市政污水管道工程非開挖敷管技術(shù)研究

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隨著我國城市地鐵工程、市政工程及地下空間的大開發(fā)，城市的人口密度不斷增加。早期建設(shè)的污水管道排水量已經(jīng)難以滿足重負(fù)。而采用明法開挖工法對老舊污水管道進(jìn)行更換以增加污水管道的數(shù)量和管徑能夠暫時的緩解城市污水排放的壓力，但城市的正常生活運(yùn)轉(zhuǎn)為此深受影響，開挖造成道路擁堵、停水停電、綠化破壞等。市政工程中的深基坑工程數(shù)量急劇增加。因此，促進(jìn)了水管道工程中非開挖敷管技術(shù)的出現(xiàn)，污水管道的非開挖技術(shù)能夠較好的緩解開挖造成的交通壓力、避免停水停電、減小對城市綠化環(huán)境的破壞，很大程度上減少了建造成本，進(jìn)一步推動了城市的發(fā)展，已經(jīng)在我國得到廣泛的應(yīng)用。但在實(shí)際的施工過程中，污水管道工程非開挖敷管技術(shù)的應(yīng)用依然存在一些問題，需要引起工程人員的注意。

1市政污水管道工程中非開挖敷管技術(shù)的前期準(zhǔn)備

污水管道工程中非開挖敷管技術(shù)的前期準(zhǔn)備工作主要包括:地質(zhì)勘察、確定鉆機(jī)類型、檢查污水管材、PE管連接技術(shù)。地質(zhì)勘察就是對施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)狀況進(jìn)行調(diào)查，獲得地層狀態(tài)和巖土體參數(shù)，確定該地質(zhì)環(huán)境狀態(tài)是否能運(yùn)用非開挖敷管技術(shù)。污水管道工程中非開挖敷管技術(shù)屬于暗法施工，其穩(wěn)定性深受周圍巖土體的影響。鉆機(jī)的類型是由施工作業(yè)區(qū)的地質(zhì)資料和工程設(shè)計(jì)相結(jié)合來確定的。地質(zhì)資料確定的周圍巖土體的強(qiáng)度能夠明確鉆機(jī)器的鉆頭強(qiáng)度和尺寸;工程設(shè)計(jì)能夠用對應(yīng)的鉆機(jī)類型為施工提供便利。污水管材的質(zhì)量決定整個工程的長期質(zhì)量，污水管道鋪設(shè)一般以PE管為主要排水管材，PE管材有強(qiáng)度高、耐久性好且更換方便特點(diǎn)，但為保證后期使用的質(zhì)量安全性，需要對PE管材的出場合格證、進(jìn)場檢驗(yàn)報告等進(jìn)行認(rèn)真檢查。PE管的連接技術(shù)是指采用電熔連接技術(shù)將斷開的PE管連接在一起。連接的質(zhì)量關(guān)系到后期使用的安全，一旦連接處有缺陷會導(dǎo)致地面塌陷、地下空洞等危險，因此在連接過程前要檢查連接處管材是否干凈、電熔法連接時的電流和時間是否符合規(guī)定、焊接結(jié)束后是否將緊固套件取下。

2非開挖敷管技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

2．1非開挖敷管技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1)將施工過程中對周邊環(huán)境的影響降至最低，污水管道鋪設(shè)采用開挖敷管技術(shù)能夠減少路面的開挖及對周邊建筑物的影響。在不阻礙交通、不破壞環(huán)境的條件下進(jìn)行綠色環(huán)保施工，不會影響沿線單位和社區(qū)的正常生活秩序。

2)實(shí)現(xiàn)穿越化施工，開挖敷管技術(shù)能夠穿越湖泊、復(fù)雜的城市地下關(guān)系和交通擁堵的十字路口等，解決了傳統(tǒng)施工方法上述場地?zé)o法施工和不允許施工的難題。

3)推進(jìn)了施工進(jìn)度。非開挖敷管技術(shù)避免了明挖法施工中出現(xiàn)的誤工和窩工現(xiàn)象，施工全機(jī)械化，從而提高了施工效率。

4)提高了施工精度，非開挖技術(shù)能夠精確控制地下管線的埋深、鋪設(shè)方向、彎曲轉(zhuǎn)角，并能夠使管道繞過不可見的地下障礙物。

5)相對于傳統(tǒng)的頂管施工方法，施工效率較高、工作井和接收井相對成本較低，污水管道的非開挖敷管技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益高，能夠大幅度的降低施工成本。

2．2非開挖敷管技術(shù)的缺點(diǎn)

