牟守國(guó)

【摘要】：城市給排水管道是城市基礎(chǔ)設(shè)施中的一個(gè)重要組成部分，目前，我國(guó)很多城市仍采用傳統(tǒng)的挖槽埋管法進(jìn)行給排水管道作業(yè)，其施工過(guò)程不但會(huì)影響交通、污染環(huán)境、還給居民生活帶了了很多不便。為解決這些問(wèn)題，非開(kāi)挖施工技術(shù)逐漸得到了推廣和應(yīng)用，并受到了人們的歡迎。本文介紹了非開(kāi)挖施工技術(shù)的特點(diǎn)，并指出了非開(kāi)挖施工技術(shù)在城市給排水管道作業(yè)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】：城市給排水、管道施工、非開(kāi)挖技術(shù)、應(yīng)用

一、非開(kāi)挖施工技術(shù)概述

（一）非開(kāi)挖施工技術(shù)概念

非開(kāi)挖施工技術(shù)是指利用少開(kāi)挖或不開(kāi)挖的方法對(duì)地下管線、管道進(jìn)行鋪設(shè)、維修或更換、探測(cè)的施工技術(shù)。目前廣泛用于穿越高速公路、鐵路、建筑物、河流、湖泊以及在古跡保護(hù)區(qū)，農(nóng)作物和植被保護(hù)區(qū)等區(qū)域內(nèi)進(jìn)行地下管線的施工。

（二）傳統(tǒng)挖槽埋管法的特點(diǎn)

傳統(tǒng)的地下管線施工是挖槽埋管法，安裝施工工藝難度小，易于掌握，無(wú)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，屬成熟工藝，國(guó)家有明確的技術(shù)規(guī)范及嚴(yán)格的定額管理，修復(fù)期間停水時(shí)間短，管線敷設(shè)好后，只在駁接時(shí)停水，對(duì)城市供水影響較小。但是傳統(tǒng)的開(kāi)挖施工會(huì)破壞了原有的道路環(huán)境，阻塞交通，使本來(lái)已經(jīng)十分擁擠的城市交通雪上加霜；另外，開(kāi)挖施工使道路質(zhì)量變差，路面恢復(fù)慢，有的路面破壞后無(wú)法恢復(fù)原貌；開(kāi)挖施工還存在嚴(yán)重的機(jī)械污染和粉塵污染；而且地下管線被挖斷的事件時(shí)有發(fā)生，造成巨大的人力和物力的損失。

（三）非開(kāi)挖施工技術(shù)的特點(diǎn)

非開(kāi)挖施工技術(shù)解決了常規(guī)開(kāi)挖施工對(duì)居民正常生活的干擾和對(duì)交通、環(huán)境、周邊建筑基礎(chǔ)的破壞及不良影響。非開(kāi)挖施工技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)如下：第一，不阻斷交通，不破壞綠地、植被，可以避免對(duì)居民正常生活的干擾；第二，在開(kāi)挖施工無(wú)法進(jìn)行或不允許的場(chǎng)合，如河流、交通干線、重要建筑物等可選擇工程量最小的地點(diǎn)，用非開(kāi)挖技術(shù)從其下方穿越鋪設(shè)管線；第三，可高精度地控制管線的埋深和鋪設(shè)方向，繞過(guò)地下的巨石、地下構(gòu)筑物等障礙；第四，在可比條件相同時(shí)，非開(kāi)挖技術(shù)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均低于開(kāi)挖施工，管徑越大、埋深越大越明顯。

二、非開(kāi)挖施工技術(shù)應(yīng)用

（一）鋪設(shè)新管線中的應(yīng)用

1、水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法

水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法是一種無(wú)需挖掘工作井就能快速鋪設(shè)地下管線的鉆進(jìn)方法。其原理是通過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)的鋪管線路，由鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)裝有鍥形鉆頭的鉆桿從地面鉆入，再按照預(yù)定的方向繞過(guò)地下障礙，直至抵達(dá)目的地。然后卸下鉆頭換裝適當(dāng)尺寸和特殊類型的回程擴(kuò)孔器，使之能夠在拉回鉆桿的同時(shí)水平鉆孔至所需直徑，并將需要鋪設(shè)的管線同時(shí)返程牽回至鉆孔入口處，以保證鋪設(shè)管線不會(huì)由于空間不足或鉆榍摩擦而受到破壞，在擴(kuò)孔的同時(shí)注入化學(xué)泥漿以保證鉆孔不致坍塌。

2、夯管法

夯管法是采用低頻、大沖擊力的氣動(dòng)夯管錘將待鋪設(shè)的鋼管沿設(shè)計(jì)路線直接夯入地層。夯管設(shè)備一般是引進(jìn)國(guó)外的大口徑夯管錘，可以鋪設(shè)直徑在2米以內(nèi)、長(zhǎng)度100米以內(nèi)的各種鋼管。與水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法相比，夯管法只要求一端有下管坑的場(chǎng)地既可對(duì)于直徑較大的鋼管的鋪設(shè)，工作效率更高。

