【摘 要】市政给排水管道是城市非常重要的基础设施，给排水管道敷设在市政工程施工中十分重要。本文介绍了市政给排水管道敷设常用的方法，主要有放坡开挖法、钢板桩支护开挖法、水平定向钻进技术、顶管法，分析各种敷设方法适用的施工条件，以供参考。
【关键词】管道敷设；钢板桩；水平定向钻进技术；顶管
【中图分类号】TU99 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）08-0206-02
引言
市政给排水管道敷设是市政工程中的一项系统工程，它是整个市政道路正常运营最基本的保证。市政给排水管道敷设虽然施工工艺比较简单，但由于它管线长、埋深不一，特别是在旧路改造过程中各种现状管线错综复杂，导致其施工较为困难。因此，如何在确保工期和工程质量的前提条件下，经济、快速地完成市政给排水管道施工，减少施工对城市交通、道路的影响，选用合适的敷设方法就显得尤为重要。目前管道铺设常用方法主要是放坡开挖、钢板桩支护开挖和非开挖的水平定向钻进技术、顶管法施工等工艺。本文就上述几种常用的方法进行了分析，探讨各种施工条件下适用的管道敷设方法。
1.放坡开挖
开挖管道基坑时不需要采取其它任何支护形式，仅靠土体的自身稳定性保持基坑边坡稳定，这种基坑开挖方式叫放坡基坑。边坡的坡度由开挖深度和基坑土质等确定。这种方法施工简便，为最常见的管道基坑开挖方法。该方法需要的施工场地大，开挖宽度随开挖深度加大，适用于管道基坑周围比较空旷，土质较好，坡顶无荷载或荷载小，基坑开挖深度小的情况。
2.钢板桩支护开挖
当管道的埋深较深时，放坡开挖所需要的场地较为宽阔，一般这种情况下建议采用钢板桩支护的方法进行管槽开挖。钢板桩结构具有重量轻、强度高、锁口紧密、施工方便、施工速度快、安全性高、环保效果显著、对空间要求低等优点，在建筑工程上得到较广泛应用。虽然在不同的工程应用中，钢板桩的施工工艺不太一样，但一般都包括：钢板桩的施打，基坑开挖，钢板桩的拔出等，管道支护开挖时一般顺序如下：
确定管槽基坑开挖线→探明地下障碍物→确定桩位→平整施工机械行走道路→将桩起吊放至桩位上并固定→吊起桩帽放至桩顶上→打桩至设计标高→焊接支撑→基坑开挖→管道敷设→回填→拔桩。
3.水平定向钻进技术
水平定向钻机是在不开挖地面的条件下，铺设管道的一种施工机械，它适用于沙土、粘土、卵石等地况，我国大部分非硬岩地区都可施工。水平定向钻进技术是将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项施工新技术，它具有施工速度快、施工精度高、成本低等优点。水平定向钻进设备，在十几年间也获得了飞速发展，成为发达国家中新兴的产业。目前其发展趋势正朝着大型化和微型化、适应硬岩作业、自备式锚固系统、钻杆自动堆放与提取、钻杆连接自动润滑、防触电系统等自动化作业功能、超深度导向监控、应用范围广等特征发展。该种设备一般适用于管径DN300-DN1000mm的PE管，最大铺管长度可达1500m，适应于软土到硬岩多种土壤条件，应用前景广阔。目前一般施工管径为DN300-DN600mm的管径，大于DN600mm的管非开挖施工建议采用顶管施工。
水平定向钻进技术的主要工艺流程：钻导向孔→多级扩孔→回拖敷设管道，分述如下：
（1）钻导向孔
导向孔为后期的铺设工作提供指引并确定方向，因此导向钻孔是首要进行的一步工作。使用小径钻杆与水平呈八到二十度夹角，从地表开始钻进，深入到既定的位置后再按照设计方案开展下一步钻进工作。
（2）多级扩孔
完成导向孔穿越后，通过更换多级回扩钻头进行回拖，完成多级扩孔。第一次扩孔为200mm，第二次扩孔为400mm，如此类推，一般将导向孔尺寸扩至管径尺寸1.25到1.5倍大小。在扩孔过程中，及时连续注入护壁泥浆，起作用是减小切土扭矩、扩孔成型、携带钻屑和冷却钻头。
（3）回拖敷设管道
扩孔完成后，用电热熔法将管道连接成所需长度．将管道两端封闭，一端与扩孔器相连将管道一次性拖入已形成的孔道内。
4.顶管法
顶管施工技术不需开挖地面，并且能够穿越公路、铁路、河道、湖泊、建筑物、以及各种地下管线等，解决了市政施工难题，而且顶管施工随着城市建设的发展已越来越普及，已运用到给排水、煤气、电力、通信等管道的施工。顶管施工常用的管材有砼管、钢管、玻璃夹砂钢管。施工所采用的主要设备为信息化及全自动化泥水平衡顶管机。顶管施工的基本原理为：从地面开挖两个基坑井，然后管节从工作井安放，通过主顶千斤顶或中继间的顶推机械的顶进，推动管节从工作井预留口穿出，穿越土层到达接收井的预留口边，然后通过接收井的预留口穿出，形成管道的施工。顶管施工可以DN250-DN4200mm管径，目前市场上普遍施工的管径为大于DN600mm的管径。
非开挖顶管施工采用油压驱动，施工时噪音远远小于开槽式敷设管道，几乎没有地盘沉降的现象，对周遭的影响降低到最小程度。而且在管道埋深较深的情况下施工成本要小于开槽式敷设管道。
5.各种敷设方法的比较
以下从适用条件、施工特点、技术可靠性、经济性等方面对上述各种敷设方法进行比较：
6.结论
通过上述比较，各种方法适用性如下：
放坡开挖施工适用在场地开阔、地质条件较好、管道埋深较浅、地下水较深或降水较容易的条件下使用，该方法施工简单适用。
钢板桩支护开挖施工适用场地受到限制，管道埋深较深，地下水较深或降水较容易的条件下使用。该方法施工比放坡开挖埋管施工稍复杂，技术难度较大，工程造价也较大。
水平定向钻进技术适用于受周围条件限制无法开挖的情况，对地质结构有一定的要求，粘土层最为适合使用，岩层较为困难，一般适用于小于DN800mm的小管径。
顶管施工适用于管道埋深较深，需要一定的覆土厚度，施工场地较小或受周围条件限制，或有特殊要求的地方，如穿越既有的铁路或公路或其它可穿越的建（构）筑物。该法虽然有技术要求，但施工工艺比较成熟，在施工中也经常使用，有比较成熟的施工经验。
实际工程中，管道的铺设方法应综合考虑工程地质条件，包括水文地质，管径，埋深，地面的空间条件，施工技术的难易程度，施工工艺的可靠性，工期以及工程造价等进行灵活选用。
参考文献
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作者简介：陈宗绍(1983-),男，广西兴业人，工程师，2005年毕业于扬州大学给水排水工程专业，现从事给水排水工程行业工作。
论文作者:陈宗绍
论文发表刊物:《建筑知识》2017年8期
论文发表时间:2017/6/21
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