论非开挖技术在市政管网工程中的应用

论非开挖技术在市政管网工程中的应用

魏海

武汉誉城千里建工有限公司 湖北省武汉市 430000

摘要：随着城市化进程的不断推进，市政管网的建设和修复带来了重大挑战。如果大规模开挖基坑铺设管道，将严重影响居民的交通和日常生活。近年来，城市管网建设逐步加强，各种新型管道材料取得突破，非开挖技术的应用也越来越广泛。非开挖技术是指在不开挖表面的情况下铺设、修复和更换管道的方法，具有不破坏路面、不影响交通、不污染环境、施工速度快的优点，值得大规模推广。但我国非开挖技术发展相对较晚，非开挖设备的研究和应用成果与发达国家相比仍有巨大差距。因此，进一步研究非开挖技术在管网工程中的应用具有十分重要的工程意义。

关键词：非开挖技术；市政管网工程；技术应用

中图分类号：TU996文献标识码：A

引言

市政管网工程具有长度大、范围广、影响因素多的特点。如果采用传统的挖掘、安装和填埋方法，不仅耗时耗力，还会对现有的交通和环境产生重大影响，难以满足现代城市快节奏的发展需求。在这种背景下，非开挖施工技术应运而生。所谓非开挖顶管施工技术，是指在不破坏地面结构和构筑物的情况下，利用顶管设备将管道和管线从起点的工作井运输到终点的接收井，完成管道的安装、调整、测试等。这是一种新型的管道施工技术，目前在我国很多管道施工中采用，其技术较成熟，通过先进的非开挖施工工艺和测控方式，可有效保障施工质量。

1 非开挖技术在市政管网工程中的应用价值

1.1 提高施工安全性

非开挖施工技术采用了最新的机械自动化作业方法，与传统的人工作业施工方法形成鲜明对比，也在一定程度上提高了工作效率。此外，现代施工方法的应用改善了施工人员的工作环境。因为无需人工操作，只需要通过计算机系统进行远程操控，极大的提高了施工的安全性。

1.2 对周围负面影响小

城市管道通常铺设在公路和地下结构中，可能会对已经铺设的管道和管道设施造成一定的干扰。非开挖施工技术的应用可以在公路和地下结构中弯曲铺设管道，从而减少对现有管道设施的干扰，即不会干扰或损坏住宅区铺设的水、电、通信管道，对周围建筑的影响很小，沿线运输等，同时，施工现场产生的噪音、粉尘等污染也会减少，不会对对城市环境和居民生活带来的较大影响。

1.3 作业方便快捷

在市政管网建设中，非开挖技术具有施工简单、快速、经济、有效的优点。与传统的开挖方法相比，非开挖技术可以使用工作坑法进行管道施工，不受外部环境的影响。它最典型的特点是不受天气、气候和其他因素的限制。采用非开挖技术可以节省大量的人力、物力和时间资源，从而更快地完成整个施工任务。非开挖技术在施工过程中既方便又快捷，对施工经济效益有很大的帮助，尤其是在大口径管线的施工中，采用非开挖技术可以显著降低工程造价。

2 非开挖顶管技术在市政管网工程中的应用

2.1 施工准备

在实施顶管施工之前，应做好充分的准备工作，确保顶管施工过程的安全、有序、高效使用。在进行顶管施工之前，应做好以下准备工作：第一，进行详细的勘探工作。为了更好地推进顶管工程，要准确测量管道和建筑物的地下水位，以便更好地进行顶管施工。第二，顶管施工时应注意准备所需的施工材料和机械设备。在材料生产中，要严格遵守顶管的设计规范，确保材料质量符合施工需要。同时，要根据顶管施工的要求，合理安排机械设备，以便在施工过程中及时使用机械设备，确保工程进度和质量。同时，应对机械设备进行严格检查，避免出现可能影响项目安全的故障。最后对顶管工程的设计方案进行了评价，并结合工程实际情况，对技术方案进行审核，确保工程方案与工程实际的工程规模和施工需求一致，从而确保以后的顶管工程有序开展。