1)非開挖敷管技術(shù)的回擴(kuò)徑難以確定以及施工質(zhì)量不過關(guān)返工難度較大，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題返工或維修成本遠(yuǎn)大于頂管施工方法。

2)非開挖敷管技術(shù)屬于地下隱蔽工程，穩(wěn)定性受周圍地質(zhì)條件的影響，遇不良地質(zhì)很難處理，施工難度大幅度增加。

3)應(yīng)用范圍有限，非開挖敷管技術(shù)尚不能應(yīng)用于大口徑污水管道施工，僅適合管徑不大于600mm的污水管道。

3市政污水管道工程中非開挖敷管技術(shù)的施工要點(diǎn)

3．1材料選擇

市政污水管的管材主要有鋼管管材和PE管材，兩種管材各有優(yōu)點(diǎn)，適用于不同的情況。鋼管管材主要用于敷設(shè)距離段長的施工段，但PE管材不但可用于前者，還適用于距離短的靈活施工，可根據(jù)客觀施工實(shí)際情況任意距離段敷設(shè)連接。因此從價格和施工便利上相比，PE管材應(yīng)用較為廣泛。

3．2導(dǎo)向孔施工

導(dǎo)向孔形成管線孔，但在實(shí)際施工過程中，重力型管對允許沉降量有著較為嚴(yán)格的要求，防止沉降不均導(dǎo)致的管道彎曲或開裂。因此，在施工前期需結(jié)合地質(zhì)資料合理確定管材類型，在地質(zhì)條件發(fā)生突變的區(qū)域合理確定管材的直徑和管壁厚度。

3．3泥漿的配比

泥漿的配比是決定污水管道非開挖敷管技術(shù)成功的關(guān)鍵。泥漿的配比通過地質(zhì)地層資料和周圍土壤的物理力學(xué)參數(shù)決定。砂質(zhì)土壤成孔條件差，容易坍塌，但其吸水強(qiáng)會導(dǎo)致泥漿含砂量高，導(dǎo)致管道破壞，需要添加一定的降失水劑。粘土質(zhì)地層可靠自身粘結(jié)力保證成孔穩(wěn)定性，但粘土易吸水膨脹可能導(dǎo)致鉆頭堵塞，因此針對該類型土壤需添加一定比例的膨潤土、穩(wěn)定劑和表面活性劑等。

3．4擴(kuò)孔和回拖

深擴(kuò)孔和回拖施工要根據(jù)施工區(qū)域的地質(zhì)條件進(jìn)行。對于粘土質(zhì)地層回擴(kuò)速度一般在0．3/min左右，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)募哟筠D(zhuǎn)速并加大注漿泵壓。對于砂質(zhì)土壤回擴(kuò)速度一般在0．5/min左右，轉(zhuǎn)速要相應(yīng)的減小，降低注漿泵壓。

3．5鉆導(dǎo)向孔鉆機(jī)在鉆導(dǎo)向孔時

要根據(jù)指定的路線和定位儀工作，鉆機(jī)鉆孔一氣呵成。鉆機(jī)只能在鉆孔方向出現(xiàn)錯誤時才能進(jìn)行更正方向和后推力，正常鉆孔過程不能隨意更改方向。

3．6地下管線的監(jiān)測和周圍安全保護(hù)

對施工沿線的建筑物和構(gòu)筑物必須進(jìn)行沉降及裂紋監(jiān)測。監(jiān)測位置應(yīng)設(shè)置在能反映不均勻沉降特征的地點(diǎn)，監(jiān)測數(shù)量可根據(jù)工程實(shí)際情況和沿線建筑物的數(shù)量確定。對于已經(jīng)發(fā)生不均勻沉降和開裂現(xiàn)象的建筑物或構(gòu)筑物，要提前與有關(guān)部門溝通確定已沉降量，測量裂紋的長度和寬度并封貼紙條加強(qiáng)觀測。對周圍綠化區(qū)域、公共休閑場地、湖泊等區(qū)域做好施工隔離警示牌，對人員聚集較多的場地要設(shè)專人監(jiān)護(hù)。

4結(jié)語

本文圍繞污水管道工程非開挖敷管技術(shù)簡要介紹了其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，對施工中的地質(zhì)勘察、管材選擇、泥漿配比和管材連接等方面進(jìn)行了簡要的分析和探討，提出上述施工要點(diǎn)應(yīng)注意的問題和解決的辦法，為相關(guān)工程提供借鑒參考。

作者：武九城 單位：太原市市政公共設(shè)施管理處