通過實(shí)施分段頂進(jìn)處理的方式，在每一段管道中間設(shè)置中繼油缸，通過此種方法保證頂管施工能夠順利進(jìn)行。

1.2導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管技術(shù)

會(huì)通過對(duì)卷積的應(yīng)用，完成設(shè)計(jì)路線管道的導(dǎo)孔施工，再經(jīng)過擴(kuò)孔與回拉等一系列處理，完成管道鋪設(shè)工作。會(huì)按照地層條件以及鋪管直徑等各項(xiàng)信息內(nèi)容，實(shí)施1次或2次的擴(kuò)孔處理，在確定施工達(dá)到要求之后，再實(shí)施拉管操作。一般此種施工模式較適用于口徑較小管線施工，在砂層等路段并不建議采用此種施工方法。

1.3牽引管施工技術(shù)

在使用該項(xiàng)技術(shù)過程中，會(huì)先實(shí)施機(jī)械鉆孔操作，再通過使用擴(kuò)孔器進(jìn)行擴(kuò)孔處理的方法，在孔道成型之后，利用鉆桿實(shí)施管道牽引，確保所有管道施工能夠達(dá)到要求之后，才會(huì)展開后續(xù)工作。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用具有成本低以及使用設(shè)備簡單等方面的優(yōu)勢，但在使用過程中，對(duì)于管材強(qiáng)度要求相對(duì)較高，存在孔道容易塌陷與高程控制難度較高等方面的特點(diǎn)，一般會(huì)在較硬黏土土層中進(jìn)行應(yīng)用。

1.4夯管鋪管施工

會(huì)通過對(duì)大沖擊力氣動(dòng)錘的運(yùn)用，對(duì)帶鋪設(shè)鋼管進(jìn)行處理，將其夯入地層之中。該項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于鋼管鋪設(shè)，對(duì)地層的適應(yīng)性相對(duì)較強(qiáng)，能夠在含水砂土地層中進(jìn)行使用。如果鋪設(shè)鋼管整體直徑相對(duì)較大，施工難度相對(duì)較高，會(huì)通過加鋼管外注入膨潤土泥漿的方法，確保鋼管和土層間阻力能夠被控制在理想范圍之內(nèi)，方便后續(xù)施工。

1.5爆管施工技術(shù)

爆管施工技術(shù)會(huì)通過對(duì)氣動(dòng)爆管設(shè)備以及液壓爆管設(shè)備等設(shè)備的應(yīng)用，通過將爆管設(shè)備放入舊管道之中，運(yùn)用卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行爆管設(shè)備拉動(dòng)的方式，逐段完成舊管道爆破處理。會(huì)在爆管設(shè)備后面進(jìn)行擴(kuò)管頭的連接，方便將破碎舊管道壓落到周圍巖土層之中。會(huì)通過對(duì)更大直徑管道或者等直徑管道的應(yīng)用，完成對(duì)舊管的代替，實(shí)現(xiàn)新管道的鋪設(shè)。

1.6吃管施工技術(shù)

吃管施工方法屬于特殊隧道挖掘機(jī)使用方法，會(huì)通過對(duì)舊管道基本情況的詳細(xì)分析，對(duì)舊管道及其周邊巖土層進(jìn)行切破碎處理，通過將更大直徑管道頂入其中的方式，完成新舊管道的更換。運(yùn)用該種施工方法，能夠達(dá)到有效提高管道過流能力的目標(biāo)，主要用于污水管道更換。

2非開挖管道技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

為對(duì)非開挖管道施工技術(shù)應(yīng)用有更加深刻的了解和認(rèn)知，在此，將通過對(duì)實(shí)際案例的分析，對(duì)非開挖管道技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用展開深層次探討。

2.1工程案例基本情況

本次工程為某地區(qū)河道生態(tài)補(bǔ)水工程，通過前期勘察發(fā)現(xiàn)，管道周圍鋪設(shè)土主要以粉質(zhì)黏土、雜填土以及填土等為主，并不存在巖石層。根據(jù)整體工程施工具體要求，需要采用非開挖施工模式。在經(jīng)過前期勘查和多方對(duì)比之后確定，本次工程適宜使用定向轉(zhuǎn)托管施工技術(shù)或頂管施工技術(shù)，需要通過對(duì)兩種施工技術(shù)的充分性分析，確定最佳方案，保證工程最終施工效果。

2.2頂管施工技術(shù)

