試論非開挖技術(shù)在市政工程排水管道施工中的應(yīng)用

辛春學(xué) 張建偉

摘 要：非開挖施工技術(shù)是指在不開挖地表的條件下鋪設(shè)、修復(fù)和更換各種地下公用設(shè)施的任何一種技術(shù)和方法。與傳統(tǒng)的施工方法相比，具有不影響交通、不破壞環(huán)境、施工周期短、綜合成本低、安全性好等優(yōu)點。城市排水管道建設(shè)和維護(hù)標(biāo)志著一個城市的文明化程度。城市排水管道又是埋設(shè)最深的地下管道，對排水管道的重新鋪設(shè)如果采用傳統(tǒng)的開槽施工的方法，將對道路交通造成巨大的影響，嚴(yán)重影響車輛的通行和行人的出入，給社會帶來極大的不便。為此，本文主要對市政道路排水管道非開挖施工準(zhǔn)備、施工工藝及質(zhì)量控制進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：非開挖技術(shù)；市政工程；排水管道

市政道路工程作為道路施工與交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，其不僅關(guān)系著運(yùn)輸結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸能力變化，更推動了城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。作為一項環(huán)境友好型技術(shù)，非開挖技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用，不僅能夠深入地下施工，更不會影響附近環(huán)境。這是開挖埋管施工不具備的優(yōu)勢。其作業(yè)原理為將工作井與地面垂直，隨后通過高壓液壓千斤頂，向地下放置水泥、鋼制管道。為達(dá)到施工流程的規(guī)范性、合理性，必須重視市政工程非開挖施工技術(shù)的應(yīng)用，只有這樣才能推動工程建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。

一、市政道路排水管道非開挖施工準(zhǔn)備

1、在道路排水管道工程施工前要對道路工程施工現(xiàn)場的地形、土質(zhì)及周圍建筑物等方面進(jìn)行實地勘察，然后根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息科學(xué)合理地設(shè)計施工圖紙，最后結(jié)合圖紙對鋪設(shè)管道的長度、走向及材料、機(jī)械設(shè)備進(jìn)行最終確定。在施工前還要進(jìn)行試驗，如設(shè)置一個100m長的道路試驗參考點，確立準(zhǔn)確的水準(zhǔn)高程控制網(wǎng)，將控制樁的位置加以固定，以便對道路施工管道的實地監(jiān)測，從而確定樁號的走向、管道的直徑及對水準(zhǔn)測量的復(fù)核。

2、在道路排水管道工程施工前要對周圍障礙物進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，及時將調(diào)查情況向相關(guān)部門進(jìn)行匯報，幫助施工單位進(jìn)行障礙物排除；當(dāng)排水管道需要與其他管道進(jìn)行交叉跨越時，應(yīng)與涉及到的單位進(jìn)行協(xié)商處理；在施工過程中，要充分考慮溝槽開挖及拋土對施工現(xiàn)場周圍環(huán)境的影響，與區(qū)域環(huán)境衛(wèi)生部門進(jìn)行協(xié)調(diào)解決。

3、打樁放線施工中必須依據(jù)施工圖紙進(jìn)行，依據(jù)管道起點、終點及轉(zhuǎn)折點等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行坐標(biāo)設(shè)計，通過計算這些點與控制點之間的關(guān)系，用樁將這些點固定到地面，并栓點校核。

二、市政工程排水管道施工非開挖技術(shù)要點

1、井下、地面設(shè)備安裝

安裝井下設(shè)備時，設(shè)備安裝部件包括：導(dǎo)軌、千斤頂?shù)?。安裝施工中，軸線確定必須嚴(yán)格遵循相關(guān)測量規(guī)定，確保操作符合施工要求。為防止標(biāo)高人為誤差的產(chǎn)生，應(yīng)降低軸線安裝量。安裝地面設(shè)備時，其設(shè)備包含：起吊設(shè)備、主頂泵站等，施工時，必須嚴(yán)格按照現(xiàn)場具體情況，進(jìn)行合理設(shè)置，并與頂管軸線存在一定的距離。

2、頂管機(jī)下井與出洞

通過起吊設(shè)備將頂管機(jī)吊入安裝好的導(dǎo)軌上，臨時千斤頂安裝后，應(yīng)和頂管機(jī)連接的管線相連。必要的安全措施應(yīng)在頂管出洞前進(jìn)行，如軟眼位置在工作井施工中，可進(jìn)行相應(yīng)墻體的澆筑，應(yīng)確保該墻體具有較高的強(qiáng)度及可對洞口外水土壓力產(chǎn)生抵抗作用，向出口器放入頂管機(jī)后，可對墻上的出洞進(jìn)行直接切割與封堵。同時，還可以將部分鋼封門安裝在工作井軟眼位置，以此起到加固洞口外土體及地下水位降低的作用。在打開洞口后，對土體自身的穩(wěn)定性及牢固性進(jìn)行加固。如頂管出洞沒有地下水，可將一定量的鋼板樁打在洞口外部，進(jìn)而對打開洞口后出現(xiàn)的土壓力加以抵抗。在打開洞口后，出口器內(nèi)進(jìn)入頂管機(jī)時，可拔出鋼板樁，隨后不斷頂進(jìn)。

