城市道路给排水施工非开挖技术的应用分析宋协忠

城市道路给排水施工非开挖技术的应用分析宋协忠

宋协忠

宋协忠

山东省威海市文登经济开发区管委会264400

摘要：非开挖技术是一种现代化的新型市政管网工程建设工艺，其不仅有助于传统明挖施工负面影响的控制，更有效的提升了市政工程建设的经济效益和社会效益。因此文章结合实例，就城市道路给排水施工非开挖技术的应用进行略述。

关键词：城市道路；给排水施工；非开挖技术；应用

作为市政工程建设的重要内容，管网工程对于城市服务职能的体现具有重大影响。传统施工模式下，明挖施工是市政管网建设的主要形式，其不仅具有较大的施工环境污染，更对人们的生活和出行造成较大阻碍。新经济形态下，市政管网的规模不断扩大，其要求市政工程建设人员进行施工技术的不断更新；基于此，非开挖管网施工技术得以兴起和应用。

一、非开挖技术的基本内涵及优势

（一）非开挖技术的内涵

非开挖技术是一种现代化的市政工程建设手段。其在岩土钻掘设备及技术的支撑下，对管网铺设的入口和出口进行小部分开挖，然后在导向及定向钻的应用下，实现了市政管网的有效敷设、更换和修复。实践过程中，施工干扰少、环境功能效益突出是其主要的应用特征。

（二）非开挖技术的应用优势

当前环境下，非开挖技术在市政工程建设中获得了广泛应用。从应用过程来看，其具有以下方面的突出优势：

1.使用范围广、适用性强使用

非开挖技术进行施工作业，可以精准的控制地下管道的埋设深度，能够轻易穿越或避开公路、铁路、建筑、地下现状管线及河流等障碍物，可以不影响交通出行，不干扰居民的正常生活，保证社会的工作秩序，可用于传统开槽埋管技术无法施工或不允许进行开挖施工的场地；另外在粘土、粉土、砂质土等不良土层中或地下水位较高的地区，非开挖技术也能适用。

2.有效减小管道沉降、安全性高

由于传统开槽埋管技术扰动了沟槽底的原状土层，因此需要采取相应的技术措施来保障管道基础的稳固，如在槽底铺设一层碎石垫层来加强地基的承载能力。而采用非开挖技术进行施工，则只需由管和土的同体积置换，以及土拱效应，可以有效的减小管道的沉降问题，同时减少施工对地面建筑物及交通等带来的负面作用，安全性较高。

3.减少工作量、缩短工期

非开挖技术是在不破坏或轻微破坏地表、不影响交通的基础上进行施工，工序简便，能减少施工人员的工作量，缩短施工工期。

4.经济效益高、社会效益显著

利用非开挖技术进行施工作业，施工工艺比较简便，不需要对地面进行挖掘，在节省施工时间、提高施工效率的同时，也降低了经济成本及对城市环境的污染，定向钻机等机械设备也可循环使用，因此具有显著的工程经济效益和社会效益。

二、非开挖施工技术在城市道路给排水施工中的应用实例

（一）工程概况

某城市道路全长2.675km，其中大约有1.1km为旧路改造段，约1.7km为新建道路段；工程的红线形式是三块板型式，宽度为60m，其中非机动车道占2m×5m、机动车道占23m、绿化带占2m×6m、隔离带占2m×3.5m、人行道占2m×4m。该片区长期以来由于排水管道系统排水不畅，且地势低洼，同时由于其下游排水管管径偏小，经常受到水浸的危害，严重影响周围的生产生活。为缓解该片区的排水问题，现对其排水进行改造。此路段交通繁忙，车辆和行人较多，且不能封闭交通，采用“半幅施工，半幅通车”的方式进行施工。加之周边建筑物众多，施工过程中要确保现有建构筑物、道路、管线及其它专业管线设施不因管道的施工而产生缺陷或损坏，同时也要确保交通顺畅、商铺营业不受影响和现有管渠排水畅通。因此选用非开挖拉管施工技术。

（二）施工流程

1.施工前的准备工作

①管线工程施工前，先组织相关管线权属单位进行综合管线图及现状管线的技术交底，并对建设工程所在地的施工要求、地质勘查资料、材料等仔细研读，并且进行管网结构的调查。②现场详细勘察地下设施、既往回填、土质状况等地质情况和地形情况，以做到具体情况具体分析。③对路建工程周围的地表建筑进行详细全面的调查，对地表排水进行相应控制。

