市政給水管道施工中非開挖施工技術(shù)分析

虞國峰

浙江中水工程技術(shù)有限公司安吉分公司 浙江 湖州 313300

引言

隨著科學(xué)技術(shù)不斷地發(fā)展，各種各樣的新型設(shè)備和施工材料不斷出現(xiàn)，市政建設(shè)各類技術(shù)水平也在不斷提高。其中在市政給水管道施工中，利用新型設(shè)備機(jī)器結(jié)合非開挖技術(shù)，不僅給建設(shè)工程施工隊(duì)伍降低了難度，并且大大提高了施工效率和質(zhì)量。目前，非開挖施工技術(shù)的應(yīng)用在市政給水管道施工中不斷普及。而能源已經(jīng)成了各個(gè)國家都需要面對(duì)的一個(gè)問題，更會(huì)對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生一定的影響。在我國的整體能源戰(zhàn)略中，燃?xì)鈨?chǔ)備能夠有助于保障社會(huì)的良好發(fā)展，也是國家在長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)功能建設(shè)中的一個(gè)基礎(chǔ)前提和關(guān)鍵性措施，能源發(fā)展以及改革對(duì)于我國整體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展來說極為重要，也是將國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和綜合利用的主要方向，能夠?yàn)槲覈慕?jīng)濟(jì)和社會(huì)提供良好且長期的發(fā)展環(huán)境，對(duì)于未來的基礎(chǔ)建設(shè)來說極為重要。市政管網(wǎng)工程對(duì)于城市建設(shè)來說極為重要，能夠有助于使我國地下空間得到更合理的應(yīng)用，這種工程屬于一種地下的隱形工程，能夠使城市建設(shè)的需求得到滿足，通過這種方式能夠有助于使人們的生活質(zhì)量水平得到進(jìn)一步的提升，而為了保障我國的排水工程建設(shè)能夠更加順利的進(jìn)行工作，人員需要了解其中存在的問題，并對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化探究。

1 什么是非開挖施工技術(shù)及非開挖施工的優(yōu)勢

1.1 什么是非開挖施工技術(shù)

非開挖技術(shù)是一種現(xiàn)代化管道施工中的新型技術(shù)，主要采用非開挖的方式使管道鋪設(shè)和修理工作更加順利地完成。我國目前的非開挖技術(shù)雖然已經(jīng)獲得了一定的成果，但這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于我國的發(fā)展來說，本身起步較晚，受到科技和設(shè)備等多方面的限制的狀況較為明顯。所以相關(guān)工作人員在進(jìn)行研究時(shí)，需要了解我國目前的非開挖發(fā)展的狀況，并對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，通過合理的對(duì)我國的排水管道進(jìn)行合適的非開挖修復(fù)，一方面能夠促進(jìn)我國的非開挖管道發(fā)展；另一方面還能夠有助于保障我國的市政排水管道建設(shè)質(zhì)量得到提升。非開挖施工技術(shù)就是指在對(duì)地下管道進(jìn)行鋪設(shè)、檢測、維修和更換時(shí)，不需要開挖地表或者開挖面積很小，只需要開挖工作井和接收井的情況下進(jìn)行地下管道施工作業(yè)。

1.2 非開挖施工技術(shù)的優(yōu)勢

市政給水管道改造中，傳統(tǒng)的開挖施工技術(shù)會(huì)影響交通，特別是那些橫穿整個(gè)城市主干道的地下管道，如果大面積開挖不僅對(duì)城市交通帶來極大的影響，不利于市民出行，更會(huì)對(duì)周邊過往人群車輛造成安全隱患。相對(duì)而言，非開挖技術(shù)避免了出現(xiàn)交通擁堵影響居民正常出行的情況發(fā)生。同時(shí)，施工作業(yè)中不會(huì)破壞地表結(jié)構(gòu)，從而減少或者不會(huì)對(duì)地表的各種植被，建筑物造成破壞。非開挖技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場周邊環(huán)境影響力也比較小，不會(huì)造成噪聲污染和粉塵污染，有利于環(huán)境保護(hù)，除此之外，因?yàn)椴僮鬟^程中不需要將地表大面積的挖掘，所以在整個(gè)施工過程中不會(huì)用到大型的挖掘設(shè)備，從而也降低了市政單位建設(shè)項(xiàng)目的投資成本。

