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1.前言
給排水工程是目前社會發(fā)展中不可缺少的一部分，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣和施工效率的高低直接關(guān)系著城市的發(fā)展進程與發(fā)展效益。因此在目前的工程建設(shè)中，需要我們對給排水工程的施工質(zhì)量和施工效益加以總結(jié)和控制。給排水工程作為向城市居民提供生活用水和排除各種城市污水的主要工作模式，其在施工中對于整個社會的安定和繁榮有著不可替代的作用，但是在傳統(tǒng)的開挖施工中，極容易對城市地上交通和經(jīng)濟帶來一定的影響，因此就需要我們在工作中加以總結(jié)和完善，采用一種不對地上交通、人流以及建筑物造成影響的施工模式，確保給排水工作的順利正常進行。非開挖拉管施工技術(shù)是目前工程施工中最值得我們關(guān)注和研究的新技術(shù)之一，其在過去的工程施工中取得了良好的經(jīng)濟與社會效益。
2.前期調(diào)查
隨著當(dāng)前社會生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，在目前的城市市政工程施工中，其施工措施和施工方法也得到了有效的提高和完善，是目前建筑工程施工中的主要重點所在，更是其施工中最為常見的施工技術(shù)和施工理論體系之一。在目前的項目工程施工中，由于受到國民經(jīng)濟發(fā)展的影響，使得工程項目得到了人們的重視與關(guān)注，其施工理念和施工模式也成為相關(guān)人員關(guān)注的重點，因此在目前的工程施工中，就需要我們從多個角度去分析和總結(jié)，從而使得工程質(zhì)量能夠滿足我們工作需要，發(fā)揮出最大的工作優(yōu)勢，給企業(yè)施工帶來可靠持續(xù)的施工模式和施工標(biāo)準，也為當(dāng)前社會發(fā)展提供基礎(chǔ)依據(jù)。前期調(diào)查作為工程施工中不可缺少的部分，也是施工設(shè)計的核心重點，通常在施工中都是嚴格結(jié)合當(dāng)前實際情況進行分析的，從而提高其是方案設(shè)計的正常有序性，合理設(shè)計管線走向和進出洞口位置，在滿足拉管施工控制需要的同時，注意當(dāng)前企業(yè)在發(fā)展中的正常滿足要求，更是其在發(fā)展過程中能夠滿足其發(fā)展要求的主要關(guān)鍵因素。
3.拉管施工技術(shù)要點
3.1導(dǎo)向孔軌跡的設(shè)計
導(dǎo)向孔是擴孔拉管的母線，也是最終形成的管線孔。與其它管線不同，重力管對于深度、坡度允許誤差均有較嚴格的要求，施工難度大。因此，對于正在生產(chǎn)的廠區(qū)，管線設(shè)計既要考慮廠區(qū)的實際情況，又要滿足施工的基本條件，以確保管線鉆進時有較小的入土角度。根據(jù)綜合設(shè)計和實際需要，工作井區(qū)間一般按100～200m的間距設(shè)置。當(dāng)管線較深時，為保證入土角度。
3.2回拉力的計算及定向鉆機的選擇
定向鉆根據(jù)穿越長度實際需要的回拉力進行選型，回拉力的計算參考2007年福建省工程建設(shè)標(biāo)準《水平定向鉆進管線鋪設(shè)工程技術(shù)規(guī)程》，具體公式如下：
F拉=πLf [D2γ泥/4 - dδ1 （D -δ1）]+K粘πDL
式中：F拉——計算的拉力，kN；L ——穿越長度，m；f——摩擦系數(shù)，f=0.1～0.3；
D——生產(chǎn)管直徑，m；γ泥——泥漿密度，kg/m3；δ1——生產(chǎn)管壁厚，m；K粘——粘滯系數(shù)，K粘= 0.01～0.03。
3.3管材的選用
根據(jù)設(shè)計文件，管材選用HDPE管，該管具有如下特點：①高韌性，抗拉能力強，抗刮痕能力好；②采用熱熔對接一體化連接，密封可靠，連接強度高于本身強度，適于拖拉；③可撓性能好，管道走向容易按照施工軌道進行改變；④快速裂紋傳遞抵抗能力好。
3.4泥漿的配制
采用聚合物加強性泥漿，由優(yōu)質(zhì)膨潤土泥漿加少量聚合物制成。該配方中膨潤土和聚合物添加量約占泥漿質(zhì)量的2%。擴孔拖拉中采用同樣比例的泥漿，造壁性能良好，和降低扭矩的效果明顯，未發(fā)生塌陷等情況。
3.5導(dǎo)向孔的施工
根據(jù)測量定位的軸線，操作定向鉆機水平鉆進，路面上部采用控向儀等導(dǎo)航設(shè)備控制鉆頭的方向和深度，嚴格按設(shè)計軸線形成一條直徑約為100mm的圓孔通道，孔道中心線即為所需鋪設(shè)管道的中心線。開鉆時采用輕壓慢轉(zhuǎn)，進人平直段采用輕壓快轉(zhuǎn)以保持鉆具的導(dǎo)向性和穩(wěn)定性。根據(jù)地層變化和鉆進深度，適時調(diào)整鉆進參數(shù)。施工過程中，密切注意鉆進過程中有無扭矩、鉆壓突變、泥漿漏失等異常情況，發(fā)現(xiàn)問題立即停止施工，待查明原因并采取相應(yīng)措施后再施工。
3.6擴孔
擴孔是非開挖管線施工的主要方式，是利用在鉆孔完成之后其鉆孔技術(shù)手段和管理措施進行分析與控制，其在管理的過程中能夠通過其管理技術(shù)手段和管理控制方式進行分析與完善，保證其管理的正常有序進行，提高當(dāng)前管理技術(shù)措施的主要方式與方法?；財U過程中始終保持合適的泥漿量，對水泥漿的各種性能進行及時的不定期檢測，提高其在使用的過程中使用的效率和方式，是當(dāng)前建筑工程在施工中的主要管理和控制措施。根據(jù)地層的實際特點，合理控制回擴鉆進速度，以利排渣。
4.拉管工藝的控制分析
4.1管線軌跡的設(shè)計
與其它管線不同，排水管道的重力流特征決定了其必須控制較小的坡度和標(biāo)高誤差，這對拉管的成孔控制提出了更高要求。為了保證引導(dǎo)精度，主要采取了以下措施：一是在管線設(shè)計時，充分考慮引導(dǎo)實施的可行性；二是適當(dāng)設(shè)置工作坑，確保入土角度和標(biāo)高；三是增加測定頻率，精確換算管位深度，每0.5m測定一次；四是盡量減少測定干擾，盡量選擇在生產(chǎn)間隙、車輛較少的時間進行施工。采取以上措施后，納管工程約10km的拉管段，標(biāo)高偏差基本上控制在50mm以內(nèi)，滿足了排水工藝要求。
4.2成孔質(zhì)量的控制
一、非開挖拉管技術(shù)的特點
非開挖拉管技術(shù)不同于之前的傳統(tǒng)開挖技術(shù)，在技術(shù)特點方面，其就在于非開挖拉管技術(shù)的應(yīng)用。也就是說非開挖拉管技術(shù)并不需要在地表上進行挖掘工作，對市政排水工程進行地下管線的修復(fù)工作，以及更換工作和重新鋪設(shè)工作等內(nèi)容，都是通過鉆機鉆進的方式來進行的，不僅省去很多勞力強度，而且提高了速度，避免破壞城市的公共設(shè)施。除此之外，非開挖拉管技術(shù)的技術(shù)特點還能夠適應(yīng)砂土、粘土、粉土等不同的地域，以及不同施工的環(huán)境，這樣其可以施工的范圍和時間都極大的擴展了。而且，施工要求較為簡便也是非開挖拉管技術(shù)的一大特點，進而使得該技術(shù)具有較強程度的可操作性，比如在非開挖拉管技術(shù)的施工中，工程的施工人員只需要對工程的施工現(xiàn)場進行必要的勘察。
二、非開挖拉管技術(shù)的優(yōu)點
對于環(huán)境的污染程度較低，相對傳統(tǒng)開挖技術(shù)來說是非開挖拉管技術(shù)作的第一個優(yōu)點，而且在施工中，不像傳統(tǒng)開挖技術(shù)會產(chǎn)生粉塵和噪音。所以非開挖拉管技術(shù)不會影響工程的進度和工程周邊的環(huán)境。與此同時，該技術(shù)對于施工當(dāng)?shù)氐牡孛财茐某潭纫彩欠浅］p微的，在這一點上，非開挖拉管技術(shù)的優(yōu)越性也淋漓盡致的體現(xiàn)出來了，同時對當(dāng)?shù)氐恼＝煌ㄟ\行都不會產(chǎn)生影響。非開挖拉管技術(shù)在施工中的速度也是非?？斓模诂F(xiàn)場的工作效率非常高，因為施工的工具不是非常的復(fù)雜，主要就是幾個電轉(zhuǎn)機，所以工程的施工設(shè)備可以夠靈活的進出施工現(xiàn)場，節(jié)省了很多的人力和時間。另外，施工成本低也是非開挖拉管技術(shù)的重要優(yōu)越性。在施工中，它是采用非開挖的施工方式，所以不需要給現(xiàn)場進行土方挖填和基坑抽水作業(yè)。這在很大程度上節(jié)約了時間和費用，這項技術(shù)的熟練的應(yīng)用，給我們帶來了很大的經(jīng)濟效益。除此之外，非開挖拉管技術(shù)還有安全可靠性高的優(yōu)點，因為通過該項技術(shù)的應(yīng)用， 施工人員只要在地面上進行作業(yè)就可以了，和深基坑作業(yè)不同，地面上沒有什么不良的施工環(huán)境。這些客觀條件非常有利于提高施工安的全系數(shù)，規(guī)避了施工中有可能產(chǎn)生的很多危險性程序。不但如此，就連管道的焊接工作也是在地面上完成的，那么施工人員對焊接質(zhì)量的檢測也給予了方便，進而有效地保證了整個工程的施工質(zhì)量。實用性強，技術(shù)先進以及環(huán)境效益，還有經(jīng)濟效益良好，以及適用面廣是我們總結(jié)的非開挖拉管技術(shù)所擁有的優(yōu)越性，我想在以后的發(fā)展中，其還會發(fā)展處更多的優(yōu)點來。
三、市政排水施工中對非開挖拉管技術(shù)的實踐應(yīng)用
在市政排水施工中，非開挖拉管技術(shù)的應(yīng)用不僅僅是一個小的工作流程和單方面的一個環(huán)節(jié)，其是一項系統(tǒng)性的工程，其中管道鋪設(shè)中的應(yīng)用，管道替換中的應(yīng)用和管道修理中的應(yīng)用等，都是其主要的工作內(nèi)容。下面我們就從這幾個方面對市政排水施工中非開挖拉管技術(shù)的應(yīng)用進行分析和探討。
1 管道鋪設(shè)中的應(yīng)用
對于大口徑管道進行鋪設(shè)時，施工人員選用頂管施工法是非開挖拉管技術(shù)在管道鋪設(shè)中的應(yīng)用要求，因為這種方法可以很好的處理這個工程的細節(jié)問題。而相對于小口徑的管道，我們需要使用微型隧道施工法和沖擊矛法，以及導(dǎo)向鉆進法等施工方法，來對相應(yīng)的鋪設(shè)工作進行處理。除此之外，在微型隧道的鋪管過程中要想非常準確地控制管道的鋪管方位，那么在現(xiàn)有的技術(shù)中，我們別無選折，只有非開挖拉管技術(shù)可以很好的做到這一點。在此基礎(chǔ)上，這項技術(shù)可以更加有效地控制地面沉降，還可以平衡地層壓力，并且最終實現(xiàn)地下管道的非開挖鋪設(shè)。
2 管道替換中的應(yīng)用
通過對過去的管道置換方法，從而有效的進行革新和改良，才是非開挖拉管技術(shù)在管道置換中應(yīng)用的主要目的。具體的解釋就是，因為之前的管道鋪設(shè)方法相對而言比較困難，那么這種方法對現(xiàn)今的市政工程進行能進行有效的滿足。吃管法和爆管法等方法是非開挖拉管技術(shù)在管道置換中應(yīng)用的主要方法。吃管法就是說，工程施工人員需要通過使用特殊的隧道掘進機，再以之前的工程中存在的舊管為導(dǎo)向，施工中不但要添加新的管道，同時也要將之前的舊管一起切削破碎，這也要把周圍的土層納入其中，在此基礎(chǔ)上，形成更大直徑或者是相同直徑的孔，進而能夠更好地完成管線更換，還能將全新的管線進行頂入。與此不同的是爆管法的應(yīng)用技術(shù)，脹管法或者是碎管法是爆管法的另外兩種說法。我們可以通過使用相應(yīng)的爆管工具進入舊管的管道口，在進口坑開始的地方就開始對舊管進行擊碎處理，然后在機器動力的作用下將舊管的碎片用擴孔器擠入到舊管周圍的土層中去，最終去掉舊的管線換入新的管線，這種方法的有效合理的應(yīng)用在實踐中，不但可以促進管道替換整體水平提高，對工作效率和工程質(zhì)量都是一個有效的保證。
3 管道修理中的應(yīng)用
當(dāng)排水機器自身產(chǎn)生生銹現(xiàn)象和腐蝕現(xiàn)象的時候，而眾所周知排水管道的腐蝕會引起排水管道的泄露，說明在市政排水工程中，設(shè)備使用的時間已經(jīng)很長時間了，如果嚴重的話將會造成非常嚴重的環(huán)境污染。因此需要及時的對其進行修復(fù)，如果一但在工作中疏忽大意，沒有把這些銹跡斑斑的設(shè)備進行全面的檢查和維護。當(dāng)用這些設(shè)備進行排水的時候，管內(nèi)輸送額介質(zhì)就會產(chǎn)生流失等一系列的問題。軟襯法和噴涂法以及內(nèi)襯法是我們修理管道的三個主要方法。下面我們就一一了解一下這些方法在施工中的具體應(yīng)用。軟襯法是第一種方法，也稱為固化法，簡單些說就是在現(xiàn)有的舊管內(nèi)壁上，通過襯一層熱固性的物質(zhì)，然后我們可以利用熱氣和紫外線或熱水等加熱的方法，讓這一層熱固性的物質(zhì)產(chǎn)生固化的現(xiàn)象，在這些舊的管壁上形成薄薄的一層，這樣就可以不費吹灰之力的讓薄襯管與舊管緊密和黏連和配合在一起了，而對過流斷面管道沒有一丁點的損耗，但是其流動性能卻大大的提高了，可謂是一石二鳥的好方法。噴涂法主要是用于管道的防腐處理上，同時如果管道的管壁有破損的話，也可以通過這種方法讓其形成結(jié)構(gòu)性內(nèi)襯，然后涂抹在舊管的內(nèi)壁即可。實踐操作的時候，需要在絞車的牽引下，再利用高速回轉(zhuǎn)的噴頭，讓其一邊后退一邊將環(huán)氧樹脂，或者水泥漿液在舊管道的內(nèi)壁上均勻地進行噴涂即可。
四、總 結(jié)
非開挖拉管技術(shù)在管道修理中應(yīng)用的重要性是不言而喻的，在以后的市政排水施工中，非開挖拉管技術(shù)還是大有可為的，因為有點相比傳統(tǒng)的方法非常明顯，所以通過今天的探討和學(xué)習(xí)，希望對以后的技術(shù)發(fā)展有所幫助。
參考文獻：
[1]羅磊華.芻議市政道路埋管施工中非開挖施工技術(shù)的應(yīng)用[J]. 江西建材，2014，02（ 28）：33 -35.
