牟守國

【摘要】：城市給排水管道是城市基礎(chǔ)設(shè)施中的一個重要組成部分，目前，我國很多城市仍采用傳統(tǒng)的挖槽埋管法進行給排水管道作業(yè)，其施工過程不但會影響交通、污染環(huán)境、還給居民生活帶了了很多不便。為解決這些問題，非開挖施工技術(shù)逐漸得到了推廣和應(yīng)用，并受到了人們的歡迎。本文介紹了非開挖施工技術(shù)的特點，并指出了非開挖施工技術(shù)在城市給排水管道作業(yè)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】：城市給排水、管道施工、非開挖技術(shù)、應(yīng)用

一、非開挖施工技術(shù)概述

（一）非開挖施工技術(shù)概念

非開挖施工技術(shù)是指利用少開挖或不開挖的方法對地下管線、管道進行鋪設(shè)、維修或更換、探測的施工技術(shù)。目前廣泛用于穿越高速公路、鐵路、建筑物、河流、湖泊以及在古跡保護區(qū)，農(nóng)作物和植被保護區(qū)等區(qū)域內(nèi)進行地下管線的施工。

（二）傳統(tǒng)挖槽埋管法的特點

傳統(tǒng)的地下管線施工是挖槽埋管法，安裝施工工藝難度小，易于掌握，無技術(shù)風(fēng)險，屬成熟工藝，國家有明確的技術(shù)規(guī)范及嚴(yán)格的定額管理，修復(fù)期間停水時間短，管線敷設(shè)好后，只在駁接時停水，對城市供水影響較小。但是傳統(tǒng)的開挖施工會破壞了原有的道路環(huán)境，阻塞交通，使本來已經(jīng)十分擁擠的城市交通雪上加霜；另外，開挖施工使道路質(zhì)量變差，路面恢復(fù)慢，有的路面破壞后無法恢復(fù)原貌；開挖施工還存在嚴(yán)重的機械污染和粉塵污染；而且地下管線被挖斷的事件時有發(fā)生，造成巨大的人力和物力的損失。

（三）非開挖施工技術(shù)的特點

非開挖施工技術(shù)解決了常規(guī)開挖施工對居民正常生活的干擾和對交通、環(huán)境、周邊建筑基礎(chǔ)的破壞及不良影響。非開挖施工技術(shù)的主要優(yōu)勢如下：第一，不阻斷交通，不破壞綠地、植被，可以避免對居民正常生活的干擾；第二，在開挖施工無法進行或不允許的場合，如河流、交通干線、重要建筑物等可選擇工程量最小的地點，用非開挖技術(shù)從其下方穿越鋪設(shè)管線；第三，可高精度地控制管線的埋深和鋪設(shè)方向，繞過地下的巨石、地下構(gòu)筑物等障礙；第四，在可比條件相同時，非開挖技術(shù)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益均低于開挖施工，管徑越大、埋深越大越明顯。

二、非開挖施工技術(shù)應(yīng)用

（一）鋪設(shè)新管線中的應(yīng)用

1、水平導(dǎo)向鉆進法

水平導(dǎo)向鉆進法是一種無需挖掘工作井就能快速鋪設(shè)地下管線的鉆進方法。其原理是通過預(yù)先設(shè)計的鋪管線路，由鉆機驅(qū)動裝有鍥形鉆頭的鉆桿從地面鉆入，再按照預(yù)定的方向繞過地下障礙，直至抵達目的地。然后卸下鉆頭換裝適當(dāng)尺寸和特殊類型的回程擴孔器，使之能夠在拉回鉆桿的同時水平鉆孔至所需直徑，并將需要鋪設(shè)的管線同時返程牽回至鉆孔入口處，以保證鋪設(shè)管線不會由于空間不足或鉆榍摩擦而受到破壞，在擴孔的同時注入化學(xué)泥漿以保證鉆孔不致坍塌。

2、夯管法

夯管法是采用低頻、大沖擊力的氣動夯管錘將待鋪設(shè)的鋼管沿設(shè)計路線直接夯入地層。夯管設(shè)備一般是引進國外的大口徑夯管錘，可以鋪設(shè)直徑在2米以內(nèi)、長度100米以內(nèi)的各種鋼管。與水平導(dǎo)向鉆進法相比，夯管法只要求一端有下管坑的場地既可對于直徑較大的鋼管的鋪設(shè)，工作效率更高。

