对市政管道施工应用中非开挖管道施工技术的探讨

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1、万方数据施工技术甚村目蓑晦2012年7月对市政管道施工应用中非开挖管道施工技术的探讨吴菊红摘要：随着城市高度现代化和人民生活水平的不断提高，城市和乡村对基础设施建设的总体要求越来越高，地下管网成了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。因而非开挖管道施工技术在城市建设中得到了广泛的应用，本文着重介绍在市政管道施工中，经常运用到的顶管施工技术和牵管施工技术。关键词：市政工程；非开挖；顶管施工；牵管施工1概述随着城市高度现代化和人民生活水平的不

2、断提高，城市和乡村对基础设施建设的总体要求越来越高，地下管网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。在人口稠密的城市、交通拥挤的地区和不允许开挖的地段，这个矛盾更加突出。非开挖技术是指在不开挖或只开挖少量作业坑的条件下，利用岩土钻掘技术进行铺设、修复和更换管道的，它高效、优质、成本适中，具有不影响交通、不污染环境等优点，在许多情况下．比开挖法施工周期短、综合成本低、安全性好，现已成为城市市政施工的主要手段，广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物

3、、河流以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植物被保护区等不允许或不具备开挖的条件下进行煤气、电力、电讯、有线电视线路、石油、天然气、热力、排水等管道的铺设。2顶管施工技术2．1顶管施工的历史早在20世纪70年代，顶管施工法已自邻国日本引入国内并在华东部分城市推广应用，取得了大量宝贵的经验。1953年北京第一次进行顶管施工，1956年上海也开始进行了顶管试验。1978年上海开发了适用于软粘土和淤泥质粘土的挤压法顶管。1984年国内开始引进国外的机械顶管设备，随之也引进了顶管理论、顶管施工方法，诸如土压平衡理论、泥水平

4、衡理论、气压平衡理论等。1988年上海研制成功我国第一台土压平衡掘进机。上海市市政建设中的广泛采用，为其后相关施工技术规范的制定奠定了基础。但直到近几年，顶管施工工法在许多地区仍处在尝试阶段，诸如技术要点的掌握、施工机械的保有及专门人材的数量等方面都有待完善。传统的开槽埋管的施工方法，在城市市政工程建设中存在着一定的局限性，有时甚至很难开展。在这种情况下，采用顶管法铺设地下管道就显得比较合理而有效。2．2顶管施工的技术理论顶管技术利用主顶千斤顶及管道中继间千斤项的推力，将管道从工作坑内穿过土层一直推到接收坑，同时

5、，将紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间。分为人工顶管、机械顶管、水射流顶管、挤压顶管四大类，工作中根据管径、土层状况、管线长度、技术经济性来选定施工类型，见图l。顶管施工中最为流行的有三种工作面平衡理论：·26·图1顶管施工的工艺流程图(1)气压平衡：在所顶进的管道中及挖掘面上充满一定压力的空气以空气的压力来平衡在下水及土层的压力。有全气压平衡和局部气压平衡之分。(2)土压平衡：以项管掘进机土舱内泥土的压力来平衡顶管掘进机所处土层的土压力和地下水压力。在粘性土层中必须控制地面隆陷时，宜采用土压平衡顶管法。(

6、3)泥水平衡：以含有一定量粘土，且具有一定相对密度的泥水充满顶管掘进机的泥水舱，并对它放加一定的压力，以平衡地下水压力和土压力的一种项管施工方法。在粉尘土层中且需要控制地而隆陷时，宜采用泥水平衡顶管法。2．3牵管施工技术近几年，牵管技术在世界各国及各个行业得到了广泛的应用，尤其在环保和市政管网改扩建项目及大型管道穿越江河工程项目上更显出了其独特的优势，其工作过程是通过计算机控制进行导向和探测，先钻出一个与设计曲线相同的导向孔，然后再将导向孔扩大，把产品管线回拖到扩大了的导向孔中，完成管线穿越的施工过程。牵管拖工作

7、为一种非开挖地下管道施工方法，与顶管方法相比，牵管施工更适应于小口径管道。这是因为小口径管道的整体轴向抗弯惯性矩小，采用牵管方法可进行小口径长距离的管道施工，而小口径长距离顶管容易产生压缩失稳现象。2．3．1牵管施工工艺施工前应该在预敷设管道周围，利用地下管线探测仪详细探测地下管线，从而确定打导向孔的平面位置和深度，确保打导向孔、扩孔和拖管时周围其它地下管线的安全和保证预敷管线与其它地下管线的安全距离达到设计规范要求。其中污水管道一般为非金属的水泥管，地下管线探测仪无法探测到，应详细查明污水管的走向、管径、深度，

8、必要时采用雷达进行探测。将探测到的结果同样标注在地面上，以方便打导向孔时进行有效的避让，确保工程安全，见图2。■下t奠董稿l埋村钻进■径I鬻r—————o———1I奠#惦机Il。。‘‘。。。。’。‘’’。JI安肇钻头、■1一l叠人±^直I坪叠跑t卜—型一n高甬_]4磊E置矗蕈目r孔‘棚)二工二日扩孔(．埘)图2牵管施工流程图施工时，首先将探测棒插入导向头内，导向头后端与钢