中圖分類號：TU99文獻標(biāo)識碼： A
在城市化建設(shè)過程中，市政工程占有很大的比重，所以也越來越受到各行各業(yè)的關(guān)注。市政工程施工質(zhì)量對于城市化建設(shè)的整體質(zhì)量具有很重要的意義，這也正是我國新時期基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中具體表現(xiàn)。在市政工程施工過程中，會遇到各種各樣的管線，如果采取直接開挖的方式，不僅工作量大，還會對城市交通、周圍建筑物穩(wěn)定性等造成影響，對城市美好形象也造成了一定程度的破壞。非開挖拉管施工技術(shù)能夠有效的解決上訴問題，有效的提升市政工程施工的效率，并且具有良好的經(jīng)濟效益，這也正是這種施工技術(shù)在市政工程中廣泛應(yīng)用的主要原因。
1市政工程中非開挖拉管技術(shù)以及特點分析
1.1非開挖拉管技術(shù)概述
對于非開挖拉管施工其實我們并不陌生，家家都用的自來水，對其管道進行防腐用的灰漿噴射襯層就是利用這一原理進行的，屬于非開挖拉管施工中的一種。以往由于這種施工規(guī)模一般較小，所以人們對其的認識也相對較少，但是隨著我國科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，以及城市化建設(shè)的速度逐漸的增快，這種施工技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于城市地下管道、線路、地下電纜等的施工、維修當(dāng)中，逐漸被人們所熟知。人們對非開挖拉管施工技術(shù)的認識，大多都停留在字面意思上，都人為非開挖就是在施工中不用開挖，但實際施工過程中，部分施工需要開挖才能實施，但開挖的范圍較小，對周圍的環(huán)境造成的影響也相對較小，這樣也才能確保市政工程順利實施。
對于市政給排水施工中，應(yīng)用這一種施工技術(shù)，能夠有效的解決各種難題，但同時也需要有關(guān)的人員加強對這項技術(shù)的了解與掌握，這樣才能保證市政工程整體的施工質(zhì)量，為我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)做出更大的貢獻。
1.2非開挖拉管技術(shù)在市政工程中應(yīng)用特點
頂管施工又被成為非開挖施工，其最主要的特點就是不用通過對城市地表進行開挖，就能穿過地下管線、鐵路、公路等進行施工，與開挖施工技術(shù)相比，在市政工程施工過程中，頂管施工能夠節(jié)約大量的資金投入，在工期上也相對較短。另外，在市政工程施工中應(yīng)用頂管技術(shù)，可以在很大程度上減少施工的噪音污染，還能降低粉塵等對空氣有影響的雜質(zhì)排放，在保護環(huán)境方面也有很大的意義，所以目前市政給排水施工中，這種施工技術(shù)被廣泛的應(yīng)用。將頂管施工技術(shù)在市政工程施工中應(yīng)用的特點進行歸納，主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)利用非開挖拉管施工技術(shù)，在施工過程中不會對地面的活動造成影響，這就說明非開挖拉管施工對城市的交通造不成較大的影響;
(2)利用非開挖拉管施工技術(shù)進行施工，將施工的面積大大縮小了，這樣對于城市地表的損傷面積也就相對降低;
(3)利用非開挖拉管施工技術(shù)，在施工過程中產(chǎn)生的噪音很低，對周圍的居民生活造不成影響，同時也不影響管線的正常使用;
(4)利用非開挖拉管施工技術(shù)進行市政工程施工，可以在很深的敷設(shè)管道中進行，可以跨越公路、鐵路以及其他的建筑構(gòu)體，在市政投資方面為市政方面節(jié)約了大量的資金。但是這種施工技術(shù)對施工人員的素質(zhì)有較高的要求，在施工前還必須采取必要的地質(zhì)勘測。
通過上述內(nèi)容可以看出，非開挖拉管施工技術(shù)在環(huán)保、工程造價、施工工期、施工難易度等方面都有很大程度上的優(yōu)勢，這也正是目前市政工程施工中對非開挖拉管施工技術(shù)廣泛應(yīng)用的主要原因。
2市政工程中非開挖拉管施工技術(shù)的應(yīng)用
市政給工程施工中對于非開挖拉管施工技術(shù)的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在工作坑施工、安裝設(shè)備、管口防水、頂進、障礙物處理以及泥漿的使用方面。下面就對其中的幾個方面進行解析。
2.1現(xiàn)場測量
為了保證施工過程中的排水、排土等問題，要先利用專業(yè)的儀器對施工現(xiàn)場實時測量，確定工作坑的位置，另外對地下建筑物、構(gòu)筑物等采取相應(yīng)的保護措施進行有效的保護。通常情況下，都用封閉式的?？蚣軐ぷ骺舆M行支撐，如果工作坑是矩形的，還應(yīng)當(dāng)用一個斜著的框架進行配套支撐。
2.2設(shè)備安裝
在設(shè)備的安裝方面，主要包括導(dǎo)軌、千斤頂、油泵、頂鐵等的安裝。導(dǎo)軌一般采用鋼軌，在安裝時一定要保證其穩(wěn)固性，并嚴格的按照施工設(shè)計的坡度進行設(shè)置安裝;千斤頂與油泵是配套安裝的，需要注意的是油泵需要有一個備用的，在安裝完成后，要對其進行相應(yīng)的調(diào)試和運轉(zhuǎn)操作，在頂進過程中，如果發(fā)現(xiàn)油壓過高，要立即停止施工進行檢查，只有處理完后才能進行繼續(xù)頂進;對于頂鐵的要求，必須保證其具有很強的硬度以及剛度，在安裝過程中，要保證頂鐵的軸線與管道相對稱、相平行。
2.3導(dǎo)向孔的設(shè)計
在非開挖拉管技術(shù)進行前期， 需認真進行導(dǎo)向孔建設(shè)活動， 根據(jù)測量的定位軸線， 操作定向鉆機且水平轉(zhuǎn)進， 在路面的上部選用控向儀相關(guān)導(dǎo)航設(shè)備進行控制鉆頭的深度和方向， 嚴格遵循設(shè)計的軸線形成直徑為 100mm 的圓形孔通道， 將孔道的中心線作為所需要鋪設(shè)的管道中心線。在開鉆時選擇輕壓慢轉(zhuǎn)的方式， 進入平直段后選用輕壓快轉(zhuǎn)的方式， 以保持住鉆具的穩(wěn)定性和導(dǎo)向性。
2.4頂進施工
利用非開挖拉管施工技術(shù)進行市政工程施工的頂進過程，通常采用手掘的方式進行，地下水位與管底之間的距離要保持在0.5米以上，在頂進前，還需要將所有的設(shè)備以及材料進行逐個檢查，保證沒有水源貨其他的物質(zhì)進入頂管管道。頂進一般分為以下幾個步驟:(1)首先進行頂鐵的安裝;(2)開動油泵進行頂進;(3)當(dāng)活塞伸出的距離達到一定標(biāo)準時，關(guān)掉油泵，停止頂進;(4)工具管在切入土層厚，進行分層開挖，開挖要從上到下的進行。在使用泥漿方面，要先在管道的外壁上形成一個泥漿套，用來減少管道外壁與土的摩擦力，減少頂進過程的阻力，這個過程使用的是減阻泥漿。泥漿套的作用還能起到一定的支撐作用，可以有效的控制地面的沉降。在此過程中，有時還需要在關(guān)鍵的部位進行補漿，并緊隨頂管管道進行壓漿。
3總結(jié)
隨著城市化建設(shè)的不斷深入，以及我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度的加快，市政工程施工得到了很大的發(fā)展，目前市政工程施工中應(yīng)用的技術(shù)為非開挖拉管施工技術(shù)，這種技術(shù)在不進行地表開挖的前提下進行施工，降低了對城市地面的損害，另外施工的過程中，噪音小、產(chǎn)生的廢氣少，所以對于環(huán)境、城市交通等的影響都可以控制在可控范圍內(nèi)，可以縮短工期，節(jié)約市政投入資金，所以得到了大力的推廣使用。我國目前市政工程規(guī)劃設(shè)計過程中存在一些問題，影響了市政工程規(guī)劃的科學(xué)合理性。所以市政工程規(guī)劃設(shè)計過程中，需要堅持可持續(xù)發(fā)展、因地制宜等原則，采取具體的改進措施，保證規(guī)劃的合理性、實用性，為城市發(fā)展創(chuàng)建良好的環(huán)境。
參考文獻
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［2］石磊.我國城市市政排水規(guī)劃設(shè)計現(xiàn)狀探討［J］.城市建設(shè).2012，35(21):125－126.
不破壞周邊環(huán)境，對交通、公共設(shè)施、建筑沒有影響，同時污染小，綜合造價低，施工周期短，是一種高效的施工技術(shù)。
非開挖導(dǎo)向鉆進技術(shù)的原理：
由人工控制裝有導(dǎo)向鉆頭的鉆桿，沿著設(shè)計管道軸線位置和高程鉆進。鉆通后把導(dǎo)向鉆頭換成擴孔鉆頭進行回擴，最后牽引管道沿著擴孔形成的孔洞穿越就位。
非開挖技術(shù)使明挖開槽施工難以實現(xiàn)的目標(biāo)成為可能，并在工程造價、施工周期、環(huán)境保護等方面有著非常明顯的優(yōu)勢。相信它在管線施工中的發(fā)展前景將極為廣闊。通過工程實例可以證明，非開挖技術(shù)具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益，值得在給排水、市政、水利管線工程中大力推廣。
關(guān)鍵詞：非開挖導(dǎo)向鉆進技術(shù)泥漿護壁管道焊接擴孔經(jīng)濟效益
中圖分類號：P634.6 文獻標(biāo)識碼： A
緒論
近年來，隨著社會高速發(fā)展和城市的快速建設(shè)，大量的新建管網(wǎng)與已存在的基礎(chǔ)設(shè)施相矛盾的問題日益突顯，如何解決這一矛盾，非開挖技術(shù)，作為解決這一問題最有效的技術(shù)手段，在近年來得到了廣泛的應(yīng)用。由于它不需要進行明挖，就能穿越地上設(shè)施，從而節(jié)省了大量投資和時間。本文將通過工程實例，來說明這一施工方法取得的良好效益。
一、 非開挖技術(shù)定義及特點
1、定義
非開挖技術(shù) (Trenchless Technology,簡稱TT技術(shù))是指在不開挖地表的條件下，利用各種鉆掘技術(shù)手段，鋪設(shè)、探測、檢查、修復(fù)和更換各類地下管道或設(shè)施的一種施工技術(shù)和方法。目前非開挖地下管線施工技術(shù)已達百余種，按其用途可分為管線鋪設(shè)、管線更換和管線修復(fù)三大類。管線鋪設(shè)的非開挖施工方法又可分為：頂管施工法、微型隧道施工法、導(dǎo)向鉆進施工法、水平螺旋鉆進法、氣動矛施工法、夯管施工法等。
2、特點
(1) 對周邊環(huán)境影響小
不破壞周邊環(huán)境，對交通、公共設(shè)施、建筑沒有影響，可以說是一種污染小的施工技術(shù)。
(2) 高效
綜合造價低，施工周期短，是一種高效的施工技術(shù)。
(3) 操作性強
作業(yè)環(huán)境要求低，操作方便，可在復(fù)雜的地下環(huán)境下施工，是一種可操作強的施工技術(shù)。
二、非開挖導(dǎo)向鉆進技術(shù)的定義及原理
1、定義
導(dǎo)向鉆進法是目前發(fā)展最快的一種非開挖鋪設(shè)管線施工法，它主要用于在較軟的地層中鋪設(shè)長度較短的小口徑地下管線。一般是一次鋪設(shè)長度在200m以內(nèi)，口徑≤800mm，成孔方式均以斜面鉆頭來控制鉆孔方向。其對地表干擾小，施工速度快，精度較高（3%-5%），但施工時必須注意安全，防止觸電和損壞相鄰管線，不適用于沙石和礫石層，深度受到控制（視探測器的能力而定，一般在10m以內(nèi)）。適用管材為聚乙烯（PE）管、鋼管。
2、原理
其工作原理是由人工控制裝有導(dǎo)向鉆頭的鉆桿，沿著設(shè)計管道軸線位置和高程鉆進。鉆通后把導(dǎo)向鉆頭換成擴孔鉆頭進行回擴，最后牽引管道沿著擴孔形成的孔洞穿越就位。
即：管道鋪設(shè)分兩步進行。首先是沿所需的軌跡鉆導(dǎo)向孔，然后回擴鉆孔以加大孔徑。然后是回拖過程，工作管通過旋轉(zhuǎn)接頭與擴孔器連接，并隨著鉆桿的回拖把管道拉入擴大了的鉆孔中。在復(fù)雜地層條件下、或孔徑需增加很大時，可采用多級擴孔的方法將孔徑逐步擴大。
三、工程實際應(yīng)用
1、工程概況
本工程為北京市中心城區(qū)重點水域陶然亭湖水質(zhì)改善工程第1標(biāo)段（土建部分）。由于開槽施工需拆除現(xiàn)況小山、公共設(shè)施、古樹、竹林灌木等，從而導(dǎo)致施工條件復(fù)雜、代價大、造價高等多種不利因素，經(jīng)過對施工方案研究比對，決定采用非開挖導(dǎo)向鋪設(shè)管道。主要工程量為：西線進水聚乙烯管道DN400PE管道162m，東線進水聚乙烯管道DN500PE管道96m，東線出水聚乙烯管道DN500PE管道96m。
2、施工工藝流程
（1）施工前準備
2.1.1平面布置
經(jīng)現(xiàn)場勘察，南側(cè)為山丘、樹林高低不平，北側(cè)干枯的河堤較平整；擬將鋪管鉆機放置在北側(cè)的干枯的河堤上，南側(cè)作為焊管場地。
2.1.2進場前的準備
