摘要：市政给排水管道作为城市基础设施的重要组成部分，其建设质量直接影响城市的正常运行和居民生活质量。不开槽设计及施工技术因具有对环境影响小、不影响交通等优势，在市政给排水管道工程中得到广泛应用。本文深入探索市政给排水管道不开槽设计及施工技术，阐述设计要点、施工技术类型及应用，分析其优势与面临的挑战，旨在为提升市政给排水管道工程建设水平提供参考。

关键词：市政给排水管道；不开槽设计；施工技术；工程建设

引言

随着城市化进程的加速，城市规模不断扩大，对市政给排水系统的需求日益增长。传统的开槽施工方法在施工过程中会对城市交通、周边环境以及居民生活造成较大影响，如道路封闭导致交通拥堵、开挖产生的扬尘和噪声污染等。不开槽设计及施工技术的出现，有效解决了这些问题，成为市政给排水管道工程建设的重要发展方向。不开槽施工技术通过采用非开挖的方式，在地下进行管道铺设、修复或更换，大大减少了对城市正常运行的干扰，提高了工程建设的效率和质量。

1.市政给排水管道不开槽设计要点

1.1 管道线路规划

在不开槽设计中，管道线路规划至关重要。需综合考虑城市规划、地下管线分布、地形地貌等因素。首先，依据城市给排水规划，确定管道的起点、终点和走向，确保管道布局符合城市整体发展需求。同时，详细勘察地下已有管线，如燃气、电力、通信等管线的位置和走向，避免在施工过程中对其造成破坏。对于复杂的地下管线环境，可采用物探技术，精确探测地下管线位置，为管道线路规划提供准确依据。此外，结合地形地貌，选择合适的管道敷设深度和坡度，以保证给排水的顺畅。

1.2 管材选择

管材的选择直接关系到管道的使用寿命和工程质量。在不开槽施工中，应根据管道的用途、工作压力、地质条件等因素选择合适的管材。对于给水管道，常用的管材有钢管、球墨铸铁管、聚乙烯（PE）管等。钢管具有强度高、耐高压的特点，但易腐蚀，需做好防腐处理；球墨铸铁管具有良好的耐腐蚀性和强度，适用于中低压给水管道；PE 管具有耐腐蚀、柔韧性好、施工方便等优点，在小口径给水管道中应用广泛。对于排水管道，可选用钢筋混凝土管、硬聚氯乙烯（PVC - U）管、高密度聚乙烯（HDPE）缠绕结构壁管等。钢筋混凝土管强度高、耐久性好，常用于重力流排水管道；PVC - U 管和 HDPE 缠绕结构壁管具有重量轻、耐腐蚀、水力性能好等特点，在排水管道工程中应用也较为普遍。

1.3 施工工艺选择

不同的不开槽施工工艺适用于不同的地质条件和工程要求。在设计阶段，需根据工程实际情况，对施工工艺进行合理选择。常见的不开槽施工工艺有顶管法、盾构法、水平定向钻法、夯管法等。顶管法适用于各种土质条件，可穿越河流、道路等障碍物，适用于大口径管道施工；盾构法适用于软土地层，可实现长距离、大管径管道的施工，施工速度快、对周边环境影响小；水平定向钻法适用于砂性土、粘性土等地质条件，常用于穿越河流、道路等障碍物的小口径管道施工；夯管法适用于砂性土、黄土等土质条件，施工设备简单，可用于短距离、小口径管道施工。在选择施工工艺时，需综合考虑地质条件、管道直径、长度、穿越障碍物情况以及工程成本等因素。

2.市政给排水管道不开槽施工技术类型及应用

2.1 顶管施工技术

2.1.1 技术原理

顶管施工技术是利用顶进设备将工具管或掘进机从工作坑顶入土层，然后通过工具管或掘进机的切削装置将前方土体切削破碎，同时利用出土装置将切削下来的土体排出，在工具管或掘进机后面逐节顶进管道，直至管道铺设到设计位置。顶管施工过程中，通过控制顶进速度、方向和顶力，确保管道的铺设精度和质量。

