时间：2023-01-09 01:34:53
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇拉管施工总结，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
【关键词】市政排水； 非开挖拉管技术； 应用
一、非开挖拉管技术的特点
非开挖拉管技术不同于之前的传统开挖技术，在技术特点方面，其就在于非开挖拉管技术的应用。也就是说非开挖拉管技术并不需要在地表上进行挖掘工作，对市政排水工程进行地下管线的修复工作，以及更换工作和重新铺设工作等内容，都是通过钻机钻进的方式来进行的，不仅省去很多劳力强度，而且提高了速度，避免破坏城市的公共设施。除此之外，非开挖拉管技术的技术特点还能够适应砂土、粘土、粉土等不同的地域，以及不同施工的环境，这样其可以施工的范围和时间都极大的扩展了。而且，施工要求较为简便也是非开挖拉管技术的一大特点，进而使得该技术具有较强程度的可操作性，比如在非开挖拉管技术的施工中，工程的施工人员只需要对工程的施工现场进行必要的勘察。
二、非开挖拉管技术的优点
对于环境的污染程度较低，相对传统开挖技术来说是非开挖拉管技术作的第一个优点，而且在施工中，不像传统开挖技术会产生粉尘和噪音。所以非开挖拉管技术不会影响工程的进度和工程周边的环境。与此同时，该技术对于施工当地的地貌破坏程度也是非常轻微的，在这一点上，非开挖拉管技术的优越性也淋漓尽致的体现出来了，同时对当地的正常交通运行都不会产生影响。非开挖拉管技术在施工中的速度也是非常快的，在现场的工作效率非常高，因为施工的工具不是非常的复杂，主要就是几个电转机，所以工程的施工设备可以够灵活的进出施工现场，节省了很多的人力和时间。另外，施工成本低也是非开挖拉管技术的重要优越性。在施工中，它是采用非开挖的施工方式，所以不需要给现场进行土方挖填和基坑抽水作业。这在很大程度上节约了时间和费用，这项技术的熟练的应用，给我们带来了很大的经济效益。除此之外，非开挖拉管技术还有安全可靠性高的优点，因为通过该项技术的应用， 施工人员只要在地面上进行作业就可以了，和深基坑作业不同，地面上没有什么不良的施工环境。这些客观条件非常有利于提高施工安的全系数，规避了施工中有可能产生的很多危险性程序。不但如此，就连管道的焊接工作也是在地面上完成的，那么施工人员对焊接质量的检测也给予了方便，进而有效地保证了整个工程的施工质量。实用性强，技术先进以及环境效益，还有经济效益良好，以及适用面广是我们总结的非开挖拉管技术所拥有的优越性，我想在以后的发展中，其还会发展处更多的优点来。
三、市政排水施工中对非开挖拉管技术的实践应用
在市政排水施工中，非开挖拉管技术的应用不仅仅是一个小的工作流程和单方面的一个环节，其是一项系统性的工程，其中管道铺设中的应用，管道替换中的应用和管道修理中的应用等，都是其主要的工作内容。下面我们就从这几个方面对市政排水施工中非开挖拉管技术的应用进行分析和探讨。
1 管道铺设中的应用
对于大口径管道进行铺设时，施工人员选用顶管施工法是非开挖拉管技术在管道铺设中的应用要求，因为这种方法可以很好的处理这个工程的细节问题。而相对于小口径的管道，我们需要使用微型隧道施工法和冲击矛法，以及导向钻进法等施工方法，来对相应的铺设工作进行处理。除此之外，在微型隧道的铺管过程中要想非常准确地控制管道的铺管方位，那么在现有的技术中，我们别无选折，只有非开挖拉管技术可以很好的做到这一点。在此基础上，这项技术可以更加有效地控制地面沉降，还可以平衡地层压力，并且最终实现地下管道的非开挖铺设。
2 管道替换中的应用
通过对过去的管道置换方法，从而有效的进行革新和改良，才是非开挖拉管技术在管道置换中应用的主要目的。具体的解释就是，因为之前的管道铺设方法相对而言比较困难，那么这种方法对现今的市政工程进行能进行有效的满足。吃管法和爆管法等方法是非开挖拉管技术在管道置换中应用的主要方法。吃管法就是说，工程施工人员需要通过使用特殊的隧道掘进机，再以之前的工程中存在的旧管为导向，施工中不但要添加新的管道，同时也要将之前的旧管一起切削破碎，这也要把周围的土层纳入其中，在此基础上，形成更大直径或者是相同直径的孔，进而能够更好地完成管线更换，还能将全新的管线进行顶入。与此不同的是爆管法的应用技术，胀管法或者是碎管法是爆管法的另外两种说法。我们可以通过使用相应的爆管工具进入旧管的管道口，在进口坑开始的地方就开始对旧管进行击碎处理，然后在机器动力的作用下将旧管的碎片用扩孔器挤入到旧管周围的土层中去，最终去掉旧的管线换入新的管线，这种方法的有效合理的应用在实践中，不但可以促进管道替换整体水平提高，对工作效率和工程质量都是一个有效的保证。
3 管道修理中的应用
当排水机器自身产生生锈现象和腐蚀现象的时候，而众所周知排水管道的腐蚀会引起排水管道的泄露，说明在市政排水工程中，设备使用的时间已经很长时间了，如果严重的话将会造成非常严重的环境污染。因此需要及时的对其进行修复，如果一但在工作中疏忽大意，没有把这些锈迹斑斑的设备进行全面的检查和维护。当用这些设备进行排水的时候，管内输送额介质就会产生流失等一系列的问题。软衬法和喷涂法以及内衬法是我们修理管道的三个主要方法。下面我们就一一了解一下这些方法在施工中的具体应用。软衬法是第一种方法，也称为固化法，简单些说就是在现有的旧管内壁上，通过衬一层热固性的物质，然后我们可以利用热气和紫外线或热水等加热的方法，让这一层热固性的物质产生固化的现象，在这些旧的管壁上形成薄薄的一层，这样就可以不费吹灰之力的让薄衬管与旧管紧密和黏连和配合在一起了，而对过流断面管道没有一丁点的损耗，但是其流动性能却大大的提高了，可谓是一石二鸟的好方法。喷涂法主要是用于管道的防腐处理上，同时如果管道的管壁有破损的话，也可以通过这种方法让其形成结构性内衬，然后涂抹在旧管的内壁即可。实践操作的时候，需要在绞车的牵引下，再利用高速回转的喷头，让其一边后退一边将环氧树脂，或者水泥浆液在旧管道的内壁上均匀地进行喷涂即可。
四、总 结
非开挖拉管技术在管道修理中应用的重要性是不言而喻的，在以后的市政排水施工中，非开挖拉管技术还是大有可为的，因为有点相比传统的方法非常明显，所以通过今天的探讨和学习，希望对以后的技术发展有所帮助。
参考文献：
[1]罗磊华.刍议市政道路埋管施工中非开挖施工技术的应用[J]. 江西建材，2014，02（ 28）：33 -35.
[2]王守立.非开挖拉管技术在市政排水施工中的应用[J]. 中国给水排水，2009，02（ 17）：133 -135.