2.1.2.1施工前先對現(xiàn)場進行地層勘探,地層勘探主要了解有關(guān)地層和地下水的情況,為選擇鉆進方法和配制鉆液提供依據(jù)。其內(nèi)容包括：土層的標(biāo)準分類、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基巖深度和含卵礫石情況等。可采用查資料、開挖探坑或鉆探方法獲取。
2.1.2.2結(jié)合各方提供的資料，熟知施工區(qū)域范圍內(nèi)有無地下管線，地下管道、電纜等，對其數(shù)量、走向和高程進行標(biāo)定，為設(shè)計鉆進軌跡提供依據(jù)，有必要請專業(yè)物探部門進行對路由的勘測，以防施工時受損。勘察設(shè)計管道所穿越的位置是否有足夠的空間，以滿足鉆機固定位置和導(dǎo)向所需。
2.1.2.3以鉆機路線的入土點和出土點各挖一個工作坑和接收坑，尺寸長為3.5m×寬2.5m×深2.5m，便于鉆機入土開鉆和管材入土。
2.1.3技術(shù)準備
2.1.3.1組織工程施工人員進行技術(shù)交底，了解施工特點和技術(shù)要求，熟悉施工操作規(guī)程和各項技術(shù)數(shù)據(jù)。
2.1.3.2根據(jù)敷設(shè)管道的管徑尺寸，確定管道孔的擴孔次數(shù)和每次回擴所使用的回擴器的規(guī)格。
2.1.3.3技術(shù)人員根據(jù)有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)和施工區(qū)域范圍內(nèi)的管道、電纜等設(shè)施資料，制定出模擬鉆進路線圖，使操作人員能直觀地了解工程整個鉆進過程。
2.1.4主要設(shè)施設(shè)備準備
2.1.4.1采用國產(chǎn)DDW-320鋪管鉆機，無線制導(dǎo)導(dǎo)向儀。另配功率為320l/min的大排量泥漿泵和容量2立方米的撬裝式泥漿快速攪拌站；全功能數(shù)字儀表顯示操縱臺。如圖2-1、2-2所示：
圖2-1：國產(chǎn)DDW-320鋪管鉆機
圖2-2：撬裝式泥漿快速攪拌站
以下為鉆機的主要技術(shù)參數(shù)，如表2-1所示
表2-1 DDW-320型鉆機主機
2.1.4.2無線制導(dǎo)導(dǎo)向儀
導(dǎo)向系統(tǒng)有幾種類型，最常用的如“手持式(Walk-Over)”系統(tǒng)，它以一個裝在鉆頭后部空腔內(nèi)的探測器或探頭為基礎(chǔ)。探頭發(fā)出的無線電信號由地面接收器接收，除了得到地下鉆頭的位置和深度外，傳輸?shù)男盘栠€往往包括鉆頭傾角、斜面面向角、電池電量和探頭溫度。這些信息通常也轉(zhuǎn)送到鉆機附屬接受器上，以使鉆機操作者可直接掌握孔內(nèi)信息，從而據(jù)此作出任何有必要的軌跡調(diào)整。
2.1.5材料準備
工程開工前，完成各項施工用料和管材的調(diào)查落實，經(jīng)試驗合格后，材料一次組織進場。材料進場要做好存放、保管工作，并做好標(biāo)識。
(2) 鉆孔
2.2.1確定穿越距離和設(shè)計穿越線路
根據(jù)相關(guān)資料，結(jié)合施工現(xiàn)場和鉆機的實際情況，確定出鋪管的距離，一般一次鉆鋪不大于200m。描繪出導(dǎo)向管的路線圖，以確定敷設(shè)管線的長度、深度。
2.2.2設(shè)備就位
在地面上架機，安裝在管道軸線位置上，就位后將鉆機錨固好，調(diào)整機頭以達到一定的入土角度，一般鉆孔角度應(yīng)在10～18度之間，以便導(dǎo)向開鉆。
2.2.3導(dǎo)向鉆孔
開鉆前將探測儀的探頭置于導(dǎo)向鉆頭上，并測試探頭反射信號是否正常，再將導(dǎo)向鉆頭按入土角度鉆入土中，通過給進和鉆進過程直到接收坑，最終成孔直徑110-130mm。在導(dǎo)向鉆孔過程中技術(shù)人員根據(jù)所測獲的鉆頭角度、深度等數(shù)據(jù)，判斷鉆孔位置與鉆進路線圖的偏差，再向鉆機操作人員進行調(diào)整，及時記錄好導(dǎo)向數(shù)據(jù)。
(3) 擴孔
根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況，本工程采用刮刀式擴孔器分級擴孔。φ400管線最后擴孔孔徑為φ500，才能保證管線安全、順利的拖入孔中，也就是要經(jīng)過φ200、φ300、φ400、φ500的逐級擴孔，才能完成管線的擴孔作業(yè)。擴孔前3級使用高轉(zhuǎn)速檔進行回擴，回拖力控制43.5 KN，扭矩在2300-2762N.m之間。其中第一級200mm共使用了3個小時；第二級300mm共用了3.2小時；第三級400mm使用了4小時；最后一級500mm，考慮保持成孔質(zhì)量和孔的穩(wěn)定性，決定采用低速檔回擴，共用5.5小時完成擴孔。在工程實際應(yīng)用中，一般保證管道的通過性，擴孔直徑應(yīng)大于設(shè)計直徑1.2-1.5倍。
(4) 泥漿護壁
非開挖拉管施工中泥漿起到舉足輕重的作用，泥漿配比的好壞是鋪管成功的關(guān)鍵。泥漿具有和冷卻鉆頭，乳化砂土，穩(wěn)定孔壁，平衡地層壓力，減少鋪管阻力功能。泥漿被廣泛應(yīng)用于非開挖鋪管工程中。
本工程選用的DDW-320型鋪管鉆機有混合攪拌、泵送系統(tǒng)。施工中將水、膨潤土、聚合物等加入混合倉，進行充分攪拌形成鉆液。然后由鉆液泵將鉆液通過中空鉆桿輸送至孔底鉆頭，并與孔中鉆屑混合形成泥漿在孔底流動。，形成泥漿套。
考慮到地層泥漿較易流失，泥漿流失后，孔中缺少泥漿會造成塌孔等意外事故，鉆桿及管道與孔壁間的摩擦力增大，導(dǎo)致拉力增大，甚至超過鋪管機的最大負荷，最終導(dǎo)致拉管失敗。因此要保持在整個鉆進過程中有“返漿”，并根據(jù)地質(zhì)情況的變化及時調(diào)整鉆液配比以產(chǎn)生的不同泥漿，尤其重要。
2.4.1一般鋪管在粘土層中施工，泥漿選用清水泥漿：水75%+膨潤土24%+鉆液寶1%。例如姚家園路中水管線工程0+225~0+375段DN500中水管線鋪管工程和朝園東路0+006~0+090DN400中水管線鋪管工程的土質(zhì)都為粘土層，都選用了清水泥漿，施工過程非常順利。
2.4.2一般鋪管在黏性土層、老黃土層中施工，選用堿水泥漿：膨潤土22%+鉆液寶1%+水75%+工業(yè)純堿2%。例如六里屯路中水管線0+840~1+010段鋪管工程中的土質(zhì)為黏性土層，選用了堿水泥漿，效果也很好。
2.4.3在砂土層中施工，對泥漿的要求較高，施工前需現(xiàn)場取樣試配泥漿的配比， 配出的泥漿呈糨糊狀，砂粒呈懸浮狀。
例如清河污水處理廠至黃土店北路再生水管線0+615～0+760段中水管線，施工為DN600PE管，管線穿越民房。施工管線穿越層為砂層，管線全長145m，施工需保證民房基礎(chǔ)不發(fā)生沉降。前期施工中采用常規(guī)的泥漿配比為膨潤土22%，鉆液寶1%，水75%，工業(yè)純堿2%，在擴孔施工中進行泥漿護壁。施工中出現(xiàn)多次“險情”，砂層將回擴器“抱死”，孔內(nèi)坍塌、沉淀，泥漿中水份流失，鉆桿幾次因超負荷而被拉斷。分析原因，該施工段砂層土質(zhì)及其松散、無凝結(jié)力、水份易丟失，且拉管管線較長，擴孔孔徑需是管外徑的1.5倍，擴孔較大，時間較長；同時由于施工處于冬季，泥漿施配過程中容易凍結(jié)，配合比掌握不恰當(dāng)。
根據(jù)以上情況在泥漿中加入了聚丙烯銑胺（PNM）、羧甲基纖維素（CMC）材料，此材料起增粘、堵漏以及鉆桿的作用。且在現(xiàn)場取土樣試配多次，確定泥漿的配比為：膨潤土10%+鉆液寶1%+水70%+工業(yè)純堿2%+聚丙烯銑胺（PNM）7%+羧甲基纖維素CMC10%。
按此配比泥漿的作用起到很大變化，鉆機擴孔拉力和扭距降低了一半。擴孔成型后，拖拉管僅花費了3小時就將管線鋪設(shè)完成。
(5) 管道焊接（熱熔連接）
管道接口質(zhì)量的好壞直接影響到鋪管施工的順利進行，因此要嚴格把握管道焊接的施工工藝。這里以聚乙烯（PE）管道焊接為例：
2.5.1 首先熱熔連接前、后連接工具加熱面應(yīng)用潔凈棉布擦凈。
2.5.2 熱熔連接加熱時間和加熱溫度應(yīng)符合熱熔連接工具和管材、管件的允許相應(yīng)規(guī)定。
2.5.3 熱熔連接保壓冷卻時間，不得移動連接件，且連接件上不得施加任何外力。
2.5.4 管道連接前，管材固定在機架上，取下銑刀，閉合卡具，對管子的端面進行銑削，當(dāng)形成連續(xù)的切削時，退出卡具，檢查管子兩端的間隙（不得大于3mm）。電熔連接面應(yīng)清潔干凈，無雜物。
2.5.5 熱熔對接連接，兩管段應(yīng)各伸出卡具一定的自由長度，校對連接件，使其在同一軸線上，錯邊不宜大于壁厚的10%。
2.5.6 加熱板溫度適宜（220±10℃），當(dāng)指示燈亮?xí)r，必需在等10分鐘使用，以使整個加熱板溫度均勻。
2.5.7 溫度適宜的加熱板置于機架上，閉合卡具，并設(shè)系統(tǒng)的壓力。達到吸熱時間后，迅速打開卡具，取下加熱板。應(yīng)避免與熔融的端面發(fā)生碰撞。
2.5.8 迅速閉合卡具，對接管道，并在規(guī)定時間內(nèi)，勻速地將壓力調(diào)節(jié)到工作壓力，同時按下冷卻時間按鈕。達到冷卻時間后，（一般不小于45min），然后將壓力降為零，打開卡具，取下焊好的管子。
2.5.9 卸管前一定要將壓力降至為零，若移動焊機，應(yīng)拆下液壓軟管，并做好接頭防塵工作。
2.5.10 合格的焊縫應(yīng)有兩道翻邊，焊道翻卷的管外圓周上，兩翻邊的形狀、大小均勻一致，無氣孔、鼓泡和裂紋，兩翻邊之間的縫隙的根部不低于所焊管子的表面。一般高于管面2-3mm為宜。
2.5.11 管道連接時，施工現(xiàn)場條件允許時，可在在溝槽上進行焊接，可節(jié)省二次裝運，管口應(yīng)臨時堵封。在大風(fēng)環(huán)境下操作，采取保護措施或調(diào)整施工工藝。
(6) 拉管
擴孔完畢后，在管頭后接上回擴頭，管后接上分動器進行接管。拉管時間過長，會導(dǎo)致孔中泥漿水分滲漏、缺失及沉淀，加大回拖阻力。因此在拉管施工前將管道焊接全部完成。具體施工時，操作人員要根據(jù)設(shè)備數(shù)據(jù)均勻平穩(wěn)的牽引管道，切不可生拉硬拽。在本工程中，為保險起見，在拉管前先進行一遍洗孔作業(yè)以待觀察是否成孔。2010年4月20日晚上10點28分，洗孔完畢，從鉆機上看出，扭矩基本在2000N.m以下，接近空轉(zhuǎn)扭矩，可以進行拉管；11點30分，500mm的擠擴式回擴器帶管入土，回拖力61.7.-93.1KN，扭矩在3588 N.m以下；凌晨2點30分，成功將管線拖至接入口處，工程順利結(jié)束。
(7) 鋪管的質(zhì)量控制方法及要求
2.7.1 管道鋪設(shè)要符合相應(yīng)設(shè)計規(guī)范、規(guī)定要求；并要保持管內(nèi)壁干凈，拉管過程中封堵內(nèi)壁。
2.7.2 拉管過程中，操作手嚴格按照地面預(yù)布控制樁的平面位置和高程控制鉆頭走向，每隔水平距離3m校核一次。
(8) 試壓驗收： 按《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》進行水壓試驗。
(9) 注意事項
應(yīng)用非開挖導(dǎo)向鉆進鋪管技術(shù)時應(yīng)注意以下事項： 2.9.1施工前應(yīng)掌握施工位置的地質(zhì)狀況，選擇適當(dāng)結(jié)構(gòu)的鉆頭。
2.9.2仔細清查鉆進軌跡中的地下管線情況，掌握地下管線的埋深、管線類型和管線材料，根據(jù)實際情況編制施工方案。
2.9.3 泥漿護壁的種類選擇極為重要，根據(jù)不同的地層種類配制不同的泥漿。
2.9.4 導(dǎo)向孔施工前應(yīng)對導(dǎo)向儀進行標(biāo)定或復(fù)檢，以保證探頭精度。
2.9.5 導(dǎo)向孔每3米測一次深度，如發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)及時調(diào)整，以確保導(dǎo)向孔偏差在設(shè)計范圍內(nèi)。
2.9.6拖拉管線前應(yīng)作好安全輔助工作，特別是拖拉非金屬管線時，避免損傷管材。
2.9.7管線拖拉完畢后，應(yīng)按管道試壓規(guī)程進行試壓，驗收合格后方可進行管道接駁。
四、經(jīng)濟效益
在本工程中，由于采用了非開挖導(dǎo)向技術(shù)，工程直接成本降低了45%，工期提前了1/3，最重要的是在不破壞一草一木的前提下圓滿的完成了施工任務(wù)，取得了很好的社會效益，明挖與非開挖導(dǎo)向方案對比如下： 如表4-1所示
表4-1方案綜合分析對比表
通過對多個工程的統(tǒng)計，采用非開挖導(dǎo)向技術(shù)較之明挖，成本可節(jié)約在25%-50%，工期可提前30%-65%。可見其帶來的經(jīng)濟效益及社會效益十分明顯。五、非開挖導(dǎo)向技術(shù)的局限性
在眾多工程實例中，非開挖導(dǎo)向技術(shù)的局限性可以總結(jié)如下幾點：
1、受地質(zhì)影響，在砂石基層中施工難度較大。主要是導(dǎo)向鉆頭鉆進變得非常困難，而且精度比較差；即使導(dǎo)向成功，砂石類土沒有可塑性，擴孔施工時孔內(nèi)塌陷嚴重，甚至不成孔。
