探討非開挖技術(shù)在城市給排水管道施工中的應(yīng)用

許佳

摘要：給排水管道開挖修復(fù)的模式隨著城市建設(shè)的發(fā)展對城市的正常交通、城市環(huán)境的維護(hù)和城市商業(yè)運(yùn)行造成負(fù)面的影響，非開挖方法的供水設(shè)施施工是十分重要的。

關(guān)鍵字：非開挖技術(shù) 城市給排水 管道施工

中圖分類號： TL353 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

非開挖技術(shù)是在傳統(tǒng)的施工技術(shù)的負(fù)面影響危及城市化發(fā)展的其他因素時產(chǎn)生的?？偹苤?，一項(xiàng)偉大的市政工程需要花費(fèi)巨大的人力、物力以及財(cái)力，而市政工程的大部分資金來自于城市家庭及個體，為了提高城市建設(shè)效益，需要以最少的資源投入，獲得最大的社會效益以及經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的施工技術(shù)主要是挖、填，用各種工具把施工現(xiàn)場圍起來，嚴(yán)重制約著交通的暢通以及環(huán)境的整潔，甚至還可能對施工附近的居民正常生活帶來負(fù)面問題。那么與傳統(tǒng)的開挖技術(shù)相對應(yīng)的就是非開挖技術(shù)，這是社會發(fā)展的成果，也是形勢發(fā)展的需要。對于非開挖技術(shù)，它廣泛運(yùn)用于鐵路、河流、公路以及其他不能開挖的地段。

一、非開挖技術(shù)在城市給排水管道施工中的實(shí)際應(yīng)用

1、水平定向鉆施工技術(shù)在給排水管道施工的應(yīng)用

在水平定向施工中，需要設(shè)置導(dǎo)向孔。所謂導(dǎo)向孔指的是在給水管道施工的水平向結(jié)合預(yù)先計(jì)算出的合適角度鉆進(jìn)的孔。導(dǎo)向孔隨著管道的走向，通常由斜線段+弧線組成。對該導(dǎo)向孔進(jìn)行方向調(diào)整的裝置是安裝在管道施工鉆頭后控制器單元。在完成導(dǎo)向孔的功能之后，引入預(yù)擴(kuò)孔，其功能是擴(kuò)大由導(dǎo)向孔完成的孔洞至施工所需的直徑大小，為下一步安裝管道打下基礎(chǔ)。一般而言，在管道孔洞鉆機(jī)的對面目的地配置擴(kuò)孔器，將其安裝于鉆桿，再使鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)，使其拖回到導(dǎo)向孔之中，從而實(shí)現(xiàn)孔徑擴(kuò)充的功能，在擴(kuò)充過程中應(yīng)密切關(guān)注土層情況，并以大量的泥水混合物注進(jìn)鉆孔之中，從而使鉆孔不發(fā)生塌方事故，同時把鉆機(jī)挖掘出的土石等碎屑運(yùn)至地面上。在預(yù)擴(kuò)工序完工之后，便可將給水管道納入到鉆出的孔洞之中。將鉆桿配置在擴(kuò)孔器的一頭，鉆桿的另外一頭則以接口與給水管道相連接。使用旋轉(zhuǎn)接口的目的是固定給水管道，使其不隨擴(kuò)孔器的旋轉(zhuǎn)而移位，從而高效被納入所鉆的孔洞之中。管道的回拖是鉆機(jī)進(jìn)行的，在回拖時，為了避免泥土塌陷，應(yīng)注入大量泥漿以平衡壓力差。

