非開挖存在的問題

內容摘要：定向鉆技術、內襯技術、穿管技術是目前燃氣行業修復管道時常用的非開挖技術。該文介紹了這三種非開挖技術、施工和管理中應注意的問題及應對之策。

　　前言

　　非開挖技術是一種新型管道施工技術，其特點是不需要大面積開挖路面即可完成管道的鋪設和修復。由于其獨特的技術特點和良好的市場前景，在近三十年的時間里，非開挖技術得以不斷完善，種類不斷增多，并且迅速在世界各地得以推廣普及。從2000年開始，上海燃氣行業首先在燃氣管道施工中推廣和應用非開挖技術，在短短十年的時間內，非開挖技術已成為燃氣管道施工中一種較為常見的施工方法，特別是在城市主要道路的施工中，為減少對交通和環境的影響，非開挖技術已是一種必不可少的施工方法。非開挖技術的的應用改善了城市交通，保護了城市居民生活環境，提升了整個城市的現代化品質。我公司在2005年永一站至東營壓氣站輸氣管道工程中，PE100SDR11,315×28.6燃氣聚乙烯管道成功采用非開挖深穿技術施工，工程投產至今管道運行正常。

　　但任何技術都不是十全十美的，非開挖技術并不能完全代替傳統開挖法施工。本論文就目前燃氣行業常用的三種非開挖技術（定向鉆技術、內襯技術、穿管技術）從工程施工直至日后的管網維護管理中應注意的一些問題進行簡單的分析。

　　1非開挖技術概述

　　1.1定向鉆技術

　　定向鉆技術是通過在土層下定向鉆孔、擴孔，預先在地下擴制一個適當大小的洞，然后將管道拉入此空洞中。從而實現在不開挖地面的條件下完成管道鋪設任務，該技術目前的應用較為普遍。

　　1.2內襯技術

　　內襯技術從工藝上講是一種先進的非開挖管道修復技術（整條管道的修復），是通過在原有管道內襯入一條合成纖維塑料軟管，并讓軟管緊密地貼在待修復管道的內壁，修復后的管道形成一根復合型管道.

從而達到對原有破損或超齡管道進行修復的目的。修復后的管道保持了管道原有的內徑基本不變（不考慮壁厚），而且理論上具有與新管道相同的使用壽命。該技術不必大面積地開挖路面，是對傳統管道拆排更新方法的一種革命。

　　1.3穿管技術

　　穿管技術，顧名思義就是在原有管道內穿入一根新管道，從而實現在不大面積開挖路面的情況下完成管道的修復或更新。穿管技術可分為兩大類，一類是等口徑穿管技術，另一類是縮口徑穿管技術?？s口徑穿管技術工藝較為簡單，穿入管道的材質可以是聚乙烯管道也可以是鋼管。等口徑穿管技術是在聚乙烯管道大面積應用后出現的一種新技術，它充分利用了聚乙烯管道良好的機械性能和記憶功能。要實現等口徑穿管技術，則是預先將穿入的PE管道口徑通過機械方法縮小其截面積，待管道穿入后，再讓其口徑恢復，使得穿入管道膨脹復圓與原有管道的內徑緊密結合，從而實現等口徑穿管。

　　2非開挖技術施工過程暴露的問題分析

　　上述三種非開挖技術自2000年開始，已經陸續在燃氣管道施工中應用，采用非開挖技術敷設或更新的管道已有近百公里。下面就非開挖技術在施工應用過程中可能存在的不利因素分析如下：

　　2.1施工過程的質量控制

　　地下管道施工屬隱蔽工程，而非開挖技術在管道敷設中則更為“隱蔽”，通常情況下采用非開挖技術施工后只是對工程所需的管材和材料在地面進行外觀、嚴密性、外防腐蝕等的檢測，管道在穿入或修復后則無法進行全線的比較全面直接的質量檢測。具體分析如下：

　　2.1.1定向鉆技術

　　a管道的外防護問題

　　這也是眾多非開挖技術的通病，定向鉆施工區域的地下土質不排除具有大量的回填土或其他一些異物，定向鉆鉆制空洞內可能存在的石塊等尖銳物質往往會在管道的回拖過程中劃傷管道的外表面，直接影響管道的使用壽命和運行安全。

　　解決方法：針對不同的土質采取不同的施工方法，對土質松軟、沙化的土質可放心采用定向鉆技術，對石塊等異物較多的土質，可采用襯管防護定向鉆技術，即先將襯管拖入地下，后將管道拖入襯管，然后再將襯管拖出，拖出襯管留作下一段管道施工繼續使用，這樣管道在拖入過程中有襯管做保護，可避劃傷外表面，襯管可以反復使用。

　　b管道的坡度保證

　　敷設后管道需具有一定的坡度，如何保證該坡度則是定向鉆施工的難點，特別是對距離較長，且地下土質較松軟的情況更為如此。通常情況下，定向鉆在鉆制導向孔時，通過地面的控制，可以保證導向孔一定的坡度要求，但擴孔拉管時由于種種原因（如：土質的松軟、擴孔器和管道自身的重量、鉆桿的斜向拉力等等）可能導致穿入管道局部坡度方向出現變化，并且這種變化目前還無法在地面用儀器進行測量，由此將導致運行時的局部水堵。

　　解決方法：使用導向探測儀對敷設管道進行檢測，檢查有無水堵情況。

　　2.1.2內襯技術

　　翻轉內襯的技術思路新穎，要求內襯軟管與原有管道內壁通過黏合劑緊密粘合在一起。通常情況下，原有燃氣管道需通過高壓水進行內部清洗，理論上講，清洗后清潔而干燥的管道通過內襯將達到理想的修復效果。但內襯的黏合質量卻不容易檢測，如果某些部位產生內襯粘合質量差的缺陷，這些缺陷將可能導致長時間運行后管道內襯的局部塌陷，對管道的安全運行產生隱患。