2、其次在打?qū)蚩缀蛿U孔施工中，遇到地下比較堅硬的障礙物時，打?qū)蚩缀蛿U孔極易過不去，導(dǎo)致失敗。
3、 受制導(dǎo)導(dǎo)向儀精度及工作范圍限制，導(dǎo)向深度不宜過深，一般在10m以上，否則制導(dǎo)的準確性大大降低。
4、 受鉆機的技術(shù)參數(shù)限制，導(dǎo)孔及擴孔長度不宜一次性成孔超過200m。
5、目前國內(nèi)的拉管設(shè)備鋪設(shè)的管材管徑不易過大，由于國內(nèi)的拉管設(shè)備機械運轉(zhuǎn)慢，施工時間相對而言偏長，擴孔過大容易塌方，一般擴孔不超過1m。
以上技術(shù)上的局限性，隨著科技的不斷進步，非開挖導(dǎo)向技術(shù)的不斷成熟也在逐步的完善，國際廠商推出了的各種新式產(chǎn)品和新技術(shù)，不斷對設(shè)備進行更新。例如美國威猛公司（VERMEER）公司鉆機使用的TRIHAWK鉆頭，可以對各種巖層地質(zhì)進行掘進。
結(jié)論
非開挖技術(shù)使明挖開槽施工難以實現(xiàn)的目標(biāo)成為可能，并在工程造價、施工周期、環(huán)境保護等方面有著非常明顯的優(yōu)勢。相信它在管線施工中的發(fā)展前景將極為廣闊。通過工程實例可以證明，非開挖技術(shù)具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益，值得在給排水、市政、水利管線工程中大力推廣。它的存在和發(fā)展，也意味著“拉鎖工程”的時代將會一去不復(fù)返。
參考文獻:
中圖分類號：U455
文獻標(biāo)識碼：B
文章編號：1008-0422(2008)07-0205-02
1 工程概況
廈門市高崎互通連接線同既有鷹廈鐵路杏林大橋成小角度斜交，互通連接線采用下穿隧道方式通過，隧道分左右兩線，其中左線78m，右線110m。隧道通過地段地表為第四系全新統(tǒng)人工填筑土，結(jié)構(gòu)松散、厚度4m左右，其下為第四系全新統(tǒng)長樂組海相沉積層，第四系更新統(tǒng)龍海組沖、洪積層以及燕山期花崗巖。隧道場區(qū)內(nèi)地表水主要為海水，臨近廈門西海域有大片養(yǎng)殖池，其水位受潮汐影響：地下水不發(fā)育，主要受大氣降水補給，地下水位受季節(jié)性控制明顯。
隧道拱頂距地表的最小深度僅為2.5m，因此隧道施工不可避免的會對周邊地層以及上部立交橋產(chǎn)生一定的影響。為了隧道施工安全并確保隧道開挖過程中上部的鐵路安全，隧道施工過程中進行了超前支護，超前支護采用管幕支護，其長度達110m。
2 管幕施工工藝流程及技術(shù)要求
2．1 管幕施工方法及工藝流程
管幕法施工即在隧道的開挖線外側(cè)，按400mm間距，沿隧道軸線方向?qū)ⅵ?99×12mm的鋼鋼管水平鋪設(shè)在土體里，鋼管之間采用鎖扣連接，并在φ299鋼管連接處打入φ60鋼花管，通過φ60鋼花管對土體進行注漿加固并使φ299鋼管成為一個整體。
根據(jù)本工程的具體地質(zhì)情況及工程特點，采用“前拉后夯”施工方法進行夯管施工，即首先利用水平導(dǎo)向鉆機打設(shè)φ127的水平孔。根據(jù)水平孔的精度，分析是否進行擴孔作業(yè)，然后采用前拉后夯的方法：在前部用拉管鉆機通過鉆桿及連接頭拉住φ299鋼管，將φ299鋼管拉入設(shè)計位置。在拉入過程中，如果出現(xiàn)回填卡鉆現(xiàn)象時，局部用夯錘夯擊通過。具體施工方法是：采用φ127鉆桿在上部中間位置打設(shè)一個導(dǎo)向孔，要求此類導(dǎo)向孔的導(dǎo)向精度控制在20cm以內(nèi)。導(dǎo)向孔完成后，根據(jù)具體地層情況判斷是否進行擴孔作業(yè)，并提高鉆孔精度。擴孔作業(yè)要采用擠擴的方法，不能采用通常水循環(huán)大擴孔方法，防止引起地層擾動，導(dǎo)致地面沉降。擴孔完成后采用前拉后夯法，將φ299鋼管拉入，C型鋼取消，在拉入時，可能會遇到回填及不均勻的硬地層引起卡鉆現(xiàn)象，局部用夯錘夯法，在鋼管后部施以夯力使鋼管順利通過，直至將鋼管拉出對面掌子面。然后進行第二根施工，以上鋼管鋪設(shè)完成后，在兩根鋼管之間進行注漿加固，直至全部鋼管鋪設(shè)完成。φ299鋼管全部布設(shè)完成后，采用φ20mm鋼筋上下兩排焊接將兩端的管頭連接起來，使端頭部位形成一個整體。
管幕法施工工藝流程可總結(jié)如下：
施工準備測量放線設(shè)備安裝有線導(dǎo)向鉆進擴孔拉管單孔下管完成管內(nèi)注漿管外注漿下一根鋼管施工(下一循環(huán))……全部完成后對鋼管端頭進行連接形成一整體。
2．2 管幕施工技術(shù)要求
2．2．1 打設(shè)時必須控制地表沉降，終孔跟蹤注漿，注漿必須保證管內(nèi)外間隙注滿填充實，在打設(shè)時必須按照設(shè)計要求進行施作；
2．2．2 施工中先施作導(dǎo)向孔，再進行擴孔拉管，最后進行管內(nèi)、管外注漿：
2．2．3 管外注漿不能對導(dǎo)向及擴孔產(chǎn)生影響，因此要錯開時間和空間位置。
2．3 管幕施工技術(shù)難點
2．3．1 管幕施工中要求導(dǎo)向孔偏差不能大干25cm，拉管偏差不能大干15cm，本工程導(dǎo)向距離長，且地層條件復(fù)雜，極不均，導(dǎo)向孔打設(shè)及其精度控制難度大；
2．3．2 管幕離地表距離僅為3m，處于特殊地段，管幕打設(shè)過程中對地面沉降的控制難度大。
3 管幕施了管位精度控制技術(shù)
3．1 定向鉆進施工工作原理
定向鉆進方法是非開挖管線施工的一種方法。該方法要求在鉆進過程中能準確測定鉆頭在地下的位置和方向。根據(jù)鉆頭在鉆進過程中的位置和方向同設(shè)計軌跡的差異，利用能調(diào)節(jié)方向的鉆頭(一般為楔型鉆頭)改變鉆頭的鉆進方向，從而完成鋪設(shè)工作。鉆頭鉆進示意如圖1所示。
鉆頭內(nèi)裝有特制的傳感器，傳感器由信號線連接顯示屏。顯示屏顯示鉆頭的傾角和面向角(導(dǎo)向板的方向：導(dǎo)向板朝上即為12點，如同鐘面)。打設(shè)角度如偏下，可以把鉆頭調(diào)到12點，即導(dǎo)向板朝上，直接頂進，此時由于導(dǎo)向板底板斜面面積大，受到一個向上的力，鉆頭軌跡就會朝上運動。同理在6點糾偏可以使鉆頭軌跡朝下，9點、3點分別是為左、右糾偏方向。如果角度合適，鉆機會勻速旋轉(zhuǎn)鉆進，此時鉆桿軌跡一般是平直的，所以導(dǎo)向鉆頭是上下糾偏的關(guān)鍵。
導(dǎo)向鉆進中，導(dǎo)向管是隨鉆打入的，導(dǎo)向管就是護壁管，起到套管護壁作用。
3．2 鉆具要求
鉆孔采用水平鉆機完成。水平鉆機設(shè)有軌道，能平移、升降鉆機平臺。全液壓水平鉆機回拖力50t，扭矩23000Nm，打設(shè)最大導(dǎo)向孔φ325mm,一次性最大擴孔直徑在此類地層中可達400mm，打設(shè)時采用泥漿護壁，一次性成孔，然后前面用拉管機通過鉆桿拉動擴孔頭擴孔，并由萬向節(jié)同φ299鋼管連接保證方向，并拉動鋼管，將鋼管拉入，如遇障礙物不能拉動時，后面用夯管錘錘擊，直至設(shè)計深度。
鉆桿為φ159mm×5鋼管，兩端為φ159mm×12mm接手，加工成每根6m，鉆頭為楔型鉆頭，斜板加安硬質(zhì)圓柱合金，可破除一般回填磚石。φ299管幕鋼管采用厚度為10mm無縫鋼管，鋼管之間加內(nèi)接管箍，管箍長400mm，采用直接對焊連接。
3．3 水平定向鉆進控制技術(shù)
水平定向鉆進能長距離打設(shè)，而且能保證質(zhì)量，因為打設(shè)采用楔掌斜板鉆頭，鉆頭后面200mm處裝有有線或無線導(dǎo)向探棒，操作臺上有顯示屏，如有偏斜隨時可以調(diào)整角度，終孔偏差可以控制在25cm以內(nèi)，能夠達到設(shè)計要求。
3．3．1 利用φ159的鋼管作鉆桿，使用回旋鉆進，并利用有線和無線兩種導(dǎo)向方法，嚴格控制導(dǎo)向精度。利用高精度有線導(dǎo)向儀及管內(nèi)光學(xué)測量系統(tǒng)能控制精度為3％，利用無線導(dǎo)向儀器在地表進行測量定位，能控制偏差在20cm以內(nèi)。導(dǎo)向孔偏差如大于20cm，可以采用擴孔方法將孔徑擴大到φ250-φ300再利用前拉后夯法下管。拉入時φ299鋼管的管頭是敞口的，并且鉆
桿同φ299連接處不在φ299鋼管的中心位置以部分調(diào)節(jié)導(dǎo)向孔打設(shè)后形成的偏差；
3．3．2 嚴格控制鉆進速度，采用低速鉆進。必要時用拉管機將鉆管拉回注漿，待固結(jié)后重打，要24h觀察地面情況，發(fā)現(xiàn)問題立即處理：
3．3．3 水平定向鉆進時，每打設(shè)一根鉆桿可以檢測1～2次是否偏斜，如有偏斜立即校正；
3．3．4 如果出現(xiàn)回填物使鉆桿不按預(yù)設(shè)路徑鉆進，可反復(fù)旋轉(zhuǎn)進退，將回填物破除。如仍不能清除，可撤回鉆桿，用氣動潛孔錘清除，然后繼續(xù)鉆進。
4 管幕施了地表及大橋沉降控制技術(shù)
4．1 出土量控制技術(shù)
為避免引起地面沉降，要保證實際出土不能大于理論出土值，要盡量減少對地層的擾動。因此擴孔直徑不能大于299mm，控制出土量；導(dǎo)向孔打設(shè)位置要距已鋪管幕或已有導(dǎo)向孔1m以上，不能在已攏動的位置繼續(xù)鉆孔；要控制水量，盡量減少夯擊時間，減少對地層的擾動。
4．2 注漿施工控制技術(shù)
為了避免相臨管幕施作后引起地層松動，確保地面無沉降，在管幕施工過程中須適時在管幕外側(cè)進行回填注漿，以補償?shù)貙拥乃缮⒆冃危佑行У乜刂频貙拥臄_動變形。跟進回填注漿采用φ60mm鋼花管注漿。
4．2．1 注漿采用水泥漿，水灰比為1:0.8，注漿量根據(jù)鋼管內(nèi)和鋼管外的間隙計算多少立方，然后看地層滲漏情況確定每一根鋼管的注漿量。注漿要求管內(nèi)管外分別加注，泵壓控制在0.5-0.8mpa以內(nèi)，停15-30分鐘進行二次補漿，確保管內(nèi)外填充質(zhì)量、泵壓低會影響地面下沉，泵壓高會影響地面拱起。注漿必須控制好注漿量、注漿壓力等每一個環(huán)節(jié)，保證達到設(shè)計要求為標(biāo)準；
4．2．2 管內(nèi)注漿：管內(nèi)注漿采用水泥砂漿(C25)，水灰配比為1:0.8，注漿由一端進行，注漿口設(shè)在一端，出漿口位于另一端，設(shè)在鋼管頂部，當(dāng)出漿口流出漿液后，關(guān)上閥門，然后加壓至0.8Mp。待漿液固結(jié)后，進行二次注漿，即將一端鋼管端頭部位割開，使管內(nèi)水流出或抽出，然后進行填充注漿，填充注漿時，可加入適量的膨脹劑，注漿效果通過割開管頭部位進行檢驗；
4．2．3 管外注漿：管外注漿通過專門的φ60鋼管進行，φ60鋼管位于φ299鋼管之間，φ60鋼管須鉆φ15注漿孔，注漿孔按海米4個孔布設(shè)。首根及尾根注漿管不設(shè)注漿孔。注漿前要先將注漿管內(nèi)泥土清出，保證兩端通暢，注漿壓力不宜超過0.8Mp；
4．2．4 注漿前要確定注漿水泥及膨潤土的比例，要做水泥不同比例膨潤土試塊，最終確定管內(nèi)及管外注漿配比
4．3 施工同步監(jiān)測技術(shù)
4．3．1 管內(nèi)測量點的布置
為了第一時間發(fā)現(xiàn)在管幕布設(shè)及后續(xù)開挖過程中沉降數(shù)據(jù)，在左右兩邊各設(shè)一個空管作為測量觀測管，在每個測量觀測管南北兩端管內(nèi)設(shè)測量觀測點，觀測點距管端口15m。
4．3．2 地表沉降的監(jiān)測
對于本項工程的施工，其主要的監(jiān)測內(nèi)容為地面的沉降或隆起的監(jiān)測，管幕施工引起的地面沉降要控制在5mim以內(nèi)。本項工程的監(jiān)控內(nèi)容為：
(1)在施工之前對路面進行原始數(shù)據(jù)的采集，并按照設(shè)計要求進行沉降點的布設(shè)。
(2)施工過程中按照設(shè)計要求的監(jiān)測頻率進行地面沉降觀測。但根據(jù)各個不同的工序和異常情況的出現(xiàn)，實時進行監(jiān)測。其監(jiān)測的頻率為：
1)地面觀察，隨時進行，包含地面的隆起、裂縫、塌陷等異常情況：
2)沉降觀測：根據(jù)不同的工序選取監(jiān)測頻率，導(dǎo)向孔及拉管施工工序按12h進行一次監(jiān)測；注漿工序，則24h跟蹤監(jiān)測。
3)在注漿過程中隨時監(jiān)測隨時指導(dǎo)注漿施工，出現(xiàn)異常立即停止注漿。
5 管幕施工控制效果分析
中圖分類號： TU995 文獻標(biāo)識碼： A
非開挖工程技術(shù)被廣泛應(yīng)用于穿越建筑物、公路、鐵路、河流以及在古跡保護區(qū)、鬧市區(qū)、環(huán)境保護區(qū)和農(nóng)作物等不允許或不能開挖條件下市政管線的鋪設(shè)、修復(fù)和更修。由于該技術(shù)的施工周期短、綜合成本低、不影響交通、環(huán)境影響小、施工安全性好等優(yōu)勢日益受到人們的青睞，在市政給排水管線等地下管線工程施工中得以普遍的應(yīng)用。
