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【摘 要】市政工程中管道工程是保障市民正常生活，保障城市功能实现的重要建设，是城市基础设施的重要组成部分。传统的挖槽埋管地下管线施工技术由于对地面交通影响较大，使本来就拥挤的城市交通更加拥挤。本文根据具体的实例说明城市地下管道非开挖技术，以此铺设、更换、修复地下管道、电缆等管道设施，做到不影响交通运行和设施安装。
【关键词】非开挖技术；市政管道；施工技术
0.前言
市政管道施工建设是城市基础建设的重要部分，随着城市建设力度的加大，市政工程中管道的施工也越来越多，其战线长、面积大，会对城市的各项生活和生产活动产生诸多的影响，这不仅影响城市功能的发挥，也影响绿化和交通等因素，所以要考虑地下管线及管道等隐藏型工程的施工技术的合理应用，对其施工质量做到全面保证，针对具体非开挖技术在市政管道工程中要应用合理妥当，做到安全、经济和高效的市政管道施工。本文结合各简单实例，主要从导向钻进铺管技术、顶管铺管技术对非开挖技术在市政管道工程中的应用进行分析，以其独到的技术特征与优势,从而以其对环境、交通影响小，以效率高和成本低等优势，来获取良好的社会和经济效益。
1.导向钻进铺管
1.1 导向钻进铺管组成及优点
导向钻进由钻机、泥浆搅拌系统、导航系统和附属设备组成，钻机提供钻进、回拖的动力以及对钻进的控制，可大致分为地表发射和坑内发射两类。泥浆系统由泥浆罐、高压输送泵和高压连接管构成。导航系统用于钻进过程中对钻头进行监测,以确定钻头的钻进方向和倾斜角度。附属设备由井坑开挖设备、小型起重设备、聚乙烯管焊接机和简单机加工设备组成。导向钻进铺管技术的优点是：采用导向仪导向，导向探测与管线探测相结合，能有效调整钻头，避开管线，适合复杂地层条件下施工；铺管直径、长度和材料范围较宽，适合1000mm以下管径，主要采用PE管铺设和钢管铺设；对地表干扰小，施工速度快，施工精度高，是发展最快的一种非开挖施工法。
1.2 导向钻进轨迹设计
在充分掌握原始的地下地质资料、地下管线资料的前提下，以最安全、方便及最低成本完成钻进轨迹设计。钻进轨迹的设计要明确地表的覆土深度及地貌条件、关键节点位置、地下管线及障碍物的位置、成品管材类型、出入土角度及管线的曲率半径等。最重要的是要明确以下三项技术参数：(1)计划铺设管线埋深；(2)避开地下原有管线及障碍物；(3)钻入钻出处的倾角控制。某安徽地下市政管道工程，根据施工场地地质和地下管线勘察结果，选择原生黄土层作为管线的持力层，并采取以下各项技术参数：钻入角度13°，进口深度为1.6m，出口深度为1.5m，钻出角度为11°。
1.3 导向钻孔施工
钻进轨迹设计完毕后，进行导向钻孔的施工，首先要挖掘出施工作业坑，当其开挖完后，其四壁采取钢板桩进行现场支护，可使用步履式导向仪和ZT-25型铺管钻机协调配合，进行施工导向钻孔。高压泥浆通过导向钻头尖端部位喷射入砂层，砂层的流砂状态造成其稳定性减弱，进一步使得导向钻孔施工纠斜要求高。在福州金沙大道的管道钻孔铺设中，则采取如下办法：把具有纠斜功能的斜掌宽度加大，由原来的0.1m加宽到0.2m，增加导向钻头斜掌和砂层的接触面积，使得导向钻头沿预期设定的钻孔轨迹延伸，保证导向轨迹的方向性和精确性，具体可以保证管内流水线精度达到3‰，并能发现偏差及时纠正。
1.4 回拖扩孔及回拉铺管
