隨著城市化進(jìn)程的加快，帶動了城市建設(shè)的發(fā)展，市政工程建設(shè)也取得了飛速發(fā)展。市政地下管道網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大，大大增加給排水系統(tǒng)難度。在排水施工時應(yīng)用非開挖拉管技術(shù)能解決這些問題，污水管道設(shè)置合理，對城市道路影響較小，管道鋪設(shè)速度快，施工率高，在市政排水工程中得以應(yīng)用和推廣。
1 非開挖拉管技術(shù)的相關(guān)概述
市政排水工程一般分為開挖式排水管道工程和頂管（拉管）式排水管道工程。由于絕大多數(shù)排水管道需埋設(shè)在地底下，并且會穿越各種各樣的建筑物，在實(shí)際的施工過程中，為了要減少后續(xù)施工及維護(hù)的問題，一般會將排水管道安置在城市道路的兩邊，而且在不影響交通運(yùn)行的基礎(chǔ)上，大部分會采用明挖的施工模式。若出現(xiàn)影響城市交通，出行安全等各種問題，亦可使用較先進(jìn)的頂管（拉管）施工技術(shù)進(jìn)行施工，但是在實(shí)際的施工過程，施工人員應(yīng)務(wù)必考慮相關(guān)實(shí)際情況，選擇采用合理的頂管工藝及配套設(shè)備。現(xiàn)僅對市政排水工程中的非開挖拉管技術(shù)作如下簡述。對非開挖拉管技術(shù)的概念，可將其理解為不采取地表挖槽的基礎(chǔ)上完成的一系列管線修復(fù)、鋪設(shè)等過程的施工技術(shù)。在長期優(yōu)化與改進(jìn)過程中，該技術(shù)已逐漸以多管施工取代傳統(tǒng)的單管施工，而且更適用于長距離給排水施工方面，如典型的氣動、導(dǎo)向鉆進(jìn)等都為非開挖拉管技術(shù)的主要方法。從其應(yīng)用的優(yōu)勢看可歸納為三方面，即：第一，可操作性較強(qiáng)。市政給排水施工中只需保證線路設(shè)計合理、鉆機(jī)防止準(zhǔn)確以及焊接鉆頭不存在問題的基礎(chǔ)上，便可施工；第二，生態(tài)環(huán)保效益較高。利用該技術(shù)施工中無需考慮其是否會影響城市交通運(yùn)行情況，而且其能夠?qū)β坊约暗貙悠鸬揭欢ǖ谋Ｗo(hù)作用，同時對環(huán)境造成污染較小。第三，施工工期較短。與傳統(tǒng)挖槽埋管技術(shù)相比，非開挖拉管技術(shù)應(yīng)用下無需引入如堆放雜土或運(yùn)輸?shù)裙ば?，從前期?zhǔn)備工作直至竣工所耗費(fèi)的時間極少，且因工期的縮短與施工工序的減少對節(jié)約給排水工程成本具有極大的作用。
2 施工中應(yīng)用非開挖拉管前期準(zhǔn)備工作
市政給排水施工中的準(zhǔn)備工作首先從設(shè)計導(dǎo)向孔方面著手。其中的導(dǎo)向孔亦可稱為管線孔。非開挖拉管技術(shù)應(yīng)用過程中需結(jié)合排水工程實(shí)際情況進(jìn)行管道設(shè)計，管線通過導(dǎo)向孔鉆進(jìn)過程中要求保證入土角度較少，若管線較深情況下還需考慮到入土工作坑設(shè)計工作，以此使入土角度更為合理。其次，前期準(zhǔn)備工作中需合理選用管材。目前非開挖拉管技術(shù)在應(yīng)用中，要求管材在抗刮痕、抗拉等能力方面較高且保持較高的韌性。以 HDPE 管材為典型代表，其在連接強(qiáng)度、可撓性能等方面都可滿足非開挖拉管技術(shù)要求。最后，做好泥漿配置工作。施工中涉及的你將材料主要以聚合物加強(qiáng)型泥漿為主，配置過程中要求引入少量聚合物以及膨潤土，一般可使二者比重占泥漿總量 2%最為適宜。這樣可使?jié)櫥阅芤约翱古ぞ啬芰Φ确矫娴靡蕴岣?，降低塌陷問題發(fā)生的概。
3 非開挖拉管技術(shù)的具體應(yīng)用
3.1 從導(dǎo)向孔施工角度