本次頂管施工會(huì)按照沉井下沉施工模式進(jìn)行施工操作，在具體進(jìn)行施工操作之前，會(huì)先對(duì)基坑進(jìn)行測量放樣處理，根據(jù)設(shè)計(jì)縱坐標(biāo)進(jìn)行定位。在對(duì)地面路面進(jìn)行破除處理之后，會(huì)進(jìn)行刃腳墊層的施工，運(yùn)用級(jí)配砂實(shí)施分層夯實(shí)處理。會(huì)在井筒內(nèi)部完成支架和立模板的支撐，并且對(duì)超過10m沉井進(jìn)行分節(jié)澆筑施工。在完成支模操作之后，會(huì)實(shí)施鋼筋綁扎操作，對(duì)鋼筋表面油污等進(jìn)行清潔，做好搭接形式和鋼筋接頭等各部分驗(yàn)收，及時(shí)對(duì)施工不合格之處進(jìn)行處理，直至所有施工均達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為止。

在完成鋼筋綁扎施工之后，需要進(jìn)行外模板施工，按照頂進(jìn)預(yù)留孔洞，進(jìn)行磚砌結(jié)構(gòu)封堵處理。通過進(jìn)行混凝土澆筑的方式，在其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后，進(jìn)行模板拆除和清理。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求之后，需要實(shí)施沉井挖土下沉處理，通過對(duì)長壁挖掘機(jī)的使用，做好挖土操作。頸臂外側(cè)采用灌漿處理方法，做好井深傾斜糾偏。如果下沉達(dá)到標(biāo)高附近位置，需要通過采用人工處理的方法，避免出現(xiàn)超沉問題。在完成沉井封底處理之后，需要對(duì)井外側(cè)實(shí)施注漿施工，并運(yùn)用相同施工手法進(jìn)行井下沉施工處理。

本次頂管施工采用泥水平衡頂管施工模式，會(huì)議在完成接收井和工作井的施工處理之后，按照設(shè)計(jì)坡度和標(biāo)高，進(jìn)行井內(nèi)導(dǎo)軌的安裝，并且需要通過檢查的方式，保證其牢固度能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。會(huì)將鋼筋混凝土沉井井壁作為頂管設(shè)備后背墻進(jìn)行應(yīng)用，通過對(duì)吊車的使用，完成頂管設(shè)備吊裝，按照施工工序逐一完成下井作業(yè)。在完成頂管設(shè)備安裝處理之后，會(huì)逐步實(shí)施頂進(jìn)作業(yè)。在每段管道完成頂進(jìn)作業(yè)之后，都會(huì)在后端接口進(jìn)行焊接拼裝處理。

在實(shí)施初步頂進(jìn)操作過程中，會(huì)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收集，做好分析工作，對(duì)頂進(jìn)姿態(tài)進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。對(duì)周邊建筑物進(jìn)行密切觀察，對(duì)出現(xiàn)沉降問題的建筑物進(jìn)行及時(shí)處理，以防后續(xù)出現(xiàn)坍塌等嚴(yán)重事故。會(huì)在頂進(jìn)到接收井附近時(shí)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)關(guān)注，做好進(jìn)洞處理，并且在進(jìn)洞之后及時(shí)進(jìn)行雜物清除，完成軌道鋪設(shè)，在頂管頂進(jìn)之后，對(duì)洞口實(shí)施密封操作。由于本次頂管工作井在快車道下方位置，所以需要通過使用水泥石屑回填處理的方法，配合回填之后進(jìn)行預(yù)制蓋板封堵的方式，確保路面部分施工效果，保證后續(xù)交通安全性。

2.3定向鉆托管施工技術(shù)

在經(jīng)過對(duì)整體工程項(xiàng)目進(jìn)行全面驗(yàn)證和分析之后，確定在使用定向鉆托管施工技術(shù)時(shí)，需要設(shè)置兩座接收井與兩座工作井，通過實(shí)施土壓力計(jì)算的方式，展開拉森鋼板裝支護(hù)操作。該支護(hù)操作模式具有節(jié)約空間與施工速度快等方面的優(yōu)勢，對(duì)周邊環(huán)境影響相對(duì)較小，整體施工操作相對(duì)較為簡單，符合本次工程施工要求。在進(jìn)行鋼板支護(hù)操作過程中，會(huì)先進(jìn)行定位放線處理，再運(yùn)用液壓打樁機(jī)進(jìn)行逐根打樁施工。在進(jìn)行打樁之前，需要對(duì)鋼板樁進(jìn)行刷油處理，剔除存在瑕疵的鋼板樁，確定所有鋼板樁達(dá)到要求之后，才可以對(duì)其進(jìn)行使用。打樁過程中需要對(duì)樁體傾斜度進(jìn)行不間斷觀察，保證傾斜度能夠始終控制在允許范圍之內(nèi)。在完成支付操作之后，需要進(jìn)行開挖施工，并且在完成第一層土方挖掘之后進(jìn)行鋼支撐處理，避免出現(xiàn)樁身傾斜問題。通過采用逐漸向下進(jìn)行挖掘的方式，做好基坑排水工作，嚴(yán)格控制拉管管道高程，在工作坑內(nèi)設(shè)置集水坑，通過對(duì)泥漿泵的使用，完成基坑排水處理。在挖掘過程中，如果發(fā)現(xiàn)坑底部土質(zhì)相對(duì)較軟，則需要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理，以免影響后續(xù)施工。定向鉆托長度相對(duì)較長，需要使用較大機(jī)械拉力完成相應(yīng)操作，要將定向鉆機(jī)固定在混凝土基礎(chǔ)部分，做好混凝土澆筑處理，并且內(nèi)配雙層雙向鋼筋，保證基礎(chǔ)部分的穩(wěn)固性。