关键词：市政排水工程；非开挖拉管技术；技术应用
中图分类号：S276 文献标识码：A 文章编号：
市政排水工程是城市排水和给水功能进一步实现的基础性设施，在工程施工过程中不能损害地面和地下建筑设施的完整性以及正常使用功能，更不可影响地面交通正常运行。城市地下管道层叠密布、错综复杂，周边不能拆除的建筑物随之增多，在一定程度上严重影响了市政给水和排水工程正常施工建筑。采用传统的挖槽和埋管施工方法，为市政给排水工程施工带来了严重影响，影响工程周边绿地园林建筑设施。所以在这样的情况之下，市政给排水工程采用非开挖拉管施工技术在工程施工建设中具有一定的应用价值。
非开挖拉管技术简介
非开挖拉管技术在工程施工中利用不开挖或者是少开挖的方法对管道进行铺设、地下管线、探测以及更换或维修的一项施工技术。当前非开挖拉管技术广泛应用在铁路、河流、高速公路、建筑物、湖泊以及农作物、保护区中进行的地下管线施工技术。
通常情况下非开挖管线施工安装工艺容易掌握、难度小，没有施工技术上的风险，并且属于熟工艺。我国在拉管技术上有明确的规定和严格管理，但是传统的非开挖拉管技术还存在着一定的问题。非开挖拉管技术解决了传统拉管施工技术对居民日常生活和工作带来的问题，以及环境、交通和周围建筑物损害的影响。
非开挖拉管施工技术的特点
和传统明开槽施工技术相比，非开挖拉管施工技术主要的特点是：
、整体造价低。从表面而言，非开挖拉管施工技术和传统明开槽施工技术相比，具有及其先进的技术手段，但是在施工工艺造价方面较为昂贵，但是充分考虑到非开挖拉管施工技术不需要损坏地表构筑物、拆迁，进而可以节省大量的拆迁补偿费和拆迁费。特别是对人口众多、交通量大、地下管线复杂和地表构筑物繁多的地域，影响比较明显。整体考虑非开挖拉管施工技术可以降低大量的成本减少造价。
、工程施工工期短。非开挖拉管施工技术不需要拆迁，可以进行连续性施工工作，受到季节性影响小，同时占用工程施工现场小，可以降低人群干扰、地表交通，进而加快了整个市政给排水工程的施工进度。
、环保。降低振动和噪声污染，采用这种施工个技术不损害周围环境，非开挖拉管施工技术在一定的程度上可以降低建筑垃圾的数量，因此实现了不阻碍交通，方便市民出行的作用。
、市政给排水工程难度降低。非开挖拉管施工技术不需要破坏原有路面、不阻挡交通，可以轻松的将地下管线排列。
非开挖拉管施工技术在市政给排水工程中应用
非开挖拉管施工技术在市政给排水工程中主要是有修复换置管线和铺设新管线两方面的应用。在一般情况下铺设新管线采用的工程施工技术主要包括：夯管法、水平导向钻进法、管顶法、盾构法以及推挤顶进法。修复旧管线工程施工技术采用的方法是缠绕法、滑动内插法、局部修复法、原位固化法、原位换管法以及变形再生法。
、新管线铺设在市政给排水工程中的应用
1、水平导向钻进法。这种方法是一种不需要进行挖掘工作井就可以迅速的在地下铺设新管线的一种钻进方法，是将控向技术和钻探技术相结合的一种现代化非开挖拉管新型施工技术，是非开挖施工技术方法中应用的较为广泛的一种技术。主要的工作原理是通过事先设计好的管线进行铺设，并由钻孔机的钻头钻入到地面中，最后将钻头卸下更换至特殊类型和合适尺寸的回程扩孔机，可以充分的实现钻杆拉回，可以将地下新管线在返程牵回到钻孔入孔处，进一步确保铺设新管线可以减少钻榍摩擦和空间不够而受到破坏，在进行扩孔的同时还应该注入泥浆来确保钻孔捕获发生坍塌的现象。
市政给排水工程施工中主要的设备有：导航仪、夯管设备、管线探测仪、导向钻机、随吊车、电法勘测仪以及辅助动力装置等。
2、夯管法。夯管法主要采用的是大冲击力和低频的气动将夯管铺设在地下。夯管的设备通常是引进国外先进的大口径夯管材料，在市政给排水工程施工中可以铺设之间2m，长度为100m之内的不同类型钢管，和水平导向钻孔法相比，夯管法只需要在钢管的一端有管坑的场地即可，针对直径大的钢管进行铺设，可以提高工程施工的工作效率。
、旧管线修复在市政给排水工程中的应用
旧管线修复在市政给排水工程中占据着一定的地位和意义。当管道发生损害时可以采用管线局部修复的方法，独立进行管线修复。在市政给排水工程中不论采用何种施工技术，从工程施工角度和管理上而言都是管线修复施工。但是因为受到技术水平和设备的影响，我国非开挖拉管施工技术还处于探索阶段，管线修复上通常采用的设备都来源于国外。
1、原位固化法。这种方法是管线施工技术中一种普通方法，在不动土层干扰的情况下失效或更新老化的地下管线，我国不断进步和发展，这种施工技术已经不断成为了我国保护地下管线的首要的施工方案。原位固化法可以修复不同形状、大小的地下管线。使用这样的方法可以使市政给排水管道的寿命延长30~60年。
2、缠绕法。这种方法主要是又来修复市政给排水工程管道。缠绕法主要是利用PVC（聚氯乙烯）或者是高密度的HDPE（聚乙烯）制造而成的带有T型边缘和钢筋的板带，主要安装在井中的制管机将板带围成螺旋状送入到管道中，制管完成后再在螺旋管和混凝土母管之间灌注水泥浆。在中国大城市直径较大的污水管线中，有很大的应用前景。
总结：
从市政给排水的管道设计或施工设计而言，非开挖拉管施工技术广泛应用在市政给排水工程当中。当前我国非开挖拉管施工技术还处于探索时期，在施工技术方法上不够成熟，我们应该应用这种施工技术的同时不断完善和改进施工技术，市政给排工程施工技术已经成为了相关技术人员共同的任务和责任。但是随着现代化城市建设的不断进步和发展，在工程中应用非开挖拉管施工技术可以提高施工工程的整体质量和工作效益。
参考文献：
[1]姚新义.市政给排水工程拉管施工技术[J].中华建设，2012年07期
[2]王贵哲.试析市政给排水工程非开挖拉管施工技术要点[J].民营科技，2012年11期
[3]赵美亮.非开挖技术在城市给排水管道施工中的应用[J].民营科技，2013年02期
【关键词】长大管棚；回拖法；导向钻孔
浅埋地段长大管棚下穿高速铁路施工属国内同类工程中施工工艺复杂、施工难度较大的工程，受地质条件影响，钻孔回拖法本身施工工艺较复杂，再加上覆土薄，要严格控制路基沉降，防止铁路线路几何尺寸变化，危及列车行车安全，这就要求我们从施工工艺细节入手，尽量减少对路基本体破坏。
1、回拖法施工工艺简介
1.1工艺原理
管棚“回拖法”又称“导向扩孔回拖法”，是指在地表测出管棚轴线，通过导向仪控制钻头沿着轴线钻通管棚位置，再逐级回拖扩孔，过程中水钻泵浆护壁，当孔径达到合适孔径后，再把钢管从导通侧回拖至起始端。
1.2工艺流程
工作准备 测量放线泥浆调配Φ120导向钻孔Φ180一级扩孔一级清孔Φ320二级扩孔二级清孔焊管拉管结束
2、回拖法施工工艺要点
2.1泥浆配合比
一般地段施工泥浆由水和膨润土拌合就满足要求，但钻孔、清孔过程中造浆、排浆、护壁效果不好，泥浆粘稠度不足，孔内残存干性土体较多，且孔壁粗糙，在清孔、拉管过程中强行挤压孔壁，造成管棚上方覆土隆起、开裂，进而改变上方线路几何尺寸，行成安全隐患。为了增加泥浆粘稠度，在泥浆中加入纤维素及活碱，纤维素，起到很好的增稠、增粘、稳定等作用。活碱增加孔壁作用，两种外加剂和水、膨润土拌合成粘稠度较大的泥浆，以增加井壁颗粒间的胶结力，粘性较大的泥浆渗入孔壁地层中，可以明显增强砂、砾之间的胶结力，以此使孔壁的稳定性增强，起到护壁作用，减小对孔壁周围土体的破坏。现场 总结其配合比（重量比）为，水：膨润土：活碱：钎维素=2500：125：1：0.5，泥浆比重1.05。
2.2 钻头直径及钻头形状
为了减小拉管时未排净泥浆对孔壁的挤压力，就要尽量排净孔内残碴，保证拉管时孔内通畅，对钻头直径及形状做了如下调整：将Φ180mm和Φ320mm二级钻孔，调整为Φ200mm、Φ300mm和Φ360mm三级扩孔。
钻头调整后主要优点有：
（1）分级扩孔减小了单次泥浆排出量，利于清孔；
（2）钻头直径逐级增加减小了钻机扭矩，进而减小了钻头对孔壁周围土体的破坏；
（3）每次清孔总是不能绝对清理干净，增大孔径为残存泥浆留下膨胀空间，减小对孔壁挤压。
为增加最后一次清孔效果，将Φ360mm钻头由原橄榄式中空钻头调整为橄式封闭钻头，两端封闭钻头有利于泥浆排出，降低泥浆残存量，如图1、图2所示。
图1橄榄式中空钻头 图2橄榄式封闭钻头
2.3 扩孔、清孔工艺流程
施工过程中，扩孔、清孔效果可以从孔口泥浆排出量判断，孔口排出的泥浆排出量大、流动性较好说明清孔效果好，反之则清孔不彻底，为此我们对扩孔、清孔工艺做调整，调整后的流程图如图3所示。
2.4 钢管焊接质量及平直度控制
由于场地限制，110m长管棚由多节无缝钢管焊接而成，而本项目由于地形条件限制，部分钢管仅能使用3m钢管，相邻钢管如不能保证平直度，则多节钢管组合轴线必形成一波浪线，如误差多重叠加，甚至形成弓背形，拉管时钢管弓起位置与孔壁接触或顶起，则大大增加拉管阻力，甚至顶起覆土层。为此平直度是焊管重要把控项目，具体处理措施如下：