3、盾構(gòu)法

盾構(gòu)就是一種在地下由前端掘進(jìn)后端襯砌的施工設(shè)備，為鋼制殼體，主要由三個(gè)部分組成，即前部的切削環(huán)，中部的支撐環(huán)和尾部的襯砌環(huán)。切削環(huán)可作為保護(hù)罩，能將其刃腳插進(jìn)土層中，人工或機(jī)械在環(huán)內(nèi)挖土，出土。在支撐環(huán)內(nèi)安裝有液壓千斤頂?shù)韧苿?dòng)裝置。千斤頂?shù)那岸斯潭ㄔ谇邢鳝h(huán)上，當(dāng)切削環(huán)內(nèi)挖土工作完成后，它負(fù)責(zé)將整個(gè)盾構(gòu)殼體向前移動(dòng)。當(dāng)千斤頂回程后端收縮后，就留出了襯砌環(huán)，在襯砌環(huán)內(nèi)人工或機(jī)械襯砌預(yù)制砌塊，當(dāng)砌完一環(huán)砌塊后，千斤頂又可以將砌塊傲為后背向前推動(dòng)盾構(gòu)殼體，開(kāi)始下一個(gè)挖土和襯砌的循環(huán)。

4、頂管法

頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后而發(fā)展起來(lái)的一種地下管道施工方法，適用于埋設(shè)直徑在600ram～4000ram之間的管道。頂管施工最早主要用在下水道施工，近年來(lái)，越來(lái)越多地運(yùn)用到自來(lái)水管，煤氣管、動(dòng)力電纜、通信電纜等許多管道的施工中，且使用越來(lái)越普遍。頂管技術(shù)最主要的優(yōu)勢(shì)是在交通繁忙的城市道路下進(jìn)行給排水管道施工時(shí)，可以在不切斷正常交通的情況下實(shí)現(xiàn)管道的鋪設(shè)難題。

（二）修復(fù)舊管線中的應(yīng)用

1、原位固化法

原位固化法可以修復(fù)不同大小，不同形狀以及不同過(guò)渡區(qū)的地下管線。原位固化法在100-3000ram的管徑范圍內(nèi)都可以安裝使用，即現(xiàn)有的舊管內(nèi)壁上襯一層液態(tài)的熱固性樹(shù)脂，通過(guò)加熱使其固化，形成與舊管緊密配合的薄層管，而管道的過(guò)流端面損失很小，但流動(dòng)性能則大大改善。該技術(shù)可以修復(fù)彎曲，變直徑管線以及重力和壓力管線，連續(xù)修復(fù)的長(zhǎng)度可達(dá)幾千米。襯管和緊貼在舊管上的樹(shù)脂材料完全可以滿足市政污水管線的使用要求，同時(shí)在含有高溫及高濃度化學(xué)物質(zhì)的工業(yè)管道中也可正常使用。

2、纏繞法

纏繞法主要用于修復(fù)污水管道，是利用聚氯乙烯或高密度聚乙烯制成的帶T型筋和邊緣公母扣的板帶，用安裝在井內(nèi)的制管機(jī)將板帶卷成螺旋形圓管并送人管內(nèi)，相嵌并鎖結(jié)，同時(shí)用硅膠加以密封。制管完成后再在螺旋管和混凝土母管之間灌注水泥漿。

三、非開(kāi)挖施工方法的選擇

非開(kāi)挖地下管道施工成功的關(guān)鍵是選擇合適的施工方法和施工機(jī)械。管道施工方法和施工機(jī)械的選擇，主要根據(jù)工程地質(zhì)條件，水文地質(zhì)條件，管道埋深、管道端面形狀及尺寸，施工技術(shù)條件和施工技術(shù)水平及工期要求等諸多因素綜合確定。

例如軟弱的粘土宜采用擠壓沖擊掘進(jìn)，對(duì)于土體較松軟，含水量較大的砂質(zhì)粉土，可采用水沖式頂管機(jī)。施工方法與施工機(jī)械相輔相成，一定的施工方法對(duì)應(yīng)著一定的施工機(jī)械。選擇合適的施工方法，采用相應(yīng)的設(shè)備，在科學(xué)管理下進(jìn)行信息化施工才能取得好的施工效果。

總之，非開(kāi)挖施工技術(shù)是一項(xiàng)技術(shù)先進(jìn)、實(shí)用性強(qiáng)，適用面廣、負(fù)面影響小、效益好的施工技術(shù)。非開(kāi)挖施工技術(shù)的推廣，對(duì)加快城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，保護(hù)城市環(huán)境都有著十分重要和深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張 浩 非開(kāi)挖技術(shù)在城市給排水管道施工中的應(yīng)用 2009年09期

[2] 劉金生 基于城市給排水管道非開(kāi)挖施工技術(shù)的探討 2008年04期

[3] 劉永忠 城市重建道路與建筑給排水管網(wǎng)的選擇與施工 2012年12期

[4] 王華東 劉 冰 非開(kāi)挖技術(shù)在給排水管道施工及修復(fù)中的應(yīng)用 2012年16期

[5] 王玉明 林武星 非開(kāi)挖技術(shù)在市政給排水管道施工中的應(yīng)用 2010年11期