给水管道工程非开挖施工技术研究

给水管道工程非开挖施工技术研究

卢帅帅

摘要:经过多年的技术发展,非开挖施工在我国的各项工程施工当中得到了广泛应用,非开挖施工技术能够减少管道施工过程中对道路交通的影响和破坏,在土层稳定性和施工环境保护方面的优势比较明显,因而非常适合于在市政工程当中进行应用,尤其是市政给排水施工当中。

关键词:给排水施工;非开挖;顶管施工技术

引言

非开挖技术通常就是指使用微开挖或者是非开挖的方式对地下的管道、管线和电缆进行科学合理的铺设、修复和更换，在施工的过程中具有明显的优势，受限它具有非常高的经济性，同时它还不会对环境构成不利的影响，交通运行的质量和水平也不会因为这项施工的开展而受到不利的影响，它是一种在科技高度发展前提下形成的一项技术，虽然这项技术在施工的过程中应用的时间并不是很长，但是其所应用的原理却是比较成熟的。本文作者结合多年来的工作经验，对市政给排水施工中的非开挖顶管施工技术进行了研究，具有重要的参考意义。

1顶管技术的作用

顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层，一直推进到接收坑内吊起。非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的。它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差，具有经济、高效、保护环境的综合功能。这种技术的优点是不开挖地面;不拆迁，不破坏地面建筑物;不影响交通;不破坏环境;施工不受气候和环境的影响;不影响管道的段差变形;省时、高效、安全，综合造价低。顶管施工技术主要适用于:无法对地面进行大面积开挖、文物遗址等特殊地段;城市繁华街道、商业中心、无法移动的固定建筑等路段的市政管网施工。

2给排水管道施工中顶管技术的应用

在给排水管道施工过程中，管道直径大于500mm时，无法采用明沟开挖的形式进行管道敷设、管道敷设沿线无其他建筑基础，即可采用顶管施工技术。土压式的平衡顶管机和泥土式平衡顶管机能够有效平衡地下水。此外，顶管施工可以连续进行顶进作业，具有较高的施工效率;施工人员无需进入地下管道，具有较高的安全性。

2.1市政排水管顶管施工准备

(1)导向孔轨迹设计作为扩孔拉管的母线，导向孔也是最终形成的管线孔。非开挖拉管技术中重力管对深度、坡度存在的误差值具有重要规定。在设计管道中必须对排水工程的具体情况进行充分考虑，对施工基本条件满足，保证钻进时较小的入土角度。同时，依据施工设计规定及市政道路排水工程的具体要求，设置工作井区间的间距。当具有较深管线时，应按进行入土工作坑的设计。(2)管材选用首先，给排水施工过程中，选择顶管的长度对于工程的控制性和经济效益都具有重大影响。在垂直推顶的情况下，容易导致顶进路线同原定顶进路线产生偏差，而难以进行恢复;顶管长度较短时，容易导致顶进线路弯曲。选择顶进管道的长度是重要基础。顶进管道长度和顶管直径的比值等于或超过2.1时，选择长管;顶进管道长度和顶管直径的比值等于1.15时，选择标准长度的顶进管:顶进管道长度和顶管直径的比值小于或等于1.1时，选择短管。其次，顶进管直径的选择要根据施工需要和工程性质来确定，根据顶进管所承受的压力来确定项进管的厚度和配筋及外径。管道敷设施工时，一般需要选择直径为500mm以上的顶进管。(3)配制泥浆在市政排水工程非开挖拉管技术应用中，主要选用聚合物加强性泥浆作为施工原料。这种混合料中膨润土和聚合物的总量应为泥浆的2%左右。选用相同比例的泥浆进行扩孔拖拉作业，这种技术应用不会出现塌陷等情况。

2.2顶管施工技术

给排水管道施工中，采用顶管施工技术时需要在管道分段之间设置作业井和接收井，采用顶进机械设备将预制构造物逐步顶进路基形成涵洞、交叉通道。推动相关设备安装在作业井中，推动顶管机头进入路基，利用顶管机机头引导管材缓慢向前推进，通过作业井将多余土方排除至路面，完成给排水管道敷设工作。(1)顶管井施工顶管井主要分为作业井和接收井。顶管井一般为钢筋混凝土结构，分为单孔井和单排孔井。单排孔井主要为矩形、单孔井为圆形、矩形和正方形。圆形的顶管井受力效果最为理想，而矩形的单排孔井受力较差。在管道敷设工程施工过程中，需要根据实际情况来布置接收井和作业井。(2)顶管施工技术的施工工序a.穿墙穿墙是将穿墙闷板打开，使用管推工具推出井外，从而安装有效的止水装置。在穿墙施工过程中，需要利用黏土和水泥混合后形成强度不是很高的填充物填充到穿墙管中，穿墙前在墙管外进行注浆加固操作。打开闷板后，要立即进行工具管的推进工作，并同时做好止水工作。一般可以采用法兰加压板的止水方法，此外也可采用夯实过的纸筋黏土作为填充物。b.顶管出洞顶管出洞发生在顶管设备进入土层之后，是顶管施工过程中的重要工序。由于在顶管顶进过程中，容易出现管线偏移等情况，因此需要在工具管下设置一个支撑。要随时留意工具用管的调零，及时纠正工具管的下跌或偏移。c.注浆减小阻力为了降低顶进管顶进阻力、缓解顶管过程中出现的地面下沉问题，需要在压住触变泥浆而在管道附件形成保护层。顶管顶进的同时，完成顶进机头尾部的注浆工作，同时为了满足泥浆损耗，需要在混凝土管道合适的位置进行补浆操作。d.顶管校正给排水管道顶管施工过程中，需要及时对顶管进行校正。顶管校正操作具体方法为:采用校正千斤顶的端部走向进行修订，通过小角度、缓慢修正，将偏离的管线恢复到预定顶进位置上，进而按照预定顶进路线进行管道顶进施工。

3结束语

总之，非开挖技术要想在我国市政给排水工程中得到正确应用，相关单位及人员必须提高对其认识程度。只有这样才能实现有效利用，促进其发展与进步，更好地服务于给排水管道施工。

参考文献

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[2]龚莉娣.浅析非开挖技术及其发展[J].科协论坛(下半月),2013(3).

[3]王新涛.非开挖技术在电力工程中的应用[J].中国新技术新产品，2010(6).