（1）管棚焊接采用二氧化碳气体保护焊，因二氧化碳气体保护焊效能高、抗锈能力强、焊接变形小、不用清理焊碴等优点，施工中既能保证焊接质量又能保证效率。管棚焊接质量不过关，容易出现管棚拉断现象，在长大管棚施工中如出现管棚拉断现象，钢管在孔内进出都非常困难。
（2）在焊管前，对相应钢管的管口断面进行平整度的测量，管口平整度不合要求的钢管，要对管口进行修边处理，防止焊接后钢管平直度不合要求。
（3）加强焊接过程中钢管平直度检查，钢管对位及点焊固定时用水平尺检查平直度。
2.5 拉管时拉力及拉速控制
在拉管过程中，拉力变动常常是一瞬间的或者是在某一很短时段内，当拉管速度在0.2m/s-0.125m/s时，钻机拉力一般为11Mpa～16Mpa，当拉管速度大于0.2m/s时，拉力会产生突变，由于拉管速度的增大，孔内应力得不到足够的释放时间，很容易对地层造成破坏。同时拉管受到较大的土体阻力时，拉力也会突然增大，这两点如同时发生很难区分，所以高速拉管很容易造成路基覆土隆起变形。所以施工中应以控制拉力为主拉速为辅的原则，具体如下：
（1）拉管速度v控制在0.2m/s以内，且拉管要保证匀速拉管；
（2）选用专业的管棚机械操作员；
（3）派遣专职施工员在现场监控管棚施工拉力及速度；
（4）如发现钻机拉力异常，立即停止施工，组织技术人员分析原因。
3结语
《铁路局客运专线施工维修管理办法》中规定所有影响铁路，客运专线行车设备稳定、设备使用和行车安全的施工、维修、检查、检测等作业，必须在天窗时间内进行，严禁利用列车间隔进行作业。而目前国内薄覆土情况下长大管棚下穿高速铁路施工在国内尚居首例。通过技术改进，加强施工过程监控，实现了管棚施工法在穿越高铁路基工程中的应用，并且不影响线路几何尺寸，保证列车运行安全。
参考文献
[1]《上海铁路局 300～350km/h 客运专线施工维修管理办 法（暂行）》
[2]二氧化碳气体保护焊用户手册
关键词：下穿铁路；长管幕；施工；技术
中图分类号：U455
文献标识码：B
文章编号：1008-0422(2008)07-0205-02
1 工程概况
厦门市高崎互通连接线同既有鹰厦铁路杏林大桥成小角度斜交，互通连接线采用下穿隧道方式通过，隧道分左右两线，其中左线78m，右线110m。隧道通过地段地表为第四系全新统人工填筑土，结构松散、厚度4m左右，其下为第四系全新统长乐组海相沉积层，第四系更新统龙海组冲、洪积层以及燕山期花岗岩。隧道场区内地表水主要为海水，临近厦门西海域有大片养殖池，其水位受潮汐影响：地下水不发育，主要受大气降水补给，地下水位受季节性控制明显。
隧道拱顶距地表的最小深度仅为2.5m，因此隧道施工不可避免的会对周边地层以及上部立交桥产生一定的影响。为了隧道施工安全并确保隧道开挖过程中上部的铁路安全，隧道施工过程中进行了超前支护，超前支护采用管幕支护，其长度达110m。
2 管幕施工工艺流程及技术要求
2．1 管幕施工方法及工艺流程
管幕法施工即在隧道的开挖线外侧，按400mm间距，沿隧道轴线方向将φ299×12mm的钢钢管水平铺设在土体里，钢管之间采用锁扣连接，并在φ299钢管连接处打入φ60钢花管，通过φ60钢花管对土体进行注浆加固并使φ299钢管成为一个整体。
根据本工程的具体地质情况及工程特点，采用“前拉后夯”施工方法进行夯管施工，即首先利用水平导向钻机打设φ127的水平孔。根据水平孔的精度，分析是否进行扩孔作业，然后采用前拉后夯的方法：在前部用拉管钻机通过钻杆及连接头拉住φ299钢管，将φ299钢管拉入设计位置。在拉入过程中，如果出现回填卡钻现象时，局部用夯锤夯击通过。具体施工方法是：采用φ127钻杆在上部中间位置打设一个导向孔，要求此类导向孔的导向精度控制在20cm以内。导向孔完成后，根据具体地层情况判断是否进行扩孔作业，并提高钻孔精度。扩孔作业要采用挤扩的方法，不能采用通常水循环大扩孔方法，防止引起地层扰动，导致地面沉降。扩孔完成后采用前拉后夯法，将φ299钢管拉入，C型钢取消，在拉入时，可能会遇到回填及不均匀的硬地层引起卡钻现象，局部用夯锤夯法，在钢管后部施以夯力使钢管顺利通过，直至将钢管拉出对面掌子面。然后进行第二根施工，以上钢管铺设完成后，在两根钢管之间进行注浆加固，直至全部钢管铺设完成。φ299钢管全部布设完成后，采用φ20mm钢筋上下两排焊接将两端的管头连接起来，使端头部位形成一个整体。
管幕法施工工艺流程可总结如下：
施工准备测量放线设备安装有线导向钻进扩孔拉管单孔下管完成管内注浆管外注浆下一根钢管施工(下一循环)……全部完成后对钢管端头进行连接形成一整体。
2．2 管幕施工技术要求
2．2．1 打设时必须控制地表沉降，终孔跟踪注浆，注浆必须保证管内外间隙注满填充实，在打设时必须按照设计要求进行施作；
2．2．2 施工中先施作导向孔，再进行扩孔拉管，最后进行管内、管外注浆：
2．2．3 管外注浆不能对导向及扩孔产生影响，因此要错开时间和空间位置。
2．3 管幕施工技术难点
2．3．1 管幕施工中要求导向孔偏差不能大干25cm，拉管偏差不能大干15cm，本工程导向距离长，且地层条件复杂，极不均，导向孔打设及其精度控制难度大；
2．3．2 管幕离地表距离仅为3m，处于特殊地段，管幕打设过程中对地面沉降的控制难度大。
3 管幕施了管位精度控制技术
3．1 定向钻进施工工作原理
定向钻进方法是非开挖管线施工的一种方法。该方法要求在钻进过程中能准确测定钻头在地下的位置和方向。根据钻头在钻进过程中的位置和方向同设计轨迹的差异，利用能调节方向的钻头(一般为楔型钻头)改变钻头的钻进方向，从而完成铺设工作。钻头钻进示意如图1所示。
钻头内装有特制的传感器，传感器由信号线连接显示屏。显示屏显示钻头的倾角和面向角(导向板的方向：导向板朝上即为12点，如同钟面)。打设角度如偏下，可以把钻头调到12点，即导向板朝上，直接顶进，此时由于导向板底板斜面面积大，受到一个向上的力，钻头轨迹就会朝上运动。同理在6点纠偏可以使钻头轨迹朝下，9点、3点分别是为左、右纠偏方向。如果角度合适，钻机会匀速旋转钻进，此时钻杆轨迹一般是平直的，所以导向钻头是上下纠偏的关键。
导向钻进中，导向管是随钻打入的，导向管就是护壁管，起到套管护壁作用。
3．2 钻具要求
钻孔采用水平钻机完成。水平钻机设有轨道，能平移、升降钻机平台。全液压水平钻机回拖力50t，扭矩23000Nm，打设最大导向孔φ325mm,一次性最大扩孔直径在此类地层中可达400mm，打设时采用泥浆护壁，一次性成孔，然后前面用拉管机通过钻杆拉动扩孔头扩孔，并由万向节同φ299钢管连接保证方向，并拉动钢管，将钢管拉入，如遇障碍物不能拉动时，后面用夯管锤锤击，直至设计深度。
钻杆为φ159mm×5钢管，两端为φ159mm×12mm接手，加工成每根6m，钻头为楔型钻头，斜板加安硬质圆柱合金，可破除一般回填砖石。φ299管幕钢管采用厚度为10mm无缝钢管，钢管之间加内接管箍，管箍长400mm，采用直接对焊连接。
3．3 水平定向钻进控制技术
水平定向钻进能长距离打设，而且能保证质量，因为打设采用楔掌斜板钻头，钻头后面200mm处装有有线或无线导向探棒，操作台上有显示屏，如有偏斜随时可以调整角度，终孔偏差可以控制在25cm以内，能够达到设计要求。
3．3．1 利用φ159的钢管作钻杆，使用回旋钻进，并利用有线和无线两种导向方法，严格控制导向精度。利用高精度有线导向仪及管内光学测量系统能控制精度为3％，利用无线导向仪器在地表进行测量定位，能控制偏差在20cm以内。导向孔偏差如大于20cm，可以采用扩孔方法将孔径扩大到φ250-φ300再利用前拉后夯法下管。拉入时φ299钢管的管头是敞口的，并且钻
杆同φ299连接处不在φ299钢管的中心位置以部分调节导向孔打设后形成的偏差；
3．3．2 严格控制钻进速度，采用低速钻进。必要时用拉管机将钻管拉回注浆，待固结后重打，要24h观察地面情况，发现问题立即处理：
3．3．3 水平定向钻进时，每打设一根钻杆可以检测1～2次是否偏斜，如有偏斜立即校正；
3．3．4 如果出现回填物使钻杆不按预设路径钻进，可反复旋转进退，将回填物破除。如仍不能清除，可撤回钻杆，用气动潜孔锤清除，然后继续钻进。
4 管幕施了地表及大桥沉降控制技术
4．1 出土量控制技术
为避免引起地面沉降，要保证实际出土不能大于理论出土值，要尽量减少对地层的扰动。因此扩孔直径不能大于299mm，控制出土量；导向孔打设位置要距已铺管幕或已有导向孔1m以上，不能在已拢动的位置继续钻孔；要控制水量，尽量减少夯击时间，减少对地层的扰动。
4．2 注浆施工控制技术
为了避免相临管幕施作后引起地层松动，确保地面无沉降，在管幕施工过程中须适时在管幕外侧进行回填注浆，以补偿地层的松散变形，更加有效地控制地层的扰动变形。跟进回填注浆采用φ60mm钢花管注浆。
