浅析非开挖施工技术在市政管道施工中的应用

刘静

摘要：地下管线是保障城市运行的重要基础设施，也是城市的“生命线”。传统“开膛破肚”的市政管网修复方式存在不合时宜性，比如破坏道路、影响交通、大量土方、噪音污染、空气污染和破坏其他基础设施等弊端，尤其针对我国北方严寒地区冬季低温条件下开挖施工作业存在一定难度。随着我国城市化的快速发展，投资环境、宜居程度成为城市的名牌，传统的开挖更新老旧管道的方式与我国日新月异的地面城镇建设成果相互矛盾，不开挖或者尽量少开挖的非开挖管道修复方法逐渐被国内外接受。本文主要对非开挖施工技术在市政管道施工中的应用进行论述，详情如下。

关键词：非开挖施工技术；市政管道；施工应用

引言

传统市政管道工程普遍采用管道明挖施工方法，操作挖掘机械沿管道走向挖设沟槽，在槽内完成管道安装、更换、修复作业，对城市环境、道路交通等基础设施使用造成明显影响。随着工程建设规模的扩大，管道明挖方法缺乏适用性，有待改进。非开挖技术可在地表小部分开挖情况下顺利开展管道施工活动，解决干扰居民生活、破坏建筑物与基础设施的施工难题，为市政管道工程提供了全新发展方向。

1非开挖技术的优越性

相比于管道明挖技术，管道非开挖技术的优越性主要体现在不阻断地面交通与破坏环境、工效高、适用范围广、管道控制精度高四个方面。（1）不阻断地面交通与破坏环境方面。施工人员仅需在入口处与出口处小面积开挖地表，即可在地层下方全程开展管道铺设、更换与修复作业，无需沿线开挖大范围沟槽，不会对地面交通设施、周边城市环境与地表植被造成过度影响。（2）高工效方面。在应用非开挖施工技术的前提下，施工人员无需沿管道走向在地表开挖沟槽和恢复地表，明显减少工程量，提升施工效率，可以在短时间内完成市政管道施工任务，并将工程造价成本控制在较低程度。（3）适用范围方面。传统的管道明挖技术应用范围有限，受到地形环境限制和满足城市运行需要，无法在河流、交通干线处挖设沟槽，而非开挖技术的应用不受地表交通干线与河流水域影响，甚至能穿过沿线建筑物。（4）管道控制方面。在管道施工期间，使用地下管线探测仪、气体故障检测仪、探地雷达等多种新型仪器设备，帮助施工人员全面、详细地掌握地下施工情况，可以将市政管道的施工误差控制在极小程度，有利于预防管道偏位问题。

2非开挖施工技术在市政管道施工中的应用

2.1对爆(裂)管法的应用

爆(裂)管法也叫胀管法。应用这种非开挖技术，一般需要应用对下水管道或压力管道方面的施工，并且是对这些旧管道进行修复方面的施工。针对这样的非开挖施工，它所应用的施工工艺过程，是一种“气动功法”或“固定裂管工艺”。在旧管道进行修复过程中，可以将一些新管道套在原来的旧管道上。

2.2整体非开挖修复技术选择整体原位固化法应用

整体原位固化法基本能解决除管道线型整型（变形、起伏等）外几乎所有的管道缺陷，技术成熟，原位固化法衬入待修复管道内的方法有翻转法和拉入法。固化的方法有热水固化、蒸汽固化、紫外线固化等。紫外光原位固化法是把碾压好的玻璃纤维软管拉入到准备修复的旧管道中，通过UV紫外光固化设备进行修复，采用紫外线固化，能源需求较低，节能环保，施工可控性良好且工期短，同时由于拉入式施工在施工效果及适用性方向均强于翻转式施工。故整体非开挖修复选择“原位固化法”进行修复，采用拉入法衬入修复管道内，紫外线进行固化。根据雨污水管道病害点类型、程度、区位等因数优化管道修复技术，在车流、人流较少、市政管线简单、管道埋深较浅（一般小于4m）的区域，优先采用开挖修复方式；在车流、人流较多、市政管线复杂、管道埋深较深（一般大于3m）的区域，采用非开挖修复方式。

2.3非开挖顶管施工技术在市政给排水施工当中的应用

在进行市政给排水工程顶管施工的过程中，施工管线的管中心需要与周边楼群外侧保持一定的安全距离，以防止管线施工导致周边楼群出现不均匀沉降，墙体开裂等问题。因此，因地制宜的选用顶管机是非开挖顶管施工的关键。在顶进的过程中，为了能够让施工更加的稳定、安全，可以搭设与之相对应的钢板桩，这样能保证顶管机有序、顺利的进、出洞。当顶管机出洞之后，应立即拆除转封门，拔除钢板桩，避免在顶进过程中出现管机倒退等问题。第一，穿墙。穿墙是在打开穿墙闷板之后使用管推工具将其推送到井外部，并安装科学有效的止水装置。在穿墙施工操作的时候要注重使用粘土、水泥混合形成的填充物填充到穿墙管中，并在穿墙之前在墙体管外部开展注浆加固操作。在打开闷板之后需要立刻进行工具管的推进操作，并在这个过程中做好一系列止水工作。第二，顶管出洞。在顶管设备进入到土层之后会出现顶管出洞工序。为了能够减少顶管推进过程中管线偏移的问题，需要相关人员在工具管的下方设置一个支撑力量，并在施工操作的时候密切观察工具用管的凋零情况，在出现凋零之后及时采取措施纠正工具管的偏移和下沉。第三，注浆减少阻力。为了能够降低顶进管顶尖的阻碍力量，缓解顶管过程中的地面下沉问题，需要在压住触变泥浆之后在管道附件周围打造出一个保护层。在顶管顶进的过程中完成顶进机头尾部的注浆施工。第四，顶管测量与偏差校正技术。顶管测量工作主要由顶管中线桩测量与布置、工作坑内高程调控、导轨安装测量、顶进中管道中线及高程度量等工序构成。要求第一节顶进每隔200m～300m进行一次测量，正常顶进每间隔0．5m～1．0m测量一次，校正时每顶进一次复测一次，以上操作表现出顶进施工中管道中线及高程测量次数多的重要地位。校正实践中，工人之间要加强配合，顶管校正是一项偏差纠正的手段，土层性质、顶进力度、管道衔接方式等可能会给其带来一定影响，容易导致顶管中线发生偏离问题，随后进行校正。可供采用的纠正方法有挖土校正法、工具管矫正校正法等。现场施工中，尽量要做到小角度、动态及时纠正。

2.4吃管法

吃管法是在现场安装微型隧道掘进机，施工人员操作掘进机沿旧有给水管道进行钻进，切割沿途坚硬岩石、土壤并运出碎屑，再顶入与断面尺寸基本一致的全新管道，待管道位置调整完毕后进行固定，即可完成管道更换任务。相比于爆管法，吃管法有着不会挤压周围土壤、适应多种地况、可更换铸铁管与钢管之外的全部类型管道的工艺优势。在应用吃管法时，需提前调查现场地质情况、确定所更换给水管道所处位置，在图纸上明确标记所需更换、无需更换的给水管道，根据工程情况选择相应的工艺设备，如AVPCrushLining工艺设备、PipeReplacer设备等。

结语

只有选择必要而合理的非开挖施工技术，才能打造较好的市政管道工程建设结果。因此，需要发挥好非开挖施工技术在市政管道施工过程中应有的重要作用。想要达到这样的目的，则需要不断完善提高非开挖施工技术，以提高其施工质量并推广应用，促进市政管道施工建设质量。

参考文献

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