非開挖工程技術(shù)總的可以分為兩大類，即新管道（線）的鋪設(shè)技術(shù)和舊管道的修復(fù)和更新。新管道（線）鋪設(shè)的非開挖技術(shù)施工方法主要有微型隧道法、頂管法、導(dǎo)向鉆進、水平定向鉆進、水平頂推鉆進、水平螺旋鉆進、沖擊矛法、水平回轉(zhuǎn)鉆進、夯管法等；舊管道的修復(fù)和更新的非開挖技術(shù)施工方法主要有脹管法、爆管法、內(nèi)襯法、吃管法、軟襯法、纏繞法、灌漿法、噴涂法等。
一、非開挖技術(shù)概述
非開挖技術(shù)是指通過定向、導(dǎo)向鉆進等手段，在地表極小部分開挖的情況下（一般指入口和出口小面積開挖），更換、敷設(shè)和修復(fù)各種地下管線的施工新技術(shù)，對地表干擾性小，因此具有較高的社會經(jīng)濟效果。主要包括頂管、水平定向鉆進、頂管、微型隧道、沖擊等技術(shù)方法。該技術(shù)源于20世紀70年代，并且于90年代傳入我國，目前被廣泛應(yīng)用于給水、電力、排水、燃氣、通信等領(lǐng)域的新管道建設(shè)和舊管道修復(fù)，也可以應(yīng)用于古建筑、文物的保護等方面。
二、非開挖施工的優(yōu)缺點
3.1 優(yōu)點
免開挖：不影響道路交通和鐵路通行、不用房屋拆遷等；造價低：與頂管工藝相比，鉆孔機械位于地面上，所敷設(shè)管道兩頭易于碰接，無需工作井和接收井，大大降低了工程造價；工期短：非開挖鉆孔技術(shù)的工藝特點決定了拖拉管施工速度快，工期短，管道可以盡快投入使用；工作面?。河捎诓捎梅情_挖施工技術(shù)，省去了大型機械和土方堆放的工作面，同時減小了對周圍的影響，節(jié)約了甲方協(xié)調(diào)成本；節(jié)約勞動力，安全可靠：與明挖開槽埋管相比較，定向鉆機上配置鉆桿自動裝卸系統(tǒng)，定長的鉆桿排列在一個“傳送盤”上，使增加或卸下鉆桿的操作可以在鉆孔作業(yè)不停的狀態(tài)下完成，加快了施工效率，減輕了勞動強度，保證了施工安全。
3.2 缺點
拖拉管是一項新的施工工藝技術(shù)，目前國內(nèi)尚無統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準和施工規(guī)范；鉆孔軌跡為拋物線，相對于開槽排管而言，浪費了管材； 由于施工工藝所限，拖拉管只適合DN1000mm以下管道施工，大口徑管道常常采用頂管工藝；由于鉆頭鉆桿的自身重量，鉆進和擴孔過程中會導(dǎo)致孔道軸線下沉，難以保證管道位于設(shè)計軸線，給管道定位帶來難度；如果現(xiàn)場有信號干擾時，如無線電發(fā)射臺、輸電線路、變壓器等將影響手持式跟蹤儀的測量精度；拖拉施工結(jié)束，管道與回擴孔之間留有空隙，不能像開挖埋管那樣回填夯實，如果空隙泥漿不能完全被水泥漿置換，管道上方的道路或建筑物日后可能出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。
三、主要施工工藝
2.1 鉆導(dǎo)向孔
導(dǎo)向孔施工是整個工程的關(guān)鍵，要嚴格按軌跡設(shè)計參數(shù)和水平定向鉆進管線鋪設(shè)工程技術(shù)規(guī)范施工。本次選用φ150mm導(dǎo)向鉆頭，φ89加強鉆桿進行導(dǎo)向孔的施工。
（1）鉆機導(dǎo)向孔的鉆具組合為：導(dǎo)向鉆頭+控向儀+鉆桿，導(dǎo)向鉆頭的發(fā)射棒把信號發(fā)射到地面控向儀，便于隨時掌握方位和深度；（2）在定向穿越施工中，隨時根據(jù)顯示器提供的數(shù)據(jù)與設(shè)計的軌變對比，如鉆進軌變出現(xiàn)偏差，則需將鉆桿撤回重新鉆，或向相反方向鉆進矯正。施工過程中謹慎處理控向數(shù)據(jù)，并適當(dāng)控制鉆進速度；（3）定向鉆進曲線應(yīng)嚴格按照穿越施工規(guī)范和設(shè)計圖紙曲線要求進行。出土點沿設(shè)計軸線的縱向偏差不大于穿越長度的1%，且不大于10m；橫向偏差應(yīng)不大于穿越長度的2%，且不大于2m。
2.2 反向擴孔
導(dǎo)向孔完成后，卸下鉆頭，安裝回擴頭進行逐極回擴，考慮到穿越管道直徑較大，穿越長度長（近300米），設(shè)計最終回擴直徑為φ600mm，經(jīng)過鉆機多次預(yù)擴孔，最終成孔直徑一般是管徑的1.5至1.7倍，距離越長擴孔越大、管經(jīng)越粗擴孔越大。
2.3 回拖鋪管
在鉆進作業(yè)時，將回拖的PE管用電熱熔的方法連接，然后通過接頭和回擴器與孔內(nèi)的鉆桿連接，將管線回接進入充滿泥漿的孔中。
回拖管線時，管線在擴好孔的孔中處于懸浮狀態(tài)，管壁四周與孔洞之間由泥漿，這樣既減少了回拖阻力，又保護了管線在回拖時的磨損。
2.4 回拖管線安裝
φ425mm工作管連接時應(yīng)將管道沿穿越軸方向布置，不能與軸線形成一定的角度，工作管出現(xiàn)彎道后，拖管時將會使之與地面及槽壁之間摩擦力增大，造成管道拖不動。
擴孔施工完畢后，將經(jīng)探傷檢查、試壓合格的φ425mm工作管道一次回拖拉入孔內(nèi)?；赝锨白屑殭z查管道下的粘土袋滑道是否墊好，確?；赝瞎艿婪栏瘜油旰?。
擴鉆頭連接完成后，送泥漿沖洗，檢查泥漿噴嘴是否正常，確認合格后方可進行回拖，利用定向鉆機的回拖動力隨著鉆桿的回拖拉入擴大的鉆孔中，回拖施工應(yīng)連續(xù)進行。
回拖阻力的計算：摩擦系數(shù)取0.3～0.5。
經(jīng)計算管線在回拖過程中的回拖阻力：φ425mm工作管最小阻力F組=18.55噸，最大阻力F=36噸，小于施工中采用的鉆機回拖力56噸，故完全可以滿足該項穿越工作。
在回拖的過程中應(yīng)慢速回拖，同時觀察回拖力的變化，若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止，查明原因方可繼續(xù)工作。
2.5 泥漿的控制
采用本鉆機配套的泥漿攪拌系統(tǒng)進行泥漿攪拌，鉆遇不同的地層采用不同的泥漿。鉆進中遇泥砂地層以澎潤土泥漿為主，泥漿最基本的作用是維持孔壁的穩(wěn)定性，防止空壁坍塌，冷卻鉆頭，噴身鉆進等功能，泥漿主要由清水、優(yōu)質(zhì)粘土（膨潤土）配制而成，是一種無害的、符合環(huán)保要求的泥漿材料。
2.6 泥漿的處理
按照國家環(huán)保要求施工，不使用有毒有害及污染環(huán)境的原材料施工。施工中排出的泥漿經(jīng)沉淀處理后方可外排。
三、非開挖施工技術(shù)施工方法
結(jié)合本人的工作實踐，探討研究總結(jié)可以在給排水非開挖施工方法時可按其用途可分為管線鋪設(shè)、管線更換和管線修復(fù)三大類，詳細介紹如下：
3.1管線修復(fù)
管道修復(fù)一般是指對已經(jīng)泄露，破損的輸送管道通過采取相應(yīng)的技術(shù)對其進行修復(fù)?？煞譃閮?nèi)修復(fù)與外防腐層修復(fù)兩種：
3.1.1 復(fù)合軟管
復(fù)合軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯是指在采用氣壓或水壓時將柔韌的內(nèi)襯材料翻轉(zhuǎn)使其進入管道的內(nèi)壁，同時利用蒸汽或熱水的作用，使內(nèi)襯材料潮化從而形成堅硬的管道內(nèi)壁。
3.1.2PE管縮頸
該技術(shù)主要是利用了PE材料具有的恢復(fù)“記憶”的特性，將E進行縮頸后穿入舊管中，再利用自然恢復(fù)或氣壓使PE管能緊貼舊管從而達到舊管內(nèi)襯的修復(fù)。
3.1.3 高壓射水
該方法主要是針對一些管道內(nèi)壁存在大量的沉積物、結(jié)垢從而影響管道正常工作的情況。出現(xiàn)該情況時可利用高壓清洗車的噴頭噴射出高壓射水流，強力的射水流能夠?qū)⒐艿纼?nèi)的各種結(jié)垢沖刷干凈，從而使管道恢復(fù)正常運行，特別注意為了防止出現(xiàn)結(jié)垢變硬后難以用水沖去的情況，應(yīng)結(jié)合各個管道使用情況，定時進行高壓沖洗。
3.1.4 不銹鋼薄板
不銹鋼薄板內(nèi)襯是在對舊管道進行修復(fù)的一項新的技術(shù)創(chuàng)舉，不銹鋼內(nèi)襯因為具有耐腐蝕、對水質(zhì)無污染、修復(fù)后使用壽命長的特點，在管道修復(fù)施工作業(yè)中，采用不銹鋼薄板內(nèi)襯會變的越來越普遍。
3.2 管線更換
3.2.1 爆管法(脹管法)
現(xiàn)在全國范圍內(nèi)的適用范圍最為廣泛的一項管線更換方式就是爆管法。其操作方法主要是將一個圓錐型的爆管工具插入到欲換管道中，再通過拉（或頂入）的方法使爆管工具進入原管道并使其破裂，盡量讓管道碎片擠到管道周圍的土壤里面，從而使連接在爆管頭后面的新管道可以快捷的鋪設(shè)到原管道的位置。
3.2.2 吃管法
吃管法是在一些比較小的隧道掘進方法中施工的一種變通方法，又稱原位管線替換法，吃管法是以專門的隧道掘進機，按照舊管的方向，把舊的管道破碎，使其形成更大的孔，在此期間頂入直徑更大的管道。通過使用該技術(shù)可以更好的增大管道的流通能力。
3.3 管線鋪設(shè)技術(shù)
3.3.1 頂管法
在采用頂管法方法施工時，主要是通過使用液壓千斤頂支承于基坑后座上并將新管壓入土層中，于此同時要挖除并運走管道上面的泥土。在第一節(jié)管全部頂入土層后，再緊接著將第二節(jié)管接在后面繼續(xù)頂進，將一節(jié)節(jié)管子頂入，注意作好接口。
3.3.2 微型隧道施工法
微型隧道施工法施工作業(yè)時主要是依靠安裝在管道初始位置的鉆掘系統(tǒng)進行不斷切削土屑，并由出渣系統(tǒng)將其排出，按照邊頂進、邊輸送、邊切削的原理進行施工，然后將管道逐段向前鋪設(shè)，此外要特別注意的是在頂進過程中要通過操作系統(tǒng)和激光導(dǎo)向系統(tǒng)來糾偏或者調(diào)節(jié)鋪管方向。
3.3.3 螺旋鉆進法
螺旋鉆進法是一項相對簡單的施工方法。在施工時只要將螺旋鉆機依照水平方式安放在預(yù)先掘好的工作坑內(nèi)，再而只需依靠螺旋鉆桿傳遞扭矩、鉆壓并排除土屑，并將切下的土屑推入工作坑內(nèi)即可。
四、非開挖技術(shù)在市政給排水方面應(yīng)用的展望
非開挖技術(shù)對市政給排水管網(wǎng)的建設(shè)及更修來說，擁有千載難逢的大好機遇。
4.1 高速發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求為非開挖技術(shù)開拓了廣闊的市場，
4.2 管道修復(fù)技術(shù)的“黃金季節(jié)”即將到來
自我國成立以逾半個多世紀，建國以后修建的市政給排水管網(wǎng)也基本到了老齡期，需要修復(fù)和更換，但是工作量很大，估計在今后20年中，市政給排水管網(wǎng)非開挖管道的更換和修復(fù)技術(shù)在我國將會具有廣闊的市場前景，并逐步占領(lǐng)開挖管道鋪設(shè)技術(shù)目前在我國的市場主導(dǎo)地位。
4.3 市政管線埋深的增加和勞動力成本的提高將加快非開挖技術(shù)的推廣應(yīng)用。
目前，大城市道路兩側(cè)的市政管網(wǎng)已非常密集，新鋪設(shè)管線的埋深加大是避開現(xiàn)有的管網(wǎng)系統(tǒng)的必然結(jié)果，從而為非開挖技術(shù)提供了明挖施工難以抗衡的技術(shù)市場。
4.4 環(huán)保要求和社會公眾意識將促進非開挖技術(shù)的應(yīng)用
隨著環(huán)保意識的逐漸加強，開挖道路進行市政給排水管網(wǎng)的施工導(dǎo)致的環(huán)境污染問題、交通問題和社會問題已越來越受到人們的關(guān)注，市政管理部門限制開挖道路鋪管的法規(guī)也陸續(xù)出臺，對非開挖技術(shù)的推廣無疑將會產(chǎn)生極大的推動作用。
五、結(jié)語
隨著我國的政府及民眾對環(huán)境的日益重視和經(jīng)濟發(fā)展越來越大強大，非開挖技術(shù)在市政給排水管網(wǎng)上的應(yīng)用將會呈現(xiàn)高速增長的態(tài)勢，其將形成一個新興的產(chǎn)業(yè)。極具潛力的非開挖技術(shù)將具有十分廣闊的應(yīng)用前景，其社會效益和經(jīng)濟效益也將非常巨大。
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隨著管道建設(shè)的不斷進步，施工技術(shù)已經(jīng)從原本的三腳架吊管、人工挖溝等方法演變?yōu)榈豕軝C、挖溝機等先進設(shè)備，極大的提高了管道施工的效率。而在一些特殊地形條件中進行管道施工時，經(jīng)常會受到外界環(huán)境的影響，降低了管道施工的質(zhì)量，因此必須要提出在特殊地形中施工的科學(xué)的施工技術(shù)，針對具體問題采取有效的解決方案，提高施工的質(zhì)量。
1.沙漠地區(qū)
在油氣管道施工的過程中，不能避免的會在沙漠地區(qū)進行，而且距離也比較長，對于沙漠地區(qū)中的管道施工問題主要分為以下三點。
首先，沙漠中的風(fēng)沙會對施工中的設(shè)備造成一定的損傷，導(dǎo)致汽缸、活塞漲圈出現(xiàn)極大的磨損。所以，要適當(dāng)?shù)脑谑┕ぴO(shè)備上安裝空氣凈化器，并經(jīng)常性的進行檢修。
其次，沙漠地區(qū)地基的承載能力比較差，在使用大型機械吊管入溝時會造成管溝的塌陷，對施工安全造成一定的隱患。所以要采用施工時要采用雙側(cè)沉管下溝的方式，其優(yōu)點在于一方面能夠預(yù)防施工安全問題的出現(xiàn)，另一方面還能達到設(shè)計的標(biāo)準深度。