4．2．1 注浆采用水泥浆，水灰比为1:0.8，注浆量根据钢管内和钢管外的间隙计算多少立方，然后看地层渗漏情况确定每一根钢管的注浆量。注浆要求管内管外分别加注，泵压控制在0.5-0.8mpa以内，停15-30分钟进行二次补浆，确保管内外填充质量、泵压低会影响地面下沉，泵压高会影响地面拱起。注浆必须控制好注浆量、注浆压力等每一个环节，保证达到设计要求为标准；
4．2．2 管内注浆：管内注浆采用水泥砂浆(C25)，水灰配比为1:0.8，注浆由一端进行，注浆口设在一端，出浆口位于另一端，设在钢管顶部，当出浆口流出浆液后，关上阀门，然后加压至0.8Mp。待浆液固结后，进行二次注浆，即将一端钢管端头部位割开，使管内水流出或抽出，然后进行填充注浆，填充注浆时，可加入适量的膨胀剂，注浆效果通过割开管头部位进行检验；
4．2．3 管外注浆：管外注浆通过专门的φ60钢管进行，φ60钢管位于φ299钢管之间，φ60钢管须钻φ15注浆孔，注浆孔按海米4个孔布设。首根及尾根注浆管不设注浆孔。注浆前要先将注浆管内泥土清出，保证两端通畅，注浆压力不宜超过0.8Mp；
4．2．4 注浆前要确定注浆水泥及膨润土的比例，要做水泥不同比例膨润土试块，最终确定管内及管外注浆配比
4．3 施工同步监测技术
4．3．1 管内测量点的布置
为了第一时间发现在管幕布设及后续开挖过程中沉降数据，在左右两边各设一个空管作为测量观测管，在每个测量观测管南北两端管内设测量观测点，观测点距管端口15m。
4．3．2 地表沉降的监测
对于本项工程的施工，其主要的监测内容为地面的沉降或隆起的监测，管幕施工引起的地面沉降要控制在5mim以内。本项工程的监控内容为：
(1)在施工之前对路面进行原始数据的采集，并按照设计要求进行沉降点的布设。
(2)施工过程中按照设计要求的监测频率进行地面沉降观测。但根据各个不同的工序和异常情况的出现，实时进行监测。其监测的频率为：
1)地面观察，随时进行，包含地面的隆起、裂缝、塌陷等异常情况：
2)沉降观测：根据不同的工序选取监测频率，导向孔及拉管施工工序按12h进行一次监测；注浆工序，则24h跟踪监测。
3)在注浆过程中随时监测随时指导注浆施工，出现异常立即停止注浆。
5 管幕施工控制效果分析
厦门市高崎互通连接线下穿鹰厦铁路隧道长管幕施工工程进展顺利，在施工过程中各钢管安装方向控制较好，最大偏差在15cm以内。由于施工过程中注浆等施工措施及时到位，地表沉降较小，最大沉降在5mm以内。这说明本工程各种施工技术措施对管幕施工的控制效果较好，可以在其它类似工程中推广应用。
道施工中的应用，以供探讨和分享。
关键词：非开挖技术排水管道施工应用
中图分类号：S276 文献标识码：A 文章编号：
一、非开挖技术概述
非开挖技术是指通过导向、定向钻进等手段，在地表极小部分开挖的情况下（一般指入口和出口小面积开挖），敷设、更换和修复各种地下管线的施工新技术，对地表干扰小，因此具有较高的社会经济效果。主要包括水平定向钻进、顶管、微型隧道、爆管、冲击等技术方法。该技术源于20世纪70年代，并于90年代传入我国，目前被广泛应用于给水、排水、电力、通信、燃气等领域的新管道建设和旧管道修复，也可以应用于文物、古建筑的保护等方面。
二、非开挖技术的优势
在当今城市建设管网地下化发展的大潮中，非开挖管线工程技术恰是解决这一矛盾的重要技术，对于现代化城市的建设、管理起着极为重要的作用。非开挖技术具有以下特点：引入了管线轨迹的测量和控制；大大提高了铺管能力（长度两千米，直径三米）；快速高效；增强了在复杂地层条件下施工的能力；非开挖使管道的原位修复成为可能。针对老、旧管道设施的改造，能同时满足结构更新和扩容的需求；最大限度地避免了拆迁麻烦和对环境的破坏，减少了工程的额外投资；采用液压设备，符合环保要求，减少了扰民因素，社会效益明显提高；施工速度快、工期短，有效降低了工程成本；工程安全可靠，提高了服务性能，有益于设施的后期养护。
三、非开挖技术的分类
按施工原理不同,非开挖埋管技术可分为定向钻施工法,顶管施工法和盾构施工法三种。
（一）定向钻施工法
定向钻施工法是采用回转切削,水射流式挤压方式成孔,在地面接收钻头附近发出的电磁信号来实现钻孔轨迹控制,即人工用手持仪器来随钻导向的钻进方法。该方法成孔后采用拉管方式来铺设管线，主要用来铺设小直径管线,即铺设直径小于500mm的各类管线(钢管、混凝土管、塑料管)。与另外两种埋管技术相比,具有自由调节方向,遇障碍报警,绕向避开障碍的特别功能。
（二）顶管施工法
顶管施工法是用顶管机体前方刀盘边切削土体,边由后部顶进装置将顶管机连同顶进管一起沿着设计路线向前推进的埋管方法。被切削的残土,由水力或土砂压送装置送至地面运走,前者称为泥水式顶管,后者称为土压式顶管。该方法适于中小口径管线铺设,即钢筋混凝土管径从φ200至3000mm,钢管小于φ3500mm的管道铺设。顶进路线宜平缓,曲线半径不宜过小。
（三）盾构施工法
盾构施工法顶进机理与顶管施工法相同。盾构法和顶管施工法的区别在于,前者采用管片结构组合,后者用管材,将整个管段向前推进。盾构法多用于地铁和隧道工程,管径宜大于4米。
四、非开挖技术排水管道铺设技术
（一）顶管法
顶管施工法是最早用在排水工程施工中的一种非开挖施工方法,起源于美国。最初,顶管施工法主要用于跨越孔施工时顶进钢套管,随着技术的改进,顶管法也可用于无套管情况下顶进永久性的公用管道,主要是重力管道。顶管施工的基本流程如下:顶管施工先在管道设计路线上施工一定数量的小基坑作为顶管工作井,作为一段顶管的起点与终点,工作井的一面或两面侧壁设有圆孔作为预制管节的出口和进口。顶管出口孔壁对面侧墙为承压壁,其上安装液压千斤顶和承压垫板。顶管施工就是借助于管顶油缸以及中继间的顶进力,把工具管或顶管掘进机从工作坑内穿过土层一直顶进到接收坑内吊起。与此同时,把紧随在工具管或掘进机后的管道埋设在两个工作坑之间。一个完整的顶管施工主要包括以下几个部分:工作坑和接受坑、顶管掘进机、主装置中继间、顶铁、基坑导轨、后座墙、顶进用管、输土装置、地面起吊设备、测量和校正系统、注浆系统、供电和照明系统、通风和换气系统、辅助施工等。
（二）导向钻进铺管技术
采用方向可控和以水射流破土为主的钻进技术,使用地表放置的钻机,按设计轨迹钻一个导孔,然后在扩孔和回拉的同时铺入管线。根据钻机能力、铺管直径和地层条件,也可先进行一次或两次扩孔后再拉管。采用带斜面的钻头,通过对其回转状态的控制,进行钻孔方向的调控。钻头的定位和导航通过采用手持式仪器测量钻头附近探头发出的电磁信号来实现。导向钻进主要用于小口径管线的施工,适用管径50-350mm。施工长度20-400m。适用管材:钢管、塑料管。本方法不适用于砂层和砾石且深度受到限制。
（三）非开挖修理技术
管道的非开挖修复一般分为点状修复和线状修复。点状修复即对管线中已损坏的某一部分进行修复施工的技术,又称部分修复技术;线状修复技术即对检查井之间的整段管进行修复的技术。现分别对这两种修理技术进行介绍
1、非开挖点状修理技术
有许多损坏管道的使用年限还不到10年,管体结构完好,只是接口出现渗漏。对这类管道采用点状修理显然是合理的。早期点状修理的方法比较简单,主要靠人员进入管内进行修理,因此该技术只能用于直径800mm以上的管道。
2、非开挖整体修理技术
整体修理就是对两个检查井之间的管段整段加固修理,可分为两大类:一类是涂层法,另一类是内衬管法。涂层法是将水泥砂浆、环氧树脂作为喷涂材料,通过在卷扬机拉力作用下的旋转喷头或者人工方法将材料依次在旧管道内喷涂,形成总厚度3.5mm的加固层,经过自然养护,形成主管道一衬里复合管,达到对旧管道的整体修复。该技术对管道结构强度没有增强作用,但能够提高管道的耐压、耐腐蚀及耐磨损性能,延长管道寿命。翻转法即把灌浸有热硬化性树脂的软管材料运到工地现场,利用水和空气的压力把材料翻转送至管道并使其紧贴于管道内壁,通过热水、蒸气、喷淋或紫外线加热的方法使树脂材料固化,在旧管内形成一根高强度的内衬树脂新管的方法。
（四）旧管道改造铺设技术
传统的改造方法是开挖敷设一条新的管道,但由于这些超龄管大都敷设在人口稠密、商业繁荣的市区,雨、污水管道的周边充塞着煤气、热力、电力、通讯电缆等其他市政管道和设施,因此改造工程的实施存在着相当的难度。原位换管法是一种以欲更换的旧管道为导向,将其切碎或压碎,同步将新管道拉入或推入的换管技术。
（五）非开挖拉管施工技术
非开挖拉管技术的准备包括两部分：一是地质勘测，对施工现场的地下结构详细勘测，根据收集到的数据设计管道的路径、直径、扩孔次数、回扩器型号等；二是机械设备，将水平钻井机运输至现场，并安装在合理的位置固定支撑。拉管施工技术主要有：导向孔轨迹的设计；回拉力的计算及定向钻机的选择；管材的选用；泥浆的配制；导向孔的施工。
总结：随着城市建设的不断完善，非开挖铺管、修管和换管技术以其不影响后交通，铺管速度快、效率高，无环境破坏，不影响人们的正常工作、生活等一系列的优点，会得到更广泛的应用。
参考文献：
【关键词】倒挂井;工艺原理;施工特点;技术要求
