论非开挖技术在市政给排水工程中的实践

论非开挖技术在市政给排水工程中的实践

殷培友

山东拓远工程项目管理有限公司 山东禹城251200

摘要:为了提升城市排水工程建设质量，在市政给排水工程中，管道运行一段时间后，可能会出现渗漏等问题，对于无法进行开挖修复的地段，可以采取非开挖技术。基于此，文章从非开挖技术种类及特点分析入手，论述给排水工程中非开挖技术实践内容，期望能够对排水管道使用寿命延长方面有所帮助。

关键词:排水工程;非开挖;修复技术;实践应用

引言

随着城市化进程的不断推进，市政给排水工程的建设和修复带来了较大的挑战。如果大规模使用开挖基坑的方法来铺设管道，会严重影响居民的交通出行和日常生活。近年来，市政排水工程施工逐渐增强，各种新型管道材料也取得了突破，非开挖技术的应用也日益广泛。非开挖技术是指在不开挖地表的条件下铺设、修复、更换排水管道的一种方法，具有不破坏路面、不影响交通、不污染环境，施工速度快等优势，是值得大范围推广的。然而我国非开挖技术发展较晚，非开挖设备的研发和应用成果与发达国家相比仍有巨大的差距。因此，进一步研究非开挖技术在市政排水工程中的应用具有十分重要的工程意义。

1非开挖修复技术的特点

由于我国提倡的环保理念深入人心，社会大众对城市道路、居住环境的要求标准逐渐升高。另外，快节奏的城市生活工作趋势大众对道路交通的正常运行需求也变得越来越严苛，因此在此时代背景下，许多类型的地下排水管网的非开挖修复技术应运而生。，这种修复技术往往只对管道接缝处等小型损坏点的防渗堵漏，虽然此种施工技术有效的减少了管道维修成本，但却存在不能提升管道结构强度的弊端。

1.1综合成本低

在城市管网修复过程中，必须需要考虑成本因素，能够在综合成本较低的情况下，有效进行管网修复，不耽误管网功能的发挥，自然受到施工单位的欢迎，非开挖修复技术，就是一种综合成本较低的技术。非开挖修复技术在一定程度上可以节约劳动力成本以及施工成本。非开挖技术的机械主要在地面上工作，需要配备的施工人员更少，少量的工作人员就可以有效完成修复工作。再加上在土地上进行的最大可能减少搬迁费用、尽量减少对周边环境的损害，减少项目的额外投入，因而，可以有效降低成本，综合成本低。

1.2施工周期短

非开挖修复技术的施工周期较短，钻孔技术施工速度快，施工工期短，不仅可以使修复管网快速投入工作，还可以提高修复效率，降低对居民生活的影响。

1.3对周围居民的影响较小

在管网修复过程中，难免会对周围居民造成一定的影响，开挖修复技术施工时，工期长、也会严重干扰道路汽车的行驶效率、影响居民正常出行，对居民造成了较大的影响。采用无开挖的方法，开挖区域小、工期短、能够按地点有序进行，对交通冲击小，对居民的影响也小。

2非开挖技术种类分析

2.1不锈钢双胀环修复技术

此项非开挖技术通过在管道局部损坏部位安装环状橡胶止水密封带和不锈钢套环以达到止水目的。(1)适用范围。此技术适用于钢筋混凝土管材、球墨铸铁管材等超大管径排水管道修复。当排水管道出现错位、脱节、变形等结构性缺陷，以及管道内壁出现露石、沙眼、剥落等病害时，可以采用不锈钢双胀环修复技术。(2)优点。施工便捷、修复速度快，修复后质量稳定性较高，止水套环具备良好抗内压效果，与管道开挖技术相比，此项技术可节省路面开挖与修复产生的费用，减少对周围建筑物和正常道路交通影响。(3)缺点。造成排水管道断面一定损失，影响后续管道养护疏通作业。