最后，沙漠地區(qū)的抗剪強度比較小，地質(zhì)條件比較復(fù)雜，在運輸?shù)倪^程中比較困難。所以在沙漠地區(qū)進行管道施工時，運輸?shù)能囕v必須要保證輪胎的寬度，最好為四輪驅(qū)動的高架車輛。目前我國在沙漠進行管道施工時都是出租車輛來進行管道的運輸，一次只能運輸一根，運輸費用也比較高；還有一種方法就是采用寬履帶設(shè)備牽引托管爬犁運輸管道，這種方法的運輸效率比較低。綜上所述，必須要依照實際情況，使用成本低、體積小、操作靈活的運輸車。
由于沙漠地區(qū)的地基比較松散，在開挖之后很容易出現(xiàn)坍塌的問題，可以采用裝設(shè)壓實裝置的導(dǎo)鏈式挖溝機械，先壓實地基然后再繼續(xù)擰開挖，保證溝壁的整齊，開挖的深度為2米，寬度為3米。
2.山區(qū)巖石地段
山區(qū)巖石地區(qū)都是體積較大的巖石，因此必須要進行管溝回填細土，而我國面對這個問題時，對于無回填細土的巖石區(qū)域，先篩分細土，如果不能篩分細土就從別處進行運輸；巖石粉碎機的效率較低，最好的巖石粉碎機出料10毫米時生產(chǎn)能力才能達到35m3/h，而實際施工的要求要得到300m3/h。而國外對于這個問題通常會去當(dāng)?shù)氐募毻撂幚韽S購入細土，但有時會因為距離較遠，導(dǎo)致運輸?shù)男瘦^低。
所以對于山區(qū)巖石地段的管道施工，必須要應(yīng)用具有巖石破碎功能的管溝細土回填機，這種回填機的體積比較小、工作效率高、操作簡單，另外爬坡的能力也比較高，能夠在一些施工范圍較小的地區(qū)繼續(xù)擰巖石破碎和管溝回填工作。
3.山區(qū)管道
山區(qū)管道在施工的過程中由于其施工條件惡劣，附近人煙稀少，容易發(fā)生是工程車輛溜坡的情況，盡管拉下剎車和放置枕木能環(huán)境這一情況，可是對于一些坡度較大的山區(qū)這兩種方法并不能起到較好的防治工程車輛溜坡的情況。針對這一問題，需要在山區(qū)管道施工的過程中保證工程車輛的安全，其中的重要技術(shù)就是可折疊式液壓防漏車裝置，然后在工程車輛停穩(wěn)的時候放在車輛的輪胎處，這樣能有效的防止過程車輛溜坡，也能保證施工過程中的安全性。
我國在對石方工程機械的研究上并不深入，和一些先進國家相比還存在著一定的差距，需要進一步完善這一技術(shù)。在我國山區(qū)管道施工設(shè)備的研制上需要充分借鑒國外的先進經(jīng)驗，不斷提高我國自動化技術(shù)水平，這樣才能讓我過綜合機械的可靠性和技術(shù)性上都有明顯的進步。在國外的一些先進設(shè)備中，具有代表性的主要有德國的巖石挖溝機、美國的篩分破碎鏟斗、意大利的自行式管溝稀土回填機等。從國外的這些設(shè)備中可以看出，在山區(qū)地段專用的施工機械能極大程度上提高山區(qū)管道的施工效率，也能保證施工過程中的安全，另外其中的巖石粉碎、細土回填等功能也能減輕工作人員的工作負擔(dān)。
4.沼澤和凍土融化地區(qū)
沼澤地段的地形特點有其自身的特殊性，施工機械在進出場和轉(zhuǎn)場上都存在一定的難度，致使管材運輸困難，管溝難以成型。所以在對沼澤地區(qū)的管道施工中，我們會依據(jù)現(xiàn)場的實際情況挖明溝排水，作業(yè)帶晾曬，正常組隊焊接，沉管下溝，來保證施工的有序進行，系統(tǒng)的施工方法還有待于進一步總結(jié)。
在凍土融合區(qū)域，一些大型機械設(shè)備的進入會致使地面返漿，進而給管道施工和管道設(shè)備運輸轉(zhuǎn)場造成了不同程度的影響、在此區(qū)域進行施工時，一般在進入段會采用沙石、木板來設(shè)置伴行路，來實現(xiàn)施工設(shè)備的強行開入，一旦車輛遇到問題沉陷則利用其它車輛將其推拉而出，車輛則可以繼續(xù)前進，但從這一過程也可以看到，這種施工方法受客觀條件影響較大，容易頻繁出現(xiàn)突發(fā)事故，工作效率自然也沒有保障，會導(dǎo)致施工成本的增加。
拉管法：在沼澤中打通一條航道，然后把用混凝土做保護層的長管放在岸上，拉管時配上浮筒，在船上開展焊接施工；然后拉入溝中拆除浮筒，這時管道就會降到溝底。但是這種方法的缺點在于成本較高、施工效率比較低。
推管法：建造一個管道下水甲板，也可以建筑一個安裝好設(shè)備的圖平臺，在平臺上進行管道的各類施工作業(yè)，然后把管道固定在浮筒上，錨固在地上的絞車上，最后從平臺上推出。推管法的特點在于不需要交通河道，施工不會受天氣的影響，另外焊接的質(zhì)量也比較高。
5.總結(jié)
綜上所述，在特殊地形條件中進行管道施工時存在很多問題，因此必須要創(chuàng)新施工的技術(shù)，以特殊地形為基礎(chǔ)，汲取國外相關(guān)的先進技術(shù)，不斷研究出更多適用于特殊地形施工的設(shè)備；同時也要提高施工人員的專業(yè)技能和個人素質(zhì)，盡最大的可能提高在特殊地形中管道施工的質(zhì)量，保證油氣運輸工作的順利開展。
參考文獻：
關(guān)鍵詞： 非開挖技術(shù)；頂管；夯管；定向鉆拉管
Key words： trenchless technology；top tube；pipe ramming；directional drilling trombone
中圖分類號：TU996.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）08-0130-03
1 非開挖技術(shù)簡介
非開挖施工，在實際施工中一般泛指，由于受到地形、地質(zhì)及其他因素制約，無法進行明開槽施工的條件下，進行的在基本不破壞原有地表特征，而在地表相應(yīng)深度以下進行的施工。非開挖施工技術(shù)是指利用各種巖土鉆掘的設(shè)備和技術(shù)手段，在地表不開挖溝槽的條件下，鋪設(shè)、更換各種地下管線的施工技術(shù)，國外叫做Trenchless technology 或 No-Dig。
1.1 非開挖技術(shù)的分類 非開挖技術(shù)包括管線的鋪設(shè)、修復(fù)、更換和探查四個領(lǐng)域（圖1）。
1.2 非開挖技術(shù)的優(yōu)點 與傳統(tǒng)的挖槽鋪管的施工方法相比，非開挖施工具有以下主要優(yōu)點：
①非開挖施工不阻斷交通，不破壞道路和植被，無污染，無噪音，因而可以避免造成擾民問題、交通干擾問題，以及對環(huán)境建筑基礎(chǔ)的破壞影響。②在開挖施工難以進行或根本不允許進行的情況下，采用非開挖技術(shù)可使管線施工成為可能，并且可將管線設(shè)計在施工工程量最經(jīng)濟合理的地點穿過。③減少了開挖施工的地下作業(yè)工程量，減小了在高地下水環(huán)境下作業(yè)的施工難度，增大了安全保證系數(shù)；加快了施工進度，縮短了施工工期；作業(yè)面小，可控制鋪管方向，施工精度高，綜合施工成本低。④成本低，應(yīng)用廣泛，有較好的經(jīng)濟效益和社會效益，特別是當(dāng)埋深和管徑越大時，其效益更加明顯。
1.3 非開挖技術(shù)的常見施工技術(shù)介紹
1.3.1 頂管施工技術(shù)介紹 頂管施工方法是目前在市政施工過程中最常見、應(yīng)用范圍最廣的一種非開挖施工技術(shù)。與其他非開挖技術(shù)相比較，頂管施工技術(shù)提出及投入使用時間較長，技術(shù)相對成熟，適用范圍較廣，操作穩(wěn)定性較強，技術(shù)較易掌握，因此在城市燃氣管網(wǎng)敷設(shè)施工過程中，需進行非開挖施工時，多選用頂管施工技術(shù)。
頂管施工其實質(zhì)是頂“套管”施工，在完成套管的頂進施工后，正式燃氣管道在套管中敷設(shè)。套管材質(zhì)多為鋼筋混凝土管，也可為鋼管。燃氣管道在套管中敷設(shè)時需采用方法固定，施工完成后，套管內(nèi)可填充中粗沙，避免形成爆炸空間，套管兩端用磚砌體封閉，避免進水加大燃氣管道的腐蝕。重要地段（例如過河、過鐵路）需在套管兩端安裝檢漏管，檢查監(jiān)測套管內(nèi)是否存在燃氣。
1.3.2 夯管施工技術(shù)介紹 夯管施工技術(shù)在近十年來被大量應(yīng)用于燃氣管線工程施工，夯管施工頂進的仍為套管，其材質(zhì)為鋼管。多數(shù)用于穿越城市主干道，大型路口的非開挖施工。夯管施工技術(shù)與頂管施工技術(shù)原理基本相同，其最大區(qū)別點在于頂進機械的設(shè)置安裝。頂管施工采用千斤頂作為頂進設(shè)備，千斤頂必須在頂管工作坑內(nèi)依靠后背作為頂進時的支撐，后背承受頂進過程中的全部阻力；而夯管施工采用液壓夯管錘或氣動夯管錘作為頂進設(shè)備，不用依靠后背進行頂進。因為夯管施工的這一特點，其施工效率要高于頂管施工技術(shù)，同時由于頂進機械的革新，選用的材料，夯管施工的成本比頂管施工有所降低。因此，更高的施工效率，更低的工程成本，成為夯管施工技術(shù)明顯優(yōu)于頂管施工技術(shù)的兩大優(yōu)勢。
1.3.3 定向鉆施工技術(shù)介紹 定向鉆施工技術(shù)在施工效率、施工成本上具有頂管和夯管施工技術(shù)所無法比擬的優(yōu)勢，而這種優(yōu)勢的形成，是源于定向鉆施工技術(shù)的自身特點。①定向鉆施工技術(shù)直接針對燃氣管線本身，而并非像頂管、夯管施工技術(shù)一樣是針對套管的施工方法。這一本質(zhì)區(qū)別使定向鉆施工避免了增加大量主材費、人工費，大幅度的降低了施工成本，同時由于不必進行套管施工，整體施工時間大幅度降低是必然的結(jié)果。②定向鉆施工技術(shù)管道在鉆進敷設(shè)過程中呈彈性曲線敷設(shè)，而非頂管、夯管施工技術(shù)的水平頂進敷設(shè)。③定向鉆施工技術(shù)要求管材防腐采用三層PE防腐技術(shù)，同時由于主管道不必從套管中穿越障礙，燃氣管網(wǎng)的電保護方案不必考慮局部增加帶狀犧牲陽極，即節(jié)省了投資，又縮短了施工周期。
2 頂管技術(shù)的施工方法
2.1 頂管施工技術(shù)的分類 頂管施工技術(shù)按照具體頂管施工方法可大致分為三大類：①人工掘進頂管施工法：最基本的頂管施工方法，在頂進過程中，由人工在套管前方掘土、出土。施工進度較慢，但施工成本較低，較適用于短距離頂管施工工程，而在長距離頂管施工中，由于人工費用的增加，會造成工程成本的的整體上浮。②機械掘進頂管施工法：在被頂進的管道前端安裝機械鉆進掘土設(shè)備，配置皮帶運土機械代替人工挖運土的頂管方法。施工效率較高，但由于設(shè)備投資較大成本偏高，不適用于短距離頂管施工工程，同時受地質(zhì)條件限制，無法應(yīng)用于含水土層和巖石地層。③水力掘進頂管施工法：利用水力掘進工具管進行掘土，施工效率較高，但設(shè)備投資較大，對水源及泄泥場所有很高要求。如在短距離頂管工程中應(yīng)用，會造成施工成本大幅度增加。通過綜合考慮這三種頂管施工方法各自的優(yōu)劣、成本，以及燃氣管網(wǎng)敷設(shè)施工中使用非開挖施工技術(shù)的目的、施工成本，人工掘進頂管施工法成為燃氣管線首選的，也是最常用的頂管施工方法（后文頂管施工法均指人工掘進頂管施工法）。
2.2 頂管施工的幾個條件 在燃氣管線頂管施工過程中，必需滿足以下幾方面條件，才能確定順利完成頂管施工。①施工現(xiàn)場的詳細地勘資料，水文資料，是制定頂管施工方案的基礎(chǔ)資料。缺失相關(guān)資料，則方案的制定將無從談起。同時，掌握第一手地勘情況，也是采用其他非開挖施工技術(shù)制定施工方案的先決條件。②掌握詳實的施工現(xiàn)場地下管線資料，是制定頂管施工方案及其他非開挖施工方案的基本要求。③施工現(xiàn)場有足夠的位置布置頂管工作坑和接受坑，是可以進行頂管施工的必要條件。頂管工作坑的長寬尺寸必需滿足如下要求：
寬度：B=DW+2b+2c（1）
長度：L=l1+l2+l3+l4+l5（2）
式中DW——套管外徑（m）；
b——套管兩側(cè)操作寬度，一般為0.8～1.6m；
c——撐板厚度，一般為0.2m；
l1——管子頂進后，尾端留在導(dǎo)軌上的最小長度，鋼筋混凝土管一般為0.3～0.5m，鋼管一般為0.6～0.8m ；
l2——每根管長度（m）；
l3——出土工作面長度，一般為1.0～1.8m；
l4——千斤頂組裝總長度；
l5——千斤頂后座及后座墻的總厚度 （m）。
④各項施工數(shù)據(jù)的準確計算，尤其是千斤頂頂力計算，是頂管方案切實可行的保障。千斤頂頂力一般按下列公式計算：P=K[Lf（2PV+2PH+P0）+RA （3）
PV=gρhDW （4）
PH=gρ（h+DW/2）*tg2（45°-？準/2） （5）
式中P——最大頂力（N）；
K——安全系數(shù)，一般可取1.2；
L——管子頂進的總長度（m）；
f——管壁與土壤的摩擦系數(shù)，土壤含水量越小，取值越大；
PV——頂進管子上方的垂直土壓力（N/m）；
PH——管子側(cè)面的水平土壓力（N/m）；
ρ——土壤密度 （kg/m3）；
h——管頂以上的土柱高度（m）；
DW——管子外徑（m）；
？準——土壤的內(nèi)摩擦角（°）；
P0——管子的重力（N/m）；
R——管前刃腳的阻力（N/m2），一般R=5×105N/m2；
