市政给排水管道非开挖修补技术研究

市政给排水管道非开挖修补技术研究

张萌

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摘要：市政给排水管道是城市正常运行的基础配套设施，在现代化城市建设过程中给水、排水管道通常随城市道路的建设同步埋设于道路之下，被称为“地下生命脉络”。给排水管道为城市提供生活用水，并及时排除雨水及污水，与人们的日常生活息息相关。但由于埋设于地下，管道受各种环境因素影响，在破损后修复时通常需要封闭交通、破开路面，会给正常的道路交通造成一定的干扰；在此背景之下，管道非开挖修补技术逐渐出现。基于此背景首先对市政给排水管道常规非开挖修补技术进行分析总结，然后对适用于小管径管道修补的内壁再构修补技术进行研究，希望为类似项目施工提供可行性参考。

关键词：给排水管道;非开挖;管道修补

引言: 随着城市化进程的不断推进，给排水管道作为市政基础设施的一部分被大量埋设于地下，随着使用寿命的临近，很多管道出现损坏情况；同时随着城市用水量的增加，管道负荷越来越大。经调查，我国大部分城市在管道建成之后很少定期进行维护，管道淤塞情况普遍存在，在经历暴雨时，往往出现排水不畅的现象。非开挖技术是指在施工时不对地面进行开挖或开挖程度非常小的情况下对破损的管道进行修复。给排水管道通常埋设于城市道路之下，常规开挖施工势必会对正常交通产生干扰，导致通行效率降低，也会对周边商业产生不利影响，路面“开窗”造成的不良社会影响也值得被重视。若施工时非开挖技术，则将会把对交通和商业的影响降至最低，同时该技术施工便捷、环保、工期短，具有良好的经济效益。

1.非开挖技术的概念和应用现状

我们通常所说的非开挖技术就是指在不破坏地面完整性的情况下，在地下开展管线的铺设和一些修复性的工作。在非开挖施工受到了地理环境或者是技术因素限制的时候，通常，铺设的过程中地下管线的直径为 40—2500mm。市政的给排水管道施工的过程中已经开始使用非开挖技术，这种技术在应用的过程中体现出了非常明显的优越性，和传统的技术相比，其在施工的准确性和施工的效率方面都要更好，因此，这种技术在我国的市政给排水管道建设当中也有非常好的发展前景[1]。作为现代化的新型排水管网建设施工技术，非开挖修复技术对提高工程施工质量和水平具有积极的作用，能够有效减轻周围建筑物和建筑设备的影响。但现阶段，依然存在实际应用中缺少科学、合理的规划和指导，行业管理制度不完善，加之政策落实不到位等问题，造成非开挖修复技术的应用减少，影响了城市健康发展。具体来说，相较于施工成本相对较低、施工技术较为简单的传统直接开挖施工技术，非开挖修复技术作为新型的施工技术，对施工人员的综合素质和专业技术水平有着较高的要求。当前，在工程施工过程中的人才配置主要集中在建筑设计等部门，而实际施工人员的专业能力不高，导致其无法满足非开挖修复技术对人才的需求，非开挖修复技术的实际应用价值无法有效地体现出来，降低了施工效率，甚至影响施工进度。同时，城市排水管网建设涉及内容多，工程较为复杂，因此需要在施工前做好规划与准备工作，相关部门需要及时予以指导。但考虑到非开挖施工技术应用时间相对较短的影响，这一技术行业管理制度不够完善，这一情况的出现导致在实际的施工过程中，应用非开挖修复技术开展城市排水管道体系的建设时，施工人员往往缺乏合理、科学的指导，容易在某一关键环节出现衔接不当的问题，进而降低非开挖修复施工工作的质量。

2.非开挖技术的前期准备和施工测量

非开挖工程开工前，一方面要勘查场地条件，另一方面做好人员安排和材料采购。进行施工测量包括以下两方面一地质环境即通过设计院提供的地质报告和补充地质钻探来分析地层的组成、分层抽取试样作土工试验和确定地下水的分布形式与地下水的水位标高。二是探测地下管线和地下障碍物的主要步骤分为资料调研、仪器探测和明槽探测三步。资料调研可通过管线交底会议来实现，该会议一般由业主组织。也可以采取向规划局购买施工区域的管线平面图和剖面图的方式。对需要进一步明确的管线资料，要到相应管线管理部门进一步了解。资料调研得出的对施工可能造成影响的管线需要用仪器进行探测[2]。

