王琨 刘逸夫

摘要：市政给排水管道工程需要消耗大量人力、财力及物力，且施工周期较长。若采用开挖式施工，则会影响施工区域内的交通及商业活动，并且还会对周围居民造成一定的影响。而非开挖施工技术秉承不开挖或者少开挖的原则，完成市政管道铺设、替换或者维修工作，极为便利，不会产生较大不良影响。此外，采用非开挖施工技术不会对上部土层造成影响，可对地下管道形成一定的防护，延长市政管道使用寿命。

关键词：非开挖技术;市政给排水;应用

1非开挖技术优点

非开挖技术是指在不挖开地面或在极小程度破坏地表的情况下，利用多种岩土钻掘设备和检测设备，通过定向、定点钻探的方式全程实行地下作业的管线施工技术，在给排水工程中，通过将内衬件安置在现有管道内，将内衬件作为主要基础，进而实施管道维修和施工。非开挖施工技术具有以下优点

1.1施工成本低

非开挖施工技术不需要开挖地面，因此，施工区域内的居民不需要搬迁或拆除施工区域内的建筑，可有效减免征地搬迁费用，采用非开挖施工技术可缩减管线尺寸，节省管线成本。同时还可节省部分人工费用、地面修复费用，同等条件下，采用非开挖施工技术的成本费用要明显低于开挖施工，并且管道直径越大、埋深越大时成本优势越明显。

1.2社会效益良好

城市建筑密集，市政管道施工若采用开挖施工技术，则需对施工区域内的道路交通进行部分封闭，造成一定的交通拥堵，同时受施工场地的限制，周围的商业活动和环境均会受到影响，并且周边居民的日常生活也会受到一定影响。而采用非开挖施工技术可有效避免上述问题，对地面活动不会产生影响。

1.3提高施工安全性

非开挖技术的广泛应用还大幅提高了施工过程中的安全性，传统开挖方式挖掘面积大，且一般埋管深度大，容易造成塌方事故，对施工人员的安全带来极大威胁。非开挖技术的推广需要施工人员提升自身技术水平，不仅提升了一线人员的专业素养，且其重点施工的挖掘特点，很大程度上提升了施工人员的安全度。

2非开挖技术的分类

2.1导向钻进

使用具有导向功能的钻机及挤压式钻头实施钻进，其成孔方式主要有湿式成孔与干式成孔。利用斜面钻头对钻进的方向进行控制。如果对钻杆进行同时给进与回转，则斜面将丧失方向性，即进行保直钻进;如果仅对钻杆进行给进，则斜面上的反力将改变钻头旋转方向，即进行造斜钻进。此外，在钻头中装有发射器，能通过与接收器的配合对钻孔轨迹进行监测。该方法在小径管的开挖施工中应用较多，适用管径在50～350mm范围内，有效施工长度在20～400m。要注意的是，该方法不得在砾石层与砂层中使用，因为深度将受到明显的限制，通常深度不能超过10m。

2.2顶管施工法

指在地下作业区中，利用顶进设备的顶力克服管道和土壤之间产生的摩擦力将管道顶进前端土壤中，并将管道中的土壤利用人工或者机械方式挖出，一节管道被顶入土壤中后继续下一节管道顶进，直到把所有管道从工作坑中推进到接收坑内。这种方法更多地用于铺设中小口径管道，管道基本为钢管或钢筋混凝土管道。顶管施工法又可细分为对顶法、后顶法、对拉法等，可在地下工程施工中根据工程的要求、特点、相关规程等实际情况采取不同的顶管施工方法。这种方式能大幅减少土方产生，并且节约施工场地，特别在铺设穿越建筑物的管线时，顶管施工法更为有利。

2.3盾构施工法

是指利用盾构机进行地下挖掘，在护盾的保护下进行衬砌和掘进工作，进而构建成隧道的施工方式，由稳定开挖面、盾构機掘进和衬砌三个环节构成，主要用在隧道的建设中。盾构施工法的进行主要靠旋转推进刀盘，通过盘形滚刀击破岩石使得一次性建成隧道的施工方式。虽然问世时间不长，但在国内外都取得了不小的成效，也因为其高效、安全的特点，被广泛应用在交通水利采矿等行业中。

