浅谈非开挖工艺在截污管道设计的应用
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摘要：城市道路的排水系统是整个城市功能的重要组成部分，道路污水管道的完善对周边居民污水排放及的生活质量造成重要的影响。同时排水管道敷设方式的选择也是排水管道施工及污水收集效果的关键因素。非开挖工艺的优势日渐明显。
Abstract: The urban road drainage system is the important part of urban functions, improve roads sewers and sewage discharge on the surrounding residents' quality of life caused by an important impact. While laying sewer drains of choice is the effect of the construction and sewerage key factor. Trenchless technology advantages become apparent.
Keywords: Intercepting Sewer; non-excavation; jacking; traction; design;
TU99
一、工程概况
《潮连污水处理厂污水管网（二期）》是位于江门市潮连镇青年路的一段截污管道设计工程，北起潮连大道，南接环岛西路。主要收集青年路两侧厂区及技术师范学院污水，接入潮连大道污水主管，最终接往潮连污水处理厂。由于工程位于建成区，两侧已建厂房密集，青年路更是附近村民和厂房车辆主要出入干道。在道路桩号K0+200附近有现状河涌横穿过青年路，箱涵结构及基础形式由于修建年代已久已无法得知。因此，截污管道的敷设方式选择成了本工程的关键技术问题。
二、地质状况
根据地质勘察报告，场地内地下水类型主要为：包气带中上层滞水，赋存于填筑土、种植土、淤泥质土、粉质粘土中，主要来源于大气降水、鱼塘水、河渠水补给，水位受季节性影响较大，水量较小。勘察期间所测地下水稳定水位埋藏深度在0.50～2.60m 之间。由于场地周边存在地表水体，且地下水与周边水体水力联系密切，地下水水量较大，因此，沟槽开挖时，应严格做好止水支挡工作，避免沟槽失稳带来的安全事故，而且，在沟槽施工使用中应按要求设置变形监测，制定应急预案，确保周围重要建筑物的安全和正常使用。
三、管道敷设方式选择
截污管道敷设一般分为开挖施工和非开挖施工。
开挖施工分为大开挖和支护开挖，支护方式根据开挖深度及工程场地土质状况决定。
伴随着科学技术的进步，经济和社会的快速发展，以及城市化进程的推进，城市的地面空间在不断减少，传统的开挖敷设管道已逐渐表现出局限性，而且开挖施工会干扰到居民的正常生活，更对交通、环境及周边建筑基础等照成不良影响。在遇到河道、箱涵等障碍物时开挖施工更是无法开展。因此非开挖管道施工就应运而生。
非开挖技术指在不开挖地表或地层结构破坏很小的条件下进行管道的敷设，分为牵引施工和顶管施工。牵引施工又叫水平定向钻孔法，施工分两个阶段：先沿计划管线中心线打一个小口径的导向孔，然后在钻杆柱端部接打直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待敷设管道，在拉回钻杆的同时将导孔扩大，同时拉入敷设管道。主要应用于DN600以下管径的污水管道敷设，覆土要求较小，两个牵引工作井间一次可牵引120米左右，施工方便迅速。根据《排水管道定向钻进敷设施工及验收技术规范》管道内底标高允许偏差为+40～-80mm。牵引施工管道一般为PE实壁管或者HDPE中空壁牵引管。牵引法施工示意图如下：
顶管施工是指在不开挖地表的情况下，利用液压顶进工作站从顶进工作坑将待敷设的管道顶入，从而在顶管机之后直接敷设管道的非开挖地下管道施工技术。常用的有土压平衡式顶管和泥水平衡式顶管。主要应用于d800以上管径的雨污水管道敷设，但由于覆土一般要求较深，多于污水主管敷设及穿越障碍物时使用。一般情况下顶管施工的管内底标高最大允许偏差为+30～-40mm。顶管管道一般为Ⅲ级钢筋混凝土顶管管材或者钢管。
四、管道设计
根据本工程场地特点，沿线厂房离道路太近，且青年路为村民出入主干道，无法全线开展开挖施工，根据地质报告，本工程敷设管道多数位于淤泥层。因此，本工程管道设计全线采用牵引法施工，在穿过箱涵位置采用顶管方式敷设，两侧加倒虹闸槽井设计。顶管工作井采用φ6000沉井施工，接收井采用φ4000沉井施工，井内设置检查井：检查井按国标06MS201-3-117“污水混凝土闸槽井D=1000”施工。检查井与工作井之间的空隙用石屑填充，石屑需水冲夯实。
牵引管道采用PE实壁管，PE实壁管采用PE100级聚乙烯给水管，工作压力1.0Mpa，PE给水管标准尺寸比为SDR17，PE管的环向、轴向拉伸强度值须达到规范值，管材的各项指标应满足定向钻进敷设施工技术要求和《给水用聚乙烯（PE）管材》的要求。顶管管道采用d1000管采用Ⅲ级钢筋混凝土顶管管材。由于顶管段为倒虹管，d1000顶管内套DN400PE实壁管。
四、结束语
非开挖施工技术的整体优势在于施工负面影响小，所占用场地比较少，对地面、交通、环境及周围地下管线等的影响很微弱。随着技术的不断进步和我国政府的不断推动下，非开挖技术在市政管道敷设方面有着广泛的市场和前景。
参考文献：
[1]《给水排水管道工程施工及验收规范》，(GB50268-2008)
[2]《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1- 2008）
[3]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》，(GB50202－2002)
[4]《排水管道定向钻进敷设施工及验收技术规范（试行）》( 2008年6月，上海)
[5]《水平定向钻进管线铺设工程技术规程》福建省建设厅
[6]《顶管施工技术及验收规范（试行）（2006年12月，中国非开挖技术协会）