除此之外，隨著近年來經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展水平，定向技術(shù)已經(jīng)成為目前排水管道施工過程中的主要方式，將其應(yīng)用于地表鉆孔設(shè)備的安裝中能夠?qū)ζ溥M(jìn)行綜合分析，以相對(duì)地面較小的入射角度鉆入地層形成先導(dǎo)孔，然后根據(jù)導(dǎo)孔來設(shè)計(jì)直徑大小合適的管道或者排線方式，這是目前地底管道施工最為常用的一種方式。這種方式在應(yīng)用過程中，還能夠根據(jù)具體的建設(shè)需求對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，能夠有助于確保施工質(zhì)量，并且使施工效益更為完善。管道非開挖修復(fù)技術(shù)在應(yīng)用過程中是一種無須通過傳統(tǒng)開挖方式來進(jìn)行施工的方式，可以采用機(jī)械進(jìn)行鉆掘、排土和清渣，能夠在施工過程中保持地面環(huán)境的完整性。而這項(xiàng)施工技術(shù)在應(yīng)用過程中，首先需要應(yīng)用導(dǎo)航儀對(duì)鉆頭和鉆桿進(jìn)行引導(dǎo)，使整個(gè)工程進(jìn)入地下開展，并且在進(jìn)行工作過程中，工作人員需要對(duì)鉆井方向進(jìn)行嚴(yán)格管理，盡可能確保鉆孔的方向能夠得到有效的利用和分析。

2 市政給水管道施工中非開挖施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 施工前準(zhǔn)備

為了保證施工順利進(jìn)行，要做好非開挖施工作業(yè)前的準(zhǔn)備工作，首先，對(duì)施工路段進(jìn)行勘察地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文信息，了解附近和施工地段地下已有的管道數(shù)量和分布位置，防止在施工過程中對(duì)原有的管道線路造成破壞[1]。將勘察結(jié)果生成報(bào)表數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)出合理的施工方案，方便施工時(shí)作為依據(jù)。其次，根據(jù)勘察的信息來選擇適合施工的鉆機(jī)，所有設(shè)備進(jìn)行檢查，是否能夠正常作業(yè)。最后對(duì)選用的管材進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保質(zhì)量過關(guān)，防止在施工過程中出現(xiàn)斷裂情況。地下環(huán)境中如果存在管線，則需要在進(jìn)行施工前進(jìn)行全面的測量，了解管線的狀況以及管線的位置，并且據(jù)此來設(shè)置出相應(yīng)的施工鉆孔軌跡，在進(jìn)行管道的鋪設(shè)時(shí)，需要由相關(guān)工作人員對(duì)鋪管材料的物理性質(zhì)進(jìn)行評(píng)估，確認(rèn)鋪設(shè)材料的質(zhì)量密度和抗拉強(qiáng)度等多方面的內(nèi)容。而排水管道在進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)，一般會(huì)采用3層PE結(jié)構(gòu)外覆蓋層和傘線土層并且采用加強(qiáng)級(jí)防腐，而在進(jìn)行焊接時(shí)，需要采用熱縮套進(jìn)行補(bǔ)口，通過這種方式能夠使管道的密閉性得到保障，同時(shí)還能夠有助于保障在地下的復(fù)雜環(huán)境中管道的整體應(yīng)用質(zhì)量。

2.2 施工過程

市政給水管道非開挖施工中，一般選用直徑小于70厘米的PC或者PVC材質(zhì)的管道，采用水平定向鉆進(jìn)施工方式，這種施工技術(shù)不僅可以降低次成本費(fèi)用，也能提高施工效縮短工期[2]。首先施工過程中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，找到鉆孔位置，進(jìn)行導(dǎo)向施工。其次，順著導(dǎo)向孔將管材置入導(dǎo)向孔內(nèi)，以此完成管線連接工作。

水平定向鉆進(jìn)軌跡在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了保障最終的施工質(zhì)量，工作人員需要對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一的分析，而在進(jìn)行施工過程中，工作人員需要建立完整的理論指導(dǎo)。導(dǎo)向孔軌跡，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，工作人員需要了解當(dāng)?shù)氐牡叵鹿芫€以及地質(zhì)狀況等多方面的因素，通過合理的分析當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，能夠有助于使工程建設(shè)的整體質(zhì)量得到提升。

在用鉆孔機(jī)鉆孔前，要以前檢查施工路段是否暢通，地下沒有障礙物存在[3]。在選擇鉆頭的時(shí)候要根據(jù)實(shí)際情況來定，并且用泥漿泵作為輔助，鉆孔時(shí)要將鉆頭的位置和鉆洞方向與鉆孔的曲線設(shè)計(jì)一致。鉆孔后，用擴(kuò)孔器進(jìn)行擴(kuò)大導(dǎo)向孔的直徑，達(dá)到施工要求為止。

擴(kuò)孔完成之后，要將擴(kuò)孔工具連接在管線上，然后進(jìn)行回拖管線，在回拖過程中，要注意保持?jǐn)U孔工具處于懸空狀態(tài)，這樣可以減少回拖過程中的阻力，同時(shí)對(duì)管線進(jìn)行了良好的保護(hù)[4]。