3、盾構(gòu)法

盾構(gòu)就是一種在地下由前端掘進后端襯砌的施工設(shè)備，為鋼制殼體，主要由三個部分組成，即前部的切削環(huán)，中部的支撐環(huán)和尾部的襯砌環(huán)。切削環(huán)可作為保護罩，能將其刃腳插進土層中，人工或機械在環(huán)內(nèi)挖土，出土。在支撐環(huán)內(nèi)安裝有液壓千斤頂?shù)韧苿友b置。千斤頂?shù)那岸斯潭ㄔ谇邢鳝h(huán)上，當(dāng)切削環(huán)內(nèi)挖土工作完成后，它負(fù)責(zé)將整個盾構(gòu)殼體向前移動。當(dāng)千斤頂回程后端收縮后，就留出了襯砌環(huán)，在襯砌環(huán)內(nèi)人工或機械襯砌預(yù)制砌塊，當(dāng)砌完一環(huán)砌塊后，千斤頂又可以將砌塊傲為后背向前推動盾構(gòu)殼體，開始下一個挖土和襯砌的循環(huán)。

4、頂管法

頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后而發(fā)展起來的一種地下管道施工方法，適用于埋設(shè)直徑在600ram～4000ram之間的管道。頂管施工最早主要用在下水道施工，近年來，越來越多地運用到自來水管，煤氣管、動力電纜、通信電纜等許多管道的施工中，且使用越來越普遍。頂管技術(shù)最主要的優(yōu)勢是在交通繁忙的城市道路下進行給排水管道施工時，可以在不切斷正常交通的情況下實現(xiàn)管道的鋪設(shè)難題。

（二）修復(fù)舊管線中的應(yīng)用

1、原位固化法

原位固化法可以修復(fù)不同大小，不同形狀以及不同過渡區(qū)的地下管線。原位固化法在100-3000ram的管徑范圍內(nèi)都可以安裝使用，即現(xiàn)有的舊管內(nèi)壁上襯一層液態(tài)的熱固性樹脂，通過加熱使其固化，形成與舊管緊密配合的薄層管，而管道的過流端面損失很小，但流動性能則大大改善。該技術(shù)可以修復(fù)彎曲，變直徑管線以及重力和壓力管線，連續(xù)修復(fù)的長度可達幾千米。襯管和緊貼在舊管上的樹脂材料完全可以滿足市政污水管線的使用要求，同時在含有高溫及高濃度化學(xué)物質(zhì)的工業(yè)管道中也可正常使用。

2、纏繞法

纏繞法主要用于修復(fù)污水管道，是利用聚氯乙烯或高密度聚乙烯制成的帶T型筋和邊緣公母扣的板帶，用安裝在井內(nèi)的制管機將板帶卷成螺旋形圓管并送人管內(nèi)，相嵌并鎖結(jié)，同時用硅膠加以密封。制管完成后再在螺旋管和混凝土母管之間灌注水泥漿。

三、非開挖施工方法的選擇

非開挖地下管道施工成功的關(guān)鍵是選擇合適的施工方法和施工機械。管道施工方法和施工機械的選擇，主要根據(jù)工程地質(zhì)條件，水文地質(zhì)條件，管道埋深、管道端面形狀及尺寸，施工技術(shù)條件和施工技術(shù)水平及工期要求等諸多因素綜合確定。

例如軟弱的粘土宜采用擠壓沖擊掘進，對于土體較松軟，含水量較大的砂質(zhì)粉土，可采用水沖式頂管機。施工方法與施工機械相輔相成，一定的施工方法對應(yīng)著一定的施工機械。選擇合適的施工方法，采用相應(yīng)的設(shè)備，在科學(xué)管理下進行信息化施工才能取得好的施工效果。

總之，非開挖施工技術(shù)是一項技術(shù)先進、實用性強，適用面廣、負(fù)面影響小、效益好的施工技術(shù)。非開挖施工技術(shù)的推廣，對加快城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，保護城市環(huán)境都有著十分重要和深遠(yuǎn)的意義。

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