简议非开挖技术在市政排水管道施工中的应用

发表时间:2020/11/20   来源:《科学与技术》2020年第20期   作者:王俊达 魏连升
[导读] 在市政排水工程施工中,采用非开挖施工技术具有十分明显的优势,
        王俊达 魏连升
        中建八局第一建设有限公司基础设施公司,山东 济南 250000
        摘要:在市政排水工程施工中,采用非开挖施工技术具有十分明显的优势,且对环境影响较小。因此,将这种非开挖技术应用于当前市政排水工程施工过程中,对于提高工程经济效益,促进城市有序运行具有重要意义。
        关键词:非开挖技术;市政排水管道施工;应用
        前言:
        市政给排水施工中的非开挖技术解决了以往技术造成的路面损伤问题,采用简单的施工工艺,保证了管道的铺设和修复效果,同时避免了以往施工中产生量大粉尘的问题,确保施工过程的环境保护。
        1非开挖技术概述
        1.1市政排水工程中非开挖技术分析
        市政排水工程非开挖技术是为了确保地貌环境在实际施工过程中不会受到影响所采用的新型技术。其技术主要应用在地下排水工程管道施工环境内,相比较传统的管道开挖技术而言,利用非开挖技术不但能够有效降低施工建设的成本,更能够有效降低施工的时间和精力,为城市交通环境稳定性的构建提供良好技术平台。其中,具体施工流程是通过地下钻孔的方法,顺着打孔设计的轨迹进行导向孔工作,而后在进行回扩,当孔径满足实际管道敷设的尺寸时,再将待铺设的管道拉入孔内。期间,施工流程应当时刻秉承导向仪的数据进行测量校对,这样才能够确保整体导向工作能够与后续管道相互契合,并确保市政排水工程的管道体系完善。
        另外,在进行市政排水工程非开挖施工过程中,依据施工方法的特性,在实际道路及农田环境中,能够确保实际交通体系不会受到影响,并且也不会破坏地貌植被,在整体生活环境体系内部的工作过程中,更不会造成较大的干扰。此种施工优势是开挖工作所无法具备的,同样在实际环境营造方面,开挖工作也难以保证整体工程环境的系统性,以至于后续工作延伸难以有较好的进展条件。其次,在建筑物环境和交通干线地段内,利用非开挖技术能够确保地下环境的稳定性,针对相应管线条件能够有效避让,对整体功能环境而言又具备有效空间在地下环境统筹的优势,从而确保了整体工程质量条件完善,并为后续施工成本提供良好的协调平台。
        1.2优势分析
        在市政排水管道施工建设中应用的施工方法经历了较多的施工技术,但是每项技术都存在不同的缺陷,比如开槽埋管技术会破坏路面影响交通等。因此,非开挖技术,经过排水管道施工建设中的实际应用后能够在避免路面发生破坏的前提下完成铺设与修复排水管道的任务,并且在应用时具有较为简单的操作过程、技术难度不高,还可以达到降低停水时间的效果并促进交通正常运行。另外,由于减少了路面开挖过程,在技术应用中不会产生大量粉尘而污染环境。在施工速度方面也具有较大的优势,与以往技术施工速度相比较显著较高,并且还具有较强的适应能力可以应用于更复杂的地层施工中。
        1.3分类
        非开挖技术在科学技术快速发展下诞生出多样化的技术模式,在管道铺设、更新、修复方面都含有较多模式的施工技术,主要表现在:铺设作业可应用顶管技术、水平定向技术、夯管技术等;更新作业可应用爆管技术、吃管技术等;修复方面可采用原位换管的考核方式与缠绕技术等。因此,根据施工工艺可以将非开挖技术划分成顶管铺管、导向钻进铺管、顶管掘进机铺管、遁地穿梭铺管四类技术。每项技术都有各种的优势与适应范围,比如在管道管径小于1000mm的铺设作业中应采用导向钻进技术,能够保证管道铺设效果。
        2市政道路排水管道非开挖施工准备
        2.1在道路排水管道工程施工前要对道路工程施工现场的地形、土质及周围建筑物等方面进行实地勘察,然后根据相关数据信息科学合理地设计施工图纸,最后结合图纸对铺设管道的长度、走向及材料、机械设备进行最终确定。在施工前还要进行试验,如设置一个100m长的道路试验参考点,确立准确的水准高程控制网,将控制桩的位置加以固定,以便对道路施工管道的实地监测,从而确定桩号的走向、管道的直径及对水准测量的复核。


