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非開挖施工技術(shù)在市政管線建設(shè)中的應(yīng)用

來源:zghgrx.com.cn         發(fā)布時(shí)間:2023-01-21

  非開挖施工技術(shù)在市政管線建設(shè)中的應(yīng)用
  市政工程是城市運(yùn)行的基礎(chǔ)工程,與城市居民的生活生產(chǎn)密切相關(guān),對城市的綜合發(fā)展起著非常重要的推動作用。管道工程是市政工程的重要組成部分,具有建設(shè)周期長、工程量大、投入成本高、涉及人員和設(shè)備多等施工特點(diǎn)。傳統(tǒng)的市政管線工程采用開挖施工方式,不僅會影響周邊的交通和商業(yè)活動,還會影響周邊居民的正常生活。在我國建筑業(yè)和施工技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,非開挖施工技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于市政管線工程建設(shè)中。這種施工方法對路面破壞小,還能在一定程度上保護(hù)地下管線,延長其使用壽命,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
  2非開挖施工技術(shù)概述
  非開挖技術(shù)是利用先進(jìn)的巖土鉆探技術(shù)和設(shè)備,改變傳統(tǒng)管道施工中大規(guī)模開挖土壤的方式,通過導(dǎo)向和定向鉆孔的方式完成地下管道的更換、鋪設(shè)和修復(fù),不會影響施工環(huán)境周圍的交通、植被、商業(yè)和居民的正常生活,具有良好的社會效益。常用的施工方法有水平定向鉆法、頂管法、微型隧道法等。施工步驟通常是以下三個(gè)步驟。
  首先,調(diào)查施工前要做細(xì)致的調(diào)查,包括施工環(huán)境的土質(zhì)情況,周邊管線的布置,周邊建筑物、構(gòu)筑物的施工等。,然后根據(jù)市政管線的施工要求和勘測結(jié)果,制定科學(xué)的地下鉆探施工方案,為市政管線施工提供要的數(shù)據(jù)參考。
  二,安裝機(jī)械設(shè)備。根據(jù)井下鉆孔施工方案中制定的鉆孔路線,在預(yù)定的開口位置安裝相關(guān)機(jī)械設(shè)備,然后開挖事故作業(yè)坑,做好要的防護(hù)、支護(hù)、加固和排水,安裝鉆孔設(shè)備。

  第三,鉆孔施工。非開挖施工環(huán)節(jié)主要分為兩個(gè)環(huán)節(jié):一是斜潛、開孔、直潛施工是破土的主要方向;其次,根據(jù)工程施工要求嚴(yán)格控制開孔直徑,根據(jù)不同等級要求擴(kuò)大