3非开挖技术在市政给排水工程中的应用

结合工程案例，对非开挖技术在铺设管道中的技术要点进行分析。某生活社区内需要改造约28m长的生活污水管道网络，将其归入城市排水系统中，并最大程度减少对市民日常生活的影响。

3.1设计导向孔轨迹

扩孔拉管的母线是导向孔，最终会成为管线孔。重力管对坡度、深度、角度的要求非常严格，允许存在的偏差小，施工难度大。因此对于铺设给排水管道时导向孔的设计既要考虑土质情况，又要结合施工现场实际操作，确保管线钻入土层时有较小角度。

3.2选用管材

根据设计思路和方案选择HDPE管，这是一种通过高密度聚乙烯制作的管材，具有较好的经济性，具体有以下几种优点：用电熔方式完成聚乙烯管道之间的连接，接头强度甚至比管道本体强度大，更耐拖拉;聚乙烯能在-60℃～60℃温度内安全使用，低温脆化程度低，冬季施工时不会因为温度问题发生管道破裂情况;HDPE管道能承受多种化学腐蚀，不会因为土壤中存在化学介质对管道进行侵蚀，并且不导电，不利于真菌和藻类的生长，不会因为长时间使用发生腐烂、导电或者生锈现象;根据实验表明，HDPE管的耐磨性更强，是钢管的4倍之多，且管道内壁光滑，水流阻力小，加长了管道的使用寿命;和传统钢管或者混凝土管道相比，HDPE管道重量更轻，更方便搬运和安装，降低了对设备和人力的要求，大幅度降低安装成本。

3.3配置泥浆

泥浆选用膨润土泥浆混以少量聚合物而成，聚合物和膨润土与泥浆质量的比约为1：50，采用该比例配置的泥浆拥有良好的造壁性能，大幅提升润滑性能，并且没有发生或塌陷的现象。

3.4导向孔施工

控制定向钻机钻进向已经预先测量定位准确的轴线，用控向仪等设备在路面上掌握并调整钻头的深度和方向，按照设计轴线严格施工，钻通一条直径为100mm的圆孔通道，需要铺设管道的中心线就是圆孔通道的中心线。施工时根据实时掌握土壤变化，及时调整参数，且需要密切关注钻进过程中出现的异常情况，如果出现问题应即刻停工，确认问题发生原因并采取应对措施后再继续钻进。完成钻进导向孔后，需要对其进行复核，保证质量。

3.5扩孔

回扩是在完成导向孔钻进后更换回扩钻头的再次施工。需要在施工过程中时刻保持泥浆量的稳定，不定期检测泥浆的各项参数，及时调整。并且根据地层的变化实时调整回扩速度，以便及时排渣。一般在3-5次施工后可完成扩孔，用相应的挤扩式钻头完成最后一次扩孔，为了保证孔壁的稳定

性，在出现较大回拖力和回扩扭矩的情况下，可多进行一次回扩。在施工过程中，实时记录施工数据，一旦出现扭矩、轴线角度、钻进时间等异常情况，应立马停工并检测异常原因，采取相应措施后继续施工。

3.6回拖管材

在回拖管材前应对管材连接情况进行严格检测，检测其是否按要求对HDPE管道进行电热熔施工，待焊接点自然冷却后对其进行质量检测，符合标准后才能进行拖管施工。在拖管施工过程中，应实时关注钻机扭矩和回拖力的情况，保持高度紧张，保证其平稳自然钻进，禁止出现蛮拖情况。且施工应一次成型，避免中途停顿增大回拖阻力。

4结束语

随着我国基础建设经验的积累，非开挖技术在应用中的众多优势取得了业内的广泛认可，各个地区都出台了不同的限制施工开挖的法律规定，带动了非开挖技术的高速发展。在市政工程的给排水工作中，合理采用非开挖技术，其不仅能减少路面开挖范围，保证路面的正常使用，且能大幅节省施工成本和费用，降低施工工程量，增强管道置换效率等。非开挖技术的应用对城市建设起到了良好积极的作用，对城市发展及保护环境具有重要意义。

参考文献

[1]非开挖技术在给排水工程中的应用[J].崔海龙.居舍.2020（26）

[2]非开挖技术在市政工程中的应用[J].薛旭明.绿色环保建材.2019（07）