非开挖拉管技术在市政排水施工中的应用

徐文兵

1 引言

市政工程排水施工与人们的日常生活密切相关，施工单位采用非开挖拉管技术开展工作，能够保障市政排水工程项目的质量，从而更好地为人民群众服务。因此，亟需对非开挖拉管施工技术的应用要点进行详细探究。

2 非开挖拉管技术的含义及优势

2.1 非开挖拉管技术的含义

施工单位在开展市政排水工程的过程中，在不挖掘地面的情况下把各类排水管道安装成功的一项技术就是非开挖拉管技术。这是一项随着社会市场经济的发展以及科学技术的发展而出现的新型技术，此技术能够最大限度地在施工过程中减少空气污染，减小工程产生的噪声，保障城市道路交通的正常运行。

2.2 非开挖拉管技术应用优势

笔者通过观察以往众多市政排水施工案例发现，以往市政排水施工过程中采用的开槽拉管技术会使城市的道路变得不平整，出现坑洼，从而影响人民群众的正常出行，在一定程度上也破坏了城市的美观。而非开挖拉管这项新型技术能够改善开槽拉管技术带来的问题，能够保障交通正常运行、减少劳动力，节约工程成本、最大程度减少对环境的污染以及促使工程时间缩短。

2.2.1 保障交通正常运行

以往的市政排水施工项目由于采用的开槽拉管技术，是通过破坏城市道路地面来开展工作，这样会将城市道路变得不平整，出现坑洼。甚至在一些车流量比较大的交通运输区域就会造成严重堵车的现象，影响人民群众的正常出行。采用非开挖拉管技术不会像开槽拉管技术一样将地面破坏，可以直接在地表下层进行施工，保障城市道路的平整性，促使交通正常运行。

2.2.2 减少劳动力，节约工程成本

以往的市政排水施工项目采用的开槽拉管技术由于自身的缺点，大多数施工都需要依靠施工人员亲自进行挖掘，消耗了许多劳动力，并且会加大施工工程的成本支出。非开挖拉管新型技术在开展工作的时候是利用水平钻孔机，此项机器设备包含有科学化、智能化的信息接收功能，施工人员可以在地面上进行操控，能够减少劳动力以及节约工程成本。

2.2.3 最大程度减少对环境的污染

以往采用的开槽拉管技术会造成空气的污染以及很大的噪声污染，在对城市道路地面进行破坏后，多余的土壤没有进行合理地回收，造成了环境破坏。而非开挖拉管此项新型技术是不用破坏地面就能够开展工作的，所以不会破坏地面的土层结构，能够减少对空气的污染，最大程度减少对环境的污染。运用水平钻孔机，噪声污染问题也能够得以解决。

2.2.4 促使工程时间缩短

众所周知，以往的市政排水施工工程采用开槽拉管技术会需要大量的劳动力，施工人员在施工的过程中会由于身体原因而加长工期，并且人力测量以及挖掘都会有一定程度上的误差，这就是所谓的“失之毫厘，差之千里”，所以施工过程中经常需要进行第二次工程。非开挖拉管技术作为一种新型技术，运用的是水平钻孔机机械设备，加快了工程施工速度的同时，还可以保障工程的施工质量，从而能够促使工程时间缩短，还能提前竣工。

3 工程概况

某工业区企业数量较多，废水、污水管网复杂，在市政排水施工中，为了避免对正常道路交通以及企业生产造成不良影响，要求将厂区内外污水纳入至城市管道中，采用非开挖拉管施工技术，促进排水工程建设经济效益和社会效益的提升。

4 非开挖拉管技术的要点

4.1 施工前期的勘察

众所周知，任何一项市政施工工程项目在开展工作的过程中都会受到多种因素的影响，市政排水施工工程也不例外。为了保障市政排水施工工程项目正常开展，施工单位应该在正式施工之前做好勘察工作，从而根据施工现场的实际情况以及结合多种因素来设计施工方案。施工单位应该对施工现场的地质进行准确的观察，确定管道安装的方向以及位置。如果，此项施工项目还与建筑物有关，施工单位还应该观察此建筑物土层结构，设计出管道铺设方案。在遇到有物品影响工程施工的时候，结合多方面考虑，是否将此类物品进行拆除或者改变管道铺设的方向。

