非开挖施工技术在市政管道施工中的运用研究

非开挖施工技术在市政管道施工中的运用研究

赖新铭

中国能源建设集团广东火电工程有限公司   221600

摘要：市政管道工程建设范围比较广，在对管道施工环节监督和管理时，施工企业需要提高对技术人员有重视程度，要根据工程建设要求，选择合适施工技术，并对现有施工工艺完善和优化，才能提高工程建设水平。施工企业还要根据现场实际情况，对技术应用要点全面掌握，才能提高工程建设质量和效率，将施工技术运用到市政管道施工中，可以满足工程建设要求，因此施工企业需要提高对非开挖技术应用重视程度。本文就非开挖施工技术在市政管道施工中的运用进行相关分析和研究。

关键词：非开挖施工技术；市政管道；施工；运用研究

传统开挖施工技术在应用时，存在一定不足之处，已经无法满足市政管道建设要求。施工企业在引进更加先进非开挖施工技术之后，将其作用于工程建设各个环节中，不仅提高了施工水平，而且能够降低质量缺陷问题发生机率。施工企业要根据管线建设要求，对现有技术应用形式适当调整，并且制定针对性技术应用方案，才能从成本上提高技术应用效果。施工企业还需要组建更加专业施工团队，并对各个施工环节建设质量全面检查，确保所有环节施工行为都处于可控范围内，才能促进项目高质量完工[1]。

一、非开挖施工技术应用特点

施工企业在进行工程建设之前，需要做好现场勘查工作，根据勘察资料对施工技术正确选择，还要做好材料和设备购买，并将其运输到施工现场，为施工技术顺利实施，提供有效支持。在选择合适施工方法和机具之后，施工企业需要根据区域内地质条件以及水文状况，对管道深度合理设计，还要明确管道截面形状要求。施工期间施工企业需要根据现场土质特性，选择合适施工形式，并对机械设备重点管理。在软弱黏土区域施工时，可以选择挤压冲击掘进施工方法，如果区域内土层含水量比较大，可以选择水冲式顶管机设备进行工程建设。要想提高非开挖地下管道施工水平，需要选择合适施工工艺和机械设备，将非开挖施工技术作用于工程建设各个环节中。要提高施工技术与机械设备匹配性。一般情况下施工技术实施期间，存在固定机械设备匹配要求，例如在对机械可自立土层处理时，可以选择手掘式顶管施工方法，并配置手掘式工具。施工企业可以根据区域内土质情况，选择合适施工技术，并制定针对性技术应用方案，借助信息化技术构建数据模型，对现有技术应用成果可视化展现以及模拟分析，对施工期间可能出现的问题全面预测，并制定针对性预防措施，可以提高技术方案应用可行性和经济性[2]。

二、非开挖施工技术在市政管道施工中的运用措施

（一）水平定向钻进施工方法应用措施

水平定向钻进铺管技术是指使用水平定向钻机、控向仪器等设备，按预先设计的轨迹进行导向孔钻进、扩孔和拉管，完成地下管道铺设的施工方法。这项技术（如图1）在应用时，可以提高市政地下管线敷设速度，不需要开挖工作井。这项技术应用核心是钻探技术与控向技术有效融合，采用现代化非开挖技术应用形式。水平定向钻进施工方法，属于非开挖施工技术中非常常用的技术形式。水平定向进施工原理是，先利用计算机设备对管线路线设定，并在施工中进行有效监控，应保证铺管的准确性和精度要求．钻孔轨迹可分平面轨迹和剖面轨迹。在理想状态下的轨迹为“斜直线段→曲线段→水平直线段→曲线段→斜直线段”组合。选择带有楔形钻头设备的钻杆，在动力作用影响下，从地面钻进目的地。施工期间需要严格按照设计路线要求，避开地下以及其他障碍物，设备到达指定位置之后，可以将梯形砖头换为尺寸合适的回程扩孔器设备，回程扩孔器设备尺寸，必须满足钻杆拉回要求，还要将敷设的管线迁回到地面钻孔区域。在对回程扩孔器设备尺寸控制时，要保证管线敷设期间，不会因为空间不足引发管线摩擦及受损问题。回扩从出土点向人土点进行，扩孔应严格控制回拉力、转速、泥浆流量等技术参数，确保成孔稳定和线形要求。在扩孔作业时要注入化学泥浆护壁，还要保证扩孔同时，不会出现倒塌等问题[3]。

图1水平定向钻施工方法

（二）夯管施工方法应用措施

夯管施工是利用特殊的设备，将钢管沿着设计路线夯进的施工方法。夯进的管道应为钢管，夯管长度一般不超过80米，在卵石层、杂填土层中夯进，地层中最大卵砾石粒径或最大块状物的尺寸不得超过0.5倍的夯进管外径。采用夯管锤工具，将待敷设钢管直接夯入到预先设计好的施工路线中，夯管锤设备动力系统要具备冲击力大以及频率低等作业特点[4]。在对钢管材料选择时，对尺寸存在较高要求，要保证钢管长度在100米以内，直径在2米以内，才能符合夯管施工技术运用要求。这项技术在实施期间，对场地存在一定要求，场地一侧要满足管坑建设要求。技术应用期间主要借助柴油发电机组以及夯管锤等设备进行工程建设，钢管后部属于夯管锤设备主要着力点，钢管将夯锤设备压力传递到前端管靴区域，管靴在力的作用下，可以对土层有效处理，在切削期间还可以克服摩擦力，确保钢管能够进入到指定施工位置