地质较软时，桶式扩孔器可将淤泥附着在孔壁上，有很好的固孔效果，当地层较硬时，选择流道式或刮刀式扩孔器成孔较好。长沙五一大道的管道工程就选用了流道式扩孔器，采用直径分别为220、300、400、500、600 mm的扩孔器各进行一次扩孔，在扩孔过程中为了稳定孔壁、减小扭矩及回拖力，使用了优质泥浆护壁，且泥浆浓度控制在6%~8%之间，注浆压力控制在0.5~1.0MPa之间。扩孔完毕，使用前拉的方法，将要预埋的管道拉入钻孔内，完成铺管工作，钻机的回拉铺管工作和助推装置推动系统工作必须保持同步。长沙五一大道回拉铺管管之前，采取先清理孔壁，并配以专门设计的托管组件进行回拉铺管，在增大泥浆的浓度和流量的同时，放低拉管速率，以此铺设至预定位置。
2.顶管铺管
2.1 顶进管直径及长度选择
顶进管的直径选择是要在市政工程特点、工程需要的基础上确定内径，根据顶进管所受外荷载确定管的配筋及壁厚，进而确定外径，一般管内径不小于500mm，外径则要具体依据设计的垂直和轴向荷载计算确定。
顶进管中长管和短管的定义如下：当L/D≤1.0时，为短管；当L/D=1.5时，为标准管；当L/D≥2.0时为长管，L为长度，D为外径。顶进管的长度的长短依据工程的特性确定，在直线推顶的情况下多使用长管，这样可以减少装管的次数，短管比较容易向周围土层中挤入，可使整个管列呈多种弯曲形状，便于复杂路线铺设。
2.2 顶管作业井施工
首先要对作业井施工，进行沉井放样、定位，并在沉井周边部位打钢板桩支护；其次进行沉井下沉，发现作业井偏斜立即予以纠正；第三是底板施工，稳固底面，最后压密注浆。作业井可借鉴以下具体施工方法：浇捣井壁混凝土，待作业井井壁混凝土强度达70%后进行下沉施工；采用排水下沉法，先在井底铺设厚石，再浇筑强度等级不低于C25、不低于厚50cm、钢筋布置间隔为200mm的钢筋混凝土底板，并根据顶管轴线在特定位置放置埋件；两外采用Φ60cm单管高压旋喷注浆方案，注浆深度为9m，最后施工中在作业井外壁制成10cm~20cm的台阶，对作业井的施工做到了稳固施工。
2.3 顶管施工
首先是顶管的注浆止水施工，注浆材料用石灰、水泥、粘土搅拌成泥浆，配合比约为2∶1∶3，注入的泥浆与固结后既能让工具头顺利穿墙又能起止水和挡土的作用，灌入泥浆量不得超过自然土的17%。
其次是下管，可利用卷扬机、滑轮组施工，管道应避免碰撞导轨。第一节管下到导轨上，与机头导向环连接牢固，管道中心线必须依据施工图位置确定，前后端高程应符合设计要求，确定准确后方可顶进。
第三是顶进，在顶进过程中主要做好对顶进方向和高程的测量，使其方位与设计线路平行。可采用激光束打在光靶位置，以便在监控显示屏上反映出来，使施工员准确掌握顶进方向情况。
最后是纠偏，纠偏操作必须在顶进中进行，顶进时根据经纬仪所显示的情况需要进行机头纠偏，而微小位移偏差是不可避免的，需要进行复测位移量，并及时对轴线和标高进行调整。纠偏时运用小角度逐渐纠偏，坚持勤测、微调、微动的原则，每次纠偏一般不大于0.5°，且根据已存在的斜率和轨迹进行综合分析和全面调整。
3.结语
市政管道工程分开挖技术中导向钻进铺管和顶管铺管施工的实施是技术较强的工作，明确这些技术要点和在实际工程中如何的应用，对市政施工有巨大帮助，另外在加强技术要求的同时还要增强施工人员的实践操作能力，提高技术涵养，从细部做起，从而加强施工质量，并做好施工质量的检查，从而在不干扰城市功能的前提下，实现创优目标。
【参考文献】
［１］陈志成.水平导向钻进非开挖铺管技术研究[J].市政技术,2005，23(1)：19-22.
