非開挖拉管技術(shù)在市政排水施工中的應(yīng)用

王沁

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410000）

城市化進(jìn)程越來越快，城市建設(shè)越來越完善，這要求城市的基礎(chǔ)建設(shè)也要跟上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，給排水工程的作用不言而喻，尤其是在市政排水工程施工中，采用合理的現(xiàn)代化施工技術(shù)十分重要。對于市政排水管道的新建、改建以及擴(kuò)建等工程而言，傳統(tǒng)的開挖施工會對城市周邊環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響，因此非開挖拉管技術(shù)的優(yōu)勢顯而易見。如圖1所示，非開挖拉管技術(shù)施工現(xiàn)場。

圖1 非開挖拉管技術(shù)施工現(xiàn)場

1 施工前的調(diào)查工作

任何工程施工之前，都要把握好施工環(huán)境周圍的情況，進(jìn)行全面的調(diào)查工作，市政排水施工也不例外。調(diào)查時，應(yīng)當(dāng)事先查明拉管施工區(qū)域范圍內(nèi)的地面和地下的情況，在充分了解拉管施工現(xiàn)場周圍的具體施工情況后，才可以據(jù)此設(shè)計管線的排布以及進(jìn)出洞口的位置。調(diào)查工作一般分為3 部分，首先是進(jìn)行地下既有管線的探查，通過專業(yè)的儀器設(shè)備保證管路施工不會對現(xiàn)有的管線造成影響。第二是地質(zhì)情況的探查，通過調(diào)查土層的性質(zhì)和地下設(shè)施，避免施工造成問題。第三是地表情況的探查，確保施工現(xiàn)場周圍可以保證施工中的導(dǎo)航設(shè)備能夠有效使用。

2 拉管施工技術(shù)在市政排水施工中的應(yīng)用

2.1 合理設(shè)計導(dǎo)向孔軌跡

拉管施工技術(shù)中采用的擴(kuò)孔拉管，其導(dǎo)向孔沿著管的母線。在市政排水管道中，重力管具有對導(dǎo)向孔更高的要求，如果控制不好施工時的深度和坡度，會造成導(dǎo)管無法正常使用，因此需要對施工中的導(dǎo)向孔進(jìn)行合理的設(shè)計，根據(jù)施工現(xiàn)場周邊情況進(jìn)行具體的施工設(shè)計，保證管線鉆進(jìn)沿著最小的入土角度。工作井間的距離也要保證在100～200m 之間。如圖2 所示，非開挖拉管技術(shù)施工時的工作坑設(shè)計圖。

圖2 工作坑設(shè)計

2.2 管材的選用

在市政排水工程的非開挖拉管施工中，管材的選擇對施工的質(zhì)量有著重要影響。目前應(yīng)用較廣的是HDPE管，這種管材具有較高的韌性和抗拉能力，同時也具有一定的抗刮碰能力，最為重要的是，由于管材連接時采用熱熔對接的方法，而這種管材具有很好的熱熔密封特點，連接處的強(qiáng)度可以得到很好的保證。這種管材還具有很好的變形能力，可以根據(jù)不同的施工情況，適應(yīng)各種管道的走向，保證施工的順利進(jìn)行。此外這種管材對于裂紋的發(fā)展具有很好的抵抗能力，可以保證在使用壽命期間，不會發(fā)展為管道開裂等嚴(yán)重的事故。

2.3 計算回拉力

拉力的設(shè)計在市政排水工程的非開挖拉管技術(shù)施工中，對鉆機(jī)的選擇具有重要的指導(dǎo)意義，進(jìn)行回拉力設(shè)計時，可以根據(jù)相關(guān)的技術(shù)規(guī)程或行業(yè)設(shè)計規(guī)范來進(jìn)行。回拉力計算公式見下式所示。

其中，F(xiàn)拉是拉力（kN）， f 是摩擦系數(shù)，L 是穿越長度（m），D 是生產(chǎn)管直徑（m），γ泥是泥漿密度（kg/m3），1δ 代表生產(chǎn)管厚度（m），K粘是粘滯系數(shù)。

2.4 泥漿的配制

泥漿在非開挖拉管技術(shù)施工中起到護(hù)壁和潤滑的作用，隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前較多的采用的是聚合物加強(qiáng)性泥漿，這種泥漿由優(yōu)質(zhì)的膨潤土泥漿和一定量的聚合物混合而成，配制過程中要嚴(yán)格控制膨潤土和添加劑的比例，這樣才能將其用于拉管的拖拉之中。良好的泥漿可以起到很好的潤滑作用，從而保證施工的順利進(jìn)行。

