非开挖施工技术在市政供水管道施工中的应用价值研究

引言

非开挖施工技术是借助先进钻掘设备、导向技术，在不对地表交通、植被、建筑等造成影响的基础上，实现地下管线的铺设与修复，将施工对环境的影响降到最小。该技术具有效率高、成本低等优势。基于此，在市政工程管道施工期间，可以加强对该技术的应用，立足工程项目实际，制定可行的施工方案，促进施工效率与质量的提升。

1 非开挖技术在市政供水管道施工中的应用

1.1 导向钻进铺管技术

导向钻进铺管以钻机为动力，借导向仪导向。施工前，按给供水管道规划设计平滑弧形钻孔轨迹，适配地下管线与地质条件。钻机以特定角度入土钻导向孔，导向仪传感器实时监测钻头位置、深度、钻进角度等参数，信号传至操控室，操作人员据此调整钻进方向，如调整推进力、转速、钻头角度纠偏。导向孔完成后，换扩孔钻头，依管径、地质选扩孔级别，扩孔径至达标后再将管道与扩孔钻头相连，靠钻机回拉使管道沿孔道敷设

1.2 微型隧道法铺管技术

微型隧道法适用于小口径管道，在工作井安装集成自动化控制、切削、出土、导向系统的掘进机。操作人员远程按预设参数操控掘进机，前端切削装置依据地层条件选择机械或水力方式破碎土体，土体经皮带输送机或泥浆泵排出。掘进机推进时，后端管道逐节顶入，掘进机借助激光测距、陀螺仪等实时监测位置姿态，自动调整偏差，通过优化推进系统保障运行平稳。该方法在城市繁华地带及对地面扰动要求高的区域优势突出。

2 市政给供水管道施工中运用非开挖技术的流程

2.1 准备工作

先准确定位水准点以及轴线，将地面井作为临时水准点，可以在施工期间进行高程测定，引测点选择井底位置即可，以免施工时出现误触风险。于侧壁位置安装中心桩作为基线辅助测量定位，可以准确辨认顶管中心指导施工进行。在雨水管上方开始顶入千斤顶，提前置入雨水管到设计为止，管节前使用垫片定位再进行顶入作业，避免引起混凝土管受到顶进压力发生破损断裂问题[1]。提前测量洞门位置，并做好预留工作，通过封堵止水法进行封堵处理，避免影响施工进程。考虑到部分区域地层可能存在渗透力较差的情况，进出洞口位置、地下水位较底板距离相对远时都无需增加止水装置。由于外壁和洞门之间的缝隙不可避免会造成工作井内涌入水，侵扰井内。因此在洞口位置务必安装好止水橡胶圈，设置止水橡胶圈能够避免出现泥浆流失的问题。在工作井和集水坑都需要设置排污泵，方便于及时排污，避免影响施工进度。

2.2 顶进施工

市政供水管道施工中，非开挖顶管施工技术中的顶进施工环节至关重要，直接影响整个工程的质量与进度。顶进施工开始前，工作人员需确保顶进设备安装、调试完毕，千斤顶应依据管道管径、长度、预计顶力等进行科学布置，保证其可提供稳定、足够的顶力，顶铁安装必须紧密、牢固，才能顺畅传递顶力。首节管道要精准放置在工作井导轨上，要求其轴线与设计顶进方向精准重合，以便为后续施工做好铺垫。进入顶进阶段，需依据选用的不同顶管工艺把控关键点，若采用泥水平衡顶管工艺，必须要密切关注泥水压力调节，促使其时刻与开挖面的土压力、水压力相平衡，防止开挖面坍塌、涌水现象。顶进过程中，工作人员要利用专业测量仪器持续对管道的轴线偏差、高程变化进行监测，秉持“勤测、勤纠、小角度”的原则，一旦偏差超出设定范围，必须第一时间进行纠偏操作。为确保施工过程的动态平衡，必须严格控制出土速度与顶进速度的协调性。当顶力超出设计值时，应及时采取减阻措施，包括但不限于注入高性能润滑剂或增设中继间等工艺手段，保障顶进施工的平稳性和高效性，从而确保市政供水管道工程的施工质量达到设计要求。

