市政工程施工中的非开挖施工技术运用简述

孙超恒

身份证号码：13042519910212**** 河北省邯郸市大名县

摘要：绿水青山就是金山银山”口号的提出，预示着我国对环境保护方面越来越重视，各地方政府对于新管网建设以及旧城区管网改造工程大幅度增加。在配套管网的设计和施工过程中，经常遇到河流、铁路、公路等大型障碍物，或者沿街道布置，距离周围房屋距离较近，无法实施等情况。非开挖施工技术具有节能、节地、节水、节材和环境保护等特点，在特定条件下，可有效节省征地拆迁费用，降低工程成本，减少对周围居民的干扰，可以提搞管道施工工作的进度；节约了整体投资；极大减少了道路的破坏和恢复，减少了施工过程中的扬尘。拖拉管施工技术在管道上的应用，大大缩短了施工工期， 得到了当地百姓和政府部门的一致好评。本文笔者根据工作实践经验对市政工程施工中的非开挖施工技术运用简述进行了分析和探讨。

关键词：市政工程；非开挖施工技术；运用

前言：在市政工程施工中，难免要破坏一些既有设施，造成不必要的影响和损失，而非开挖技术的出现和应用能从根本上解决这一问题，加快施工速度，减少或避免施工干扰，并且目前的非开挖技术种类越来越多。

一、管线施工中对非开挖技术的应用

在市政管线施工中，非开挖技术主要有以下三类：第一，新铺市政管线；第二，旧管线更换；第三，损坏管线修复。选择具体的非开挖技术时， 应做好以下工作：通过土层勘察确定区域土层情况与地下水分布；探测区域内是否存在其它管线等埋设物，为方案的制定提供参考；管线现状调查， 判断管线是否存在缺陷和缺陷的程度，以便及时进行修复或换新。非开挖主要针对小径管，人员无法进入，通常管径超过 900m 时将不再适用非开挖技术。

1.顶管法该方法

使用过程中仅需在地面进行工作坑开挖，然后使用顶管机即可完成施工。其中，顶管机主要由以下部分组成：切削部分、出渣部分、顶进部分、导向部分与控制系统。在施工中，切削产生的土通过螺旋钻杆进入坑底， 也可用膨润土进行搅拌，形成泥浆，再通过管道排放。后者能为工作面提供压力，使工作面保持稳定。由导向系统对顶管机所在位置与方向进行连续监测，并对偏斜参数进行准确测量，再通过对纠偏系统的操作实现纠偏。实际施工精度主要受操作人员因素影响。通常需要将垂直与水平两个方向的实际偏差限制在±25mm 之内，比传统方法有较高精度，并且管道受到的外力也更加均匀。该方法几乎能在所有类型的土质地层中使用，但不能有地下水。适用管径在 100～1000mm 范围内，有效施工长度在 30～500m 范围内。主要优势为：对地表造成的干扰相对较小；如果埋深较大，则成本低于传统施工方法；精度较高；适用范围广泛。但也存在以下缺点和不足：开工前必须进行详细到位的勘察工作；如遇较大障碍，则会对施工造成直接影响，使施工无法完成；设备投入较大，若工作量较少，则会增加成本；对设备的操作人员有很高要求。

2.水平定向钻进

使用具有导向功能的钻头，在地表成 10°～15°开始钻入，以此形成先导孔，其孔径为 900mm。钻进时，由于钻杆和孔壁会产生很大摩阻力， 所以要用套洗钻进的方法，即在导向钻杆端部套上套洗钻杆，其直径一般为 125mm。交替进行导向钻进与套洗钻进，到目标点为止。然后拆除套洗钻头与导向钻杆，更换扩孔钻头通过回拉实现扩孔。在扩孔的过程中，应通入泥浆进行排屑，同时保证孔壁稳定性。以新铺管的管径为依据，确定扩孔的次数。在最后一次扩孔的过程中，将新管接于钻头后，在扩孔的同时使新管进入孔中。施工中，对钻孔轨迹进行监测与调整控制是关键环节， 现在主要通过随钻测量确定工具面向角、钻孔方位角及钻孔顶角，再由弯接头对钻进的方向进行控制。从理论上讲该方法能在所有地层环境中使用， 在跨越大型障碍物的新管铺设工程中最为常用，其适用管径在 300～