2.2顶管技术

顶管技术是最早用在城市排水工程中的一种非开挖施工方法，包括敞开式顶管施工、泥水平衡式顶管施工、土压平衡式顶管施工、气压平衡式顶管施工等，能适用于各种管径。顶管施工前需要排水管道设计线路附近布置若干个小基坑作为顶管工作井，工作井的一面或两面侧壁设有圆孔作为预制管节的出口和进口。顶管施工时的顶进力源于油缸和中继间，然而对于长距离顶管，可能出现主油缸顶力不足，无法克服管壁四周的土体摩擦力和迎面阻力。此时，可以将排水管道分段顶进，在每段管道间设置中继油缸，且在管壁四周减摩剂。

2.3爆管法

爆管法又称碎管法，爆管设备包括气动爆管设备、液压爆管设备、刀具切割爆管设备三种，其中刀具切割爆管设备应用最广泛。爆管法更换旧管道的具体施工方法是：首先，将爆管设备放入旧管道中，利用卷扬机拉动爆管设备前进，在此过程中将旧管逐段破碎；其次，在爆管设备后面连接扩管头，以便于将破碎的旧管压人到周围岩土层中；最后，牵引等直径或更大直径的新管代替旧管。由相关研究成果可知，更换的新管直径最大可为旧管直径的1.5倍。

3论非开挖技术在市政给排水工程中的应用

3.1准备工作

首先，在市政给水施工中应用非开挖顶管施工技术前应做好基础的勘测工作，充分了解施工区域的地形、地质、土壤环境以及地下水状况，为后续施工奠定基础，否则会导致给水工程出现凹陷、坍塌等问题。其次，需要根据施工图纸的要求明确相关结构以及预埋件的状况，且需要根据工程要求按照横纵轴线的位置利用经纬仪进行测绘，获取两条垂直贯通的线并利用红色的油漆进行标识。同时，在放线的过程中需将定位间隔控制在10m左右。此外，需根据施工现场的实际情况测定不同顶管层的水平标高线，之后计算出相应的尺寸。且需要利用水准仪测定墙、柱标高线，最后测量顶管尺寸。

3.2顶管现场平面布置

顶管现场平面布置主要包括两方面内容，分别是现场布置与工作井内布置。第一，现场布置。需要根据施工需求布置履带式吊车，通过吊车进行钢管以及顶铁的吊运；在现场设置临时堆场，为管材、半成品以及相关材料的堆放提供支持；在施工现场的一侧设置工具间、泥浆房以及空压机房等房间，从而提高施工效率。第二，工作井内布置。在布置时需要沿着顶管轴线的方向在工作井内设置刚性后座以及各种顶进设备。其次，需要在工作井内设置电力配电箱，为机械设备的运行提供电力支持。且需要在井内两侧工作平台设置电焊机、泥水旁通装置。此外，应在工作井内安装机头、千斤顶、排水设备以及控制系统并做好设备的调试工作，增强后续施工的可靠性。

3.3加大安全控制力度

首先，市政给水工程的地质条件与水文条件会沿着管道土层变化，施工时可能会出现地表过度下沉等问题，所以在进行非开挖顶管施工前需要充分了解土层变化情况且需要做好相应的加固工作。例如，在进行顶管出洞施工时需要做好洞口土体加固工作，避免出现坍塌、涌水等问题。在这一过程中可以通过化学加固的方式稳固土体，即通过气压、液压等方式将硅胶类化学浆液与土颗粒胶结起来，从而增强土体的强度与防水性。

结束语

非开挖修复技术在排水工程中应用，能够在不开挖工作坑前提下，完成管道渗漏等问题修复和有效处理，不会对车辆通行造成影响。未来一段时期，要加大对非开挖修复技术研究力度，除对现有方法持续优化外，还应开发一些新技术，以更科学技术方案和更合理施工内容为给排水工程提供服务。

参考文献

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