劉穎

摘要：排水管道常年處于高水位中，受軟土層不均勻沉降的影響，管道常發(fā)生大面積損壞的現(xiàn)象。以往一般都是采用傳統(tǒng)的開槽埋管修理技術(shù)，不但耗費(fèi)了時(shí)間和人力、成本又高，而且還要封閉道路，對城市交通和環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。近年來，由于受交通條件的制約，采用非開挖技術(shù)搶修沉管倍受青睞。

關(guān)鍵詞：市政排水工程;非開挖技術(shù);應(yīng)用

1非開挖技術(shù)概述

在市政排水工程中必須因地制宜，充分利用非開挖技術(shù)的各種優(yōu)點(diǎn)，克服缺點(diǎn)，綜合考慮各因素，如此才能很好地利用。國外利用非開挖技術(shù)鋪設(shè)地下管線已有百余年歷史，我國的非開挖鋪管技術(shù)發(fā)展起步相對較晚，1978年首次引進(jìn)水平螺旋鉆，1985年引進(jìn)了首臺HDD鉆機(jī)及氣動矛、夯管錘。1990年以后，我國開始自主研發(fā)HDD鉆機(jī)及氣動矛、夯管錘，并在市政工程中大力推廣應(yīng)用。近年來，由于受交通條件的制約，以及新材料、新工藝的引進(jìn)，我國非開挖技術(shù)也有了飛速發(fā)展。非開挖施工方法很多，目前仍在不斷增加，按其用途可分為管線鋪設(shè)、管線更換和管線修復(fù)三大類：1）管線鋪設(shè)：根據(jù)施工的管徑分2類：管徑>900mm的可進(jìn)入管線鋪設(shè)方法：頂管施工法、隧道施工法等;管徑<900mm的不進(jìn)入管線鋪設(shè)方法主要有：水平鉆進(jìn)法、水平定向鉆進(jìn)法、沖擊矛法、夯管法、水平螺旋鉆進(jìn)法等。2）管線更換：有吃管法、爆管法等。3）管線修復(fù)：有內(nèi)襯法和局部修復(fù)兩種。

2非開挖技術(shù)在市政管網(wǎng)工程中的應(yīng)用

2.1做好地質(zhì)勘查。市政排水項(xiàng)目施工以前，要做好地質(zhì)勘探工作，全面記錄施工場地的水文、地質(zhì)等信息，研究非開挖工藝技術(shù)是不是適用在該種地質(zhì)條件下，尤其是管道走向與出人土坑牽引狀況下，為非開挖頂管作業(yè)做好準(zhǔn)備工作，針對部分軟土土層很廣泛的區(qū)域，還應(yīng)清理施工現(xiàn)場，保證后續(xù)非開挖操作質(zhì)量。

2.2檢查管材。市政排水工程施工過程中，主要采用PE管材或者HDPE管，仔細(xì)檢查管材的質(zhì)量合格證、出廠證等，確保非開挖施工質(zhì)量。HDPE管具有良好的抗刮痕、抗拉和韌性，為了保障管材連接質(zhì)量，可以采用熱熔對接法或者電熔連接法，搭接管材，搭接過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：其一，檢查管材表面是否干凈清潔;其二，連接固定是否緊密;其三，焊接操作過程中時(shí)間和電流是否正確;其四，管材焊接結(jié)束后是否取下緊箍件。

2.3導(dǎo)向孔設(shè)計(jì)。根據(jù)施工現(xiàn)場的地貌、地質(zhì)和地下管線情況，設(shè)計(jì)出拖管路線圖及斷面圖，同時(shí)按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求，考慮以下因素：1）滿足規(guī)范要求的最小曲率半徑，即R=1200D=360m，因本工程穿越地層主要是流沙，地層情況復(fù)雜，成孔性、穩(wěn)定性差，因此為減小管道彎曲應(yīng)力，特將管道彎曲半徑增加到R=1500D=450m。2）滿足穿越道路的安全規(guī)范要求;規(guī)范要求穿越道路應(yīng)保持在道路下5m，該工程管道覆土在5～7m，滿足施工規(guī)范要求。

2.4配制泥漿。泥漿的制備需要結(jié)合具體的現(xiàn)場地質(zhì)條件進(jìn)行，提前應(yīng)對泥漿的性能參數(shù)進(jìn)行確定，然后依據(jù)性能參數(shù)再確定泥漿，添加劑和水是泥漿的主要組成部分。其中水灰比是重要的攪拌參數(shù)，在一般地質(zhì)條件下，水灰比往往以1：2為宜。土壤沉降系數(shù)越高則需要適當(dāng)?shù)慕档退冶葋硇纬筛蟮某休d力。

2.5擴(kuò)孔。應(yīng)當(dāng)控制好泥漿的各項(xiàng)性能參數(shù)再進(jìn)行擴(kuò)孔，并對其進(jìn)行經(jīng)常性的檢查。地質(zhì)變化是擴(kuò)孔時(shí)需要多加注意的一個(gè)問題，不同地質(zhì)條件對于鉆進(jìn)的參數(shù)也要進(jìn)行隨時(shí)的調(diào)整，土質(zhì)的不同，鉆孔的速度也應(yīng)有所區(qū)別。擴(kuò)孔應(yīng)當(dāng)采取多次和多級的方式進(jìn)行，這樣有利于清孔工作的進(jìn)行。