1500mm 范围内，有效施工长度在 100～1500mm 范围内。主要优势为：成型速度快；能对方向进行控制，精度易于保证。但也存在以下缺点和不足： 当地层为卵砾石与非粘性土时，施工难度较大；开工前必须仔细勘查场地。

3.导向钻进

使用具有导向功能的钻机及挤压式钻头实施钻进，其成孔方式主要有湿式成孔与干式成孔。利用斜面钻头对钻进的方向进行控制。如果对钻杆进行同时给进与回转，则斜面将丧失方向性，即进行保直钻进；如果仅对钻杆进行给进，则斜面上的反力将改变钻头旋转方向，即进行造斜钻进。此外，在钻头中装有发射器，能通过与接收器的配合对钻孔轨迹进行监测。该方法在小径管的开挖施工中应用较多，适用管径在 50～350mm 范围内，

有效施工长度在 20～400m。要注意的是，该方法不得在砾石层与砂层中使用，因为深度将受到明显的限制，通常深度不能超过 10m。

4.螺旋钻进

利用回转运动的切削头对土层进行切削，再用螺旋钻杆向坑内不断排土，待铺设的钢套管在螺旋钻杆外，开始进行向前不断顶进。完工后，切削头可通过指定工作坑来回收。该方法适用管材为钢套管，可在其中进行其它类型管线的铺设。在硬度为软到中的土层中使用。其适用管径在 100～

1500mm 范围内，有效施工长度在 20～100m 范围内。由于施工中无法对方向进行有效控制，所以其精度有限，并且在极软土与卵砾石层中施工难度较大。

5.冲击矛法

施工过程中，在工作坑内使冲击矛出发，经冲击排土后得到管道孔， 冲击矛和新管同时进孔，也可在成孔后进行扩孔入孔。该方法的使用在目前十分普遍，尤其是分支管线新铺。其适用土层为无水均质土。适用管径在 30～250mm 范围内，有效施工长度在 20~100m 范围内。虽然该方法实际应用较多，但其存在以下缺点：当土质不均时，将使孔位发生较大偏离； 无法对方向进行控制，施工精度一般；在特殊地层中无法使用。

6.夯管法

是指利用夯锤沿设计线路将钢管打入到地层中。如果钢管的直径相对较小，则可采用闭口套管。而直径较大的钢管，需使用开口形式的套管， 完工后，用高压水进行排土。该方法可在没有大块卵石的多种地层中使用， 在含水地层中也可进行施工。

二、其它

工程施工中对非开挖技术的应用——以管幕法施工为例该方法是指借助夯锤在隧道顶新铺钢管，并对钢管进行扣锁，形成稳定支撑体系，用于保证隧道工作面及拱顶部分的稳定性，使隧道开挖施工顺利完全。相较于传统的施工方法，该方法主要具有以下特点：

1.钢管直径最大可以达到 1200mm，具有很强的承载能力。

2.钢管长度大，目前最长已经达到 132m。

3.可根据实际的断面形式与地质对支护结构进行改变。

4.首根钢管必须准确到位，这是因为后续施工的实际准确度都受到首根管的影响。两个相邻的管道的连接应采用接头实现。对这一接头而言， 不仅可以提供导向功能，而且还能提高结构刚度，避免地下水向工作面回流。在各根钢管均完成安装以后，开始注入混凝土，这样能避免管道变形与腐蚀。此外，在连接接头处使用化学浆液能实现良好封闭。之后即可进行开挖施工。

三、结语

综上所述，对市政管线施工和管幕法施工中的非开挖技术具体应用进行分析。实践表明，通过对非开挖技术的合理应用，不仅能达到预期的施工效果，而且还能减少对地表造成的破坏，缩短工期，是一种值得在市政工程领域大规模推广应用的技术方法。

参考文献：

[1]明永成，胡应文，冯桢.探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].建材与装饰，2016（06）：31-32.

[2]王素红.浅谈非开挖顶管施工技术在市政管网中的应用[J].山东工业技术，2016（13）：120-121.

[3]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.