【 abstract 】 in the drainage engineering in pipe jacking construction work well, receive well general use of the open caisson or steel sheet pile or reinforced concrete continuous wall or SMW method, etc. These practices often cost is high, during the long. But the "hangs upside down well construction, not only greatly reduce the construction cost, and can speed up the construction progress, in the reasonable range of the internal energy ensure construction safety.
【 keywords 】 hangs upside down the well; Process principle; Construction characteristics; Technical requirements
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
【引言】在市政排水管网工程中，工作井、接收井是污水处理系统中不可缺少的组成部分，,通常排水管网大都位于居住区、道路交叉口和繁华地段等较密集地区，在这些井的周围通常有一些电缆、管道等地下线路，如采用正常的开挖施工方法施工较困难，施工中对环境和交通影响较大。而采用“倒挂井”作为工作井、接收井的施工工艺，将避免和减少对环境等影响，提高工程进度。现结合我们在吴中区城南污水管网工程的成功应用，加以总结整理，以供推广应用。
一、 工程概况
东太湖路管网工程，主干管长度约10km，检查井一百多座，主干管主要为顶管施工，管直径为d1500和d1800的钢承口式钢筋砼管（Ⅲ级管），顶管施工平均深度约为7.5米。其工作井、接收井深度均在8米以上，除极个别井因处在河边不适合采用“倒挂井”外，其余全部采用“倒挂井”施工方法。
二、 工艺原理
“倒挂井”原理同逆作拱墙相似，也是用拱墙作为围护墙，拱墙形式有圆形闭合拱墙和和椭圆形闭合拱墙两种。施工时，拱墙水平方向分段施工，垂直方向分道施工，待上道拱墙合拢后再进行下道拱墙施工。
不同的是，逆作拱墙的断面多成Z字形，拱璧上下端宜加肋梁，材质为混凝土或钢筋混凝土。而”倒挂井”的拱墙断面成1字形，材质主要为烧结粘土砖，墙体内适当加钢筋混凝土圈梁。
三、 “倒挂井”拱墙的受力计算
“倒挂井”拱墙的外部受力计算完全与逆作混凝土拱墙相同。所不同的是其逆作混凝土拱墙是根据受力情况计算出拱墙所需的厚度，而“倒挂井”的砖砌拱墙是根据事先确定的墙厚（一砖墙的厚度）来计算墙体的高度。应根据墙的高厚比来确定墙的高度，其值可按《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）确定。
四、 “倒挂井”对材料的一般要求
1）墙体材料宜选用MU15以上的烧结普通砖或烧结多孔砖。
2）砌筑砂浆宜选用M7.5以上等级的水泥砂浆。
3）墙体中圈梁的混凝土强度等级不宜小于C25，钢筋要符合钢筋的力学性能。
五、 “倒挂井”的施工方法
1）首先计算“倒挂井”的平面尺寸（成圆形或椭圆形布置），根据顶管机械设备，计算确定工作井（或接收井）的内壁净尺寸L1，“倒挂井”的外圈直径L=L1+2h（h为墙体厚度）。其中顶管工作井中L1还包含其顶管圆形钢筋混凝土结构的墙厚尺寸。见示图1：
2）以井位置中心点放出“倒挂井”的平面范围。每作业段的开挖深度和长度视土层的稳定性而定，一般土层垂直方向开挖1~1.5米（深度），水平方向开挖1~3米（长度）作为一个施工作业段。开挖一段后立即开始砌筑，每段砌筑从下往上砌筑，砌筑完一段及进行下一段的施工，依此循环直至水平方向一道拱墙完全闭合。
3）上一道拱墙全部施工完毕后，即可进行下一道拱墙的施工，施工顺序可按上一道拱墙的施工先后顺行进行，施工方法与上一道完全相同。
4）当墙体内加圈梁时，圈梁配筋按圈梁的构造要求配筋即可，圈梁的主要作用是加强拱墙的整体性。圈梁施工也是按段进行，开挖一段即绑扎钢筋、支模、浇筑混凝土一段，直至一道圈梁完全闭合。
5）一般在拱墙的最底部增加一道圈梁，防止因沉降不均造成墙体开裂，影响墙体的整体稳定性。具体见“倒挂井”剖面图2：
6）当“倒挂井”拱墙砌筑完毕后，利用拱墙内壁作为外模，沿内壁一圈浇筑圆形钢筋混凝土，此圆形结构主要为顶管时的受力部分，顶背处局部要加强。圆形结构的厚度根据顶管时顶力计算确定，那是属于顶管范围，这里不做阐述。
7）当拱墙全部砌筑完成后，即进行封底，封底完成后即可作为接收井使用。但如果接收井也作为工作井用时，其做法与工作井相同。
六、 “倒挂井”施工主要注意事项
1）挖土时严格在放线的范围挖土，特别在上一道拱墙施工完毕，进行下一道拱墙施工挖土时，挖土范围不能超出所确定的范围。如有局部挖土超出范围时，在砌筑拱墙的时候内侧用水泥砂浆填满塞紧。挖土宜用人工挖土，当用机械挖土时，严禁扰动砖砌拱墙外侧土方。
2）在每道拱墙工作面开挖时，开挖一段应迅速砌筑一段，严禁开挖后暴露时间过长而使基壁土方失稳。
3）拱墙按丁砖砌筑，一端朝向圆心，一端垂直于圆弧面，砖缝要均匀，水泥砂浆饱满，上下竖缝要尽量错开。
4）在底部拱墙上的圈梁位置要尽量避开管道进洞、出洞部位，最好处在出洞、进洞口的上下边缘，可防止在破洞时损坏”倒挂井”的整体性。
5）当地下水位较高时，必须对基坑周边进行降水处理，待降水达到一定程度后方可开始拱墙砌筑施工。降水时间直到检查井施工完毕后拆除。
6）为防止雨水倒灌流入”倒挂井”内，拱墙顶面高度超出自然地面10~20cm，并用水泥砂浆抹平表面。
7）在”倒挂井”没有完全达到强度之前，严禁在其周边堆土。即使在顶管过程中，土方的堆放也要尽量远离”倒挂井”，防止集中荷载过大造成”倒挂井”局部破坏而整体失稳。
七、 “倒挂井”的适用性
1）“倒挂井”适用于在粘土、粉质粘土、粉土、砂土中作为工作井或接收井或基坑支护用，不适合在人工填土、淤泥质土、腐殖土中应用。
2）紧靠建筑物或构筑物旁边的基坑不能按”倒挂井”单独使用，须与其它特殊措施相结合。
3）”倒挂井”的施工深度最大不能大于10米，以5~10米最为经济、安全。
八、 “倒挂井”的优越性能
在市政排水工程中，大直径主干管一般采用顶管和开槽管施工，小口径的支管采用拖拉管施工，管道检查井处往往是多种管道的交合点。在检查井部位设置的顶管工作井或接收井，在顶管施工完毕后，还可作为拖拉管（直壁拖拉管）的工作井，同时在检查井结构施工时还起基坑支护的功能。“倒挂井”的一井多用，相比其它如钢板桩、沉井等具有施工简单，造价低廉的优越性能。
九、 结语
采用“倒挂井”施工技术，在东太湖路管网工程中的成功应用，使每个工作井工期节约15天，且很完美地解决了顶管工作井、接收井以及检查井的基坑支护问题，还将“倒挂井”引用到同类似的如泵站的闸门井、检查井等基坑的支护上，减少大量的土石方开挖量，缩短建设周期，取得了很好的经济效益。在类似市政管网工程中值得大力推广使用。
参考文献：
Abstract： In the gas pipeline laying process of Beijing which is a mature metropolis， due to various unforeseen factors， such as the complexity of other underground pipelines， the open construction can not be specified during construction. Therefore， in the laying process of city gas pipeline， trenchless technology is widely used to the actual construction of project. Based on the status of gas pipeline in Beijing， this paper summed up the pros and cons of pipe jacking， pipe ramming and directional drilling trombone， and analyzed the selection cases in actual project， in order to select the most suitable trenchless technology construction program.