3、正常頂進(jìn)控制

正常頂進(jìn)施工中，應(yīng)利用頂速控制、出土控制，使土倉內(nèi)壓力與機(jī)頭水土壓保持一種動態(tài)平衡狀態(tài)。如土質(zhì)出現(xiàn)改變，必須按照土質(zhì)具體情況，合理調(diào)整頂管機(jī)參數(shù)。

第一，合理布置中繼站。應(yīng)充分考慮井內(nèi)總站頂力與管線頂進(jìn)時的最大摩擦力。施工過程中，由于頂管內(nèi)中繼站具有較高運(yùn)動頻率，必須確保其密封件性能符合施工要求。

第二，頂進(jìn)編制控制。按照監(jiān)控屏內(nèi)頂管機(jī)偏位情況，操作人員可及時將頂管機(jī)頭內(nèi)的糾偏系統(tǒng)啟動，同時做好處理工作。施工過程中，必須與頂頭偏位、后續(xù)管節(jié)縫等充分結(jié)合。如頂管為曲線形式，地面控制系統(tǒng)無法對頂管機(jī)偏位信號接收時，應(yīng)指派相關(guān)負(fù)責(zé)人員及時監(jiān)控管道，并將糾偏調(diào)控結(jié)果上報。

4、頂管機(jī)進(jìn)洞、起吊及轉(zhuǎn)移

洞口位置放置頂管機(jī)時，必須遵循洞口位置的具體情況、地質(zhì)條件及地下水文狀況進(jìn)行相關(guān)措施的選擇。在確保施工安全的前提下，指派施工人員及時除去軟眼封門，隨后不斷頂進(jìn)，直至頂管機(jī)進(jìn)入接收機(jī)內(nèi)，最后將機(jī)頭與管道的連接解除。

5、洞口密封處理、管道修補(bǔ)及驗收

在井中進(jìn)行頂管機(jī)轉(zhuǎn)移，并徹底清理洞口，根據(jù)安裝軌道，進(jìn)行止水設(shè)備的安裝，洞口封閉可利用混凝土澆筑的方式進(jìn)行施工。在完成該段管道施工后，必須先清理管道，在回填管縫，并補(bǔ)襯、修補(bǔ)施工受損位置。隨后驗收管道，確保管道軸線位置不出現(xiàn)任何誤差、回填管縫施工效果良好等。選用“F”型鋼筋混凝土頂管作為該工程的方式，密封時可選用橡膠圈。在混凝土管內(nèi)埋設(shè)鋼套，可對其剛度進(jìn)行有效提升，并確保變形現(xiàn)象不出現(xiàn)在運(yùn)輸過程中。與此同時，焊接其和管內(nèi)鋼筋骨架，當(dāng)頂進(jìn)管端位置混凝土?xí)r，如產(chǎn)生受壓情況，可起到約束保護(hù)管端混凝土的作用。

三、市政工程排水管道非開挖施工質(zhì)量控制

1、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件沿管線土層變化頻繁，所以在頂管施工前必須了解土層的變化情況。此外對于要經(jīng)過回填土地段，需要提前加固處理，以防頂管施工后地表有過大的下沉。

2、超前探查地下管線盡管先進(jìn)的頂管設(shè)備具有在施工時探查前進(jìn)路線不遠(yuǎn)距離管線的能力，但是采用在地面提前查明地下管線仍是值得開展的，這對于保證通訊、電力、上水、排水、煤氣等其它管線安全運(yùn)營，確保公眾正常生活仍有必要。

3、穿越建筑時對基礎(chǔ)的探查頂管在建筑物基礎(chǔ)下施工時，需要明確施工施工路線上所遇到的基礎(chǔ)類型，對于部分基礎(chǔ)頂管頂進(jìn)前可采取托換、加固措施。

4、頂進(jìn)計算頂進(jìn)計算其一包括準(zhǔn)確計算頂進(jìn)推力，根據(jù)計算結(jié)果選定相應(yīng)的油缸類型和確定中繼間的分布；其二是工作井設(shè)計，根據(jù)計算得到的最大頂力，提出工作井的加固方案。

四、結(jié)束語

綜上所述，作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的主要構(gòu)成部分，地下管道是一個城市生存、發(fā)展的主動力。鋪設(shè)地下管線的質(zhì)量，對城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)與現(xiàn)代化水平的提升具有重要意義。隨著我國城市化發(fā)展水平的提升，城市管道網(wǎng)線規(guī)劃已經(jīng)無法適應(yīng)城市發(fā)展的需求，尤其是市政工程排水管道鋪設(shè)往往存在諸多問題，為有效提升市政工程的質(zhì)量，為降低成本，可選用非開挖技術(shù)，因其經(jīng)濟(jì)性良好、環(huán)境、交通影響小，在市政排水管道施工中得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。

參考文獻(xiàn)

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