鉆機(jī)在應(yīng)用過程中需要根據(jù)工作位置的不同將其分為坑內(nèi)始鉆式和地表始鉆式。水平定向鉆機(jī)在工作過程中需要根據(jù)相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，使鉆機(jī)的最大扭矩滿足工程的需求，而在進(jìn)行工程的整體建設(shè)時(shí)，相關(guān)工作人員需要了解當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境。一般情況下來說，水平定向鉆機(jī)在應(yīng)用過程中分為大型鉆機(jī)和小型鉆機(jī)等多種不同的類型，具體的選擇需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)環(huán)境和工程的需求進(jìn)行調(diào)整。在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算時(shí)，工作人員需要了解不同的鉆機(jī)角度以及曲率半徑的需求。在進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查時(shí)，需要確認(rèn)鉆孔的數(shù)量以及鉆探深度，通過這種方式才能夠有助于使地質(zhì)環(huán)境得到確認(rèn)，使排水管道在建設(shè)過程中的整體質(zhì)量得到提升。

2.3 其他給水管道非開挖技術(shù)

2.3.1 爆管法。爆管法就是通過爆管工具從入口處進(jìn)入到舊的管道內(nèi)，在動(dòng)力作用推動(dòng)下，對(duì)管道產(chǎn)生很強(qiáng)的擠壓力量，將舊管壓碎，然后用擴(kuò)孔器將相同直徑的新管道進(jìn)行牽引，從而達(dá)到以舊換新的目的[5]。

2.3.2 纏繞法。纏繞法一般用于被污泥堵塞情況嚴(yán)重的管道，借助板帶將制管機(jī)旋轉(zhuǎn)，送入管內(nèi)，然后進(jìn)行密封，一般選擇硅膠材料，最后將水泥漿灌入混凝土和螺旋管中

2.4 管道的鋪設(shè)

在管道鋪設(shè)過程中，管道的口徑大小決定了鋪設(shè)方式的不同，口徑比較大的管道（90cm以上）要采用頂管法進(jìn)行鋪設(shè)，口徑比較小的（90cm以下）大部分采用微型隧道施工法來解決施工過程中口徑過小出現(xiàn)的施工障礙問題。

3 市政給水管道施工中采取非開挖技術(shù)時(shí)需要注意的事項(xiàng)

市政給水管道施工中采取非開挖技術(shù)時(shí)要想達(dá)到合格的施工水平，保證施工項(xiàng)目的最終完成質(zhì)量，還要注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)：首先，在機(jī)械設(shè)備和各種管道材料選擇時(shí)，工作人員不能為了節(jié)約成本降低設(shè)備材料的質(zhì)量，選購材料渠道要有保障，良好的管材不僅能夠保障施工順利進(jìn)行，同時(shí)也能夠增加給水管道的使用壽命。

其次，施工現(xiàn)場中各種機(jī)械設(shè)備也要經(jīng)過正規(guī)渠道進(jìn)行購買或租賃，并檢驗(yàn)和合格后才能投入施工運(yùn)作中。鉆孔的質(zhì)量控制主要是指鉆孔曲線的實(shí)際軌跡，是否與鉆孔設(shè)計(jì)的軌距完全相符合。一般情況下來說，實(shí)際的鉆孔軌跡與設(shè)計(jì)軌跡越貼合，則說明鉆孔的整體質(zhì)量越優(yōu)，所以在進(jìn)行鉆井前，施工單位需要按照建設(shè)單位所提供的一系列地質(zhì)資料和鉆孔設(shè)計(jì)圖進(jìn)行調(diào)整，在實(shí)際工作過程中會(huì)指出相應(yīng)的鉆孔曲線，并且嚴(yán)格標(biāo)記鉆孔曲線的入圖點(diǎn)和出圖點(diǎn)以及相應(yīng)的角度對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行明確，最后在施工過程中，從業(yè)人員要具備專業(yè)職業(yè)能力和素養(yǎng)，擁有相關(guān)行業(yè)資質(zhì)證明，在施工過程中規(guī)范使用機(jī)器設(shè)備，愛護(hù)機(jī)械管材，在下班離開施工現(xiàn)場前，需要專業(yè)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保第二天項(xiàng)目的開展。

我國的管道非開挖修復(fù)技術(shù)在市場上的發(fā)展前景較為廣闊。管道非開挖修復(fù)技術(shù)在應(yīng)用過程中較為先進(jìn)，并且還能夠滿足多種不同地區(qū)的建設(shè)需求，相關(guān)工作人員需要了解在鉆井過程中存在的問題，并且不斷對(duì)一系列的工作內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，這樣能夠使我國的整體排水管道建設(shè)質(zhì)量得到提升，憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢，已經(jīng)在當(dāng)前的排水管道鋪設(shè)中發(fā)揮了良好的效果。

4 結(jié)束語

為了提高人民的生活質(zhì)量水平，城市建設(shè)與居民息息相關(guān)，也成為人民關(guān)注的熱點(diǎn)，隨著城市建設(shè)不斷深化改革，在城市給水管道施工過程中采用非開挖式技術(shù)大大降低了施工對(duì)城市居民交通道路的破壞和環(huán)境影響，得到廣大市民的認(rèn)可。同時(shí)這種施工技術(shù)也節(jié)約了大量的投資成本，縮短工期，降低了施工人員的工作強(qiáng)度并且提升了給水管道施工質(zhì)量。