市政工程非開挖施工技術探討

葉佰康

摘要：非開挖施工技術是現(xiàn)代建筑工程的一項基礎技術，在城市工程建設中合理、完整地使用非開挖施工技術，將產生顯著的效果，可以提高城市工程建設的質量和效率，也得到了項目施工企業(yè)和各大機構的高度評價。因此，有必要充分了解非開挖施工技術及其在城市工程建設中的實際效果，進而在對工程現(xiàn)場情況進行綜合檢測的基礎上，制定相應的非開挖施工程序和措施，實現(xiàn)理想的優(yōu)質城市工程。

關鍵詞：非開挖施工技術;市政工程;應用

引言

隨著城市建設進程的不斷加快，城市的樓房不斷拔地而起，樓房越來越密集。此外，在城市發(fā)展過程中，各種基礎設施的不斷增加，導致城市地下管線不斷增加。在當前的城市工程建設過程中，施工場地越來越小，施工中露天開挖的難度不斷加大。露天開挖過程將對城市的交通和環(huán)境產生較大的影響，并使現(xiàn)有的交通擁堵情況和城市環(huán)境惡化的情況更加嚴重，因此非開挖施工技術在城市工程建設中的應用非常重要。在城市工程建設過程中，有助于最大限度地減少環(huán)境影響和社會壓力，實現(xiàn)城市環(huán)境保護，保障城市交通秩序。

1.非開挖技術分類

（1）地下管線是城市工程建設的核心，是城市基礎設施建設的重要組成部分。做好城市管線布局，將直接影響到城市人民的正常生活。目前的施工方法分為開挖法和非開挖法，兩者各有特點，但相比之下，非開挖技術在實際工程中應用更為廣泛。

（2）目前，我國城市工程建設中出現(xiàn)了非開挖技術的廣泛應用，根據(jù)技術用途，可分為三大類，包括管道鋪設、管道更換和管道維修。事實上，每個類別都有其適用的施工方法，適用于不同的施工環(huán)境，可以達到事半功倍的效果。在管道鋪設的情況下，實際使用的施工方法包括隧道施工法、定向鉆進法、管網施工法、小型景觀頂進施工法等。多種施工方法的存在有助于城市工程的高效施工。在管道修復的情況下，實際的施工方法有軟襯法、內襯法、纏繞法和注漿法。對于管道修復，實際施工方法有管型法、擴管法和破管法三種。

（3）多種施工方式給實際工程帶來了極大的方便，與現(xiàn)有的開挖技術相比，在施工過程中可以有效減少對周圍環(huán)境和居民生活的影響。此外，這些豐富的施工技術可以應用于各種惡劣的環(huán)境，保證城市工程的正常進行。例如，在河流或湖泊附近，先進的非開挖技術的應用有助于建筑物的順利建造和施工進度。

2.非開挖技術的優(yōu)勢

2.1不影響交通暢通

在以往的城市工程建設中，所涉及的技術操作過程往往會對道路造成不同程度的破壞，阻礙交通的穩(wěn)定和暢通。合理使用非鉆孔技術可以防止這種情況發(fā)生，進一步的鉆孔技術工作通常在地表以下的指定區(qū)域進行，不會影響道路交通的暢通。

2.2降低人工成本

過去，開槽往往不涉及使用先進的技術和設備，更多的時候需要大量的人力開挖，這不可避免地導致給排水系統(tǒng)工程的人工成本較高。采用非鉆孔技術，合理努力，只需要橫向鉆機的測量即可快速完成開槽作業(yè)，體現(xiàn)了機械化作業(yè)的趨勢，自然不需要增加更多的人力。降低人工成本。

2.3加快建設進度

難怪過去以人工為主的開槽作業(yè)在進行開挖作業(yè)時費時費力，而人工作業(yè)在進度、速度和準確性方面難以達到相關標準。此外，可以使排水系統(tǒng)施工質量有效，而降低因重復工作時間而導致不良結果，提高施工進度。使用非開挖技術和設備可以提高開槽操作的速度和準確性，并通過防止這些不良后果來加快施工進度。

3.非開挖施工技術

3.1定向鉆進法

鉆孔是使用具有導向功能的鉆孔機和擠壓鉆頭進行的，鉆孔的主要方法有濕式鉆孔和干式鉆孔，使用斜面鉆頭控制鉆孔方向。當鉆桿同時進給和旋轉時，斜坡會失去方向。即，進行直線鉆孔。當僅進給鉆桿時，斜坡上的反作用力會改變旋轉方向。也就是說，會產生鉆頭的偏差。另外，在鉆頭上安裝了一個發(fā)射器，它與接收器配合可以監(jiān)測鉆孔的軌跡。該方法廣泛用于小口徑管道的開挖施工，適用管徑在50-350mm范圍內，有效施工長度為20-400m。需要注意的是，這種方法不能用于礫石和砂層。這是因為深度是有限的，通常深度不能超過10m。