关键词： 非开挖技术；顶管；夯管；定向钻拉管
Key words： trenchless technology；top tube；pipe ramming；directional drilling trombone
中图分类号：TU996.7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）08-0130-03
1 非开挖技术简介
非开挖施工，在实际施工中一般泛指，由于受到地形、地质及其他因素制约，无法进行明开槽施工的条件下，进行的在基本不破坏原有地表特征，而在地表相应深度以下进行的施工。非开挖施工技术是指利用各种岩土钻掘的设备和技术手段，在地表不开挖沟槽的条件下，铺设、更换各种地下管线的施工技术，国外叫做Trenchless technology 或 No-Dig。
1.1 非开挖技术的分类 非开挖技术包括管线的铺设、修复、更换和探查四个领域（图1）。
1.2 非开挖技术的优点 与传统的挖槽铺管的施工方法相比，非开挖施工具有以下主要优点：
①非开挖施工不阻断交通，不破坏道路和植被，无污染，无噪音，因而可以避免造成扰民问题、交通干扰问题，以及对环境建筑基础的破坏影响。②在开挖施工难以进行或根本不允许进行的情况下，采用非开挖技术可使管线施工成为可能，并且可将管线设计在施工工程量最经济合理的地点穿过。③减少了开挖施工的地下作业工程量，减小了在高地下水环境下作业的施工难度，增大了安全保证系数；加快了施工进度，缩短了施工工期；作业面小，可控制铺管方向，施工精度高，综合施工成本低。④成本低，应用广泛，有较好的经济效益和社会效益，特别是当埋深和管径越大时，其效益更加明显。
1.3 非开挖技术的常见施工技术介绍
1.3.1 顶管施工技术介绍 顶管施工方法是目前在市政施工过程中最常见、应用范围最广的一种非开挖施工技术。与其他非开挖技术相比较，顶管施工技术提出及投入使用时间较长，技术相对成熟，适用范围较广，操作稳定性较强，技术较易掌握，因此在城市燃气管网敷设施工过程中，需进行非开挖施工时，多选用顶管施工技术。
顶管施工其实质是顶“套管”施工，在完成套管的顶进施工后，正式燃气管道在套管中敷设。套管材质多为钢筋混凝土管，也可为钢管。燃气管道在套管中敷设时需采用方法固定，施工完成后，套管内可填充中粗沙，避免形成爆炸空间，套管两端用砖砌体封闭，避免进水加大燃气管道的腐蚀。重要地段（例如过河、过铁路）需在套管两端安装检漏管，检查监测套管内是否存在燃气。
1.3.2 夯管施工技术介绍 夯管施工技术在近十年来被大量应用于燃气管线工程施工，夯管施工顶进的仍为套管，其材质为钢管。多数用于穿越城市主干道，大型路口的非开挖施工。夯管施工技术与顶管施工技术原理基本相同，其最大区别点在于顶进机械的设置安装。顶管施工采用千斤顶作为顶进设备，千斤顶必须在顶管工作坑内依靠后背作为顶进时的支撑，后背承受顶进过程中的全部阻力；而夯管施工采用液压夯管锤或气动夯管锤作为顶进设备，不用依靠后背进行顶进。因为夯管施工的这一特点，其施工效率要高于顶管施工技术，同时由于顶进机械的革新，选用的材料，夯管施工的成本比顶管施工有所降低。因此，更高的施工效率，更低的工程成本，成为夯管施工技术明显优于顶管施工技术的两大优势。
1.3.3 定向钻施工技术介绍 定向钻施工技术在施工效率、施工成本上具有顶管和夯管施工技术所无法比拟的优势，而这种优势的形成，是源于定向钻施工技术的自身特点。①定向钻施工技术直接针对燃气管线本身，而并非像顶管、夯管施工技术一样是针对套管的施工方法。这一本质区别使定向钻施工避免了增加大量主材费、人工费，大幅度的降低了施工成本，同时由于不必进行套管施工，整体施工时间大幅度降低是必然的结果。②定向钻施工技术管道在钻进敷设过程中呈弹性曲线敷设，而非顶管、夯管施工技术的水平顶进敷设。③定向钻施工技术要求管材防腐采用三层PE防腐技术，同时由于主管道不必从套管中穿越障碍，燃气管网的电保护方案不必考虑局部增加带状牺牲阳极，即节省了投资，又缩短了施工周期。
2 顶管技术的施工方法
2.1 顶管施工技术的分类 顶管施工技术按照具体顶管施工方法可大致分为三大类：①人工掘进顶管施工法：最基本的顶管施工方法，在顶进过程中，由人工在套管前方掘土、出土。施工进度较慢，但施工成本较低，较适用于短距离顶管施工工程，而在长距离顶管施工中，由于人工费用的增加，会造成工程成本的的整体上浮。②机械掘进顶管施工法：在被顶进的管道前端安装机械钻进掘土设备，配置皮带运土机械代替人工挖运土的顶管方法。施工效率较高，但由于设备投资较大成本偏高，不适用于短距离顶管施工工程，同时受地质条件限制，无法应用于含水土层和岩石地层。③水力掘进顶管施工法：利用水力掘进工具管进行掘土，施工效率较高，但设备投资较大，对水源及泄泥场所有很高要求。如在短距离顶管工程中应用，会造成施工成本大幅度增加。通过综合考虑这三种顶管施工方法各自的优劣、成本，以及燃气管网敷设施工中使用非开挖施工技术的目的、施工成本，人工掘进顶管施工法成为燃气管线首选的，也是最常用的顶管施工方法（后文顶管施工法均指人工掘进顶管施工法）。
2.2 顶管施工的几个条件 在燃气管线顶管施工过程中，必需满足以下几方面条件，才能确定顺利完成顶管施工。①施工现场的详细地勘资料，水文资料，是制定顶管施工方案的基础资料。缺失相关资料，则方案的制定将无从谈起。同时，掌握第一手地勘情况，也是采用其他非开挖施工技术制定施工方案的先决条件。②掌握详实的施工现场地下管线资料，是制定顶管施工方案及其他非开挖施工方案的基本要求。③施工现场有足够的位置布置顶管工作坑和接受坑，是可以进行顶管施工的必要条件。顶管工作坑的长宽尺寸必需满足如下要求：
宽度：B=DW+2b+2c（1）
长度：L=l1+l2+l3+l4+l5（2）
式中DW——套管外径（m）；
b——套管两侧操作宽度，一般为0.8～1.6m；
c——撑板厚度，一般为0.2m；
l1——管子顶进后，尾端留在导轨上的最小长度，钢筋混凝土管一般为0.3～0.5m，钢管一般为0.6～0.8m ；
l2——每根管长度（m）；
l3——出土工作面长度，一般为1.0～1.8m；
l4——千斤顶组装总长度；
l5——千斤顶后座及后座墙的总厚度 （m）。
④各项施工数据的准确计算，尤其是千斤顶顶力计算，是顶管方案切实可行的保障。千斤顶顶力一般按下列公式计算：P=K[Lf（2PV+2PH+P0）+RA （3）
