给水管道非开挖工程技术论文

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1给水管道非开挖工程技术特点

非开挖工程技术顾名思义就是相比开挖技术不进行大范围长距离挖槽施工，从开挖的入口处管道进入地表下设计位置，从地下安全穿越道路和构筑物等现有障碍，无开挖残留渣土，无大范围扬尘，环保干净整洁。非开挖技术不开挖地面，减少了待铺设管道周围土层的扰动，特别是上层土层未经扰动，管道周围土层可进行有效的自我支撑，上层土的压力不会直接作用在待铺管道上，保证了管道连接的顺直，正常使用耐久性提高。采用非开挖技术能最大程度的保留地面原状，减少拆迁和原地面破坏，节约征地拆迁费用，缩短管线长度，社会经济效益显著。省去了若干开挖沟槽的工序，无需进行地表清理、机械占位开挖、废土外运、验槽、管道铺设和回填、恢复地表等施工工序，减小了劳动强度。

2给水管道非开挖技术分类

非开挖技术根据所应用管道施工项目不同，可分为新管道施工技术、管道更新技术、管道修复技术。新管道施工方法包括顶管法、水平技术钻进法、夯管法、微型隧道法等，适用于部分混凝土管、大部分钢管。管道更新技术包括爆管法、胀管法、吃管法，适用于各种塑料类重力和压力管道。管道修复技术包括内衬法、缠绕法、喷涂法、灌浆法，用树脂、水泥浆、纤维和一些土工材料进行各种重力和压力管道的修复。非开挖技术按施工工艺也可分为：导向钻进铺管、穿梭矛铺管、顶进铺管、顶管掘进机组合铺管技术等。

3给水管道非开挖技术施工程序

3.1技术准备

给水管线要按照设计和规划所给线路，利用走访、仪器探测等手段进行现有管线的调查，摸清管网平面分布、交叉和竖向埋深，避免钻进破坏现有管线。管线周围地形地貌测量，沿轴线的地表走向设定控制点和监测点，点位距离、方位、高程要进行严密测量，留好第一手数据资料和施工过程中定期监测数据进行比较，及时发现问题。分析掌握场地周围不良地质灾害发生的风险性，综合确定适合现场地质的钻探参数。

3.2施工场地准备

施工场地区域安装围挡实行封闭管理，合理布置泥浆池，泥浆池要有效围挡不随意流淌。施工机械、机具和材料要安装、堆放有序，保证机械之间留有足够的安全距离，正常工作无干扰。安装施工安全标识和警示灯，提示有效避让施工区域。钻进作业坑根据设计开挖和加固。钻机在作业坑区域入射点处须安装牢固，并调整钻机倾角，地基如不满足承载和平整需要，可进行人工地基处理加固后安装。

3.3施工步骤

开导向孔：连接钻头，安装探头进行导向孔开挖。开孔时保持连续钻进至少2.5m，同时宜采用低钻速、慢进尺进行试钻，掌握施工适应性能，保证入射角的准确和稳定。导向孔造斜钻进：调整钻头工具面向角，顶进结合钻进形成造斜段。造斜钻进要注意连续跟踪监控钻头仰角的变化在钻杆的最小曲率半径之内。导向孔保直钻进：造斜段完成即可开始导向孔直线段钻进。钻机给进速度较造斜段要快，并保持钻机匀速回转钻进，避免速度不均造成直线段非直。导向孔钻进就位，检查合格，可开始回拉扩孔。扩孔孔径设计：根据敷设管道的直径和根数综合确定成孔直径。成孔直径偏大或偏小都会影响施工正常进行和后期正常使用。如成孔直径偏大，敷设管道周围空间增大，钻孔周围土层无有效支撑易大落度坍塌造成路面下陷；成孔直径偏小，孔内土颗粒摩擦管壁，使拉管阻力增大，引起管连接段脱管，阻力过大会引起管道部分部位应力集中，造成管道变形。孔径设计完毕，不可一次性扩孔到位，可分级扩孔。扩孔级别由小到大，第一级直径200mm，扩孔增加直径前三级为50mm，即二级直径250mm、三级直径300mm，以后每级别增加直径扩大到100mm，即四级取直径400mm、五级直径500mm，依次类推，直至扩到工艺要求的孔径。确保扩孔的孔径和稳定性，要不断注入和置换泥浆。泥浆在钻机旋转的带动下，挤压碰撞和磨擦孔壁，使泥浆更好的渗透到孔壁中，起到对孔壁的保护和稳定作用。最后进行回拉。拉管回拉力视管道材料有所不同，一要克服管道与孔壁摩擦力使之有效拔出，二要保证拉力不会造成管材断裂或变形。

4结语

上述的非开挖技术，不但减少路面开挖，将更多的工作植入地表以下，保证地表功能正常运营，解决了传统开挖技术的弊病和不足；非开挖技术代替开槽埋管施工，体现了施工技术的进步和完善，施工方法的多样化和适应性，还体现了施工技术的高速发展和更新换代。

作者：杨军辉 单位：张家口市城乡建设规划设计院