[5]。

钢管前进同时，被切削土体自动进入到钢管内部，首节钢管进入到土体之后，需要做好后续钢管与首节钢管焊接处理，并重复开展夯实作业，直至最后一节钢管进入到土体中。施工人员需要选择合适空气压缩机设备，将钢管内部土体全面排除，夯管的施工方向和角度以及深度，需要借助水准仪器设备以及全站仪器设备进行测量和控制，要保证施工精度符合设计要求。这项技术在应用期间，对施工人员不存在较高要求，主要是借助动荷载开展夯实作业，夯实期间不存在主动挖土等施工内容，也不会引起不均匀沉降现象。这项技术可以适用于各种类型复杂地质中，且施工时间比较短，但敷设管线类型过于单一，只能敷设高管，敷设管线长度不能超过100米。施工企业在选择这项技术时，要根据现场实际情况，对技术是否符合施工要求科学判断[6]。

（三）微型隧道、顶管施工技术应用措施

微型隧道施工方法在应用期间是，借助盾构机设备完成工程建设，盾构机设备前端挖掘后端衬砌，可以将前端挖掘到的土体运输到后端，设备中部支撑环内安装有液压千斤顶，可以提高设备支撑水平。顶管施工技术是在盾构技术基础上研发出来的新型技术技术，技术适用的管道直径在0.6米到4米左右。顶管施工技术属于特殊地下管线施工工艺，在对这项技术完善和优化时，可以作用于繁华区域市政管线建设中，不需要采取交通管制，就可以进行地下管线敷设[7]。

（四）原位固化施工技术应用措施

在开展市政管道工程建设期间，如果存在管道修复需求，可以选择原位固化施工方法。这项技术是在不干扰原有土层基础上，对已经失效或老化的管线重新更新。在对技术持续改良期间，这项技术已经可以对不同尺寸以及不同区域地下管线修复处理。原位固化修复管线直径范围在0.1米到3米左右，只要管线直径在这个范围内，就可以对管道有效修复。在原有管道内壁敷设液态热固性树脂，利用蒸汽对其加热，确保树脂能够持续固化，将涂层与原有管道结合，形成新型薄层管，可以满足修复需求。这项技术可以最大限度降低管道流断面能量损失，并提高管道流动性。利用这项技术修复的管道使用寿命可以延长50年。在对变直管道以及压力管道、弯曲管道修复时，都可以使用这项方法，而且能够修复长至几千米的旧管道。这项技术应用期间对材料存在较高要求，要保证材料在使用时，能够满足管道运行需求[8]。

（五）缠绕施工技术应用措施

在对原有管道修复期间，还可以借助缠绕施工方法，满足工程建设要求。这项技术主要作用于污水管道修复处理中，缠绕施工技术应用期间，主要是利用高密度聚乙烯材料和聚氯乙烯材料修复管道。使用井内制管机设备将材料卷制成螺旋形状，借助机械动力将其送入到修复管道内，利用自动扳机设备，将卷制材料与待修复管道锁紧，并使用硅胶对其密封处理，使用水泥浆材料对管道之间空隙密封处理，可以提高修复水平。缠绕施工方法在应用期间，可以满足带水作业要求，降低了管道修复成本，将其作用于市政污水管道修复处理中，可以在保证工程建设质量基础上降低投资成本，而且能够缩短修复时间。利用这项技术对管道修复时，需要将管道直径控制在0.15米到2.5米左右，修复长度控制在300米左右。

结语：综上所述，将非开挖施工技术作用于市政管道工程建设中，施工企业需要对技术持续更新和优化，还要从整体层面上制定合理规划，并从细节区域对施工风险全面查找，确保工程建设质量能够得到进一步提升。与传统施工技术相比较，非开挖施工技术在应用时，不仅能够创造更多综合效益，还符合现代化城市建设要求。因为市政管道工程建设内容比较繁杂，系统性特征更强，施工企业在开展技术管理工作时，需要加大资金投入力度，并加大技术研发力度，为工程建设提供有效技术支撑，促进项目可持续发展。

参考文献：

[1]高文胜,王保存,周航羽,张乃仁.非开挖施工技术在市政管道施工中的应用[J].绿色环保建材,2021(11):88-89.

[2]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):19-20.

[3]于芳,黄雷,尹剑辉,龚颖,卫旭方,王鸿鹏.非开挖垫衬法在市政给排水管道修复施工中的应用[J].建筑施工,2016,38(05):624-626.

[4]王萌萌,姚守勤.非开挖顶管技术在市政排水管道施工中的应用[J].技术与市场,2015,22(01):75.

[5]高广军,黄海荣.非开挖管道施工技术在农村饮水安全工程中的应用[J].江苏水利,2014(08):25-26+28.

[6]许瑞,李永仓.浅谈非开挖定向钻技术在管道施工中的应用[J].中华民居(下旬刊),2012(11):77-78.

[7]李广峰.浅谈两种非开挖技术在供水管道施工中的应用[J].科技情报开发与经济,2011,21(08):223-224.

[8]李昌舜.非开挖技术在供水管道施工中的应用[J].科技情报开发与经济,2009,19(35):194-195.