在導(dǎo)向孔設(shè)計合理的基礎(chǔ)上，便需進(jìn)行導(dǎo)向孔的具體施工。施工中要求以定位軸線為基礎(chǔ)，利用導(dǎo)航儀器對鉆頭深度與方向進(jìn)行控制，設(shè)計中可使圓孔通道保持在 100mm 左右的直徑，這樣管道鋪設(shè)過程中便可以孔道中心線為基準(zhǔn)完成施工。但需注意鉆具使用過程中往往難以保證具有較強(qiáng)的導(dǎo)向性，對此可采取輕壓慢轉(zhuǎn)的方式。實(shí)際施工中，若發(fā)現(xiàn)存在漏失泥漿或鉆壓發(fā)生變化等情況，要求及時采取相應(yīng)解決措施以保證施工質(zhì)量。另外，導(dǎo)向孔施工結(jié)束后，施工單位還需檢查出口土、入口土等在方位與標(biāo)高等方面是否滿足設(shè)計要求，保證成孔與設(shè)計軸線相適應(yīng)。
3.2 從擴(kuò)孔工序角度
非開挖拉管技術(shù)在擴(kuò)孔過程中的應(yīng)用，要求拆除導(dǎo)向鉆頭，確保回擴(kuò)工序仍以回擴(kuò)鉆頭為主要工具。實(shí)際施工中要求對泥漿量質(zhì)量與用量進(jìn)行分析，保證其滿足非開挖拉管技術(shù)要求，對性能指標(biāo)存在問題的泥漿需做好適時調(diào)整。同時擴(kuò)孔工序中可采取多次作業(yè)的形式，尤其在回擴(kuò)作業(yè)中應(yīng)注意引入擠擴(kuò)式鉆頭。為保證孔壁穩(wěn)定性得以提高，針對扭矩或回拖力較大的情況要求增加回擴(kuò)次數(shù)。另外，目前許多市政給排水施工中多將稀釋粉如 TERRA 用于泥漿配制中，其可有效解決管材應(yīng)用中易變形問題。
3.3 從管材回拖工序角度
根據(jù)給排水相關(guān)施工要求，進(jìn)行 HDPE 管連接過程中需采取焊接措施，保證焊接質(zhì)量不存在問題的情況下才可進(jìn)行管材回拖。實(shí)際回拖過程中主要需考慮孔內(nèi)情況、扭矩變化程度以及鉆機(jī)回拖力是否滿足施工要求等，保證用力合理的基礎(chǔ)上才可使管材一次性拖入孔內(nèi)。
4 非開挖拉管技術(shù)在市政排水施工中的應(yīng)用要點(diǎn)
4.1 設(shè)計導(dǎo)向孔的軌跡
排水施工中的導(dǎo)向孔是進(jìn)行來管擴(kuò)孔的母線和排水施工最終的管線孔，與其他排水管線差異較大。而且在實(shí)際的施工過程中，重力管施工的要求較高，必須嚴(yán)格控制深度和坡度的誤差，施工難度較高。所以在排水管道施工中需要結(jié)合實(shí)際開展情況，綜合分析施工現(xiàn)場的條件和環(huán)境，確保管道以最小角度鉆入土體。該工程項目結(jié)合實(shí)際情況，對導(dǎo)向孔進(jìn)行綜合實(shí)際，將工作井的間距控制在 110～200m，在埋管深度加大時，為了確保管道入土角度較小。
4.2 選擇管材
進(jìn)行非開挖拉管施工時，要嚴(yán)格控制管材的選用，按照施工要求和工程實(shí)際情況，保證選擇的管材具有良好的工作性能和使用性能。管材的抵抗裂紋快速傳遞性能和可撓性，能夠便于對管線走向進(jìn)行布置時隨時根據(jù)施工具體情況進(jìn)行變更，同時具備高韌性、抗刮痕性能和抗拉性能。在連接管道時，采取一體化熱熔的連接方式，能夠滿足施工要求強(qiáng)度和密封效果，還能夠適應(yīng)高強(qiáng)度的拖拉，為管道的穩(wěn)定可靠提供保證。
4.3 計算回拉力
由于要根據(jù)回拉力對定向鉆機(jī)進(jìn)行選擇，所以必須準(zhǔn)確計算回拉力。在計算時要根據(jù)管道鋪設(shè)工程的相關(guān)技術(shù)規(guī)定和工程建設(shè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，套用專門的計算公式：F 拉=πLf[D2γ泥/4-dδ1（（D-δ1）]+K 粘πDL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），δ1 代表生產(chǎn)管厚度（m），K 粘是粘滯系數(shù)。
4.4 配制泥漿
泥漿配制是非開挖拉管技術(shù)施工的重要環(huán)節(jié)，在進(jìn)行施工時，選用的泥漿材料主要是由優(yōu)質(zhì)膨潤土制成的加強(qiáng)性泥漿，在擴(kuò)孔拖拉施工中，也選用同樣配比的泥漿。這種泥漿具有良好的造壁性和潤滑性，起到較好的抗扭矩效果，能夠防止塌陷的發(fā)生。