［２］高峻岭．顶管技术在市政工程中的应用及施工要点分析[J].甘肃科技，2009，25(11)：111-112.
［３］郭琳琳，等.浅析分开挖施工技术在市政管道施工中的应用[J].技术与应用，2008，1：53-54.
【关键词】非开挖技术；市政管道；施工技术
0.前言
市政管道施工建设是城市基础建设的重要部分，随着城市建设力度的加大，市政工程中管道的施工也越来越多，其战线长、面积大，会对城市的各项生活和生产活动产生诸多的影响，这不仅影响城市功能的发挥，也影响绿化和交通等因素，所以要考虑地下管线及管道等隐藏型工程的施工技术的合理应用，对其施工质量做到全面保证，针对具体非开挖技术在市政管道工程中要应用合理妥当，做到安全、经济和高效的市政管道施工。本文结合各简单实例，主要从导向钻进铺管技术、顶管铺管技术对非开挖技术在市政管道工程中的应用进行分析，以其独到的技术特征与优势,从而以其对环境、交通影响小，以效率高和成本低等优势，来获取良好的社会和经济效益。
1.导向钻进铺管
1.1 导向钻进铺管组成及优点
导向钻进由钻机、泥浆搅拌系统、导航系统和附属设备组成，钻机提供钻进、回拖的动力以及对钻进的控制，可大致分为地表发射和坑内发射两类。泥浆系统由泥浆罐、高压输送泵和高压连接管构成。导航系统用于钻进过程中对钻头进行监测,以确定钻头的钻进方向和倾斜角度。附属设备由井坑开挖设备、小型起重设备、聚乙烯管焊接机和简单机加工设备组成。导向钻进铺管技术的优点是：采用导向仪导向，导向探测与管线探测相结合，能有效调整钻头，避开管线，适合复杂地层条件下施工；铺管直径、长度和材料范围较宽，适合1000mm以下管径，主要采用PE管铺设和钢管铺设；对地表干扰小，施工速度快，施工精度高，是发展最快的一种非开挖施工法。
1.2 导向钻进轨迹设计
在充分掌握原始的地下地质资料、地下管线资料的前提下，以最安全、方便及最低成本完成钻进轨迹设计。钻进轨迹的设计要明确地表的覆土深度及地貌条件、关键节点位置、地下管线及障碍物的位置、成品管材类型、出入土角度及管线的曲率半径等。最重要的是要明确以下三项技术参数：(1)计划铺设管线埋深；(2)避开地下原有管线及障碍物；(3)钻入钻出处的倾角控制。某安徽地下市政管道工程，根据施工场地地质和地下管线勘察结果，选择原生黄土层作为管线的持力层，并采取以下各项技术参数：钻入角度13°，进口深度为1.6m，出口深度为1.5m，钻出角度为11°。
1.3 导向钻孔施工
钻进轨迹设计完毕后，进行导向钻孔的施工，首先要挖掘出施工作业坑，当其开挖完后，其四壁采取钢板桩进行现场支护，可使用步履式导向仪和ZT-25型铺管钻机协调配合，进行施工导向钻孔。高压泥浆通过导向钻头尖端部位喷射入砂层，砂层的流砂状态造成其稳定性减弱，进一步使得导向钻孔施工纠斜要求高。在福州金沙大道的管道钻孔铺设中，则采取如下办法：把具有纠斜功能的斜掌宽度加大，由原来的0.1m加宽到0.2m，增加导向钻头斜掌和砂层的接触面积，使得导向钻头沿预期设定的钻孔轨迹延伸，保证导向轨迹的方向性和精确性，具体可以保证管内流水线精度达到3‰，并能发现偏差及时纠正。
1.4 回拖扩孔及回拉铺管