重慶非開挖工程

  孔,要時(shí)加固加厚孔壁,完成擴(kuò)孔。
  3非開挖技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值
  首先,與傳統(tǒng)的市政管線挖掘技術(shù)相比,非開挖技術(shù)主要是利用先進(jìn)的鉆孔機(jī)械設(shè)備在地下環(huán)境中進(jìn)行鉆孔和鋪設(shè)管線,較少依賴人力和大型挖掘設(shè)備,可以大大降低人工成本和設(shè)備租賃成本,減少資金投入,獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
  其次,非開挖技術(shù)由于在施工中不使用大型挖掘設(shè)備,可以大大提高施工的靈活性,即使在狹窄的環(huán)境中也可以進(jìn)行,Z大限度地減少了對周圍居民正常生活的影響,具有良好的社會效益。
  Z后,在市政管線施工中采用非開挖施工技術(shù),可以得到更準(zhǔn)確的管線坑,大大提高市政管線施工質(zhì)量,避免與周圍建筑物接觸,確保管線施工符合設(shè)計(jì)要求。
  非開挖技術(shù)不僅可用于市政工程中地下給排水管道的鋪設(shè)、維修和更換,還可用于地下電纜線路的改造,具有很好的應(yīng)用價(jià)值。然而,非開挖技術(shù)的使用高度依賴挖掘設(shè)備。目前國內(nèi)建筑行業(yè)的非開挖技術(shù)還沒有達(dá)到一個(gè)成熟的水平,離成熟國家還有很大差距。但發(fā)展中國家對非開挖技術(shù)重要性的認(rèn)識在不斷提高,我國對非開挖技術(shù)的研究也在不斷深入,在市政工程中的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。
  4非開挖技術(shù)的具體應(yīng)用方式
  4.1頂管施工技術(shù)首先開挖工作坑,然后在工作坑內(nèi)安裝頂進(jìn)設(shè)備。利用設(shè)備產(chǎn)生的頂推力將管道按設(shè)計(jì)坡度頂進(jìn)土中,將頂出的土方運(yùn)走。還需要在兩個(gè)工作坑中埋設(shè)工具管或挖掘機(jī)軟管。具體施工方法有人工頂管、水射流頂進(jìn)和擠壓頂進(jìn)、機(jī)械加壓等。具體施工要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際環(huán)境、管道的直徑和長度、土質(zhì)、經(jīng)濟(jì)等因素綜合確定。目前大部分管道在直線敷設(shè)、混凝土管、粘土的條件下,600mm~4000mm管道采用機(jī)械頂管施工。機(jī)械頂管施工法是目前管道工程施工中廣泛采用的非開挖技術(shù),其中混凝土管道施工技術(shù)較為成熟。
  4.2頂管施工的施工原則施工開始后,先在管道一側(cè)挖一口井,在挖好的基坑內(nèi)安裝導(dǎo)軌。
  通常情況下,軌道會安裝在木材或混凝土技術(shù)上,管道會安裝在軌道上此外,頂管施工測量應(yīng)提前做好,以獲得準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù),并根據(jù)測量數(shù)據(jù)嚴(yán)格控制頂管的中線、標(biāo)高和坡度。用液壓千斤頂將預(yù)制好的鋼筋混凝土管推入土中,保持工具管以水平推力為核心。鋼筋混凝土管道推入土中前,應(yīng)對管道表面和內(nèi)部進(jìn)行充分清理,確保內(nèi)部無雜質(zhì),并在管道推入過程中及時(shí)排出進(jìn)入管道的泥土,直至頂管作業(yè)完成。頂管施工過程中,廢渣分為干渣和濕渣,應(yīng)根據(jù)廢渣的不同類型進(jìn)行處理和預(yù)防。如果地形距離較長或復(fù)雜程度較高,須采用吊裝施工方法,并輔以要的綠色建材保護(hù)措施,如泥漿夾套潤滑、激光校正等,以保證施工質(zhì)量。在頂管施工中,不僅要詳細(xì)勘察施工環(huán)境,還要綜合考慮井筒沿線的地質(zhì)條件。在保證頂管滿足長度要求的前提下,盡可能減少工作井和接收井的數(shù)量,減少工程量,減少開挖工作井對周圍環(huán)境的影響。施工時(shí),施工井應(yīng)盡可能設(shè)置在頂管的中部,以方便施工時(shí)的移動。
  4.3頂管施工技術(shù)隨著非開挖技術(shù)的不斷發(fā)展,頂管施工技術(shù)在建筑行業(yè)
  的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,特別是在大型過江工程、市政管線工程、環(huán)境保護(hù)等方面的施工,都凸顯了其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢[4]。這種施工方法是通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行引導(dǎo)和測試,用相同的曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)和挖洞,將管道移出引導(dǎo)孔,從而完成整個(gè)管道工程的施工。目前,頂管施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用于地下管道施工中。與頂管施工方法相比,這種施工方法由于慣性矩較小,對于管徑較小的管道工程施工效果更好。因此,拔管施工技術(shù)多用于長距離、小管徑等特點(diǎn)的管道工程的施工中,因?yàn)檫@類工程容易因距離長而出現(xiàn)管道壓縮誤差。
