试论非开挖技术在市政给水管道施工中的应用对策

张鹏宇

（山西省阳泉市自来水公司，山西 阳泉 045000）

1 给水管道施工中实施非开挖技术的优缺点

非开挖技术应用须明确其对于给水管道施工具有哪些优点与缺点。比较传统开挖技术，它不需要对地表与路面进行开挖破坏，在保护环境、交通维系等等方面更有优势。新技术在开挖地面过程中也不会导致地下管道变形破裂，或者产生地陷等问题，在一定程度上对其他地下管道及构筑物扰动较小。下文将展开分析。

1.1 优点

非开挖技术的最明显优点就是它不会对地表路面进行大面积开挖，有效规避了长期以来开挖技术所带来的各种困扰影响，例如环境脏乱、交通阻断、商铺歇业、出行不便等等。由于无需大面积开挖路面，所以铺设道路的上部土层没有松动，管道管节端也不会发生形变破裂，因此它在一定程度上大幅度提升了给水管道的使用寿命。

1.2 缺点

非开挖技术的难点在于铺管施工过程，其施工技术细节繁多复杂，对操作技术要求较高，需要专业技术人员使用专业设备进行作业。在我国，非开挖技术研究实践起步相对较晚，技术水平十分有限，从事研发工作人员也相对偏少，整体看来技术应用缺乏创新，生产质量难以保证。所以这也让该技术在城市市政给水管道工程中的应用比较谨慎[1]。

2 非开挖技术在市政给水管道施工中的实践应用

如上文所述，非开挖技术在市政给水管道施工中的实践应用技术细节复杂，所以下文主要探讨它的水平定向钻拖管施工、顶管施工（人工干作业顶管）两项关键技术的实践应用情况。

3 水平定向钻拖管施工技术实践应用

3.1 测量放线

在工程项目完成设计交底与施工图纸后，需要在钻机施工现场引入测量放线设备，提前为钻机测量中心线与开挖点直线。其具体操作流程中还运用到了泥浆罐、钻杆等等设备，配合基坑出土点开挖，精确计算施工现场占地面积。在管线施工前需要按照作业带长度进行现场分段，测算获得拖管实际长度，管线作业带采用直线预制技术，避免由于道路交叉所造成的管线作业带设计错误。

3.2 地锚坑挖掘

在地锚坑挖掘施工过程中要在其周围砌筑砖墙，保证锚杆就位。在锚杆与墙体之间所存在的剩余空间采用混凝土加固，保证地锚前钢管桩就近打入。一般情况下，钢管桩应该高出地面大约0.5m 左右，且保证地锚与钢管桩之间运用槽钢稳固焊接。

3.3 定向钻施工

在定向钻施工中将钻头置于横过中心线位置，当钻机就位后连接系统，确保试运转到位，确保设备正常运行。然后开始正式测量控向参数，按照操作规程对定向控制参数进行校准，确保数据准确性。在横轴不同位置进行测量，至少保证每个位置测量4 次以上，然后进行测量数据对比，最后取有效平均值作为控制参考值。

4 水平定向钻拖管施工

在水平定向钻拖管施工中，在确保各个参数指标正常后正式开钻施工。首先是钻导向孔，这是整个施工技术过程的关键环节，它直接关系到主管道穿越能否成功。通过定向控制对穿越精度与整体施工质量进行把握，所以在施工过程中要保证钻杆操作符合图纸设计要求，严控相关指标，如：曲率半径指标、顶管注浆减阻参数等等。

在扩孔阶段，要根据交叉铰孔与洗孔的次数对管道直径进行随时调整，保证每一次预扩孔施工都能实现钻具与钻杆的有效衔接和倒运。在施工中需要仔细观察铰孔位置，如果铰孔不顺则需要进行冲洗，再重新投入施工。结合地质条件与上部扩孔条件，有针对性确定下一次扩孔尺寸与扩孔器水嘴直径、数量，在确保泥浆压力与流量的基础之上提高定向钻拖管施工承载能力。

最后是管线回拖施工，作为水平定向钻拖管施工中的最关键一步，它使用的钻具组合相当复杂，其中包括了基础钻杆、万向节、桶式扩孔器以及穿越管线[2]。

4.1 顶管施工技术实践应用

顶管施工技术在市政给水管道施工中的应用非常广泛，它主要基于人工干作业顶管技术展开，在顶进方式、导轨方式等等方面都用到了人工操作，即人工挖土顶进管道。其在导轨、仰角施工中保持管道设计坡度一致，允许偏差控制在±2mm 以内，顶标高允许偏差则控制在0～3mm 范围内。在顶进施工中运用到了千斤顶支撑设备。以下主要介绍顶管施工技术在市政给水管道施工中的几点关键应用。

4.2 顶管注浆减阻技术应用

在顶管注浆减阻技术实施中要采用到水和膨润土，将两种材料按照3∶1 的比例混合，膨润土在水中的溶胀量能够达到其原重量的700%以上。在混合贮存后，由于受到外力作用和下凝固流动作用影响，材料会在土壤与管壳之间进行喷射，最大限度降低管接头摩擦阻力，确保膨润土与水混合而成的泥浆具有良好稳定性。而为了保证膨润土浆料性能始终良好，还要在制浆过程中适当添加像纤维素、缓凝剂、纯碱等等辅助材料。考虑到膨润土中含有大量的钙基钙离子，所以它可根据不同土壤性质选择不同配方，在经过触变后具有良好的流动性和胶凝性，在灌浆后可保证在给水管道周围前后自如滑动，减少摩擦。

4.3 顶管注浆加固技术应用

采用顶管注浆加固技术的目的在于改善顶管施工中可能存在的管壁周围土体扰动、过度分散问题，同时也能提高管顶与管侧的粘结性与抗压强度，实现对管道周围的全面加固。

5 结语

相比于传统施工技术，它也加入了针对地层水土流失、沉降的偏差修正技术，为市政给水管道与道路正常安全运营消除后顾之忧。