　　解決方法：施工結束后通過微型可視設備進行管內的錄像檢測，檢驗內襯軟管有無空鼓、塌陷情況。

　　2.2施工工期、成本的控制

　　采用非開挖技術施工實施前首先要進行地下資料情況的詳細排查，根據排查的具體情況來確定施工方案和施工成本。地下資料（包括土質情況、地下障礙物情況、需更新修復的管道具體資料如：埋深、材質、口徑、管件數量、位置等等）的排查往往是通過物探、查閱管線原始資料來獲得。但物探設備的精準度及資料的準確性有許多不確定因素，這樣將對施工工期和工程成本的確定帶來很大的不確定因素，甚至可能會導致本來較高的非開挖工程成本成倍增加，特別是對老城區道路下管線的非開挖技術改造和敷設更為如此。以內襯技術和穿管技術為例，正常的操作是根據排查的地下管線的詳細情況來確定工作坑的開挖和斷管的具體位置，地下管線的水井、彎管、三通、閥門等管件和設備一般需要開挖工作坑斷管取出，在管線改造后再重新連接，由于原始管線資料的準確性等問題，實際情況下，工作坑的開挖數量都較計劃的要多，由此將直接影響工期和增加成本費用。

　　解決方法：使用先進精準的物探設備，結合管線原始資料互相驗證。

　　3非開挖敷設管道管理維護存在的問題分析

　　由于非開挖施工技術是一種新型管道施工技術，某些常規的管道管理維護方法和設備、配件往往會在非開挖敷設的管道面前顯得無能為力。因此通過非開挖技術敷設的管道給目前日常的管線維修和搶修工作帶來諸多不利因素，主要體現在以下兩點：

　　3.1管線埋設過深

　　針對定向鉆技術來講，由于需要避開地下常見障礙物、河流和其他管線，管道敷設的埋深遠遠大于正常排管的深度，某些局部深度甚至大于5m，如此深度的管道一旦發生泄漏根本無法實施開挖搶修，可行的辦法就是對整根非開挖管線進行廢除新排，由此導致搶修成本和難度的增加。

　　解決方法：對管道敷設較深的局部管段，可以選擇縮口徑穿管非開挖技術代替定向鉆技術，維修時可以直接將內部管道拖出進行維修，或直接采用傳統管道施工方法，不能代替的，只能在施工過程中做好管材的防護工作，保證施工質量，避免日后發生泄漏。

　　3.2修復更新后管道結構的變化

　　對非開挖管道修復技術來講（內襯技術和穿管技術），管道更新修復后，管道結構發生明顯變化，由原來的單層結構，變為雙層甚至多層結構.

如此結構將給正常的管線維修、搶險帶來一些列的問題，如：

　　1）、斷管鑲接

　　多層結構的斷管如何使用傳統的斷管設備將很難達到的理想效果，特別是對等口徑穿管而言更是如此，既要將原有管道移除，又要不損壞內部穿入的管道，施工難度很大.

　解決方法：隨著非開挖技術的推廣應用，專用斷管設備目前正逐步成熟，目前國內一些施工設備廠家生產的非開挖專用斷管設備，與傳統斷管設備相比，施工方便，精準度高，基本 能夠滿足施工需要。

　　2）、泄漏點的確定

　　由于非開挖技術修復和更新的管道是多層結構，特別是對穿管技術而言，由于穿入的管道和原有管道之間有或大或小的縫隙，且又不密封，一旦穿入的管道發生泄漏，泄漏的燃氣往往會從原有管道的斷口漏出，因此內部的泄漏點位置與地面發現的泄漏區域不在同一個位置（如圖4所示），往往相距甚遠，增加了泄漏點的定位難度。即使確定了漏點，由于斷管的難度，也會大大增加管道搶修的時間、難度及成本。

4非開挖施工應注意的問題

　　上述是在非開挖技術應用過程中可能存在的問題，有些問題通過技術手段我們可以解決或避免，但有些問題，就目前的技術水平還無法徹底解決，如：內襯技術和穿管技術泄漏點的確定，我們要盡量避免這些問題的發生，一定要做好以下幾點：

　　首先，設計部門在確定采用何種施工工藝時，應充分結合實際情況，任何工藝都有其適用范圍。如果工藝選擇不當，不僅不能體現工藝原有的優勢，反而會給后續施工及管理造成諸多麻煩。

　　其次應加強施工單位的質量安全意識，盡可能避免施工過程中可能出現的質量隱患。為此，施工單位在非開挖施工前，應做好周密的前期準備工作，盡可能摸清地下的土質及各類管線的資料，制定科學合理的施工方案；施工過程中應嚴格按照非開挖施工的操作規程進行操作，在下管工序開始前，對管道工序的質量進行嚴格自檢，發現問題及時解決。

　　管線的維護管理部門應盡快制定具有針對性的管線維護管理措施，以應對非開挖新工藝敷設管道的維護管理，防患于未然。

　　5結論

　　目前隨著非開挖技術的不斷發展、完善，相應施工配套設備技術水平不斷提升，非開挖技術已經基本成熟，非開挖技術，不但減少路面開挖，降低施工費用及解決一些在傳統開挖術不能施工的問題，而且在修復舊管道及安裝難度高的工程時與傳統技術相比，有著顯著的社會經濟效益，本論文簡單分析了非開挖技術在施工過程中經常遇到和應注意的問題，并提出相應的解決方法，對今后非開挖工程施工起到了一定的指導作用。