4.5 導(dǎo)向孔施工
使用定向鉆機(jī)，按照測量定位軸線采取橫向鉆進(jìn)施工，地表使用科學(xué)導(dǎo)航設(shè)備，例如利用控向儀控制鉆頭方向和深度。圓孔通道直徑為 100mm，孔道中心線即管道鋪設(shè)中心線。在實(shí)際開鉆時，采取輕壓慢轉(zhuǎn)方式，平直段施工過程則采取輕壓快轉(zhuǎn)方式，保證鉆具的導(dǎo)向性和穩(wěn)定性。
4.6 擴(kuò)孔
完成導(dǎo)向孔施工后，卸下起始桿和導(dǎo)向鉆頭，更換新鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔。在進(jìn)行回擴(kuò)時，要保證泥漿量的穩(wěn)定，抽查泥漿各項參數(shù)，方便以后調(diào)整泥漿指標(biāo)?？紤]地層具體情況，適當(dāng)調(diào)整鉆進(jìn)速度，方便排渣?？偣卜譃?4 次進(jìn)行擴(kuò)孔，在最后一次回擴(kuò)時選用擠擴(kuò)式鉆頭。如果回托力和回擴(kuò)扭矩較大，可再進(jìn)行一次回擴(kuò)，保證孔壁成型穩(wěn)定。該排水施工工程區(qū)域的土質(zhì)具有粉淤性，在實(shí)際施工中，可以在混配系統(tǒng)中加入適量稀釋粉，起到塑管、鉆桿潤滑和固化洞壁的效果，有效防止管材變形。在進(jìn)行擴(kuò)孔時，要做好跟蹤記錄，如果發(fā)現(xiàn)軸線角度、頂拉力和鉆進(jìn)時間方面的問題，及時停止施工，采取相應(yīng)處理措施。
4.7 回拖管材
在進(jìn)行 HDPE 管的連接時，要按照電熱熔施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接，回拖管材前嚴(yán)格控制電熱熔的焊接質(zhì)量，待驗收合格且自然冷卻之后進(jìn)行脫管?；赝瞎懿臅r，要格外注意孔內(nèi)情況，施工人員密切觀察回拖力和鉆機(jī)扭矩變化，保證回拖平穩(wěn)順利，不得蠻拖。在已成形的空洞中一次性拖入管材，盡量避免中途停頓，減小回拖阻力。
5 施工注意事項
拉管工藝應(yīng)用過程中除保證各施工工序不存在問題外，還應(yīng)注重管線軌跡、程控質(zhì)量以及沉降預(yù)防措施到位等工作。其中在管線軌跡方面，由于市政給排水管道本身具有重力流特征，在軌跡設(shè)計中應(yīng)避免存在標(biāo)高誤差或坡度較大等問題?？稍诠ぷ骺釉O(shè)置時對標(biāo)高與入土角度控制，或增加管位深度測定頻率，以此保證管線軌跡更為合理。而在成孔質(zhì)量方面，可采取的措施主要包括通過入出土角度的設(shè)計使出入土點(diǎn)得以有效控制，或采取二次排管措施并將管線順直，可起到減少成孔誤差的作用。另外，在沉降預(yù)防措施方面，拉管工藝應(yīng)用過程中因回擴(kuò)頭大小存在差異，容易出現(xiàn)沉降問題，通常在埋深較淺且管徑較大的管段處表現(xiàn)較為明顯。對此便要求在擴(kuò)管過程中應(yīng)采取多次作業(yè)的形式，避免撓動情況下土體發(fā)生變形，或在補(bǔ)救過程中對可能存在沉降問題的管道進(jìn)行注漿，可使管外縫隙得以封堵，對解決路面沉降可起到重要的作用。
6 結(jié)束語
綜上所述，非開挖拉管技術(shù)在給排水工程中的應(yīng)用是保證工程質(zhì)量得以提高的關(guān)鍵所在。實(shí)際應(yīng)用過程中應(yīng)正視該技術(shù)的內(nèi)涵與應(yīng)用優(yōu)勢，做好前期準(zhǔn)備工作與相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)分析，保證各施工工序包括導(dǎo)向孔施工、擴(kuò)孔以及管材回拖不存在問題，并對管線軌跡、成孔質(zhì)量以及路面沉降預(yù)防等方面采取相應(yīng)的控制措施，這樣才可使拉管工藝優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。