2.5 導(dǎo)向孔的施工

導(dǎo)向管可以保證拉管施工中的定位精度，在進(jìn)行施工時，要嚴(yán)格按照定位軸線來進(jìn)行，將鉆機(jī)按照預(yù)定的方向水平推進(jìn)，利用各類的導(dǎo)向裝置，如控向儀等，對鉆進(jìn)方向加以控制。在進(jìn)行鉆進(jìn)時，速度的控制十分重要，注意速度不可以過快，只有到了平直段才可以進(jìn)行輕壓快轉(zhuǎn)的鉆進(jìn)方式，保證鉆進(jìn)的穩(wěn)定性，確保鉆機(jī)方向的正確性。此外在鉆機(jī)的過程中，要根據(jù)地層的變化及時調(diào)整鉆進(jìn)的參數(shù)。最為重要的是監(jiān)測施工中的各類異常情況，及時針對各類異常情況，采取相關(guān)的有效措施，嚴(yán)重時要立即停止施工，查明問題原因后，重新開始施工。

2.6 擴(kuò)孔

在導(dǎo)向孔完成后，便要進(jìn)行回擴(kuò)工作，具體操作是將起始桿和導(dǎo)向鉆頭利用回擴(kuò)鉆頭進(jìn)行替換，再進(jìn)行回擴(kuò)工作?；財U(kuò)時，需要密切注意泥漿的質(zhì)量，通過及時檢查泥漿的各項工作性能，及時調(diào)整泥漿的參數(shù)?；財U(kuò)過程中，需要保證排渣工作的順利進(jìn)行，就要根據(jù)鉆機(jī)中的土層性質(zhì)，及時調(diào)整回擴(kuò)鉆孔的速度。擴(kuò)孔中可以通過多次擴(kuò)孔保證擴(kuò)孔的質(zhì)量，通常將擠擴(kuò)式鉆頭作為最后一次擴(kuò)孔工作中使用。擴(kuò)孔中如果發(fā)現(xiàn)回拖力和回擴(kuò)扭矩仍然較大，就要增加回擴(kuò)次數(shù)。

2.7 回拖管材

對于非開挖拉管技術(shù)中常用的HDPE 管材而言，由于管材拼合采用電熱熔的方法，因此在回拖之前，要求嚴(yán)格控制電熱熔的焊接質(zhì)量，同時要在焊接冷卻之后才能進(jìn)行管材的回拖。回拖過程中，必須密切注意鉆孔內(nèi)部的情況，保證回拖過程的平穩(wěn)進(jìn)行，通常要求在回拖中，對管材盡量一次拖拉到位，防止出現(xiàn)中途停頓，這樣可以大大降低阻力。

3 拉管工藝的控制分析

3.1 管線軌跡的設(shè)計

拉管技術(shù)在施工中，有著明顯與其它管線不同的特點，這主要是由于市政工程排水管道中的重力流現(xiàn)象明顯，對施工參數(shù)，如坡度和標(biāo)高等要求高。因此在市政排水工程中，應(yīng)用非開挖拉管技術(shù)就要嚴(yán)格注意施工中的誤差控制工作。進(jìn)行誤差控制，通常在以下幾方面加以注意，首先是設(shè)計階段對施工中的可行性進(jìn)行充分的分析，其次要在工作坑的設(shè)計中，充分考慮鉆機(jī)角度和標(biāo)高的控制，另外還要保證測量工作的及時性和準(zhǔn)確性，保證測量工作不受干擾。

3.2 成孔質(zhì)量的控制

成孔質(zhì)量對于市政工程中的非開挖拉管技術(shù)的應(yīng)用有著重要影響，由于這類工程中的管道不同于其它管線，如直線段也具有一定的坡度等，因此就要嚴(yán)格控制出入土位置的開挖，保證出入土點位置和角度的準(zhǔn)確性。此外，還要確保管線在施工中沿著既定的方向，保證管線的順直和坡度要求。

4 結(jié)語

社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，帶來城市建設(shè)中對市政工程施工質(zhì)量的要求越來越高。當(dāng)前在市政地下管線的建設(shè)與施工中，非開挖拉管技術(shù)已經(jīng)逐漸得到越來越廣泛的應(yīng)用，非開挖拉管技術(shù)以其獨特的優(yōu)點，在市政排水工程中起到了加快工期，降低對周邊環(huán)境影響的效果。未來非開挖拉管技術(shù)將會得到進(jìn)一步的發(fā)展，提高拉管技術(shù)的應(yīng)用，為我國市政工程建設(shè)提供更為有效的施工手段。