2、頂管施工技術(shù)在給排水管道施工中的應(yīng)用

給水管道的頂管施工指的是通過頂進(jìn)的力量實(shí)現(xiàn)管道的鋪設(shè)。施工時以主頂油缸連同中繼油缸共同組成巨大的頂力，將掘進(jìn)機(jī)從給水管道坑穿透土石層，頂至目的地點(diǎn)再吊起來。頂管施工掘進(jìn)的同時，將需要敷設(shè)的給水管道裝配于掘進(jìn)機(jī)之后，實(shí)現(xiàn)管道的部署。頂管施工技術(shù)中，應(yīng)用最多的當(dāng)屬泥水平衡頂進(jìn)方式。首先將工作井封門去除，此時則使掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭頂進(jìn)，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)深入三米左右，開始注入大量泥漿以平衡壓力差，以維持內(nèi)外的平衡。為使掘進(jìn)機(jī)獲得一定的抵抗力矩，在機(jī)頭刀盤轉(zhuǎn)動時應(yīng)控制掘進(jìn)速度不要太高，以免機(jī)頭發(fā)生旋轉(zhuǎn)，同時對機(jī)頭實(shí)時的傾角進(jìn)行觀測，并用千斤頂矯正其傾角，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)頭深入二米之后，漸漸升高掘進(jìn)速率使機(jī)頭入土，同時防止內(nèi)外壓力差以及跑漿現(xiàn)象的發(fā)生。

二、非開挖技術(shù)在排水工程中的應(yīng)用

排水工程屬于市政工程中的一部分工程項(xiàng)目。隨著近幾年我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們生活水平的提高，需要更多的水資源供應(yīng)，同時大量增加的人口也伴隨著更多的污水排放，因此對排水工程的建設(shè)被提上市政管理議事日程，并且發(fā)揮著越來越重要的作用?；趥鹘y(tǒng)施工技術(shù)的不足以及非開挖技術(shù)的先進(jìn)性和優(yōu)越性，非開挖技術(shù)將成為我國市政建設(shè)提供保障。對于上述提到的各種類所采用的方法，并非在排水工程中都能使用，下面將重點(diǎn)分析對排水工程適用的關(guān)鍵技術(shù)。

1、對排水工程中管道鋪設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)及運(yùn)用

非開挖技術(shù)在排水管道鋪設(shè)中的技術(shù)方法大體上有三種。首先是頂管法，這是一種最早在排水工程中使用的方法。頂管法的形式包括土壓平衡式或敞開式，具體應(yīng)用是，先在施工現(xiàn)場挖一些小基坑，把這些小基坑當(dāng)做是某一段頂管的工作井，然后在工作井的側(cè)壁上鉆些圓孔，將這些圓孔作為預(yù)制管線的進(jìn)口或者出口。其次是微型隧道鋪管法，這是比頂管法先進(jìn)的技術(shù)。這種方法對施工流程和操作水平的要求都比較高而且追求準(zhǔn)確率。這種方法使用于對鋪設(shè)精度要求高的非進(jìn)人管道工程中。適用范圍比較廣，包括軟巖、硬巖以及水下。但是缺點(diǎn)往往也會顯而易見的，這種方法的系統(tǒng)設(shè)置比較復(fù)雜，施工的成本也比較高。

夾在上述兩者中間的非開挖施工方法是導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管技術(shù)，從字面意義可以想象，它是先在地表鉆出一個導(dǎo)孔，需注意的是，導(dǎo)孔應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)軌道來鉆出，根據(jù)鉆機(jī)的工作原理以及地面環(huán)境等因素，在適當(dāng)?shù)臄U(kuò)孔后再拉管，最終鋪設(shè)了地下管線。

2、對排水工程中舊管道更換的關(guān)鍵技術(shù)及運(yùn)用

爆管和吃管是排水工程中常見的舊管道更換方法。爆管法的工作原理是，首先將爆管工具插入舊管管口，利用爆管工具所產(chǎn)生的動力把舊管擠碎，然后對這些擠碎的碎片進(jìn)行清理，用擴(kuò)孔管直接就近轉(zhuǎn)移碎片，移入土層中，最后用其他新管來代替舊管。吃管是采用隧道挖掘機(jī)，將土層里舊管碾碎，然后挖出差不多直徑的孔，將新管鋪設(shè)進(jìn)去。這兩種方法各自存在利弊，爆管法不會造成環(huán)境污染以及交通堵塞，但是如果新的地下管線很淺的話，就有可能出現(xiàn)地表凸起的現(xiàn)象，造成地面的不平坦。吃管法避免了爆管法的缺陷，但是需要較大的工作空間，對道路交通暢通造成困難。

