市政給排水工程非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)探討

王慶

【摘 要】本文通過(guò)對(duì)工程實(shí)際案例，對(duì)非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)在市政給排水管道施工中的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并針對(duì)施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)進(jìn)行了重點(diǎn)措施應(yīng)用探討，為廣大市政給排水施工人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】市政給排水工程;非開(kāi)挖;拉管施工技術(shù)

一、非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)的概念及發(fā)展進(jìn)程

非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)，是指采用巖土鉆掘手段，在地表不挖槽的情況下，鋪設(shè)、修復(fù)和更換地下管線(xiàn)的施工技術(shù)。非開(kāi)挖拉管技術(shù)可用來(lái)鋪設(shè)直徑40mm至2500mm的各種地下管線(xiàn)，這種施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用于市政給排水工程、石油天然氣管道、電力及通信管網(wǎng)等各類(lèi)地下管線(xiàn)施工。由于其施工工藝對(duì)地面設(shè)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(jìn)行挖掘施工的地區(qū)，是一種管線(xiàn)鋪設(shè)、修復(fù)、改造的新技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)與傳統(tǒng)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(huán)境、不影響交通等顯著優(yōu)點(diǎn)。

而在市政工程領(lǐng)域，給排水工程的施工中，采用非開(kāi)挖拉管技術(shù)進(jìn)行施工，敷設(shè)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(jīng)廣泛應(yīng)用，積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。比如上海合流污水、蘇州河治理、北京清河污水干線(xiàn)等均采用了非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)。而在西安、廣州、杭州、福州、武漢等地都有機(jī)械化頂管施工的實(shí)例。在嘉興、海寧、桐鄉(xiāng)等地也都有采用較小的管徑Φ1500進(jìn)行非開(kāi)挖拉管市政給排水施工的成功案例。

二、非開(kāi)挖拉管技術(shù)的分類(lèi)及應(yīng)用特點(diǎn)

隨著非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)的發(fā)展，大量現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備及手段已經(jīng)充分運(yùn)用到施工中，既增加了施工的精度，也突破了原有的技術(shù)屏障。特別是隨著導(dǎo)航定位精度的提高、施工設(shè)備能力的增強(qiáng)以及新型納米管材技術(shù)的研發(fā)，非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)已經(jīng)由初期的單孔單管線(xiàn)、短距離細(xì)管道、單一鋼管鋪設(shè)發(fā)展到單孔多管線(xiàn)、長(zhǎng)距離粗管道的各種管材的鋪設(shè)。

根據(jù)其工程實(shí)際情況采用不同的技術(shù)進(jìn)行施工。其中鋪設(shè)新管線(xiàn)一般采用的施工技術(shù)有：推擠頂進(jìn)鋪管法、微型隧道鋪管法、盾構(gòu)法和頂管法、導(dǎo)向鉆進(jìn)法鋪管法、定向鉆進(jìn)鋪管法、氣動(dòng)矛鋪管法、夯管錘鋪管法、螺旋鉆進(jìn)鋪管法。而修復(fù)舊管線(xiàn)的施工技術(shù)一般有：滑動(dòng)內(nèi)插法、變形再生法、原位固化法、原位換管法、局部修復(fù)法。

主要非開(kāi)挖拉管技術(shù)優(yōu)劣勢(shì)比較

三、非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)措施要點(diǎn)

1、施工前做好前期調(diào)研以及施工準(zhǔn)備工作

在給排水工程采用非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)實(shí)施之前，需要對(duì)施工場(chǎng)地周?chē)h(huán)境進(jìn)行全面的前期調(diào)研，不僅要了解清楚管線(xiàn)通過(guò)區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)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(zhì)情況，才能針對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)合理的管線(xiàn)穿線(xiàn)路徑以及進(jìn)出洞口的位置。只有這樣才能既滿(mǎn)足給排水工程非開(kāi)挖拉管施工的技術(shù)要求，也能保證對(duì)地上設(shè)施及附屬建筑物的影響降到最低。

前期調(diào)研及收資工作內(nèi)容一般包括以下幾個(gè)方面：①探查管線(xiàn)施工區(qū)域的地下管網(wǎng)布置情況。在資料收集時(shí)，要特別注意非公開(kāi)的地下管網(wǎng)的資料收集，比如國(guó)防通信光纜等，給排水工程的施工要求必須滿(mǎn)足相應(yīng)的國(guó)防要求。②地質(zhì)勘察，主要對(duì)預(yù)計(jì)施工管線(xiàn)路徑位置的地質(zhì)情況進(jìn)行勘察③地面建筑物及障礙物調(diào)查。

2、根據(jù)拉管施工技術(shù)要點(diǎn)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(jù)其工程實(shí)際情況及拉管施工技術(shù)要點(diǎn)編制合理的施工方案。這其中包括導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)、管材選用、水泥砂漿配置等。①由于排水管道的應(yīng)用不同，在編制拉管施工方案時(shí)候，導(dǎo)向孔軌跡的設(shè)計(jì)的深度、坡度允許誤差均有較嚴(yán)格的要求。由于必須滿(mǎn)足非開(kāi)挖的需要，因此管線(xiàn)設(shè)計(jì)要考慮通過(guò)區(qū)域路徑的地質(zhì)實(shí)際情況，應(yīng)選擇中性土層進(jìn)行穿管，而對(duì)于軟性土層則應(yīng)采取措施加固或者灌漿。在入土角度選擇上，要考慮施工實(shí)際情況既要滿(mǎn)足施工的基本條件，又要確保減少對(duì)上層建筑物基礎(chǔ)的影響。②回拉力的計(jì)算及定向鉆機(jī)的選擇需要根據(jù)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《水平定向鉆進(jìn)管線(xiàn)鋪設(shè)工程技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行校核。③根據(jù)設(shè)計(jì)文件的要求選用適用拉管技術(shù)的管材。④泥漿的配制應(yīng)滿(mǎn)足施工要求，由優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土泥漿加少量聚合物制成，避免出現(xiàn)塌陷情況。