3.常用的非开挖修补技术分析

3.1 碎裂管法

该技术施工时利用特种设备在破损位置将管道从内部按适当尺寸切割，切割掉的破损部位管道材料被挤入周边的土体，并形成管孔。与此同时，将新管道拉入管孔替代破损部分，达到管道修复的目的。

3.2 短管内衬法

短管内衬法是一种引进时间较早，应用时间较长的修补工艺，用于管道修补经济效益良好；采用顶管施工的管道在修补时采用该方法效果最佳。施工时利用现状检查井采用顶管将事先设计好的内衬短管送入待修补的管道，内衬短管就位后，在短管与待修补管件间高压注入水泥浆进行粘结加固。

3.3 管片内衬法

管片内衬法施工方法类似于短管内衬法，采用的材料为 PVC 管，将 PVC 管与待修补管道内进行拼接并在新旧管件间填充粘结材料完成修补。该技术可应用于钢筋混凝土圆管、方管、马蹄形管。

3.4 螺旋缠绕法

在待修补管道内部通过采取带状型材以螺旋缠绕的方式形成全新管道，新旧管道间采用粘结材料进行加固处理。该技术是以 PVC 或 PE 材质为板材，在常温及常压情况下即可施工。现场施工时将带状型材压缩成环状钢带用缠绕机按 螺旋方式制作成管，完成后将预置在板材内的钢线拉出，可使管道扩张紧密贴合，不断向前推进最终完成管道修复，密封处采用黏合剂粘合防止渗漏[3]。

4.市政排水管道修复工程管道更新非开挖技术

4.1 破管外挤非开挖管道更新技术

破管外挤法即爆管法，也称涨管法，工作人员借助相关工具对旧的排水管道进行破碎处理，在工具辅助下，旧管碎片会被挤入周边土层汇总。这时工作人员再将全新的排水管道拉入破碎部位，使其替代旧管道进行排水工作，完成管道更新。破管外挤法能同时进行旧管破除以及新管引入工作，极大地节约了施工所用时间，且非开挖的施工方式也不会对地表造成严重的破坏效果。但需要明确的一点是，破管外挤非开挖管道更新技术并不适用于弯管的更换。另外，在埋设较浅或不可密压地层中的管道也不能使用破管外挤法，否则可能会引起地面隆起的问题。破管外挤非开挖管道更新所使用的工具根据实际施工条件也存在差异，工作人员还需合理选择气动、液动与切割等不同爆管技术，保障管道更新效果。

4.2 破管顶进非开挖管道更新技术

我国地势地形多样，许多排水管道位于较为坚硬的土层中，这些区域的管道很难使用破管外挤技术破碎旧管道，工作人员可酌情选用破管顶进技术完成新旧管道的转化。破管顶进非开挖管道更新技术主要利用了微型隧道施工设备以及水平钻机等，依旧是以旧排水管道为导向，将旧管及其附近土层一起进行切削破碎，形成直径相等或略大于原管道直径的孔隙。这时再将新型管道顶入孔隙中，完成管道的转换。破碎后的旧管道和周边土层可使用螺旋钻杆排出管道部位，避免造成额外影响[4]。

5.结束语

综上所述，市政管道工程的安全性、高效性受到了人民群众的广泛关注与重视，并且对其提出了更高的要求与期望。非开挖修复技术能将施工破坏效果控制在最低范围，同时，再加上施工周期短、成本消耗低等优势，在排水管道施工中获得了优质应用成效。应积极对其进行开发与完善，提高管道修复质量，必要时对排水管道进行更换，保障排水管道的应用效果。

参考文献：

[1]焦丽娟.非开挖技术在市政给排水管道的应用及研究[J].黑龙江科技信息,2016(09):220.

[2]杨秀军.简述非开挖技术在市政给排水管道建设中的技术管理[J].科学咨询(科技·管理),2010,No.224(10):48-49.

[3]郑满水.市政给排水管道非开挖修补技术研究[J].科学技术创新,2022(26):104-107.

[4]高中秋,徐茜,于东升.市政排水管道非开挖技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2023,No.439(13):92-94.