3、對排水工程中管道修復(fù)的關(guān)鍵技術(shù)及運(yùn)用

對排水工程的管道修復(fù)可以采用兩種方法，一是點(diǎn)狀的修復(fù)。二是整體性的修復(fù)。兩種方法適用的條件不同。例如點(diǎn)狀修復(fù)需要是在剛破壞時，地下管線的整體結(jié)構(gòu)仍然完好，只是在接口處出現(xiàn)漏洞。接口出現(xiàn)漏洞就可以采用接口嵌補(bǔ)法，在剔除裂縫之后，用速干水泥縫補(bǔ)。另外一種方法是在管線外圍的土層和管道接口之間注入砂漿，目的是加固管道周邊的土層。除此之后，還有一種方法施工速度快而且穩(wěn)定性也比較高，即在接口處安裝止水的套環(huán)。整體修復(fù)技術(shù)是相對于點(diǎn)狀修復(fù)而言的，適用于出現(xiàn)兩個井管段需修復(fù)的情形。采用的具體方法是襯管法和涂層法。襯管法的具體方法之一是翻轉(zhuǎn)法，它是將樹脂材料通過水和空氣壓力完成翻轉(zhuǎn)，然后輸入到管道內(nèi)，貼在管道內(nèi)壁上，著手加熱，從而使樹脂采用固定在內(nèi)壁上。這種方法的程序相對比較多，對技術(shù)的要求高一些，另外一種方法相對比較簡便，也就是借用卷揚(yáng)機(jī)的拉力，把水泥砂漿和樹脂材料一一地噴涂在管道內(nèi)壁上，形成加固層。

4、排水工程中非開挖技術(shù)的提高

鑒于非開挖技術(shù)的巨大作用與廣泛運(yùn)用，我們應(yīng)當(dāng)注重非開挖技術(shù)在排水工程中可能暴露的弊端，從源頭抓起，克服困難。對此筆者認(rèn)為，首先應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)培訓(xùn)，排水工程是一項(xiàng)巨大的市政工程，需要專業(yè)的培訓(xùn)，減少成本和工作量，培訓(xùn)的對象不僅包括施工人員，也包括監(jiān)理人員以及管理和設(shè)計(jì)人員，這些工作人員之間有著千絲萬縷的聯(lián)系；其次，應(yīng)當(dāng)有個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范施工人員的行為，以得到更高的準(zhǔn)確率和安全性；再次，我們應(yīng)當(dāng)大力宣傳非開挖技術(shù)，特別是那些比較關(guān)鍵的具體技術(shù)方法，經(jīng)驗(yàn)共享，推廣技術(shù)，尤其是道路修復(fù)技術(shù)。最后是加快建立評價反饋系統(tǒng)，及時進(jìn)行非開挖技術(shù)在具體運(yùn)用中的檢查，得出差距并進(jìn)行反饋、處理與總結(jié)。

非開挖技術(shù)的出現(xiàn)使歷史發(fā)展的必然結(jié)果，是現(xiàn)代化建設(shè)的前提。城市化進(jìn)程需要進(jìn)行大規(guī)模的城市規(guī)劃，大量的工程百廢待興，此技術(shù)是城市市政施工的主要方法，不僅在公路和鐵路上頻繁使用，而且在古跡保護(hù)去、植被保護(hù)去、鬧市區(qū)等特殊領(lǐng)域也被逐漸借鑒。非開挖技術(shù)用于城市排水工程中能夠確保城市基礎(chǔ)設(shè)施的有效利用和設(shè)施安全，將有助于提高城市管理水平和加快城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

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