PV=gρhDW （4）
PH=gρ（h+DW/2）*tg2（45°-？准/2） （5）
式中P——最大顶力（N）；
K——安全系数，一般可取1.2；
L——管子顶进的总长度（m）；
f——管壁与土壤的摩擦系数，土壤含水量越小，取值越大；
PV——顶进管子上方的垂直土压力（N/m）；
PH——管子侧面的水平土压力（N/m）；
ρ——土壤密度 （kg/m3）；
h——管顶以上的土柱高度（m）；
DW——管子外径（m）；
？准——土壤的内摩擦角（°）；
P0——管子的重力（N/m）；
R——管前刃脚的阻力（N/m2），一般R=5×105N/m2；
A——刃脚正面积（m2）。
⑤顶管过程中，高程、角度的严密监测，随时校核调整，是保证顶管工程顺利进行的必要手段，是防治发生偏顶，造成工程失败的有效措施。
⑥顶管工作坑、接受坑属于深基坑施工，采用适当放坡、锚喷护壁、钢框架支护等施工技术措施处理坑壁及坑底，是确保施工安全，保证施工顺利进行的必要措施。
⑦顶管施工中使用触变泥浆，既可减少顶进阻力，加快施工进度；又能够对松散土质起到加固作用，降低了发生塌方的可能性，是提高施工效率，增加经济效益的有效措施。
2.3 钢筋混凝土管顶管施工特点 通过近几年来实际工程中的总结，笔者认为，顶管施工技术，根据使用管材的不同（即钢筋混凝土管和钢管）其顶管适用范围是不同的。
钢筋混凝土管顶管施工特点：管材规格多、管腔空间大，便于在套管内进行掘土施工，材质不存在腐蚀问题，抗压强度大，不易产生形变。但施工速度慢，施工所需机械型号偏大，需投入一定成本。
鉴于以上特点，钢筋混凝土管顶管施工适用于有足够工期的穿越河道、铁路路基、公路、桥涵的中长距离顶管施工，以及施工现场土壤腐蚀性较高的顶管施工。
3 工程实例
在2006年5月“平房西路燃气工程”施工过程中，由于现状化粪池无法拆除，且道路工期紧迫，要求5天后具备路面铺油条件，经过分析计算最终决定采用钢管顶管施工法穿越障碍。钢套管管顶距化粪池底部混凝土基础1.0米，距道路路面5.0米，顶管长度12米，采用DN700厚度为12mm的钢管作为套管，因工期要求工作坑无法采用锚喷护壁，采用工字钢框架密板支护。从工作坑开挖到完成燃气管线施工，向道路施工方移交工作面，共计用时3工作日，满足了道路要求，充分体现了钢套管顶管施工进度快的特点。虽然在现阶段燃气管线施工过程中大量使用了顶管技术，但需要指出的是在具备多项施工优势的同时，这种施工技术的不足也是相对明显的。
①施工进度偏慢，不适于在工期要求较高的工程中采用。②施工过程中允许的误差范围小，由于在顶进过程中可进行的纠偏程度极小，因此在进行地勘调查、高程、角度的监测校核调整工作时必需十分准确。极小的疏忽、误差都有可能造成管道在顶进过程中遇到无法通过的障碍，或引起塌方事故，致使整个工程报废。③顶管工作坑、管道接收坑均为深基坑施工，如不能按要求做好坑壁的支护处理工作，形成安全隐患，极易导致基坑坍塌，造成重、特大安全事故。④燃气管道单管长度12米/根，如要整管穿入套管，则顶管工作坑的长度不应小于15米，会增加工作坑施工的难度，增大危险系数，造成工程成本明显上升。因此，在顶管施工后期的穿管施工中，往往会提前断管，每段管道长度在4～6米。这就造成燃气管道本身焊接、防腐等相应工程量成倍增加，在加大了施工量的同时，也增大管道发生渗漏的可能性。⑤顶管施工必须做好套管、主管道的防腐，电保护工作。钢筋混凝土套管接口处必须做好防水处理，避免地下水渗入套管，腐蚀主管道。钢套管及主管道在做好外层防腐的前提下，还要做带状牺牲阳极电保护处理，防止电化学腐蚀，加大了此部分的工程成本。同时，一旦因防腐、电保护工作疏忽，造成管道腐蚀，由于顶管施工往往敷设深度较深，不宜在保证用气的前提下进行管道更换，可能造成管网停气施工，增大管网运行成本。
可见，顶管技术的不足之处也是相当明显的。尤其施工进度偏慢，单项工程成本投入偏高的缺点，直接制约了顶管技术在燃气工程施工中的应用。同时，由于燃气管线施工具有施工周期短，投资相对较小的特点，因此，尽快出现能够更加适应燃气管线施工特点的非开挖技术，成为燃气管线施工管理、技术人员迫切的要求。
4 结论
通过以上分析不难看出，在现阶段的燃气管线施工中，由于地质条件、现场情况、施工周期、工程成本等多方面因素的制约，顶管施工技术、夯管施工技术、定向钻拉管施工技术均有所应用。那么，在燃气管线的非开挖施工过程中，如何选定最为合理的施工技术方案，个人认为应从以下诸方面综合考虑：
①根据详实可靠的地勘资料、地下管线资料，分析各种非开挖技术在此类地质条件下是否可行。确保施工能够顺利进行，保证安全施工，将施工中的危险系数降到最低，是选择施工技术方案时首先要考虑的问题。例如：现场土质过差，含沙量、含水量过高，土方施工中易形成塌方，不能或不宜进行深基坑开挖，则在考虑施工方案时，应首先考虑定向钻拉管施工。②根据施工现场条件，主要是根据施工现场面积，交通状况，相关部门对施工现场要求确定适宜的非开挖施工技术。③对于穿越灌渠、小河道，铁路路基的非开挖施工，建议在现场条件允许的情况下，采用钢筋混凝土顶管施工，避免沉降和渗水对燃气管道自身形成危害。④工程的工期要求是确定非开挖施工技术方案的重要因素。任何工程，都有明确的工期要求，无法达到工期要求，再优秀的施工方案也是纸上谈兵，不切实际，不可能被选用。工期要求越紧，越应选择施工效率高的施工技术方案。就三种非开挖施工技术的施工效率相比较，定向钻施工无疑是最快的，其次是夯管施工，再次是顶管施工。⑤在以上条件均能满足的条件下，施工成本的高低成为确定施工方法的决定性因素。作为燃气管线施工企业，在正常范围内尽量降低施工成本，提高利润空间是正常的也是必须的满足企业自身生存发展需要的合法行为。因此，在同等条件下，选择成本最低的施工技术方案，是符合企业经济利益效率要求的。
综上所述，相信通过对地形地质条件，现场施工环境，现场施工条件，施工工期要求，施工成本控制等多方面因素的综合考虑，在燃气管线的非开挖施工过程中，我们能够选择出最适合的施工方法。同时，随着各种非开挖技术的逐渐改进，日趋完善；随着新型非开挖技术的不断涌现，相信非开挖施工技术会越来越多的被应用到燃气管线的敷设施工中来，展现出它不可忽视的优势。
参考文献：
[1]原输配公司工程档案.
