非开挖管道施工在水利工程中的应用研究

非开挖管道施工在水利工程中的应用研究

戴效涛

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摘要：水是人类最不可或缺的资源，同时也是水利作为农业的命脉，对推动我国国民经济的发展起到无可替代的作用，同时水利还具有“兴利”和“除害”的功能。水利工程则是通过修建闸、坝、堤和渠道等各类水工建筑物，用于控制和调配自然界的地表水和地下水，实现兴利除害的目的。随着我国经济社会的不断发展和科学技术的不断创新，水利工程建设者把各种先进的施工工艺及技术应用到施工过程中，其中非开挖管道施工技术在水利工程建设中的应用，将水利工程可持续发展推向新的高度。

关键词：非开挖；管道施工；水利工程

引言

随着非开挖管道施工技术的发展，使主城区内无法进行大范围放坡开挖或支撑开挖施工的问题得以解决。本文主要对非开挖管道施工技术中的顶管与定向钻托管技术在水利工程中的应用案例进行研究，并对两种技术的造价进行分析，为工程施工方案的比选提供一定的参考。

1市政给排水工程中非开挖技术概述

市政给排水工程非开挖技术是为了确保地貌环境在实际施工过程中不会受到影响所采用的新型技术。其技术主要应用在地下排水工程管道施工环境内，相比较传统管道开挖技术而言，利用非开挖技术不但能够有效降低施工建设成本，更能够有效缩短施工时间，减少精力投入，为城市交通环境稳定性构建提供良好技术平台。首先，施工流程是通过地下钻孔方法，顺着打孔设计轨迹进行导向孔工作，而后再进行回扩，当孔径满足实际管道敷设尺寸时，再将待铺设管道拉入孔内。期间，施工流程应当时刻秉承导向仪数据进行测量校对，这样才能够确保整体导向工作与后续管道相互契合，并确保市政给排水工程管道体系完善。另外，在进行市政给排水工程非开挖施工过程中，依据施工方法特性，在实际道路及农田环境中，能够确保实际交通体系不会受到影响，并且也不会破坏地貌植被，在整体生活环境体系内部工作过程中，更不会造成较大干扰。此种施工优势是开挖工作所无法具备的，同样在实际环境营造方面，开挖工作也难以保证整体工程环境保持系统性，以至于后续工作延伸难以有较好进展条件。其次，在建筑物环境和交通干线地段内，利用非开挖技术能够确保地下环境稳定性，针对相应管线条件能够有效避让，对整体功能环境而言又具备有效空间在地下环境统筹优势，从而确保了整体工程质量条件完善，并为后续施工成本提供良好协调平台。但若出现大范围地质阻碍情况，针对非开挖施工技术便会造成难以处理的情况，同样这也是当前市政给排水工程非开挖技术有效开展的核心技术难题。

2非开挖技术在市政给排水工程中的实践应用

2.1工艺比选

排水管道非开挖修复技术种类较多，每一种都有自己的适用范围和优缺点，截止到目前，没有任何一种非开挖修复技术能够适用于所有情况，且毫无缺点。所以要结合实际情况，选取最为适宜的技术，达到预期修复效果。市政给排水工程以污水管线为主，在长期使用中，管道存在一定程度腐蚀、渗漏，对于这样的管线，原则上应当以半刚性修复为主，依托原本管道结构，选用全新内衬管，使其只承受来自于外部的静水压力，土体压力、动荷载则由原管道承担。加入内衬后的排水管道，应当能够满足过水需求。在非开挖修复技术选择上，既要考虑增强管道强度，还要便于施工，并且工期越短、成本越低越好。下面针对不同管径排水管道，选取适宜非开挖修复技术。

2.1.1 DN300－DN600

针对市政给排水工程中，管径为DN300－DN600的污水管道，可以采用短管内衬法进行非开挖修复，该技术优点体现在如下方面:施工过程中，不需要开挖工作坑，作业时使用工具设备比较简单，基本上不会影响到正常交通通行，套入的PE管具有独立强度，不但能够使管道排水流量需求得到满足，而且还能使管道结构安全问题获得有效解决。与其它适用于中、小管径的非开挖修复技术相比，该技术造价更低。

