【摘 要】目前，非開挖技術(shù)在各類管道施工中已被廣泛采用，本文根據(jù)綏化市祥和街給水管網(wǎng)改造工程施工的經(jīng)驗(yàn)及體會(huì)，簡述非開挖技術(shù)在給水管網(wǎng)改造中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】管網(wǎng)改造；非開挖；管道鋪設(shè)

市政給水管道敷設(shè)不但會(huì)遇到鐵路、建筑物、廣場(chǎng)等各類地面障礙物，還會(huì)有排水、通訊及各種光纜等地下障礙物致使開挖受阻。非開挖技術(shù)具有免開挖、速度快、破壞小、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，成為穿越障礙物首選施工方法。

2012年我市祥和街的管網(wǎng)改造工程就使用了非開挖技術(shù)。因?yàn)楸竟こ虖拈L江路至黃河路，全長3060米，過交叉路口10處，沿途排水管線、排水井、原有給水管線及其附屬物眾多，工程難度大。若采用大開槽式施工，不但破壞原有路面，而且工期長，造價(jià)高。比較幾中施工方案后，決定采用非開挖施工方法。由于目前的設(shè)備一次最長只能鉆進(jìn)300米，綜合便于連接原管道的各支管線等其它因素，把此工程分為12段施工。下面就本工程簡述非開挖技術(shù)在給水管網(wǎng)施工中的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)。

1、非開挖技術(shù)簡介

非開挖導(dǎo)向鉆管又稱拖拉管或牽引管，是管線施工中的一項(xiàng)新工藝、新技術(shù)。它是將定向鉆機(jī)設(shè)在地面上，采用探測(cè)儀控制鉆桿鉆頭方向，使其沿設(shè)計(jì)軸線前行，鉆頭抵達(dá)終點(diǎn)后多次來回?cái)U(kuò)孔，滿足條件后拖拉管道就位，完成管道施工的方法。

2、主要施工工藝

2.1 鉆導(dǎo)向孔

導(dǎo)向孔施工是整個(gè)工程的關(guān)鍵，要嚴(yán)格按軌跡設(shè)計(jì)參數(shù)和水平定向鉆進(jìn)管線鋪設(shè)工程技術(shù)規(guī)范施工。本次選用φ150mm導(dǎo)向鉆頭，φ89加強(qiáng)鉆桿進(jìn)行導(dǎo)向孔的施工。

（1）鉆機(jī)導(dǎo)向孔的鉆具組合為：導(dǎo)向鉆頭+控向儀+鉆桿，導(dǎo)向鉆頭的發(fā)射棒把信號(hào)發(fā)射到地面控向儀，便于隨時(shí)掌握方位和深度；（2）在定向穿越施工中，隨時(shí)根據(jù)顯示器提供的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)的軌變對(duì)比，如鉆進(jìn)軌變出現(xiàn)偏差，則需將鉆桿撤回重新鉆，或向相反方向鉆進(jìn)矯正。施工過程中謹(jǐn)慎處理控向數(shù)據(jù)，并適當(dāng)控制鉆進(jìn)速度；（3）定向鉆進(jìn)曲線應(yīng)嚴(yán)格按照穿越施工規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙曲線要求進(jìn)行。出土點(diǎn)沿設(shè)計(jì)軸線的縱向偏差不大于穿越長度的1%，且不大于10m；橫向偏差應(yīng)不大于穿越長度的2%，且不大于2m。

2.2 反向擴(kuò)孔

導(dǎo)向孔完成后，卸下鉆頭，安裝回?cái)U(kuò)頭進(jìn)行逐極回?cái)U(kuò)，考慮到穿越管道直徑較大，穿越長度長（近300米），設(shè)計(jì)最終回?cái)U(kuò)直徑為φ600mm，經(jīng)過鉆機(jī)多次預(yù)擴(kuò)孔，最終成孔直徑一般是管徑的1.5至1.7倍，距離越長擴(kuò)孔越大、管經(jīng)越粗?jǐn)U孔越大。

2.3 回拖鋪管

在鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)，將回拖的PE管用電熱熔的方法連接，然后通過接頭和回?cái)U(kuò)器與孔內(nèi)的鉆桿連接，將管線回接進(jìn)入充滿泥漿的孔中。

回拖管線時(shí)，管線在擴(kuò)好孔的孔中處于懸浮狀態(tài)，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤滑，這樣既減少了回拖阻力，又保護(hù)了管線在回拖時(shí)的磨損。