2.3 顶管出洞

在市政供水管道施工中，顶管出洞作为非开挖顶管施工技术的核心初始环节，其施工质量直接关系到后续工程的整体进度与施工安全。该工序是指管道从工作井始发并切入土体开始顶进的关键过程。施工前需全面勘察洞口周边地质条件，包括土层特性及地下水位等参数，为制定合理的出洞方案提供依据。特别是在软弱土层区域，需预先采取高压旋喷注浆等加固措施，以提高洞口周边土体的强度和稳定性，有效预防顶管出洞时的土体坍塌风险，确保施工安全与进度。洞口止水装置的安装质量尤为重要，橡胶止水圈等装置须精确定位并保证密封性能，确保其与管道外壁紧密贴合，能彻底封闭洞口与管道间的间隙。顶管出洞施工时，需严格控制初始顶进速度，保持缓慢平稳的推进节奏，使管道逐步切入土体。施工过程中应运用全站仪、水准仪等测量设备实时监控管道轴线位置及高程变化，发现偏差立即按预定纠偏方案进行调整，确保管道按设计轨迹准确出洞。

2.4 管道压浆

由于顶管作业时存在顶力将极大增加作业难度，为保证顶管顺利作业，务必降低顶力。可通过注浆减摩的方式处理，采取多点对称方式注浆，保证管节外壁空隙得到有效处理，控制管节外壁的摩擦力，降低顶力。该工程使用的是触变泥浆，为确保泥浆稠度、性能、触变性稳定，需要提取样本进行性能分析，观察各项指标是否能达到技术要求。提前进行试验确保浆液符合要求，达到合格要求后，压浆施工选择同步注浆方式，根据施工现场工况适当补浆。作业期间观察注浆质量，保证设备稳定注浆，管路始终符合严密状态。注浆孔位置设置单向阀，避免作业期间外部土体进入管内，甚至导致注浆孔受到堵塞影响注浆效果。顶进施工完成后，验证检查井是否成型，确认后可开始管道压浆，这一工序是借助于浆液固结效果避免顶管作业导致沉降问题，因此使用高压注浆机注入泥浆。

3 非开挖修复施工技术的应用策略

非开挖修复施工技术的应用策略需构建技术实施与城市治理深度融合的协同推进体系。前期检测评估通过整合管道 CCTV（闭路监控）成像、声呐测漏等技术手段，构建数字化健康档案，为修复方案提供数据支撑，在此基础上推行的“整体修复 ⋅+ 局部强化”技术组合模式，可通过内衬法与喷涂法的协同应用，突破单一技术在复杂工况下的适应性局限，提升修复效率与耐久性。在政策层面，需建立专项扶持机制，通过财政补贴、绿色技术认定等措施降低非开挖技术应用门槛，同步优化行政审批流程，将非开挖修复纳入城市基础设施更新的优先技术路径，推动行业向绿色低碳转型。

结束语

综合而言，管道作为市政给供水重要的基础设施，在施工过程中，需要对施工质量严格要求。对此，为满足管网建设标准，在管道施工期间，相关人员应从工程项目实际出发，灵活运用非开挖施工技术，将施工前期准备工作落实到位，并做好钻进施工、定向施工等工作，准确计算管道质量以及回托力，同时加强把控各个环节的质量，保证施工效果能达到预期。

参考文献

[1]陈伯智.某自来水管网改造工程穿河顶管施工安全技术[J].人民黄河,2022,44(S1):192－193＋196.

[2]靳博文,石磊,梅迎东,等.复杂条件下地下管线非开挖微型顶管技术研究与应用[J].建筑技术,2024,55(24):2966－2969.

[3]党智军,何聪利,王科科.市政给排水施工中的非开挖顶管施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2024(34):144－146.