中山市供水有限公司
摘要：随着我国的经济发展，市政工程的建设有了非常大的进步。给水管道是市政建设中非常关键的内容，其施工技术的水平会对工程的质量和性能产生非常重大的影响。由于非开挖技术具有很多的优点，因此被广泛的用于给水管道的施工过程中，并取得了较好的效果。现本文就市政给水管道非开挖施工技术方式进行探究。
关键词：非开挖技术 给水管 施工
引言
近年来，许多国家逐步开发和引入了基于非开挖方法的给水管道施工技术，这种方法由于不破坏路面，几乎不对环境造成影响，因此能够极大地改善传统开挖方式的种种弊端。国外基于非开挖方法的给水管道施工办法已经比较成熟，形成规模的施工模式包括由现场固化法、灌浆法、短管焊接法等工艺和施工模式。我国不少城市的大量施工实践证明，当给水管道埋深偏大或者地处交通繁忙市区的时候，这种模式是最好的替代模式之一。
1 非开挖技术
非开挖导向钻管又称拖拉管或牵引管，是管线施工中的一项新工艺、新技术。它是将定向钻机设在地面上，采用探测仪控制钻杆钻头方向，使其沿设计轴线前行，钻头抵达终点后多次来回扩孔，满足条件后拖拉管道就位，完成管道施工的方法。
2 非开挖施工技术的优缺点
2.1 优点
免开挖：不影响道路交通通行、不用拆迁其他管线等；造价低：与顶管工艺相比，钻孔机械位于地面上，所敷设管道两头易于碰接，无需工作井和接收井，大大降低了工程造价；工期短：非开挖钻孔技术的工艺特点决定了拖拉管施工速度快，工期短，管道可以尽快投入使用；工作面小：由于采用非开挖施工技术，省去了大型机械和土方堆放的工作面，同时减小了对周围的影响，节约了甲方协调成本；节约劳动力，安全可靠：与明挖开槽埋管相比较，定向钻机上配置钻杆自动装卸系统，定长的钻杆排列在一个“传送盘”上，使增加或卸下钻杆的操作可以在钻孔作业不停的状态下完成，加快了施工效率，减轻了劳动强度，保证了施工安全。
3.2 缺点
拖拉管是一项新的施工工艺技术，目前国内尚无统一技术标准和施工规范；钻孔轨迹为抛物线，相对于开槽排管而言，浪费了管材；由于施工工艺所限，拖拉管只适合DN1000mm以下管道施工，大口径管道常常采用顶管工艺；由于钻头钻杆的自身重量，钻进和扩孔过程中会导致孔道轴线下沉，难以保证管道位于设计轴线，给管道定位带来难度；如果现场有信号干扰时，如无线电发射台、输电线路、变压器等将影响手持式跟踪仪的测量精度；拖拉施工结束，管道外围与回扩孔之间留有空隙，不能像开挖埋管那样回填夯实，如果空隙泥浆不能完全被水泥浆置换，管道上方的道路或建筑物日后可能出现下沉现象。
3 非开挖技术的给水管道施工原则分析
3.1 基于非开挖技术的给水管道施工所采用的技术必须同时满足成熟性和可靠性。由于给水管道在市政设施中属于永久性设施，因此对于一些尚未达到成熟阶段的新技术和新工艺应该保持谨慎的态度。
3.2 为了保证工程的质量水平达标，应谨慎选择给水管道的施工器械与管道辅助材料。应该紧密结合城市地质特点和管道需求，选择信誉好、质量高的合格材料，以保证给水管道的运行年限和运行质量。应该坚决杜绝处于缩减市政工程造价而错误地选择不合格施工材料的事件发生，因为会对管道的运行寿命带来不可估量的负面影响。而且，一旦由于管道材料的质量问题导致管道的返工，将会有极大的难度和恶劣的社会影响。
3.3 在给水管道施工验收时，应注重打压的测试，只有通过打压测试才能证明管道的整体质量达到了基本要求。进行管道打压测试和能够测量出管道是否有着质量方面的风险，是否能够完全满足该管线的压力要求。
3.4 应该紧密结合给水管道管径的大小以及对承压的上限要求，科学地选择管道的厚度，从而确保工程管道能够承受运行时带来的内外承压。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.5 在设计和施工给水管道连接部位的时候，应该注重整体设计的合理性，一方面应该达到管道所需的压力上限要求，另一方面也应使管道寿命与防腐寿命达到一致。
4 非开挖技术在市政给水管道施工中的应用
非开挖技术在市政给水管道施工中的应用优势显而易见，目前其在市政给水管道施工中主要被用作新给水管道的敷设、旧给水管道的更换和修复等三方面。在不同的施工项目中，所采用的非开挖技术也有所差异。目前我国市政给水管道施工中所使用的非开挖技术有很多种，如顶管法、水平导向钻进法、夯管法、盾构法、裂管法、吃管法、内衬法等等。以下本文就从不同的施工项目角度来探讨其具体的应用。