        2.2在道路排水管道工程施工前要对周围障碍物进行详细的调查,及时将调查情况向相关部门进行汇报,帮助施工单位进行障碍物排除;当排水管道需要与其他管道进行交叉跨越时,应与涉及到的单位进行协商处理;在施工过程中,要充分考虑沟槽开挖及抛土对施工现场周围环境的影响,与区域环境卫生部门进行协调解决。
        2.3打桩放线施工中必须依据施工图纸进行,依据管道起点、终点及转折点等数据信息进行坐标设计,通过计算这些点与控制点之间的关系,用桩将这些点固定到地面,并栓点校核。
        3非开挖技术在市政排水管道施工中的应用
        3.1井下、地面设备安装
        安装井下设备时,设备安装部件包括:导轨、千斤顶等。安装施工中,轴线确定必须严格遵循相关测量规定,确保操作符合施工要求。为防止标高人为误差的产生,应降低轴线安装量。安装地面设备时,其设备包含:起吊设备、主顶泵站等,施工时,必须严格按照现场具体情况,进行合理设置,并与顶管轴线存在一定的距离。
        3.2顶管机下井与出洞
        通过起吊设备将顶管机吊入安装好的导轨上,临时千斤顶安装后,应和顶管机连接的管线相连。必要的安全措施应在顶管出洞前进行,如软眼位置在工作井施工中,可进行相应墙体的浇筑,应确保该墙体具有较高的强度及可对洞口外水土压力产生抵抗作用,向出口器放入顶管机后,可对墙上的出洞进行直接切割与封堵。同时,还可以将部分钢封门安装在工作井软眼位置,以此起到加固洞口外土体及地下水位降低的作用。在打开洞口后,对土体自身的稳定性及牢固性进行加固。如顶管出洞没有地下水,可将一定量的钢板桩打在洞口外部,进而对打开洞口后出现的土压力加以抵抗。在打开洞口后,出口器内进入顶管机时,可拔出钢板桩,随后不断顶进。
        3.3正常顶进控制
        正常顶进施工中,应利用顶速控制、出土控制,使土仓内压力与机头水土压保持一种动态平衡状态。如土质出现改变,必须按照土质具体情况,合理调整顶管机参数。
        第一,合理布置中继站。应充分考虑井内总站顶力与管线顶进时的最大摩擦力。施工过程中,由于顶管内中继站具有较高运动频率,必须确保其密封件性能符合施工要求。
        第二,顶进编制控制。按照监控屏内顶管机偏位情况,操作人员可及时将顶管机头内的纠偏系统启动,同时做好处理工作。施工过程中,必须与顶头偏位、后续管节缝等充分结合。如顶管为曲线形式,地面控制系统无法对顶管机偏位信号接收时,应指派相关负责人员及时监控管道,并将纠偏调控结果上报。
        3.4顶管机进洞、起吊及转移
        洞口位置放置顶管机时,必须遵循洞口位置的具体情况、地质条件及地下水文状况进行相关措施的选择。在确保施工安全的前提下,指派施工人员及时除去软眼封门,随后不断顶进,直至顶管机进入接收机内,最后将机头与管道的连接解除。
        3.5洞口密封处理、管道修补及验收
        在井中进行顶管机转移,并彻底清理洞口,根据安装轨道,进行止水设备的安装,洞口封闭可利用混凝土浇筑的方式进行施工。在完成该段管道施工后,必须先清理管道,在回填管缝,并补衬、修补施工受损位置。随后验收管道,确保管道轴线位置不出现任何误差、回填管缝施工效果良好等。选用“F”型钢筋混凝土顶管作为该工程的方式,密封时可选用橡胶圈。在混凝土管内埋设钢套,可对其刚度进行有效提升,并确保变形现象不出现在运输过程中。
        结论:
        综上所述,非开挖施工技术由于具有不污染环境、不影响交通、施工周期短、综合成本低等优点,无疑会在地下管道施工中获得广泛的应用,其技术和工艺将得到不断的优化和提高。
        参考文献:
        [1]市政工程道路排水管道施工技术探析[J].薄存娟.科技经济导刊.2020(15)
        [2]关于市政工程道路排水管道施工技术要点探析[J].蔡锦鹏.现代物业(中旬刊).2019(10)
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