地质较软时，桶式扩孔器可将淤泥附着在孔壁上，有很好的固孔效果，当地层较硬时，选择流道式或刮刀式扩孔器成孔较好。长沙五一大道的管道工程就选用了流道式扩孔器，采用直径分别为220、300、400、500、600 mm的扩孔器各进行一次扩孔，在扩孔过程中为了稳定孔壁、减小扭矩及回拖力，使用了优质泥浆护壁，且泥浆浓度控制在6%~8%之间，注浆压力控制在0.5~1.0MPa之间。扩孔完毕，使用前拉的方法，将要预埋的管道拉入钻孔内，完成铺管工作，钻机的回拉铺管工作和助推装置推动系统工作必须保持同步。长沙五一大道回拉铺管管之前，采取先清理孔壁，并配以专门设计的托管组件进行回拉铺管，在增大泥浆的浓度和流量的同时，放低拉管速率，以此铺设至预定位置。
2.顶管铺管
2.1 顶进管直径及长度选择
顶进管的直径选择是要在市政工程特点、工程需要的基础上确定内径，根据顶进管所受外荷载确定管的配筋及壁厚，进而确定外径，一般管内径不小于500mm，外径则要具体依据设计的垂直和轴向荷载计算确定。
顶进管中长管和短管的定义如下：当L/D≤1.0时，为短管；当L/D=1.5时，为标准管；当L/D≥2.0时为长管，L为长度，D为外径。顶进管的长度的长短依据工程的特性确定，在直线推顶的情况下多使用长管，这样可以减少装管的次数，短管比较容易向周围土层中挤入，可使整个管列呈多种弯曲形状，便于复杂路线铺设。
2.2 顶管作业井施工
首先要对作业井施工，进行沉井放样、定位，并在沉井周边部位打钢板桩支护；其次进行沉井下沉，发现作业井偏斜立即予以纠正；第三是底板施工，稳固底面，最后压密注浆。作业井可借鉴以下具体施工方法：浇捣井壁混凝土，待作业井井壁混凝土强度达70%后进行下沉施工；采用排水下沉法，先在井底铺设厚石，再浇筑强度等级不低于C25、不低于厚50cm、钢筋布置间隔为200mm的钢筋混凝土底板，并根据顶管轴线在特定位置放置埋件；两外采用Φ60cm单管高压旋喷注浆方案，注浆深度为9m，最后施工中在作业井外壁制成10cm~20cm的台阶，对作业井的施工做到了稳固施工。
2.3 顶管施工
首先是顶管的注浆止水施工，注浆材料用石灰、水泥、粘土搅拌成泥浆，配合比约为2∶1∶3，注入的泥浆与固结后既能让工具头顺利穿墙又能起止水和挡土的作用，灌入泥浆量不得超过自然土的17%。
其次是下管，可利用卷扬机、滑轮组施工，管道应避免碰撞导轨。第一节管下到导轨上，与机头导向环连接牢固，管道中心线必须依据施工图位置确定，前后端高程应符合设计要求，确定准确后方可顶进。
第三是顶进，在顶进过程中主要做好对顶进方向和高程的测量，使其方位与设计线路平行。可采用激光束打在光靶位置，以便在监控显示屏上反映出来，使施工员准确掌握顶进方向情况。
最后是纠偏，纠偏操作必须在顶进中进行，顶进时根据经纬仪所显示的情况需要进行机头纠偏，而微小位移偏差是不可避免的，需要进行复测位移量，并及时对轴线和标高进行调整。纠偏时运用小角度逐渐纠偏，坚持勤测、微调、微动的原则，每次纠偏一般不大于0.5°，且根据已存在的斜率和轨迹进行综合分析和全面调整。
3.结语
市政管道工程分开挖技术中导向钻进铺管和顶管铺管施工的实施是技术较强的工作，明确这些技术要点和在实际工程中如何的应用，对市政施工有巨大帮助，另外在加强技术要求的同时还要增强施工人员的实践操作能力，提高技术涵养，从细部做起，从而加强施工质量，并做好施工质量的检查，从而在不干扰城市功能的前提下，实现创优目标。
【参考文献】
［１］陈志成.水平导向钻进非开挖铺管技术研究[J].市政技术,2005，23(1)：19-22.
［２］高峻岭．顶管技术在市政工程中的应用及施工要点分析[J].甘肃科技，2009，25(11)：111-112.
［３］郭琳琳，等.浅析分开挖施工技术在市政管道施工中的应用[J].技术与应用，2008，1：53-54.