3、非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)要點(diǎn)

①?lài)?yán)格軸線(xiàn)定位測(cè)量，并及時(shí)校正。在進(jìn)行導(dǎo)向孔施工時(shí)，必須進(jìn)行嚴(yán)格的軸線(xiàn)定位測(cè)量，使用定向鉆機(jī)水平鉆進(jìn)。而在非開(kāi)挖區(qū)域的地面應(yīng)采取控向儀等導(dǎo)航設(shè)備對(duì)鉆頭的方向和深度進(jìn)行控制，使導(dǎo)向孔嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的軸線(xiàn)形成鋪設(shè)中心線(xiàn)。②隨著鉆進(jìn)工程的施工，隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)。由于地質(zhì)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(jìn)行鉆孔施工時(shí)，鉆入段應(yīng)該輕壓慢轉(zhuǎn)，而進(jìn)入平直段后則采用輕壓快轉(zhuǎn)的方式，進(jìn)而保證鉆具的導(dǎo)向性和穩(wěn)定性。隨著鉆進(jìn)深度和地質(zhì)巖層的變化，在突破不同的巖層帶時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)巖層情況適時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，避免不同的巖層鉆進(jìn)對(duì)設(shè)備造成損害。③密切監(jiān)控施工過(guò)程，留意是否有地質(zhì)突發(fā)情況，比如泥漿漏失、鉆壓突變等情況。類(lèi)似于這類(lèi)地質(zhì)突發(fā)情況或者鉆探設(shè)備隱患故障等情況，一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)當(dāng)立即停止施工，并通報(bào)施工技術(shù)人員或者地質(zhì)勘察工程師，查明突發(fā)情況的原因后并采取調(diào)整措施后，方能繼續(xù)進(jìn)行施工。④在導(dǎo)向孔鉆進(jìn)施工完成之后，需要對(duì)工作坑道的入土口、接受坑的出土口的作業(yè)面標(biāo)高及方位進(jìn)行核查，確保導(dǎo)向孔與設(shè)計(jì)軸線(xiàn)一致。⑤根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙以及實(shí)際取點(diǎn)對(duì)導(dǎo)向孔軸線(xiàn)施工核查校驗(yàn)確認(rèn)完畢之后，將導(dǎo)向鉆頭換為回?cái)U(kuò)鉆頭，以導(dǎo)向孔為軸線(xiàn)進(jìn)行施工回?cái)U(kuò)。在回?cái)U(kuò)過(guò)程中，應(yīng)始終保持合適的泥漿量，并對(duì)泥漿的性能參數(shù)進(jìn)行不定期檢測(cè)，根據(jù)巖層及土層情況調(diào)整泥漿性能指標(biāo)。比如某些地區(qū)土層為粉淤質(zhì)土，可以在泥漿混配系統(tǒng)中加入適量的TERRA等稀釋粉，起到固化洞壁、潤(rùn)滑鉆桿、塑管的作用。⑥擴(kuò)孔完成之后，必須根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)完成的擴(kuò)孔孔洞進(jìn)行校核，以確認(rèn)其寬度及方向精度滿(mǎn)足管道施工的要求。在回拖管道過(guò)程中，密切注意孔內(nèi)情況，鉆機(jī)操作手應(yīng)密切注意鉆機(jī)回拖力、扭矩的變化。回拖應(yīng)平穩(wěn)、順利，嚴(yán)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(yīng)對(duì)精度要求應(yīng)采取的施工措施

由于市政排水管線(xiàn)需要的施工精度較一般的拉管施工技術(shù)更高，因此可以采用設(shè)置工作坑、增加監(jiān)控檢測(cè)頻率、選擇人員活動(dòng)較少的夜間施工避免干擾等手段來(lái)提高施工精度。特別是在檢測(cè)及檢定管位深度、方向及巖層突破上，需要增加檢定次數(shù)，采用及時(shí)進(jìn)行鉆進(jìn)調(diào)整，盡量規(guī)避鉆進(jìn)施工誤差。

2、應(yīng)對(duì)沉降問(wèn)題應(yīng)采取的施工措施

在遇到不良土質(zhì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生沉降問(wèn)題，這時(shí)應(yīng)增設(shè)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(yīng)采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，利用工作井對(duì)下沉的管段或者可能下沉的管段進(jìn)行灌漿加固措施。在回拖管材時(shí)，使用外側(cè)附帶灌漿管灌漿封堵的方式，可以較為有效的控制沉降問(wèn)題。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快非開(kāi)挖拉管技術(shù)越來(lái)越受到工程施工人員的青睞。通過(guò)對(duì)不同的非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)的研究，以及在不同的地下管網(wǎng)施工條件中對(duì)非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用探索，這一先進(jìn)的施工技術(shù)將在市政給排水工程施工應(yīng)用中具有較強(qiáng)的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳志成，水平導(dǎo)向鉆進(jìn)非開(kāi)挖鋪管技術(shù)應(yīng)用[J].市政技術(shù)，2019（23）

[2]莊迎春，合肥地區(qū)非開(kāi)挖技術(shù)適應(yīng)性研究[J].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2020（2）

[3]姬國(guó)明，擴(kuò)管技術(shù)在城市排水管網(wǎng)更新改造中的應(yīng)用[J].北京水務(wù)，201（5）