1、1非开挖管道安装技术应用与探讨摘要:本文以现状道路下非开挖管道安装工程为讨论背景,就如何进行施工工艺、管材选择、管道设计计算和施工中应注意事项等问题,进行了探讨。 关键词:给排水管道非开挖安装设计与施工 中图分类号：TV672+.2 文献标识码： A 文章编号： 随着我国城市化的迅速推进，市政给排水管网等设施的不断建设，不可避免的出现了建设给排水管道需穿越现状道路的现象。为了给排水管道能顺利穿越道路，同时确保给排水管线施工过程和施工完成后不对所穿越道路结构和行车安全造成影响，现状道路下非开挖管道安装技术的应用显得尤为重要。 概况 根据项目区域岩土工程勘察资料情况，拟建管线所经区域地貌类型单一，
2、属长三角洲冲积平原，地势较为平坦。岩土工程类别基本为素填土、粘土、淤泥质粘土和深层粉质粘土几类。 二、标准规范的要求 经查阅相关标准及规范，本项目所涉及方面需符合规定要求，相关标准及规范条约主要有以下几点： 1公路建筑限界要求 2根据公路工程技术标准JTG B012003 规定：“在建筑限界内，不得有任何部件侵入” 。本项目考虑采用定向钻进敷设管道的施工方法，没有侵入公路建筑限界（净宽、净高） ，不会影响公路正常交通和运营安全，符合公路工程技术标准所规定的建筑限界要求。 2、公路、管线交叉要求 根据公路路线设计规范JTG D20-2006 第 12.5.9 条规定：“各种管线跨越公路的设施，不
3、得侵入公路建筑限界，不得妨碍公路交通安全、损害公路设施，也不得对公路及其设施形成潜在威胁。 ” 本工程的实施，基本符合公路路线设计规范规定的公路、管线交叉要求。 三、工程设计 1、施工工艺 结合本项目区域地质情况，以及本项目管道管径较小的现状，采用非开挖定向钻拖拉管施工法。拖拉管工艺流程为：测量放线设备安装泥浆配制钻导向孔扩孔穿越管道回拖就位竣工测量。 该施工方法可有效的保持钻孔面的稳定，对管道周围的土体扰动少，施工引起的地面沉降小且施工噪音低，符合项目地实际工程条件，采用的拖拉管工艺符合施工及验收规范的相关规定，工艺流程基本可行。 2、管材选择 穿越道路段拖拉管施工应处理好地下管道与路基间的
4、关系。若管材强度不符合设计要求，管道抗压强度不足导致压破，路基将失去强度和稳定性。 3参考上海市试行的排水管道定向钻进敷设施工及验收技术规范 ，并结合近年来工程实际经验，本工程埋设深度为 35 米的拖拉施工管道采用 HDPE 平壁管，管材抗拉强度设计值为 16.0MPa，环刚度不小于8kN/m2，管材使用寿命不得低于 50 年。 该管材能够满足 35m 埋深及路面车辆荷载时的使用要求，其抗拉强度还须满足拖拉施工要求，我们将在回拖力计算时进行复核。 3、回拉力计算 管道回拖力计算采用式：Pt=Py+Pf； 其中 Py=DK2Ra/4；Pf=DLf；Pt 为管道回拖力（kN） ；Py 为扩孔钻头迎
5、面阻力（kN） ；Pf 为管周摩阻力（kN） ；DK 为扩孔钻头外径(m)；D为管道外径(m)；Ra 为迎面土挤压力（kN/m2） ；L 为管道长度(m)；f 为管周与土的单位侧壁摩擦力（kN/m2） 。本项目以不利情况拖拉管道长度100m 为例，取管道公称直径分别为 DN225、DN355、DN450，标准尺寸比SDR11，计算可得所需钻机回拖力分别为：31.7kN、53.1kN、70.3kN,计算管道所需抗拉强度分别为：2.4Mpa、1.6Mpa、1.3Mpa，所以选择的管材满足工程要求。 4、拖拉管对路基的影响及防治 拖拉管施工法的实施避免道路的开挖和对地下其他管线的破坏，同时降低了管道