在實(shí)施定向鉆施工過程中，需要按照設(shè)計(jì)軌跡進(jìn)行導(dǎo)向孔的設(shè)置，保證各管線之間距離能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，不會(huì)出現(xiàn)對(duì)既有管線使用產(chǎn)生不良影響的情況。在完成基坑挖掘之后，需要確定混凝土是否達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，如果達(dá)到強(qiáng)度要求，便可以運(yùn)用吊車進(jìn)行定向鉆機(jī)的吊裝，實(shí)時(shí)導(dǎo)向孔鉆進(jìn)操作。需要保證導(dǎo)向桿起始鉆進(jìn)高度，能夠高于管線設(shè)計(jì)中心線位置，將定位發(fā)射機(jī)安裝在導(dǎo)向鉆頭部位，利用其中傳感器完成信號(hào)發(fā)送，明確鉆頭溫度以及鉆頭運(yùn)行深度等各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。

技術(shù)人員會(huì)通過對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的收集和分析，確定鉆孔路線是否合理，及時(shí)對(duì)不合理之處做出調(diào)整，以便保證鉆孔路線能夠和設(shè)計(jì)要求相符。會(huì)通過對(duì)刮刀式擴(kuò)孔器的應(yīng)用，完成管道擴(kuò)孔處理，保證護(hù)臂泥漿流動(dòng)順暢性，確保能夠填滿所有空隙。

在完成擴(kuò)孔施工之后，需要實(shí)施管道回托操作。應(yīng)通過準(zhǔn)備鋼制管道的方法，保證回托管能夠達(dá)到一次成型回托處理效果，確保能夠根據(jù)規(guī)定要求完成單根長管道的焊接施工，并且組裝回托支撐，做好沙包鋪設(shè)，完成回托支架的設(shè)置。會(huì)按照每隔一定距離設(shè)置一個(gè)砂包的方法，保證砂包設(shè)置的合理性。

在完成拉管回拖操作之后，需要通過對(duì)空隙進(jìn)行水泥漿注漿處理的方式，避免出現(xiàn)地面沉降問題，保證注漿加固效果。在注漿過程中，會(huì)選擇鋼花管進(jìn)行注漿施工，會(huì)將其和主管到一起，同時(shí)拉入到指定位置，實(shí)施注漿操作。

在注漿過程中，需要對(duì)注漿整體情況進(jìn)行全面觀察，保證能夠處于持續(xù)不斷性的注漿狀態(tài)，并且對(duì)存在的縫隙問題進(jìn)行及時(shí)填補(bǔ)，確保整體注漿效果能夠達(dá)到預(yù)期計(jì)劃，高質(zhì)量完成加固操作。在完成定向鉆托管以及注漿施工操作之后，運(yùn)用吊裝設(shè)備完成鉆機(jī)吊裝，并且拉出鋼板樁，實(shí)施工作坑的回填處理。

3結(jié)語

非開挖管道施工技術(shù)屬于先進(jìn)性技術(shù)，能夠?yàn)闊o法開挖路段地下管道作業(yè)施工提供可靠支持，可以更好地完成水利工程建設(shè)任務(wù)，保證水利工程在建設(shè)之后能夠得到高質(zhì)量應(yīng)用。鑒于此，需要進(jìn)一步加大對(duì)非開挖管道施工技術(shù)的研究力度，應(yīng)明確技術(shù)種類以及技術(shù)應(yīng)用具體要點(diǎn)，結(jié)合水利工程施工所處環(huán)境和各項(xiàng)施工條件，制定出較為完善的非開挖管道施工方案，做好頂管施工以及其他部分施工操作，保證非開挖施工技術(shù)應(yīng)用能夠達(dá)到最佳，進(jìn)而為水利工程高質(zhì)量施工奠定良好基礎(chǔ)，保證水利工程的作用和價(jià)值能夠在地區(qū)得到充分性發(fā)揮。

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