2.6回拖管材。回拖管材需等到管材焊接結(jié)束并冷卻之后進(jìn)行，在進(jìn)行管道回拖時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)要求實(shí)施，對孔內(nèi)情況進(jìn)行密切關(guān)注，同時(shí)還要保證合適的鉆機(jī)扭矩和相應(yīng)的回拖力，對管材進(jìn)行回拖施工時(shí)忌諱用力過猛現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)在最大程度上保持回拖管材的平穩(wěn)性，并且面對成型的孔洞時(shí)，應(yīng)一次性拖入管材，避免施工過程中的停頓現(xiàn)象發(fā)生，可以合理的加快對管材的回拖工作。

2.7管線軌跡設(shè)計(jì)。與其他類型的管道相比，排水管道是重力流的特點(diǎn)要求在管線設(shè)計(jì)的過程中，不能出現(xiàn)逆坡或標(biāo)高誤差過大等情況。為保證管線的軌跡設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)，可以從下面幾個(gè)方面進(jìn)行把控：首先進(jìn)行管道設(shè)計(jì)時(shí)，要對牽引實(shí)施的可行性進(jìn)行全面仔細(xì)的分析;第二設(shè)置工作坑須根據(jù)具體的施工情況進(jìn)行合理的設(shè)置和安排，以提高入土角和標(biāo)高的精確程度;第三加強(qiáng)測定頻率，對管道深度進(jìn)行精確的換算;最后是要最大程度的降低測定干擾，施工時(shí)間要選擇上方道路行人、車輛通行量較少的時(shí)段進(jìn)行。

2.8成孔控制。和其它類型管相比，重力流排水管在很多方面都存在不同，使得市政排水工程施工難度較大，排水管的直線段應(yīng)保持一定坡度，盡量避免設(shè)置曲線段。為了解決市政排水工程施工難點(diǎn)，結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，挖出工作井適量的土，遵循小入出土角和設(shè)計(jì)坡度要求，嚴(yán)格出入土點(diǎn)，確保非開挖施工成孔質(zhì)量。

2.9預(yù)防沉降。市政排水項(xiàng)目施工過程中，使用非開挖技術(shù)，由于受異常地質(zhì)、回?cái)U(kuò)頭性能等因素的干擾，導(dǎo)致水管外側(cè)產(chǎn)生縫隙，尤其是在埋深很淺或是大管徑方面，極易產(chǎn)生沉降坍塌現(xiàn)象。為有效防范非開挖施工下沉，針對一些關(guān)鍵道路的地下管路，要加大管理與控制力度，采用非開挖工藝技術(shù)時(shí)，穿越道路工程時(shí)，要逐次開展擴(kuò)管施工，盡可能避免擾動及形變情況。

3非開挖技術(shù)在市政給排水方面應(yīng)用的展望

非開挖技術(shù)對市政給排水管網(wǎng)的建設(shè)及更修來說，擁有千載難逢的大好機(jī)遇。（1）高速發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求為非開挖技術(shù)開拓了廣闊的市場。（2）管道修復(fù)技術(shù)的“黃金季節(jié)”即將到來。自我國成立以逾半個(gè)多世紀(jì)，建國以后修建的市政給排水管網(wǎng)也基本到了老齡期，需要修復(fù)和更換，但是工作量很大，估計(jì)在今后20年中，市政給排水管網(wǎng)非開挖管道的更換和修復(fù)技術(shù)在我國將會具有廣闊的市場前景，并逐步占領(lǐng)開挖管道鋪設(shè)技術(shù)目前在我國的市場主導(dǎo)地位。（3）市政管線埋深的增加和勞動力成本的提高將加快非開挖技術(shù)的推廣應(yīng)用。目前，大城市道路兩側(cè)的市政管網(wǎng)已非常密集，新鋪設(shè)管線的埋深加大是避開現(xiàn)有的管網(wǎng)系統(tǒng)的必然結(jié)果，從而為非開挖技術(shù)提供了明挖施工難以抗衡的技術(shù)市場。（4）環(huán)保要求和社會公眾意識將促進(jìn)非開挖技術(shù)的應(yīng)用。隨著環(huán)保意識的逐漸加強(qiáng)，開挖道路進(jìn)行市政給排水管網(wǎng)的施工導(dǎo)致的環(huán)境污染問題、交通問題和社會問題已越來越受到人們的關(guān)注，市政管理部門限制開挖道路鋪管的法規(guī)也陸續(xù)出臺，對非開挖技術(shù)的推廣無疑將會產(chǎn)生極大的推動作用。

4結(jié)束語

總之，在日益注重環(huán)保的今天，將城市相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建造于地下，己成為城市建設(shè)發(fā)展的必然趨勢，而首當(dāng)其沖的是城市各類管網(wǎng)的地下化和城市交通的立體化，因此，非開挖技術(shù)發(fā)展前景廣闊。

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（作者單位：天津市排水管理處第五排水管理所）