2.1.2 DN600－DN1500

针对市政给排水工程中，管径在DN600－DN1500的污水管道，可以采用非开挖修复技术中的UV内衬法。该技术优点体现在如下方面:施工过程中，不需要开挖工作坑，可以在夜间施工，基本上不会对交通通行造成影响。与翻转内衬法相比，内衬材料性能得到优化，抗拉强度更高。固化周期比较短，无需配置热水、蒸汽等，施工过程不会产生废水，不会影响到周边环境。UV内衬以拉入方式就位，作业时不需要翻转，固化全程在监控下完成，可以使质量得到保障。

2.1.3 DN1500以上

在市政给排水工程中，管径超过DN1500的排水管道，在非开挖修复技术选择上，应当以翻转内衬法作为首选，该方法优点体现在如下方面:施工过程中，不需要开挖工作坑，可以在夜间施工，基本上不会对交通通行造成影响。适用范围更广，在中、小管径非开挖修复中同样具有良好适用性。

2.2施工技术要点

2.2.1导水

在对管道保护前，要先导水，根据不同情况，可以选择相应导水方案，具体要点如下。

(1)直线型导水。为确保排水管道非开挖修复施工顺利开展，最大限度减轻对周边管路影响，可以采取分段导水方法。即在修复某段管线前，用皮塞将该段起始端检查井管口堵严，并在上游检查井内布设水泵和一定长度的水带，以此向下游检查井中导水。由于直线型导水具有短期不间断性特点，所以导水时，必须安排专人负责看管水泵，注意上下游水位及水泵运转等情况，如果出现异常状况，要及时采取相应措施加以处理，避免污水跑、冒对周边环境造成污染，对居民生活产生影响。

(2)附近有并列污水管道。当污水管道以并列方式布设在道路两侧时，由于每一段管道下游均为独立。故此，在导水时，可以从一段向另一段导入。具体做法如下:对某一段污水管道进行非开挖修复施工前，可先用皮塞将本段管道起始端检查井管口堵严，随后将水泵和一定长度的水带等设备，布设到上游检查井中，以此来向另一段污水管道内导水。

(3)软渡管导水。当排水管道管径比较大，且管段为大流量排水时，可以采用机械导水。但机械设备运用，会导致导水施工成本增大，出于经济性方面考虑，可选用软渡管导水方法。具体做法是在排水流量高峰时，用水泵提升导水，确保过水能力，在排水流量处于低谷时，利用布设在导流段的软渡管排水。这种导水方案最为突出的特点就是节能。

2.2.2清淤

排水管道在使用一段时间后，管内会有一些淤积滞留物，一般情况下，管道存泥量约为40%左右，个别管段中淤塞大量建筑垃圾，严重时甚至会塞满整个检查井。故此，在非开挖修复施工前，要对管道进行清淤，以此确保施工能够顺利进行，避免安全事故发生。可选择清淤方法有两种，一种是水力清淤，另一种是机械清淤。

(1)在排水管道清淤中，水力清淤方法比较常见，即借助高压喷射车及相关设备，通过汽车引擎驱动高压泵，将加压后的水送入射水喷嘴内，利用水射出后产生的反作用力，达到清洗管道壁的效果。从管道壁上被清洗下来的淤积物，会被水流冲入检查井内，由吸泥车进行处理。

(2)机械清淤法是在需要清淤的管道段内穿过TT片，并将钢丝绳牢固系在TT片一端，钢丝绳另一端绑在清通工具上，同时在管道两端设置绞车，钢丝绳系在绞车上，绞车带动钢丝绳拉动清通工具，将管段内淤泥刮到下游检查井内，以此来达到清淤目的。

2.2.3非开挖施工

(1)短管内衬法施工工艺流程:勘探施工现场，加工PE短管，导水、清淤，安置施工设备，连接短管，通过液压牵引方式铺设，修复后拆除设备，处理管头和支线。

(2)UV内衬法施工工艺流程:施工现场全面勘测，导水、清淤，将保护膜拉入待修复管段，拉入内衬软管，通过紫外线进行固化处理，处理管头和支线后，检测验收。

结语

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

［1］段标标．建筑给排水工程施工质量管理重点［J］．住宅与房地产，2021，(17):72－74．

［2］邱海宇．非开挖技术在市政给排水工程中的应用［J］．工程技术研究，2021，6(15):112－113．