4.2 设计导向孔的轨迹

在拉管和扩孔施工中，导向孔可以作为母线，同时还可以作为管线孔。与其他管线相比，要求严格控制导向孔的坡度和深度，同时，还应该加强误差控制，施工难度较大。对于生产中的企业，在进行管线设计过程中，不仅要求能够满足厂区生产实际需要，而且还应该确保在管线钻进施工过程中，尽量减小入土角度。在本工程施工中，综合考虑工程项目建设实际需要，对于工作井的间距，应该控制在110～190m之间。如果管线钻进深度比较大，则未来保证入土角度，工作坑的设计形式如图1所示。

图1 工作坑的设计形式

综合考虑穿越的实际长度的回拉力需求，选择适合的定向钻机。计算回拉力，具体如公式所示：

在上述公式中：F拉指的是拉力（kN），f指的是摩擦系数，L指的是穿越长度（m），D指的是生产管直径（m），γ泥指的是泥浆密度（kg·m3），δ1指的是生产管厚度（m），K粘指的是粘滞系数。

在本工程施工中，采用HJ-35T定向钻进行钻进施工，在实际应用中，钻进设备参数如下：动力160kW，最大输出扭矩13000Nm，钻孔回托力和钻进给进力350kN，输出钻速0～100r/min，入射角3～23°，泥浆泵最大排量320L/min，泥浆泵最大压力10MPa，钻杆规格73×3000。

4.3 选用管材

城市排放的污水以及一些酸性土壤都会在一定程度上腐蚀排水管道，所以在选择管道材料的时候，必须保障管道材料的质量，拒绝使用不符合标准的管材。排水管道在安装的过程中，会进行回拖，从而容易与地面产生较大的摩擦，影响管道的寿命。由此可见，施工单位应该选择强度高以及刚度高的合格管材，要求管道的内部应该是没有毛刺的，内径大小符合国家标准。综合考虑本工程设计要求，采用HDPE管，该管道材料的特点如下：①韧性强，高抗拉性能良好；②通过应用热熔对接方式，能够达到较高的密封性，并且拖拉方式边界；③可挠性较强，可根据施工轨道改变管道走向；④速裂纹传递速度比较快。由此可见，在本工程施工中，HDPE管的应用优势明显。

4.4 配制泥浆

本工程所用泥浆为加强型聚合物，聚合物、膨润土的添加量仅占3%的泥浆含量。另外，在扩孔拖拉施工过程中，采用相同比例的泥浆，造壁性能良好。

4.5 导向孔施工

采用定向钻机进行水平钻进施工，并应用控向仪对钻进深度和方向进行控制。根据轴线设计要求，制作圆孔通道，将孔道中心线作为管道铺设的控制中心线。在钻进施工中，应用轻压慢转施工方式，保证钻进设备的运行稳定性，同时还需要综合考虑钻进深度、地层变化实际情况对钻进参数进行调节。

4.6 扩孔

当导向孔施工完成后，即可卸下导向钻头以及起始杆，然后更换扩孔钻头，并进行回扩。在本工程施工中，分4次进行扩孔施工，要求结合实际情况选择合适的扩式钻头，如果回扩扭矩和回托力比较大，则还需要进行回扩。在本工程现场勘察中发现，土质条件为粉淤质，为了提升塑管、润滑钻杆、固化洞壁作用效果，可以在混配系统中加入一定量的稀释粉。

4.7 管道口加固

定向钻孔机器设备在开展工作的时候，管道口必须是稳定的，以免被钻孔机破坏。为了加固管道口，在设计管道口的时候，施工人员可以运用注浆的方法以及降水的方式来加固管道口，确保市政排水施工工程稳定运行。

4.8 回拖管材

连接HDPE管时，根据电热熔施工标在进行施焊，在回拖之前，对电热熔焊质量进行检查，若焊接自然冷却且检验合格之后，再行脱管。

5 结语

综上所述，本文主要结合工程实例，对非开挖拉管施工技术在市政排水工程中的应用方式进行了详细探究。现如今，在排水施工中，传统的开槽拉管技术已经跟不上时代的脚步。施工单位应该做到与时俱进，采用具备多种优点的新型技术非开挖拉管技术，最大程度地减小工程对环境的保护。施工人员应该明确好此项技术的优点，结合施工现场的实际情况来有效运用非开挖拉管技术，提高市政排水施工工程项目质量。

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