2.合理的选择管材

材料的购买和选择要严格按照相关规定进行，保证全部的入场材料的性能要求必须达标。为了保证管材可以根据工程走向随时变更方向，所要选取的管材可挠性必须良好，另外，管材的抗刮痕性、抗拉性、高韧性同样有较高的要求。为了确保管线的强度和密封性可以达到规定标准，管道的连接方式选择一体化热熔。

3.设计导向孔轨迹

实际施工时，导向孔对施工精度和施工质量具有较高的要求，所以必须控制好坡度误差和深度，这就造成施工的难度加大。因此，在路建工程排水管道施工时，要因地制宜，依据工程的具体情况进行施工，详细分析施工环境，以确保管道钻入土体中的角度最小。本工程在施工的过程中，依据工程的具体实际情况，将两工作井之间的距离设置在110m~200m。

4.回拉力值计算

本工程，经过精确的计算，选用的定向钻机的型号是：HJ-35T，泥浆搅拌系统为45kW，所选钻机的工作参数是：钻机输出的钻速为0~110r/min，泥浆泵最大流量为320L/min，入射角度为8°~23°，发动机功率大小为200kW，最大钻孔回托/给进力为380kN，泥浆泵压力通常情况下不超过10MPa。路建工程进行施工时，制作泥浆的材料优质膨润土，而且在实际操作的过程中，为了保证泥浆达到建设要求，混入泥浆中的聚合物应该保持2%左右。

5.导向孔施工措施

在本地下管线工程导向孔施工的过程中，需应用定向钻机，测量完定位轴线后，使用横向钻进的方式进行钻孔。地表钻头的钻进方向由控向仪进行控制，铺设管道应该以孔道中心为中心线，通道设置为准100mm。定向钻机进行钻孔的过程中，需遵循安装轻压、慢转的原则，以确保钻的稳定性和导向性。

6.扩孔

进行回扩时，泥浆的稳定性要把控好，随机对泥浆的各项参数进行抽查，方便以后可以依据具体的参数对泥浆的各项使用指标进行调整。调查项目地点地层的具体实际情况，依据调查结果调整钻机钻进速度，确保土渣可以被顺利推出。扩孔要分四次进行，在进行最后一次扩孔的时候，要使用挤扩式钻头钻机进行回扩，如果回托力和回扩扭矩较大时，应该依据具体实际情况再进行一遍回扩。

因为本路建排水工程所在地的地质属于粉淤性地质，所以，在施工的过程中，混配系统需要加入稀释粉，作用是润滑钻杆、固化洞壁、塑管，防止管材变形的发生。进行扩孔作业的过程中，需要记录好工作各项事宜，一旦发现轴线角度、顶拉力、钻进时间等问题时，必须立即停止工程进度，并且采取相应的补救措施。

7.回拖管材

在进行HDPE管连接时，应该严格遵守电热熔施工规范标准开展焊接工作。回拖管材之前，应该先控制好电热熔焊接质量，质量验收结果达标后，对管材进行自然冷却，继而再进行脱管。在进行管材回拖的过程中，必须仔细观察孔内的情况，施工人员应该细致观察回拖力和钻机扭矩变化情况，以提高回拖的平顺性和稳定性。管材的回拖入空洞的工作要一次到位。为了减小回拖时所遇到的阻力，回拖工作尽可能不要中断。

总之，在市政给排水工程的施工过程中，非开挖技术能够在减小对地表的破坏的情况下，完成对地下管道进行铺设、修复和改造等工作，不会对社会的正常秩序造成阻碍和影响。因此在实际应用中，专业工作人员应该不时地加强自己对此项工艺的认知与了解，加大力度完善技术和设备，促进在城市管道施工中，非开挖技术的发展与应用。

参考文献:

[1]关宇卓.浅析非开挖施工技术在城市集中供热管网建设中的应用[J].科技经济导刊,2018,26(27)

[2]赵忠.论非开挖技术在城市给排水管道施工中的应用[J].科学技术创新,2018(02)

[3]陆强,于博.非开挖施工技术在市政管道施工中的实践研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(11)