南通市崇川区市政设施管理中心 江苏南通 226000
摘要：地下管线是城市供水系统的重要组成部分。传统的地下管线往往使用埋地管道，在一定程度上影响城市交通，影响人们的生活。要采取什么方式才能不打扰到人们的生活是现在的当务之急。所谓非开挖技术，是指不开挖或开挖少量的工作坑，利用当前的岩土钻掘技术进行管道的维修和更换技术，其效率高、成本低、方便简单和环境无污染。
关键词：非开挖施工技术；市政管道；应用
一、非开挖这项技术有着怎样的优点
非开挖这项技术，它采用的是与之有关的地质工程技术，使用的时候并不会破坏地表以及建筑，然后运用一些高科技技术来铺设地下的每一条管道，或者是对这些管道进行修复和更换，这种方法也被叫做非开挖地下管线施工技术。非开挖这项施工技术应用非常广泛，在公路、水利、铁路以及建设等工程中都可以见到它的身影，并且取得的效果也是十分显著的。这种非开挖技术和开挖技术进行比较，我们可以得出非开挖这项技术的多个优点：①非开挖这项技术它的前提条件就是开挖的时候不会对地表造成破坏，所以它对地表植被产生的破坏是非常小的，并且在施工的时候并不会一个影响到城市的交通情况，居民不会被施工造成的不便所困扰；②一些传统的技术，它在面对河流以及一些交通干线时是没有办法使用的，但是非开挖这项技术就不一样了，它不光可以在这些地方使用，还能够在一些工程量很小的地方，穿越到地面以下，然后进行管道的铺设，实施必要的管道排查工作；③非开挖这项技术它在管线铺设上的要求是很高的，必须要有很高的精确度，在管线铺设的方向和深埋等方面都有着很高的要求，而且十分精确；④非开挖这项技术它在应用的时候能够减少很多的人力和物力，管道施工也不会像以前那样消耗，因此对于经济效益上有了很大的提升。
二、非开挖技术在市政给水管道施工中的实际应用
1、水平定向钻拖管施工技术在市政给水管道施工中的应用
1.1测量放线
根据设计交底和施工图纸，放出钻机场地控制线和设备安放位置线，保证钻机中心线与土的进入点和开挖点成直线。
1.2进场道路及场地的平整
（1）钻机作业场地及进场便道。钻机场地面积修垫，放置钻机、泥浆罐、钻杆等设备。
（2）出土点作业场地及进场便道。包括基坑开挖的出土点作业场地占地面积计算。
1.3管线作业带
管道作业带长度参照现场分段拖管实际长度，作业带采用直线预制，尽量避开村内外道路交叉。
1.4地锚坑
开挖地锚坑，地锚坑中心线在穿越中心线上。锚坑完工后，锚坑四周用砖砌砖墙。锚杆就位后，锚杆与墙体之间的剩余空间应填充混凝土进行加固。地锚前钢管桩应就近打入，钢管桩高出地面0.5m，地锚与钢管桩之间槽钢焊接牢固。
1.5定向钻施工
（1）钻机及配套设备就位。将钻头置于横过中心线的位置。钻机就位后，连接系统，进行试运转，确保设备正常运行。
（2）测量控向参数。按操作规程校准定向控制参数。为了保证数据的准确性，在横轴的不同位置测量它们，并在每个位置测量它们至少四次，比较它们，记录它们，并将它们的有效值的平均值作为方向控制参考值。
（3）泥浆配制。根据实验室确定的浆液配比，采用一级膨润土和浆液添加剂配制出合格的浆液。为了保证泥浆性能，使膨润土有足够的水化时间，增加泥浆储槽和泥浆快速水化装置。
2、顶管施工技术在市政给水管道施工中的应用（人工干作业顶管）
2.1顶进方式
人工挖土顶进管道。
2.2导轨
工作坑底板施工前，应先预埋钢板作为枕铁，选择钢轨作为导轨，用压板固定在枕铁上。
导轨及枕铁的安装质量应符合下列规定：枕铁高度应比管外底标高低10~20mm，间距均匀。两根导轨应平直等高，导轨安装牢固，纵向坡度应与管道设计坡度一致。
导轨、仰角、距离允许偏差±2mm；中心线允许偏差3mm，顶标高允许偏差0~+3mm。
2.3后背