2.4 回拖管線安裝

φ425mm工作管連接時(shí)應(yīng)將管道沿穿越軸方向布置，不能與軸線形成一定的角度，工作管出現(xiàn)彎道后，拖管時(shí)將會(huì)使之與地面及槽壁之間摩擦力增大，造成管道拖不動(dòng)。

擴(kuò)孔施工完畢后，將經(jīng)探傷檢查、試壓合格的φ425mm工作管道一次回拖拉入孔內(nèi)?；赝锨白屑?xì)檢查管道下的粘土袋滑道是否墊好，確保回拖管道防腐層完好。

擴(kuò)鉆頭連接完成后，送泥漿沖洗，檢查泥漿噴嘴是否正常，確認(rèn)合格后方可進(jìn)行回拖，利用定向鉆機(jī)的回拖動(dòng)力隨著鉆桿的回拖拉入擴(kuò)大的鉆孔中，回拖施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。

回拖阻力的計(jì)算：摩擦系數(shù)取0.3～0.5。

經(jīng)計(jì)算管線在回拖過程中的回拖阻力：φ425mm工作管最小阻力F組=18.55噸，最大阻力F=36噸，小于施工中采用的鉆機(jī)回拖力56噸，故完全可以滿足該項(xiàng)穿越工作。

在回拖的過程中應(yīng)慢速回拖，同時(shí)觀察回拖力的變化，若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止，查明原因方可繼續(xù)工作。

2.5 泥漿的控制

采用本鉆機(jī)配套的泥漿攪拌系統(tǒng)進(jìn)行泥漿攪拌，鉆遇不同的地層采用不同的泥漿。鉆進(jìn)中遇泥砂地層以澎潤土泥漿為主，泥漿最基本的作用是維持孔壁的穩(wěn)定性，防止空壁坍塌，冷卻鉆頭，噴身鉆進(jìn)等功能，泥漿主要由清水、優(yōu)質(zhì)粘土（膨潤土）配制而成，是一種無害的、符合環(huán)保要求的泥漿材料。

2.6 泥漿的處理

按照國家環(huán)保要求施工，不使用有毒有害及污染環(huán)境的原材料施工。施工中排出的泥漿經(jīng)沉淀處理后方可外排。

3、非開挖施工的優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 優(yōu)點(diǎn)

免開挖：不影響道路交通和鐵路通行、不用房屋拆遷等；造價(jià)低：與頂管工藝相比，鉆孔機(jī)械位于地面上，所敷設(shè)管道兩頭易于碰接，無需工作井和接收井，大大降低了工程造價(jià)；工期短：非開挖鉆孔技術(shù)的工藝特點(diǎn)決定了拖拉管施工速度快，工期短，管道可以盡快投入使用；工作面小：由于采用非開挖施工技術(shù)，省去了大型機(jī)械和土方堆放的工作面，同時(shí)減小了對(duì)周圍的影響，節(jié)約了甲方協(xié)調(diào)成本；節(jié)約勞動(dòng)力，安全可靠：與明挖開槽埋管相比較，定向鉆機(jī)上配置鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，定長的鉆桿排列在一個(gè)“傳送盤”上，使增加或卸下鉆桿的操作可以在鉆孔作業(yè)不停的狀態(tài)下完成，加快了施工效率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了施工安全。

3.2 缺點(diǎn)

拖拉管是一項(xiàng)新的施工工藝技術(shù)，目前國內(nèi)尚無統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范；鉆孔軌跡為拋物線，相對(duì)于開槽排管而言，浪費(fèi)了管材； 由于施工工藝所限，拖拉管只適合DN1000mm以下管道施工，大口徑管道常常采用頂管工藝；由于鉆頭鉆桿的自身重量，鉆進(jìn)和擴(kuò)孔過程中會(huì)導(dǎo)致孔道軸線下沉，難以保證管道位于設(shè)計(jì)軸線，給管道定位帶來難度；如果現(xiàn)場(chǎng)有信號(hào)干擾時(shí)，如無線電發(fā)射臺(tái)、輸電線路、變壓器等將影響手持式跟蹤儀的測(cè)量精度；拖拉施工結(jié)束，管道外圍與回?cái)U(kuò)孔之間留有空隙，不能像開挖埋管那樣回填夯實(shí)，如果空隙泥漿不能完全被水泥漿置換，管道上方的道路或建筑物日后可能出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。

4、結(jié)束語

拖拉管施工工藝擁有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也存在一定不足。隨著工程技術(shù)的發(fā)展，拖拉管施工工藝將不斷完善，在城市給水管網(wǎng)工程建設(shè)中將得到更廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50268-2008

[2]《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001

[3]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002