4.1 顶管施工技术在给水管道施工中的应用
所谓给水管道的顶管施工，指的是通过顶进的力量实现管道的铺设。施工时以主顶油缸连同中继油缸共同组成巨大的顶力，将掘进机从给水管道坑穿透土石层，顶至目的地点再吊起来。顶管施工掘进的同时，将需要敷设的给水管道装配于掘进机之后，实现管道的部署。顶管施工技术中，应用最多的当属泥水平衡顶进方式。首先将工作井封门去除，此时则使掘进机的机头顶进，当掘进机深入三米左右，开始注入大量泥浆以平衡压力差，以维持内外的平衡。为使掘进机获得一定的抵抗力矩，在机头刀盘转动时应控制掘进速度不要太高，以免机头发生旋转，同时对机头实时的倾角进行观测，并用千斤顶矫正其倾角，当掘进机头深入二米之后，渐渐升高掘进速率使机头入土，同时防止内外压力差以及跑浆现象的发生。
4.2 水平定向钻施工技术在给水管道施工的应用
在水平定向施工中，需要设置导向孔。所谓导向孔指的是在给水管道施工的水平向结合预先计算出的合适角度钻进的孔。导向孔随着管道的走向，通常由斜线段+弧线组成。对该导向孔进行方向调整的装置是安装在管道施工钻头后控制器单元。在完成导向孔的功能之后，引入预扩孔，其功能是扩大由导向孔完成的孔洞至施工所需的直径大小，为下一步安装管道打下基础。一般而言，在管道孔洞钻机的对面目的地配置扩孔器，将其安装于钻杆，再使钻机旋转，使其拖回到导向孔之中，从而实现孔径扩充的功能，在扩充过程中应
密切关注土层情况，并以大量的泥水混合物注进钻孔之中，从而使钻孔不发生塌方事故，同时把钻机挖掘出的土石等碎屑运至地面上。在预扩工序完工之后，便可将给水管道纳入到钻出的孔洞之中。将钻杆配置在扩孔器的一头，钻杆的另外一头则以接口与给水管道相连接。使用旋转接口的目的是固定给水管道，使其不随扩孔器的旋转而移位，从而高效被纳入所钻的孔洞之中。管道的回拖是钻机进行的，在回拖时，为了避免泥土塌陷，应注入大量泥浆以平衡压力差。
5 市政工程给水管道非开挖施工的注意事项
随着城市化进程的不断加快，我国市政工程建设规模越来越大，其建设类型也愈加复杂化，并向着综合性的方向发展。非开挖施工技术作为市政道路给水管道施工工程的主要技术，其施工技术水平的高低对市政道路质量起到关键性的作用。
5.1 施工方式及机械设备选择是否合理是非开挖地下管道施工能否成功的关键。在选择管道施工方式及机械中，应严格遵循施工现场的地质情况、水文条件等，确定管道埋深、管径等。如选用挤压冲击掘进的方式进行软基粘土地质施工，选用水冲式顶管机进行砂质粉土地质施工。由此可见，施工方式与机械设备选择对工程施工质量具有决定性的作用。
5.2 选用水平导向钻进施工方式，可进行钢管、PE 管等刚性连接管道的铺设，施工前必须在地面上连接待铺管道，曲线段应选用1 度的借转角度，一次钻进长度最高为800 米，导向定位系统可以对30 米的深度进行准确测量。水平导向钻进施工方式，可以对地层复杂情况进行灵活处理。
5.3 现场的各种机电设备一定要实行挂牌验收的制度，没有经过验收的设备不能应用在工程当中，特殊工种的工人一定要有资质证书，施工中，操作人员不能站在千斤顶传力杆上面，这样也就能够十分有效的防止设备的损坏，每天在下班之前必须要做好设备和工具的检查工作。
6结束语
在当前城市基础设施建设项目越来越多的情况下，采用一些先进的施工技术来提高工程建设水平和效率就显得很有必要。非开挖技术作为一种高效可靠的地下管线施工技术方法，不但能够在给水管道施工中发挥积极作用，在一些其他的市政管线施工中也能够得到广泛应用，因此我国应当尽快完善非开挖施工工艺，并积极引进先进技术，加强自主研发，进一步提高我国的非开挖施工技术水平，使其创造更大的经济效益、社会效益和环保效益。
参考文献：
[1] 钱海峰，郑广宁，糜思慧.近年国内常用非开挖施工技术施工方法综合概述[J]. 城市道桥与防洪.2012（03）；
[2] 赵美亮.非开挖技术在城市给排水管道施工中的应用[J].民营科技.2013（02）；
[3] 唐建国，朱保罗.排水管道非开挖修理技术的分类与选择.给水排水，2011，31（6）：83~90.
论文作者:钟东宏
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/9
标签：管道论文; 非开挖论文; 钻杆论文; 导向论文; 施工技术论文; 技术论文; 市政论文; 《基层建设》2016年11期论文;