  4.4拔管施工工藝拔管施工需要在施工前用埋管探測儀探測埋管位置,確定
  孔洞的深度和位置,確??锥茨馨凑赵O(shè)計(jì)方案進(jìn)入[5]。要嚴(yán)格控制埋地管線與地下管線的安全距離,確保符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。而排水、下水管道一般都是非金屬水泥做的,探測器探測不到。所以,如果要確定排水管道的直徑、深度和走向,就需要雷達(dá)進(jìn)行輔助探測。通過雷達(dá)輔助探測,還可以避免拔管施工時(shí)碰到地面的定向孔,保證施工安全。詳細(xì)的施工過程是將探頭放在導(dǎo)管末端,將鋼管連接在導(dǎo)管端,然后通過管道對導(dǎo)管施加壓力,使導(dǎo)管帶動管道鉆出地面。安裝在導(dǎo)管端的鉆頭沒有特殊的形狀要求,彎鉆和豎鉆都可以。鉆頭上的導(dǎo)向器可以隨時(shí)獲得鉆孔的深度和方向,便于鉆頭在鉆進(jìn)過程中遇到公路、河流、鐵路或障礙物時(shí)及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)方向。如果需要向前調(diào)整鉆頭的深度和方向,可以通過調(diào)整導(dǎo)向頭的方向來完成,這樣就可以在地下形成一個(gè)圓形的洞穴。孔板的中線位于保護(hù)罩內(nèi)。倉位一旦形成,就會擴(kuò)張解鎖倉位,接受倉位的旋轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)。不同施工環(huán)境的土質(zhì)情況不同,鉆孔時(shí)產(chǎn)生的泥漿也不同。因此,應(yīng)科學(xué)控制失水,采取護(hù)壁措施。鉆孔完成后,管道也連接到要求的長度,即兩端的管道可以合攏,與鉆頭連接并拖入鉆孔,管道工程的施工就完成了。
  4.5拔管施工技術(shù)特點(diǎn):拔管施工技術(shù)在施工過程中不會影響地面交通,也不會
  大規(guī)模影響居民的正常生活,有效改善了傳統(tǒng)市政管線施工對周邊居民的影響[6]。管簽施工技術(shù)能有效處理長距離電弧波,滿足地下切屑埋深的設(shè)計(jì)要求。同時(shí),該施工工藝不會影響河道的通航,施工過程中不會破壞河道兩側(cè)的河床結(jié)構(gòu)。對施工時(shí)間沒有限制和要求。與傳統(tǒng)的開挖施工技術(shù)相比,工程量大大減少,工程周期短,安全系數(shù)高,成功概率高。與其他施工技術(shù)相比,頂管施工技術(shù)具有進(jìn)場速度快、施工效率高、開挖面積小、施工成本低等優(yōu)點(diǎn)。
  4.6夯管施工工藝夯管施工工藝與拔管施工工藝的工作原理完全相反。
  這種施工技術(shù)是利用夯具產(chǎn)生的沖擊力將管道直接夯入土中[7]。夯管施工技術(shù)對施工環(huán)境的土質(zhì)地質(zhì)要求低,施工前的準(zhǔn)備工作
  也比較簡單。只需要在需要鋪設(shè)管道的區(qū)域,每隔一段時(shí)間挖出機(jī)械作業(yè)所需的基坑。同時(shí),夯管施工工藝的設(shè)備相對簡單,主要包括三個(gè)部分:風(fēng)管錘、發(fā)動機(jī)和空氣壓縮機(jī),可以有效的完成夯管施工。采用夯管施工技術(shù)的設(shè)備雖然結(jié)構(gòu)相對簡單,但對設(shè)備的性能要求較高,需要夯管設(shè)備結(jié)合不同的施工要求產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力。目前該類型設(shè)備在國內(nèi)還沒有量產(chǎn),行業(yè)內(nèi)使用的大部分設(shè)備都是從國外進(jìn)口的。
  4.7夯管施工工藝的操作流程夯管施工工藝的操作流程是,首先將鋼管放入預(yù)先挖好的
  基坑內(nèi),用夯錘將鋼管底部錘實(shí),在夯錘的強(qiáng)沖擊下將鋼管打入預(yù)設(shè)的管道內(nèi)[8]。由于這種施工方法施工前的準(zhǔn)備工作比較簡單,對施工區(qū)域的地質(zhì)條件沒有進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查,在夯擊過程中管道容易與土壤中的巖石和障礙物發(fā)生碰撞,在一定程度上制約了夯管施工技術(shù)的應(yīng)用效果。為了在施工中盡量避免這種現(xiàn)象,業(yè)內(nèi)對夯管施工工藝的操作流程提出了更嚴(yán)格的要求。通過分區(qū)設(shè)置管坑,Z小化了管道與障礙物的碰撞概率,取得了較好的應(yīng)用效果。
  5結(jié)論
  綜上所述,非開挖技術(shù)在市政工程管道施工中具有諸多優(yōu)勢,具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,對提升我國市政工程建設(shè)水平具有重要意義。但國內(nèi)非開挖技術(shù)與發(fā)達(dá)國家還有一定差距,相關(guān)設(shè)備需要從發(fā)達(dá)國家進(jìn)口,一定程度上增加了施工成本。相關(guān)人員應(yīng)加大非開挖技術(shù)的應(yīng)用研究,根據(jù)工程實(shí)際情況靈活選擇不同的非開挖技術(shù)手段,提高市政管線施工質(zhì)量,促進(jìn)城市快速發(fā)展。