A——刃腳正面積（m2）。
⑤頂管過程中，高程、角度的嚴密監(jiān)測，隨時校核調(diào)整，是保證頂管工程順利進行的必要手段，是防治發(fā)生偏頂，造成工程失敗的有效措施。
⑥頂管工作坑、接受坑屬于深基坑施工，采用適當(dāng)放坡、錨噴護壁、鋼框架支護等施工技術(shù)措施處理坑壁及坑底，是確保施工安全，保證施工順利進行的必要措施。
⑦頂管施工中使用觸變泥漿，既可減少頂進阻力，加快施工進度；又能夠?qū)λ缮⑼临|(zhì)起到加固作用，降低了發(fā)生塌方的可能性，是提高施工效率，增加經(jīng)濟效益的有效措施。
2.3 鋼筋混凝土管頂管施工特點 通過近幾年來實際工程中的總結(jié)，筆者認為，頂管施工技術(shù)，根據(jù)使用管材的不同（即鋼筋混凝土管和鋼管）其頂管適用范圍是不同的。
鋼筋混凝土管頂管施工特點：管材規(guī)格多、管腔空間大，便于在套管內(nèi)進行掘土施工，材質(zhì)不存在腐蝕問題，抗壓強度大，不易產(chǎn)生形變。但施工速度慢，施工所需機械型號偏大，需投入一定成本。
鑒于以上特點，鋼筋混凝土管頂管施工適用于有足夠工期的穿越河道、鐵路路基、公路、橋涵的中長距離頂管施工，以及施工現(xiàn)場土壤腐蝕性較高的頂管施工。
3 工程實例
在2006年5月“平房西路燃氣工程”施工過程中，由于現(xiàn)狀化糞池?zé)o法拆除，且道路工期緊迫，要求5天后具備路面鋪油條件，經(jīng)過分析計算最終決定采用鋼管頂管施工法穿越障礙。鋼套管管頂距化糞池底部混凝土基礎(chǔ)1.0米，距道路路面5.0米，頂管長度12米，采用DN700厚度為12mm的鋼管作為套管，因工期要求工作坑無法采用錨噴護壁，采用工字鋼框架密板支護。從工作坑開挖到完成燃氣管線施工，向道路施工方移交工作面，共計用時3工作日，滿足了道路要求，充分體現(xiàn)了鋼套管頂管施工進度快的特點。雖然在現(xiàn)階段燃氣管線施工過程中大量使用了頂管技術(shù)，但需要指出的是在具備多項施工優(yōu)勢的同時，這種施工技術(shù)的不足也是相對明顯的。
①施工進度偏慢，不適于在工期要求較高的工程中采用。②施工過程中允許的誤差范圍小，由于在頂進過程中可進行的糾偏程度極小，因此在進行地勘調(diào)查、高程、角度的監(jiān)測校核調(diào)整工作時必需十分準確。極小的疏忽、誤差都有可能造成管道在頂進過程中遇到無法通過的障礙，或引起塌方事故，致使整個工程報廢。③頂管工作坑、管道接收坑均為深基坑施工，如不能按要求做好坑壁的支護處理工作，形成安全隱患，極易導(dǎo)致基坑坍塌，造成重、特大安全事故。④燃氣管道單管長度12米/根，如要整管穿入套管，則頂管工作坑的長度不應(yīng)小于15米，會增加工作坑施工的難度，增大危險系數(shù)，造成工程成本明顯上升。因此，在頂管施工后期的穿管施工中，往往會提前斷管，每段管道長度在4～6米。這就造成燃氣管道本身焊接、防腐等相應(yīng)工程量成倍增加，在加大了施工量的同時，也增大管道發(fā)生滲漏的可能性。⑤頂管施工必須做好套管、主管道的防腐，電保護工作。鋼筋混凝土套管接口處必須做好防水處理，避免地下水滲入套管，腐蝕主管道。鋼套管及主管道在做好外層防腐的前提下，還要做帶狀犧牲陽極電保護處理，防止電化學(xué)腐蝕，加大了此部分的工程成本。同時，一旦因防腐、電保護工作疏忽，造成管道腐蝕，由于頂管施工往往敷設(shè)深度較深，不宜在保證用氣的前提下進行管道更換，可能造成管網(wǎng)停氣施工，增大管網(wǎng)運行成本。
可見，頂管技術(shù)的不足之處也是相當(dāng)明顯的。尤其施工進度偏慢，單項工程成本投入偏高的缺點，直接制約了頂管技術(shù)在燃氣工程施工中的應(yīng)用。同時，由于燃氣管線施工具有施工周期短，投資相對較小的特點，因此，盡快出現(xiàn)能夠更加適應(yīng)燃氣管線施工特點的非開挖技術(shù)，成為燃氣管線施工管理、技術(shù)人員迫切的要求。
4 結(jié)論
通過以上分析不難看出，在現(xiàn)階段的燃氣管線施工中，由于地質(zhì)條件、現(xiàn)場情況、施工周期、工程成本等多方面因素的制約，頂管施工技術(shù)、夯管施工技術(shù)、定向鉆拉管施工技術(shù)均有所應(yīng)用。那么，在燃氣管線的非開挖施工過程中，如何選定最為合理的施工技術(shù)方案，個人認為應(yīng)從以下諸方面綜合考慮：
①根據(jù)詳實可靠的地勘資料、地下管線資料，分析各種非開挖技術(shù)在此類地質(zhì)條件下是否可行。確保施工能夠順利進行，保證安全施工，將施工中的危險系數(shù)降到最低，是選擇施工技術(shù)方案時首先要考慮的問題。例如：現(xiàn)場土質(zhì)過差，含沙量、含水量過高，土方施工中易形成塌方，不能或不宜進行深基坑開挖，則在考慮施工方案時，應(yīng)首先考慮定向鉆拉管施工。②根據(jù)施工現(xiàn)場條件，主要是根據(jù)施工現(xiàn)場面積，交通狀況，相關(guān)部門對施工現(xiàn)場要求確定適宜的非開挖施工技術(shù)。③對于穿越灌渠、小河道，鐵路路基的非開挖施工，建議在現(xiàn)場條件允許的情況下，采用鋼筋混凝土頂管施工，避免沉降和滲水對燃氣管道自身形成危害。④工程的工期要求是確定非開挖施工技術(shù)方案的重要因素。任何工程，都有明確的工期要求，無法達到工期要求，再優(yōu)秀的施工方案也是紙上談兵，不切實際，不可能被選用。工期要求越緊，越應(yīng)選擇施工效率高的施工技術(shù)方案。就三種非開挖施工技術(shù)的施工效率相比較，定向鉆施工無疑是最快的，其次是夯管施工，再次是頂管施工。⑤在以上條件均能滿足的條件下，施工成本的高低成為確定施工方法的決定性因素。作為燃氣管線施工企業(yè)，在正常范圍內(nèi)盡量降低施工成本，提高利潤空間是正常的也是必須的滿足企業(yè)自身生存發(fā)展需要的合法行為。因此，在同等條件下，選擇成本最低的施工技術(shù)方案，是符合企業(yè)經(jīng)濟利益效率要求的。
綜上所述，相信通過對地形地質(zhì)條件，現(xiàn)場施工環(huán)境，現(xiàn)場施工條件，施工工期要求，施工成本控制等多方面因素的綜合考慮，在燃氣管線的非開挖施工過程中，我們能夠選擇出最適合的施工方法。同時，隨著各種非開挖技術(shù)的逐漸改進，日趨完善；隨著新型非開挖技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，相信非開挖施工技術(shù)會越來越多的被應(yīng)用到燃氣管線的敷設(shè)施工中來，展現(xiàn)出它不可忽視的優(yōu)勢。
參考文獻：
中圖分類號：O213.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
一 工程概況
新疆哈密大南湖電廠一期2×300MW機組配套供熱工程，其中首站至環(huán)城路段的熱力主管網(wǎng)設(shè)計壓力采用2.5MPa，市區(qū)內(nèi)熱力管網(wǎng)及熱力站設(shè)計壓力采用1.6MPa，保溫管生產(chǎn)工程量為一次熱力網(wǎng)主管網(wǎng)管徑DN1024×14mm共計20644m、市區(qū)內(nèi)環(huán)城路一次熱力網(wǎng)管徑DN630×8mm共計4256m，一次熱力網(wǎng)支網(wǎng)管徑DN273×6 mm共計1112m、 管徑DN325×7mm共計770m、管徑DN426×7mm共計532m。
二施工部署
原材料準備
（1）聚乙烯獨山子石化生產(chǎn)的聚乙烯原材料，為保證項目的順利進行和實施，保溫管生產(chǎn)單位在開工前與獨山子石化公司簽訂了長期合作協(xié)議，獨山子石化公司是我國大型聚乙烯生產(chǎn)、銷售企業(yè)，所經(jīng)銷的產(chǎn)品均符合國家標(biāo)準，經(jīng)我公司合格供方評審會議審核通過列為合格供方。
（2）黑白料煙臺萬華生產(chǎn)的MDI和上海高橋石化三廠生產(chǎn)的聚醚多元醇，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
2、現(xiàn)場施工生產(chǎn)設(shè)備配備
三 施工工藝
3.1、預(yù)制直埋保溫管工藝流程圖
3.2、聚乙烯外護管生產(chǎn)工藝流程及質(zhì)量控制
一）. 開機前準備：
1. 開機前仔細檢查擠出機電壓、氣壓、載荷是否符合工藝要求，設(shè)備運行是否正常，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；在確定設(shè)備運行正常、工藝參數(shù)符合要求后方可開機。
2. 開機前，儲料罐需裝滿原料，所添加的聚乙烯原料必須是干凈干燥的，若外護管出現(xiàn)麻點及時調(diào)整聚乙烯混合比例或通知技術(shù)員，原料中不得有石子、鐵絲、鐵塊等堅硬雜物。
3. 檢查牽引機運轉(zhuǎn)是否正常，調(diào)整牽引機使其符合工藝要求。
4. 檢查跑車等輔助設(shè)施和所使用工具的完好情況。輔助設(shè)施出現(xiàn)問題及時解決。
二）. 開機拉管
1. 在確定準備工作準確無誤后開機拉管，150機電機電流控制在110A以內(nèi)。
2. 開機后，要保證聚乙烯儲料罐不缺料，隨時添加，不得因缺料造成斷管子。
3. 每隔半小時檢查各區(qū)溫度，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整，確保溫度符合工藝要求，避免由于溫度原因引起產(chǎn)品質(zhì)量問題。
4.每打一次卡子班長要用卡尺測量外護管壁厚，出現(xiàn)偏差及時調(diào)整，并做好記錄。
5. 管皮切割要準確無誤，長度11.58—11.62米，切割端口面要垂直，偏差不得超過1.5度；端口要刨平，不能有明顯毛刺，將外護管內(nèi)外塑料屑片清理干凈，下班之前將所有塑料屑片清掃收集。要避免出現(xiàn)因切割尺寸不準確、端面不垂直、刨平不徹底而引起發(fā)泡時外護管不能使用的現(xiàn)象。
6. 必須嚴格控制外護管厚度，在技術(shù)要求上下浮動0.2毫米。超標(biāo)達0.5毫米以上的外護管整管報廢，外護管生產(chǎn)完畢后必須注明標(biāo)識（管徑、生產(chǎn)日期，生產(chǎn)班組，生產(chǎn)序號）后堆放到指定地點。
7. 機修工必須保證擠出機、牽引機及其附屬設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，設(shè)備出現(xiàn)問題必須隨叫隨到，及時處理，以最快速度解決問題，排除故障。
3.3 聚氨酯發(fā)泡工藝流程及質(zhì)量控制
一）. 運管要求
1. 運管需及時，保證穿管器、發(fā)泡平臺不落空并有儲備鋼管，生產(chǎn)完畢的保溫管及時運出車間。
二）. 除 銹 工 序
把工作鋼管吊到上管過橋架上，人工流動至除銹機的液壓上管傳送線，經(jīng)拋丸除銹把管壁氧化銹層除盡，并在管壁拋成麻點有利聚氨酯泡沫的結(jié)合并輸送至下管線。
三）. 穿 管 工 序
鐵絲穿支架要求：
a. 所穿支架坡口朝向一致，坡口朝向進管方向。
b. 穿管前畫線間距均勻，鋼管兩端第一組支架距管端40cm。
支架具體用量規(guī)定如下：
Φ32—Φ159為連體支架，鋼管長度六米，每根5組；
Φ219—Φ1020為單個支架，需用鐵絲串聯(lián)，鋼管長度12米。
四）. 直 管 發(fā) 泡 工 序
（一）、管端上堵：
1. 清潔堵頭及排氣孔，確保堵頭表面干凈無雜質(zhì)、排氣孔暢通。
2. 堵頭及鋼管涂油或其他材料，要均勻、全面，不得漏涂，。
3. 在鋼管上墊上塑料布，啟動液壓上堵頭，確保堵頭與外護管緊密結(jié)合。
（二） 開注塑孔：
用皮尺測量外護管總長，確定外護管中心。
在外護管中心處用26鉆頭開注塑孔。
（三）. 注塑發(fā)泡：
1. 調(diào)整發(fā)泡臺至水平位置，檢查儲料罐原料量，及時上料，。
2. 檢查管端堵頭是否符合要求，不符合要求及時調(diào)整。
3. 確定發(fā)泡密度及用料量，達到技術(shù)要求。
4. 開機前檢查氣壓液壓壓力；黑白料溫度25℃±2；注塑時間和注塑量等。注塑前再次檢查相關(guān)人員準備情況，確保能夠正常發(fā)泡后方可注塑發(fā)泡。隨時調(diào)整注塑時間和注料量，確保發(fā)滿并符合工藝要求。
5. 開機注塑，拆卸槍頭并清洗干凈。
6. 觀察注塑孔，注意泡沫起況、起發(fā)時間等，待泡沫溢出時及時封堵注塑孔；管兩端觀察堵頭排氣孔排氣情況，待排氣完成泡沫溢出時，及時封堵排氣孔,防止泡沫噴濺到其他保溫管外表面。
7. 觀察溢出泡沫，待泡沫完全固化后，處理注塑孔表面。清潔管兩端泡沫，保溫管管端泡沫坡度及內(nèi)圓周線要求整齊。
8．保溫管生產(chǎn)完畢后，及時貼上標(biāo)識牌。
9.保溫管管端偏心程度不得超過標(biāo)準要求。
10.保溫管外表面不得出現(xiàn)明顯鼓包，發(fā)現(xiàn)后及時消除。
四 施工中常見問題及解決措施