关键词： 非开挖技术 ; 管道修复 ;
Abstract: This article describes the basic situation of the domestic field trenchless pipeline rehabilitation works, and to explore the domestic and foreign advanced technology, and summarizes the trenchless technology impact on the environment, and domestic trenchless pipe rehabilitation technology prospects and development trends are summarized.Key words: Trenchless Technology; pipeline repair
中图分类号：TU94+1 文献标识码：A文章编号：
一、前言
埋设在道路下的各种管道，是我们生活中不可缺少的重要基础设施。由于管道老化、路面车辆的振动，管道基础不良，以及腐蚀性污水、有害气体等的影响，地下管道会产生裂缝、破损、管接头错位和管内腐蚀等现象，需要进行及时的修复以避免造成路面塌陷，给交通安全和市民的生命财产造成危害。对已经损坏的管道如果采用一般的开槽式施工方法进行维修时，需要对道路进行大开挖，这样的施工方法工期长，会产生大量的废物，而且对道路交通产生很大的影响，对我们的生活环境带来危害。
为此，在经济飞速发展、道路车辆交通非常繁忙的现在，如何既要及时修复已经损坏的地下管道，又要使施工给交通带来的影响降低到最低限度，是从事城市设施管道以及地下管道设施维护工作人员的一大新课题。管道修复技术乃至地下管道管理模式的革新对今后城市地下管网的高效管理以及城市发展产生重要影响。
二、非开挖地下管道修复技术
管道修复在今后的城市地下管道管理中将占据一个非常独特而且重要的角色。管道出现破坏时，市政管道管理部门可以采取多种处理方式，如局部修复，独立管段修复，全管道修复以及废弃旧管敷设新管等技术措施。从对管道破坏的处理方式以及其功效性来分析，不论采用何种方式，从整体意义及广义来讲都属于通过对旧管道的在作用，使旧管道恢复全部或部分原有功能，都可称之为管道修复。以发展的思维来判断，随着时间的增长，随着大量已经铺设的管道的老化，管道修复将在今后的城市管道管理中成为突出主题。在城市建设快速发展的今天，无污染、无噪音、质量优、工期短、安全性高、施工扰民少的非开挖技术将成为今后地下管道修复的主流施工技术，更是城市管道和谐管理并使之适应可持续发展社会理念的一种良好对策。本文主要介绍以下2种常用，并有可能在南宁市应用的管道修复方法。
非开挖管道修复技术在国内兴起近十年，特点是施工过程不全线开挖或完全不开挖。目前非开挖修复施工工艺主要分为两大类：局部非开挖修复与整体非开挖修复。
1、局部非开挖修复
（1）嵌补法
在点状修理中，接缝嵌补是应用最早的一种非开挖修复方法。早期的嵌补材料为石棉水泥，属刚性材料，抗变形能力差。近年来，化学材料越来越多，有环氧焦油砂浆、聚硫密封胶、聚氨酯等。这些分化学密封材料属于柔性材料，抗变形能力强，密封效果好。
优点：价格便宜，修补后对水流没有影响。
缺点：施工工期长，耗费人工多，质量稳定性差。
（2）注浆法
通过向接口部位和管外土体注浆来堵塞渗漏是一种常用的点状修理方法。注浆材料可分为水泥浆和化学浆两种；按注浆管的设置位置可分为地面向下注浆和管内向外注浆两种。美国和日本规定，严重渗漏的管道不宜采用注浆法，注浆后每隔半年还要进行回访。注浆法经常作为一种辅助手段和嵌补法同时使用。
优点：在修复缺陷点同时具有填补土体中的空洞，增强管道承载力的作用。
缺点：比较盲目，可靠性比较差。
（3）套环法
在接口部位安装止水套环的一种点状修理方法。
优点：施工速度快，质量一般比较稳定。
缺点：对水流有一定的阻碍。
2、整体非开挖修复
（1）涂层法
涂层法是一种最简单的整体修理方法，适用于人员可以进入的大型管道。常用材料有玻璃钢涂层、聚脲涂层等，涂层中通常夹有玻璃纤维布。
优点：具有防腐和防渗漏作用
缺点：对管道清洗和堵漏要求很高，费工费时，质量不稳定。对于目前城市管道非开挖修复来说，此方法比较落后，且相对其它修复方法来说，此种修复方法效果较差。
（2）拉管内衬法
①滑衬法：最简单的拉管内衬。在完成旧管道清洗后，用绞车直接将直径略小的衬管整体由地面经工作坑拉入旧管道内，根据需要可以在新旧管道的间隙内注水泥浆，经滑衬法修复的管道断面损失较大。
②折叠拉管：将PE管预先折成U型并用胶带缠裹，再用绞车经工作坑牵引进入旧管道，最后用压缩空气或蒸汽使之复圆并贴紧旧管壁，折叠拉管内衬更适用于石油、天然气之类的压力管，在排水管中应用不多。
（3）CIPP内衬法
CIPP内衬法即现场固化法（C cured-in-place pipe，CIPP）是目前世界各国应用最多的一种非开挖修复方法。其工艺流程大致为：在既有的旧管内壁衬装一层热固性复合材料，通过加热等方法使其固化，形成一条有结构强度的新管道。根据衬管进入原来管道的方式不同，现场固化法分为翻转法和拉入法两种工艺。
翻转法――即把灌浸有热硬化性树脂的软管材料运到工地现场，利用水和空气的压力把软管材料从检查井或其他工作坑翻转送至待修复管道内并使其紧贴于管道内壁，通过热水、水蒸汽、喷淋或紫外线加热的方法使树脂材料固化，在旧管内形成一平滑的内衬层。
拉入法――即把灌浸有热硬化性树脂的软管材料运到工地现场，采用牵引的方式把软管材料从检查井或其他工作坑插入至待修复管道内，然后加压使其膨胀后紧贴于管道内壁，通过热水、水蒸汽、喷淋或紫外线加热的方法使树脂材料固化，在旧管内形成一平滑的内衬层。
利用CIPP现场固化法修复排水管道之前，需将排水管道封堵清洗干净，并将管道内壁漏水点采用注脂注浆等方法填堵。待管道内部无漏水等现象后，将工厂内加工好的树脂半成品管道运至现场，通过水压，将管道翻转至原管道内部，然后采用循环加热的原理对管道内部的水加热至70度左右，一段时间加热至90度，时间充分，使树脂固化，最后冷却，将管道与检查井的连接处处理好。
优点：修复后的管道内壁表面光滑，提高了管道流量；可用于200mm～1200mm的各种管道，包括圆形、矩形及蛋管等，能应付接口错位、脱节，管道腐蚀、裂缝、变形等各种缺陷。
缺点：施工技术要求高，造价比较高。
（4）螺旋缠绕内衬法
将带状聚氯乙烯（PVC）型材料放在现有的检查井底部，通过专用的缠绕机，在原有管道内螺旋旋转缠绕成一条固定口径的连续无缝结构性防水新管，并在新管与旧管之间的空隙灌入水泥浆。利用螺旋缠绕法修复排水管道之前，需将旧管道内所有可能影响新管成形的污垢、垃圾、树根和其他物质清除。由于型材厚度的影响，原管道口径会缩小10%。但更新后管道内表面光滑，粗糙系数低，整体输送能力损失不大。
优点：施工速度快，在排水管道修复中应用广泛；可用于1200mm以上大管径管道因地质因素（泥土松动，地表移动等）引起的管道结构性损坏（沉降，接头错位和开裂等）、因交通或地面建筑物引起管道承载超重造成的管道破损、污水中各种化学物质和废气引起的管道腐蚀、流体中硬块磨擦管壁造成的管道磨损、通过接头或裂缝挤进管道的树根造成的损害或堵塞、因地下水渗透而造成管道输送能力下降或污水泄漏对土壤的污染等；可以带水作业（30％的满水位）。
缺点：关键设备需进口，投入较高。
（5）短管内衬
将特制的塑料短管或管片有检查井或工作坑进入管内，完成接口连接后整列内衬管不断向旧管道内推进，直到下一个检查井，最后在塑料短管和母管之间注入水泥浆的修复方法。内衬管材料有聚乙烯管、聚丙烯管和玻璃钢夹沙管等。
优点：适用尺寸广；施工速度快；设备简单；质量稳定；价格低。
缺点：修复后管道断面损失较大，已逐步被新工艺淘汰。
（6）裂管法
依靠前端的钢制锥形头在气动锤或牵引机的作用下击碎旧管道，内衬塑料管跟着锥形头前进，最后完成替换旧管的施工。
优点：施工前不需要进行清洗；更新后的管道直径可以比旧管道更大。
缺点：需要开挖一个较长的工作坑；被修管道必须不能有弯曲；如果附近地下管道靠得太近，胀管施工所产生的土壤扰动可能损坏这些管道；大量旧管碎片对环境影响较大。
三、非开挖技术对环境的影响
非开挖技术是一种利于环保和可持续发展的新型施工方法，在城市快速发展的今天，在确保按照发展要求续接或铺设新管的同时，可最大程度的保证城市的完整性和规划合理性。非开挖技术施工对环境的影响主要体现在铺设新管施工时所用泥浆对周边的植被、地下水渗流及生态环境的影响。若采用爆管法则产生大量的旧管碎片，会对环境有影响。其他并无不良影响。
四、展望
城市地下管线系统今后将面临一个较大的挑战，即匹配、适应并促进高速发展的城市建设。管道技术革新同时也会促进管道管理模式的变更，即向更科学，更综合，更系统，更有预见性的方向发展。当前，非开挖管道修复技术对于城市管道管理来讲，就是一种突破性的技术革新，是值得选用并应当大力推广使用的一种绿色施工技术。
参考文献：
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