3.2螺旋鉆法

使用旋轉切割頭切割土層，然后使用螺旋鉆桿將土壤連續(xù)排入坑內。待鋪設的鋼套管在螺旋鉆桿外繼續(xù)向前推進。完成后，切割頭可通過指定工作坑回收。這種方法適用于可以鋪設不同類型管道的鋼套管，用于軟到中等硬度的土層。適用管徑100-1500mm，有效施工長度20-100m。施工過程中缺乏有效的方向控制限制了精度，并使在非常軟的土壤和礫石層上施工變得困難。

3.3沖擊矛法

施工過程中，將沖擊矛安裝在工作坑內，沖擊排出土壤后獲得管孔。可以同時將沖擊矛和新管道插入孔中，也可以先創(chuàng)建一個孔，孔形成后，進行擴孔。這種方法的使用非常普遍，尤其是在新布置分支管道時。適用土層為無水均質土。適用管徑30-250mm，有效施工長度20-100m。這種方法雖然有很多實際應用，但有以下缺點：當土壤不平整時，孔位偏差較大，方向無法控制，施工精度一般，不能用于特殊結構。

3.4夯管法

指用夯錘將鋼管沿設計線推入地下。如果鋼管的直徑比較小，可以采用密閉套管。大口徑鋼管需開套管，完工后用高壓水排土。這種方法可用于各種無大礫石的地層，也可用于有水的地層。

4.非開挖技術的應用

4.1應用于管線布置

（1）頂管法是最早使用的方法，多見于城市道路管道施工。通過主千斤頂和管道中繼間千斤頂?shù)耐屏⒐艿缽墓ぷ骺又写┻^土層推入接收坑，同時在兩坑間埋設緊跟掘進機的工具管或管道的施工方法。

（2）定向鉆孔法是發(fā)展最快的管道鋪設方法，主要用于在軟土地基中鋪設長度短口徑小的地下管道。定向鉆進法的基本原理：在鉆進過程中，先用定向鉆機、量具及相關鉆具沿待放置管線的設計軌跡鉆出一個小直徑的導孔，然后將其拉回，在擴孔的同時安裝地下管道。定向鉆孔法是利用不對稱鉆頭斜角的反作用力來改變鉆孔方向和調整鉆頭注入角度。

（3）微隧道敷設是一種遙控定向頂管方法，主要用于對敷設精度要求較高的非進入管道?？删_控制管道鋪設位置，有效平衡成型壓力，控制地面下沉，實現(xiàn)地下管線的非開挖布置。微隧道施工方法的工作原理是依靠安裝在管頭上的鉆孔和開挖系統(tǒng)連續(xù)切割泥土碎片，排渣系統(tǒng)將切割的泥土碎片排出，推動，再切割，將管被分段頂進，可通過激光導向系統(tǒng)和操作系統(tǒng)調整管道放置方向，以糾正偏差。

4.2在管道置換中的應用

由于城市現(xiàn)代化，以前安裝的管道不能滿足當今現(xiàn)代城市發(fā)展的需要，不能滿足這些需要的管道必須更換。常用的方法有爆管法、吃管法等。

（1）爆管法又稱管道破裂法或擴管法。使用爆管工具從進水坑進入舊管口，用動力壓接舊管，并使用擴孔器將舊管道的碎片壓入舊管道周圍土壤中，并立即更換舊管，引入直徑相同或更大的新管，從而完成管道置換。

（2）吃管法是用專用隧道掘進機在舊管的引導下，將舊管連同周圍的土層一起切割粉碎，形成一個直徑相同或更大的孔洞，同時將新管子推入管孔完成線路更換。這種施工方法由隧道施工法演變而來，主要用于替代埋深較大（4m以上）的無鋼筋污水管。

結束語

隨著非開挖施工技術的眾多優(yōu)勢以及現(xiàn)代文明和環(huán)保意識的日益增強，限制開挖工作的城市法規(guī)陸續(xù)出臺，極大地促進了非開挖技術的發(fā)展。目前，非開挖施工技術已成為城市建設的主要方法，廣泛應用于穿越公路、鐵路、河流、古跡、建筑物和植被保護區(qū)等不允許開挖的條件下進行管道鋪設。目前，非開挖技術產業(yè)已成為我國具有高技術含量和高附加值的新興產業(yè)。

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