1、聚氨酯保溫管起發(fā)速度慢，此現(xiàn)象一般出現(xiàn)在早晨施工，因為氣溫突然降低或氣溫低所致。將環(huán)境溫度、黑料溫度升高即可解決。一般將黑料溫度升至30－60℃，環(huán)境溫度升至20－30℃即可。2、 聚氨酯保溫管起發(fā)速度快此現(xiàn)象一般出現(xiàn)在中午施工，因為氣溫突然升高事氣溫太高所致。可將黑料用冷水泠卻或夜間放在室外自然冷卻，避免太陽直曬。3聚氨酯保溫管泡沫強度較小且泡沬較軟，此現(xiàn)象由黑白料比例失調(diào)引起，適當(dāng)增大黑料比例即可(1：1—1.05)注意不能使黑料比例太大，否則，會使泡沬變脆，亦影響泡沬性能。
五 結(jié)論
1、保溫所需螺旋鋼管進場后，需進行嚴格的質(zhì)量檢驗，特別對非常規(guī)型號的鋼管，更應(yīng)加大抽檢數(shù)量，以保證工程質(zhì)量；本工程在項目開工前期所進場的40根DN1024×14mm螺旋鋼管，因鋼管生產(chǎn)廠家對此種規(guī)格的鋼管生產(chǎn)較少，生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)為調(diào)整好，導(dǎo)致廠家焊縫出現(xiàn)氣孔、夾渣等缺陷，對前期項目的開展造成嚴重影響；
2、哈密地區(qū)晝夜溫差較大，保溫管生產(chǎn)過程中，現(xiàn)場技術(shù)人員需根據(jù)外部氣溫條件調(diào)整黑白料配比，以保證工程質(zhì)量。
六參考文獻
1、CJJ28-2004 城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范；
2、CJJ/T81-98 城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程；
一、概況：某公路改建工程起點樁號AK0+000，終點樁號AK10+600，全長10.6Km，設(shè)計為雙向12車道，半幅平面設(shè)計為3m人行道+7m輔路+1m機非隔離帶+16m主道+2.5m中央綠化帶，面層及基層厚度為82cm，槽底處理深度為路面以下-162cm。道路開工時間為2011年3月5日，6月初完成路面瀝青混凝土攤鋪，6月底完成附屬設(shè)施，由于AK8+900+AK9+600段一座跨越鐵路箱涵未完全完工（鐵路部門施工），處于交通半開放狀態(tài)， 2011年7月上旬進行瀝青面層彎沉檢測合格。其余各項檢測指標(biāo)經(jīng)自檢及監(jiān)理抽檢合格，具備實體交工條件。
2011年8月6日早晨，AK8+000附近南側(cè)人行道和機非隔離帶路燈基礎(chǔ)邊等多處出現(xiàn)涌水現(xiàn)象，經(jīng)排查涌水為路下過路壓力排污管，路下管道埋深不詳，聯(lián)系廠家得知橫穿公路的混凝土壓力排污管道始建于上世紀八十年代初，管道壓力數(shù)據(jù)為0.2~0.4MPa，埋深4米左右。8月9日早上在中央綠化帶也出現(xiàn)涌水，同日上午，緊急采取措施，在管道上游開口對排水管道實行泄壓改流。
為了保證新改建道路的安全性和路面的完整性，同時考慮經(jīng)濟效益和社會效益，建設(shè)單位會議決定，路下?lián)p壞的管道另行委托水利專業(yè)施工隊進行拉管改道，路下被水沖刷損壞部位由我們進行補強處理，但不得破壞路面。按照建設(shè)單位的要求，結(jié)合以往施工經(jīng)驗并搜尋同類工程資料，決定采用打孔注漿補強方案，報建設(shè)單位同意后實施。
二、處理方案：
1、損壞程度及范圍的界定
為了詳細探明壓力水沖刷造成的破壞，委托市市政質(zhì)量監(jiān)督站和市地質(zhì)調(diào)查研究院分別采用大落錘和探地雷達對冒水區(qū)域進行現(xiàn)場檢測。檢測范圍擴大到出水兩邊各50米。
2011年8月12日，市地質(zhì)調(diào)查研究院采用美國進口SIR-20型探地雷達100MHZ和400MHZ現(xiàn)場每車道進行檢測，檢測長度以冒水為中心，向兩邊各延長50m，經(jīng)過檢測數(shù)據(jù)、圖像分析出路面4m以下南半幅和北半幅分別有一處寬約5m，長約15m的明顯軟弱區(qū)域，厚度約2m，并且在管道兩邊各8m范圍內(nèi)可見隆起反射面?？梢耘袛喑雎访娼Y(jié)構(gòu)層以下路基出現(xiàn)擾動、沖溝或空洞現(xiàn)象，降低了路基的承載力和道路的安全性。需要對路面基層以下擾動層或破壞層進行補強處理。
8月18日市市政質(zhì)量監(jiān)督站對該段進行了大落錘彎沉檢測，檢測結(jié)果為路面以下1.5m內(nèi)結(jié)構(gòu)層無破壞，彎沉值滿足設(shè)計要求，與探地雷達檢測結(jié)果可以吻合。
附圖3：探地雷達檢測后分析出的破壞區(qū)域
附圖4：探地雷達檢測剖面圖像
2、處理前準備
2.1針對檢測結(jié)果，劃定補強范圍
2.2聯(lián)系切改漏水管施工單位，現(xiàn)場標(biāo)記出新拉管的具置，并聯(lián)系甲方走訪附近企業(yè)和村民，調(diào)查該路段下所有的地下管線等設(shè)施，在現(xiàn)場做出明顯的走向標(biāo)記。防止鉆孔時損壞已有管線。
2.3編寫詳細的技術(shù)交底和安全交底，具體落實到每一位操作工人。
2.4檢查、調(diào)試施工機具是否運轉(zhuǎn)正常，對進場工人進行安全教育培訓(xùn)。提前抽樣檢測水泥質(zhì)量。
3、注漿處理方法
2.1注漿流程劃定范圍布點打孔（封堵廢棄管口）制漿注漿養(yǎng)護檢測
2.2劃定范圍根據(jù)探地雷達結(jié)合彎沉結(jié)果分析出路基受損范圍和補強范圍，詳見附圖。
附圖5：打孔布點圖
2.2布點
注漿范圍劃定后，根據(jù)需要注漿的面積和深度以及注漿設(shè)備型號，在路面進行打孔布點。為保證瀝青油面的完整性，盡量選擇布孔最少、躲開地下管線的原則，在檢測劃定的軟弱區(qū)孔距布設(shè)成3.75*4m，孔位全部布置在交通標(biāo)志線、機非隔離帶、中央綠化帶、人行便道上。檢測劃定的軟弱區(qū)外需補強區(qū)孔距布設(shè)成7.5*6m，孔位同樣布置在非黑色油面上。
2.3打孔 打孔采用專用錘完成?？讖?0mm?？咨睿簷z測劃定范圍內(nèi)為軟弱區(qū)底部，檢測劃定范圍外需補強區(qū)為5m。
2.4制漿漿液采用325#水泥、高強石膏粉和水在專用制漿設(shè)備中制成，。漿液比重不得小于1.5。高強石膏粉用量為水泥用量的5%，漿液要做到隨用隨制。
2.5注漿 注漿前必須將已經(jīng)廢棄的管口封堵，注漿分為邊緣注漿和內(nèi)部注漿，首先根據(jù)劃定的注漿范圍，用較低的壓力將注漿范圍邊緣孔眼注漿，注漿過程中根據(jù)壓力和注漿量雙控。邊緣空隙注漿完成并經(jīng)過24小時后，陸續(xù)進行內(nèi)部孔眼的注漿，內(nèi)部注漿采用梅花跳方式注漿，注漿泵選用單柱泵，可以注入比較稠的漿液。注漿壓力控制在0.4MPa以內(nèi)，壓力不得太大，防止?jié){液對路面基層的破壞。并且在注漿過程中對路面進行水準測量監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常立即停止注漿。
2.6養(yǎng)護注漿過程及注漿后要對道路進行全封閉，養(yǎng)護不少于7天后再進行開放交通。
[Abstract] with the development of city construction,municipal engineering more and more underground pipelines, in the pipe jacking construction work well,receiving well and inspection wells, these wells located infront of shops, some in the intersection, some on thestreet houses nearby, but well above and is always around underground pipeline some power cable,telecommunications fiber optic cable, optical cable,military and water supply pipeline, gas pipeline. Due to the normal excavation or open caisson construction is very difficult, but a greater impact on the surrounding environment and hidden safety problems, therefore theupside down well construction method.
[keyword] upside down well; technology; construction characteristics;
中圖分類號：TU74文獻標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104（2013）
倒掛井施工方法較多，可以采用磚砌倒掛，高壓旋噴樁支護倒掛，灌注樁支護倒掛，鋼板樁支護倒掛，而采用哪種施工方法，必須根據(jù)工程地質(zhì)情況，地下管線情況以及成本控制各方面進行綜合考慮?，F(xiàn)結(jié)合我單位施工的南京市馬家街、蘆席營污水管道工程中倒掛井的應(yīng)用進行總結(jié)。
一、工程概況
馬家街、蘆席營污水管道總長1499米，（其中D1000污水頂管約1042米，頂管工作井6座，頂管接收井3座，交叉井1座，DN1000開挖管84m，d400拉管182m）分馬家街、蘆席營兩段。工作井、接收井平均埋深在6米左右，主要位于②-2粉砂層，且地下水位較高，土層自穩(wěn)性能差，易坍塌，易產(chǎn)生流砂現(xiàn)場。工程主要位于馬家街、蘆席營兩條街巷內(nèi)部，道路狹窄，地下管線復(fù)雜，且井位距離民房較近，不具備大開挖及沉井施工條件。為了盡量減小對周圍環(huán)境的影響決定采用倒掛井施工，外層為了保證倒掛井施工向下挖掘時井壁的穩(wěn)定性與密水性，確保施工的質(zhì)量與安全，采用高壓旋噴樁在井壁四周先施工一圈帷幕墻隔滲，再進行鋼筋混凝土倒掛井的開挖施工。
二、 工藝原理
“倒掛井”原理同逆作拱墻相似，也是用拱墻作為圍護墻，拱墻形式有圓形閉合拱墻和和橢圓形閉合拱墻兩種。施工時，拱墻水平方向分段施工，垂直方向分道施工，待上道拱墻合攏后再進行下道拱墻施工。不同的是，逆作拱墻的斷面多成z字形，拱璧上下端宜加肋梁，材質(zhì)為混凝土或鋼筋混凝土。而”倒掛井”的拱墻斷面成1字形，材質(zhì)主要為燒結(jié)粘土磚，墻體內(nèi)適當(dāng)加鋼筋混凝土圈梁。
三、鋼筋砼倒掛井施工
倒掛井施工剖面圖
為了保證倒掛井施工向下挖掘時井壁的穩(wěn)定性與密水性，確保施工的質(zhì)量與安全，在倒掛井外側(cè)先施工二排雙重高壓旋噴樁，直徑800mm，搭接300mm，再進行鋼筋混凝土倒掛井的開挖施工，為更好的起到防滲作用，外側(cè)高壓旋噴樁深入底板下6.5m處，并在底板下4m范圍內(nèi)滿噴高壓旋噴樁。
倒掛井每道高度在設(shè)計圖上有嚴格規(guī)定，必須按照設(shè)計圖紙施工。必須在第1層井壁合攏后再往下挖土施工第2層。按照設(shè)計圖紙要求，整個基坑井墻圍護每1.0m一層施工。井墻軸線沿曲率半徑方向的誤差不超過±40mm，平整度不大于10mm。井墻施工采用連續(xù)施工，每層井墻施工時間要在24~36小時內(nèi)完成。
按開挖斷面往下挖土，挖土采用人工挖土裝斗，8噸汽車吊配合垂直提升到地面堆堆放。因第一層土結(jié)構(gòu)松散，需做護壁保護，護壁做至第一層頂部（在一般土層中，每節(jié)井壁高度宜為1500mm，）。挖土至夠第一節(jié)的施工高度后，開始綁鋼筋（鋼筋與第二節(jié)的搭接部分沒入土中），然后按結(jié)構(gòu)要求支設(shè)模型澆注砼。待砼達到一定強度后繼續(xù)挖土，直至挖夠第二節(jié)的施工高度，然后綁鋼筋立模型澆注砼（施工第二節(jié)時，要預(yù)留與第三節(jié)相連的鋼筋；第一節(jié)預(yù)留的搭接鋼筋清除干凈后與第二節(jié)連接）。如此循環(huán)下去直至工作井底部。底板鋼筋與最后一節(jié)預(yù)留鋼筋連接后進行封堵。
由于地下管線較多，高壓旋噴樁施工時受管線阻斷，止水帷幕未能按設(shè)計搭接，存在間隙。倒掛井施工時大量的流砂從該間隙涌進井內(nèi)，由于地下水位較高，流砂壓力大，從內(nèi)部封堵較為困難，漏砂嚴重的將造成井室及周邊路面塌陷，給倒掛井施工增加了極大的難度，也使工程成本增加。對于漏砂的處理，項目部經(jīng)過多種方法實踐發(fā)現(xiàn)采用深井降水的方法最為經(jīng)濟、有效。倒掛井施工前根據(jù)井室大小、埋深及地下水位等情況預(yù)先在井邊打設(shè)降水井，提前進行降水，待水位降至井室主體以下時再進行倒掛井施工，這樣施工時便不會有流砂涌入，保證了倒掛井施工的質(zhì)量和安全。
通過在該工程中的成功運用，使我們對倒掛井施工技術(shù)有了更進一步的認識，作為一種簡單有效的施工方法，倒掛井施工不僅能滿足施工要求，加快施工進度，也能更好的節(jié)約施工成本，為工程的順利完工奠定基礎(chǔ)。