6、施工时对交通环境的影响，因此可作为本项目较为理想的穿越方式。然拖拉管敷管施工是在一定的岩土环境中进行，对岩土体的扰动改变了岩土体中原有的应力应变性状，岩土体性状的改变引起对岩土体周边环境的影响。 4据相关资料及经验，拖拉管施工使得周边土体应力及超孔隙水压力急剧增加，引起孔周土体相应产生连续变形，土体相应的应力应变区内都将受到扰动，越靠近管位扰动越大，尤其在扰动区内过大变形使得附近地层产生移位、破裂、地陷、冒浆等不良现象；另外拖拉施工后在管道周边形成泥浆区，泥浆为含水丰富的超饱和土，在较长时间之后将失水使管道周边形成一定空隙，引起应力重分布导致土体产生固结沉降。因此拖拉管施工对路基及周边土层存在
7、一定影响，如若施工不当将引起对周边环境的不良影响。 穿越道路拖拉管施工时应注意以下几点：（1）拖拉管施工产生的挤土效应受土质、扩孔钻头、拖拉长度、上覆土层厚度等影响，在扩孔初期应采用切削式扩孔钻头 ,随孔变大逐步换成挤压式扩孔钻头，土质较差且自拱效应差的土体采用偏于挤压式的扩孔钻头，土质好且自拱效应好的土体采用偏于切削式的扩孔钻头。 （2）施工时须深入研究地质报告，分析相关地质情况，选择好相关的施工设备，对于较长管道施工，拖拉过程中在适当部位开挖井位进行卸压 ,防止拖拉中泥浆来不及消散而产生过大压力，以致加剧产生挤压效应。 （3）拖拉管施工完毕后，在孔周形成一定的泥浆区，须用水泥浆进行置换压密
8、，否则将引起工后沉降。（4）对于施工精度达不到要求的定向钻施工设备与施工队伍严禁用于坡度等要求严格的排水管道等施工，以防产生倒坡、过水断面变小、水流排放不畅等不良现象。 四、结论与建议 （1）各管线需穿越道路建筑控制区内，因此本项目实施应事先经交5通管理部门和道路管理机构的批准和认可。 （2）拖拉施工前，仔细分析地质情况和路面结构及路基处理等情况，分析并确认导向孔经过的地层符合拖拉施工要求，稳固定向钻设备，入土角处需做好钻杆入土措施。 （3）施工时应根据地质勘察情况明确工程条件，及时弄清原有地下管线的布置情况，应注意对地下原有管线的保护与避让，对无法避让或移动的管线应联系相关部门进行协商，避免
9、出现因污水管道施工而引发漏气、漏水、漏电等事故。 （4）采用拖拉管施工穿越道路应注意，水平定向钻穿越入、出土角度应严格控制，合理选择造斜段距离，确保管道在地下的深度要求和施工安全。另外应根据不同土质选取不同的钻进速度，选配不同性质的泥浆。 （5）预扩孔是管道回拖成功的关键也是拖拉管施工的关键，预扩孔时扩孔速度不能太快，每次预扩孔结束后要根据扩孔情况，合理确定下一级扩孔尺寸和扩孔器水嘴的数量及直径，并保证泥浆的压力和流速。施工过程应对路面和路侧的地面高程予以实时监控，若出现异常情况应及时调整钻进速度和深度，或调整泥浆配比等。 （6）建议施工单位要重点做好安全管理工作，并加强安全教育，提高施工人员安全意识，并且应时常观察施工区域情况，如发现安全隐患，应立即停工排查。 （7）施工结束后，要严格按照管道施工方案及施工组织设计的相关规定和要求，按顺序合理的进行施工机械、器械及原材料的拆卸和搬运，6道路沿线附近的拆卸应注意交通安全和施工人员自身安全，拆除时应指派监护人员密切配合。同时要负责对管道沿线及道路附近环境破坏的修复。 结束语 总之,非开挖管道安装,有着极其重要的意义,是给排水管道建设中的重要一环,它的设计施工一定要齐全完善,并要考虑周全。加强沟通和协调，从而保证管道安装工程项目的设计质量。