2.1.2 应用要点

在顶管施工前，需做好工作坑和接收坑的设置。工作坑应满足顶进设备的安装和操作要求，接收坑应便于管道的接收和拆除工具管。同时，要对顶进设备进行调试和维护，确保其正常运行。在施工过程中，严格控制顶进速度和顶力，避免顶进速度过快或顶力过大导致管道变形或周围土体坍塌。通过测量仪器实时监测管道的顶进方向和高程，及时调整顶进参数，保证管道的铺设精度。此外，要做好管道接口的密封处理，防止地下水渗漏。

2.2 盾构施工技术

2.2.1 技术原理

盾构施工技术是利用盾构机在地下土层中掘进，同时在盾构机尾部同步拼装预制管片，形成管道结构。盾构机由刀盘、盾体、推进系统、出土系统、注浆系统等部分组成。刀盘切削前方土体，出土系统将切削下来的土体排出，推进系统推动盾构机前进，注浆系统在管片与土体之间的空隙注入浆液，起到填充和加固作用。

2.2.2 应用要点

盾构施工前，需对盾构机进行选型和组装。根据地质条件和管道直径、长度等要求，选择合适的盾构机类型。在施工过程中，合理控制盾构机的掘进参数，如刀盘转速、推进速度、出土量等，确保盾构机的稳定掘进。同时，要加强对管片拼装质量的控制，保证管片之间的连接紧密，防水性能良好。此外，要做好注浆管理，确保注浆量和注浆压力满足要求，填充管片与土体之间的空隙，减少地面沉降。

2.3 水平定向钻施工技术

2.3.1 技术原理

水平定向钻施工技术是通过导向钻头在地下钻出一个先导孔，然后利用扩孔器将先导孔扩大到设计直径，最后将管道拉入孔内。施工过程中，通过控制导向钻头的方向和深度，使先导孔按照设计轨迹钻进。导向钻头内装有测量仪器，可实时测量钻头的位置和方向，操作人员根据测量数据调整导向钻头的钻进方向。

2.3.2 应用要点

在水平定向钻施工前，需对施工场地进行勘察，确定地下管线位置和地质条件。根据勘察结果，制定合理的施工方案，包括钻进轨迹设计、钻具选择等。在施工过程中，严格控制钻进速度和扭矩，避免因钻进速度过快或扭矩过大导致钻杆断裂或孔壁坍塌。同时，要做好泥浆管理，利用泥浆的护壁、携砂和润滑作用，保证钻孔的稳定性和管道的顺利回拖。此外，要对管道进行防腐处理，提高管道的使用寿命。

2.4 夯管施工技术

2.4.1 技术原理

夯管施工技术是利用夯锤的冲击力将钢管沿设计路线夯入土层。夯管时，先将第一节钢管放入工作坑内，然后用夯锤对钢管后端进行夯击，使钢管逐渐进入土层。在钢管前端安装有锥形夯头，可减少钢管入土阻力。随着钢管的不断夯入，逐节连接新的钢管，直至管道铺设到设计位置。

2.4.2 应用要点

夯管施工前，需对工作坑进行合理设计和施工，确保工作坑的稳定性和安全性。同时，要选择合适的夯锤和钢管，根据地质条件和管道直径确定夯锤的重量和冲程。在施工过程中，控制好夯击频率和力度，避免夯击过度导致钢管变形或损坏。要注意钢管的垂直度和水平度，及时调整夯击方向，保证管道的铺设精度。此外，要做好钢管的防腐和接口处理，防止钢管腐蚀和接口渗漏。

结论

总之，市政给排水管道不开槽设计及施工技术在城市建设中具有重要的应用价值。通过合理的管道线路规划、管材选择和施工工艺选择，采用顶管、盾构、水平定向钻、夯管等不开槽施工技术，能够有效提高市政给排水管道工程的建设质量和效率，减少对环境和交通的影响。在实际工程中，需要根据工程具体情况，综合考虑各种因素，选择合适的不开槽设计及施工技术，并加强施工过程中的管理和控制，以确保市政给排水管道工程的顺利实施。随着技术的不断进步和创新，市政给排水管道不开槽设计及施工技术将不断完善和发展，为城市基础设施建设提供更加可靠的技术支持。

参考文献：

[1]华星明. 市政给水排水管道不开槽设计及施工技术[J]. 建筑工程技术与设计，2018（11）：2932.

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