后端是千斤顶的支撑结构，承受着顶管全部的水平推力。
2.4顶进设备
顶进设备主要包括千斤顶等设备。
2.5关键技术措施
（1）顶管注浆减阻技术
用于减阻的主要材料是膨润土和水。当膨润土与水混合时，由于水与膨润土混合，膨润土在水中的溶胀量可达到膨润土原重量的600%~700%。混合和贮存后，在外力作用下凝固和流动。这种材料在管壳与土壤之间喷射，将大大降低管接头的摩擦阻力。泥浆在静止时具有良好的稳定性。为了使膨润土浆料具有良好的性能，在制浆过程中应适当添加一些辅助原料，如纯碱、纤维素、缓凝剂等。
膨润土可分为钙基膨润土和钠基膨润土。吸收更多钙离子的是钙基，吸收更多钠离子的是钠基膨润土。根据不同的土壤性质选择不同的配方。触变后具有良好的流动性，静止时具有胶凝性。
将混合好的泥浆放入泥浆储槽中，储存3-4h，直至膨润土颗粒充分吸水膨胀（吸水率为2h，430%）后使用。此时，浆液性能几项指标约为：静切力21mg／cm2，粘度80s，比重约为1.17，pH值0.8~10。粘稠度适中，用木锨棒插入液中能立住。
顶进混凝土管上预留3~4个灌浆孔，每个灌浆孔用1英寸（0.0254m）橡胶管连接，与主灌浆管连接，用软管与灌浆泵连接，泵的一端与储浆罐连接。触变泥浆压入管道第一段灌浆孔，形成一定厚度（约15mm）的泥浆套管。每隔6~8m设置一个灌浆孔，使顶管在泥浆套管中向前滑动，减少摩擦。
触变泥浆注入管道外壁，形成一定厚度的泥浆套。触变泥浆的支撑作用是防止土壤坍塌。触变泥浆的润滑作用是减少管壁与土壤之间的摩擦。
（2）顶管注浆加固措施
注浆目的：其主要目的是改善顶管施工中管壁周围扰动土的松散特性，提高管顶和管侧的抗压强度和粘结性，实现对管道的加固。注浆方法选择：本工程采用空气压缩机注浆法加固管道周围土体，形成一定强度的复合地基，达到稳定土体的目的。
注浆加固：灌浆材料：水泥浆，水灰比1：1，灌浆孔由管道预留，灌浆压力不小于0.1MPa。
工艺流程：清洗孔并连接注浆工艺管：根据管道预留注浆孔位置布置注浆支管，每个注浆出口支管设控制闸阀。
灌浆：管道布置完成后开始灌浆，灌浆压力为0.05~0.1MPa。封孔灌浆：灌浆孔采用与预留灌浆孔配套的螺旋塞封孔，防止漏浆。冲洗注浆管：注浆结束后做好清洗工作。
（3）防止地面沉降
进行地表沉降监测：在顶管施工过程中，沿顶管施工线布置一定距离的沉降监测点，对地表沉降进行监测，并根据监测情况及时采取相应措施处理路面沉降。引起的沉降是管外壁间隙（工具管外径与管外径之差）引起的地层水土流失。沉降是由偏差修正引起的。偏差修正角越大，间隙越大。当管道被顶进时，周围的土壤会塌陷到空隙中，引起地面沉降。
处理措施：
施工前，认真调查工程地质条件和环境条件，制定切实可行的施工方案，对靠近管道的建筑物和其他设施采取相应的加固和保护措施。顶管时，严格遵守操作规程，及时测量，避免大角度纠偏。
结束语
近些年来城市化进程的不断加快，人们的生活需求也越来越丰富，因此市政就必须要建立更多的城市工程来满足这些需求，而施工它的质量问题也吸引着广大市民们的关注。市政的建设如果想要提高它工程的质量，就必须要采用一些先进的施工技术来作为支撑。而非开挖这项技术对于市政给水管道的建设所发挥的作用是不容小觑的，并且还给给水管道它的建设提供了大量的经验以及实践，对于整个城市它的市政工程建设也是很大的贡献。
参考文献：
[1]李红，尉晓丽.分析非开挖技术在市政给水管道施工中的具体应用[J].居舍，2019（1）：47.
[2]徐剑乔.基于有限元的给水管道外包式管件设计及修复试验[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2017.