2.2 顶管安装

在市政管网工程施工过程中，要保证顶部管道安装位置选择的合理性，施工人员必须准确控制操作平台安装的高度。在实际安装过程中，必须考虑地下水和复杂地质环境对顶管安装的影响等各种影响因素。由于顶管施工作业大多需要在淤泥、沙子或粘土层中进行，且施工现场管道直径较大，施工队伍需要熟练使用起重机、千斤顶等大型机械设备，同时，根据施工实际需要配备水泵、电力等辅助机械设备。另外，由于顶管施工的工作任务相对较重，因此相关技术人员还需要提前布置现场环境，提前确定机械设备所在位置，同时准备注浆技术所需的配套材料。

2.3 顶管穿墙

顶管穿墙是指将将穿墙闷板及相应工具管推出井外，安装穿墙止水设备的过程，是至关重要的施工环节。顶管穿墙时，应先压实黄粘土，然后用黄粘土和低强度水泥粘土填充管道。通过推入，填充材料密封了工具管和壁管之间的间隙，从而降低了大量地下水或土壤涌入工作坑的可能性。其次，要确保土壤的强度和稳定性符合施工要求，避免墙孔的外部距离超过标准范围。再次，要在穿墙前根据工程情况对穿墙管外侧进行注浆和固结处理，并分析可能出现的问题。此外，应打开盲板，迅速推入工具管，并安装止水设备。例如，可以在止水法兰加压板中填充厚度为2cm且耐磨性较强的优质橡胶止水板环，并在管道顶进的同时形成逆向止水装置。

2.4 洞口止水

顶管施工时，应尽可能扩大管接头外径井的预留口，以确保顶管施工中的管道能够顺利进出接收井口和工作井。如有必要，可对预留的缝隙采取水封措施进行处理，防止流动的沙子和地下水通过缝隙渗入井内，甚至造成上部坍塌等严重安全事故，对地下管线和周围建筑物的安全造成不利影响。最重要的是，采取止水封闭处理措施还能避免顶进施工中压注的润滑泥浆出现大量流失的情况。

2.5 注浆减阻

注浆施工的目的是消除管道周围的孔隙，延长管道的使用寿命。注浆施工作为顶管施工的重要组成部分，直接影响着整个管道施工的质量。因此，要严格按照设计标准选择注浆材料，以确保浆液的粘度和稳定性满足施工要求。应选用优质膨润土，并按膨润土与水的比例=1:8配制浆液。浆液应混合均匀，以防止离析。浆液压入前，应进行二次搅拌；然后，在管接头的一端设置三个注浆孔，注浆孔间距控制在7.2m。安装注浆管后，根据注浆过程进行操作，实时观察地表和地下水的变化。在此基础上，可以灵活调整注浆量和压力。当推入曲线段时，可以增加注浆量，使浆套更加完整，并将单向阀设置于泥浆出口位置，避免出现回浆、注浆压力减小等问题，同时，要确保土体间隙被完全填充，形成不易变形的泥浆保护套，从而降低管道的摩擦阻力，即减轻顶进施工的阻力。

2.6 管线纠偏

顶管技术的施工首先需要管道的连接。然而，在实际施工过程中，由于机械设备的协助或施工人员的人为行为的影响，连接工作往往会因振动问题而偏离。因此，面对上述问题，施工人员的首要任务是明确施工法规和制度的内容，在实际施工过程中严格遵循施工标准，确保油缸内的驱动力始终保持在相对平衡的状态。在驱动力不均匀的情况下，会出现连接偏差的问题，导致实际安装位置与预期指定位置之间的偏差。此外，还要确保管内压力维持在能够控制的范围内，从而确保其能够满足施工标准，提高整体施工质量。

结束语

总之，非开挖顶管施工技术适应性强，对环境污染小，受天气影响小，在市政管网建设中发挥着重要作用。因此，要根据市政管网工程的实际情况进行基础勘测与设备的选择并严格控制顶管穿墙、洞口止水、注浆减阻、顶管测量与偏差校正等各个环节的施工质量，充分发挥技术手段的作用，提升管网工程的整体质量。

参考文献：

[1] 钟汉杰.非开挖顶管施工技术在市政管网中的应用[J].工程技术研究,2019,4(21):89-90.

[2] 熊海滨.非开挖顶管施工技术在市政管网中的应用探究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(20):160.