市政给排水工程非开挖拉管施工技术要点探究
2015-12-17李世琪蔡乾凌
李世琪 蔡乾凌
摘要:随着我国市场经济的快速发展,城市建设速度也日渐加快,其对建筑物不断改造与更新对地面建筑影响日益加重。地上建筑遭到破坏也对交错排列的地下管线产生极大的影响,基于此背景,非开挖技术日益受到人们的广泛关注。该技术有助于城市建筑施工中管道破坏以及施工引发的交通堵塞等问题的解决。本文就非开挖技术在市政给排水工程中应用的优势及其施工技术要点加以简要分析。
关键词:非开挖技术;市政给排水工程;技术要點
非开挖技术通过利用少开挖或不开挖技术完成对地下管线的更换或者铺设等工程施工。该技术主要通过将需铺设管道顶入工作井内,工作井内部管线长度通常大于1500m,且管线可弯矩穿行,可巧妙避开原有建筑物及其他障碍物,从而成功完成管线铺设[1]。非开挖技术因无需对开挖地面,因而不会破坏建筑物,对城市交通与环境也不会造成影响,其铺设与安装效率相对更高,经济性较强。
一、优势分析
(一)施工成本相对较低
基于施工过程中成本消费这一角度,非开挖拉管施工技术较之于传统开槽埋管施工技术其成本更低。主要是由于传统技术其施工过程中还涉及维护费用、机械挖土费用以及道路园林等进行恢复的相关费用,使得其成本较高。
(二)施工工序更为简单
市政给排水工程多采用大口径钢管,管道埋藏深度达,因而,管基不宜使用自然地基而需采用碎石或者混凝土做地基,以稳固管道。由于其管道口径与埋深均较大,故在土层开挖后需进行支护处理。若果地下水位比较深,需要进行降排水处理,如此便增加了管道建设施工工序。非开挖技术可适当省略支护处理这一工序,从而有效减少施工流程,提高施工效率。
(三)施工周期更短
传统挖槽技术施工工序较繁琐,挖土开方工程量大,土层回填作业量大,使得施工工期长。此外,该施工方式因需对道路进行反复挖土施工,从而导致交通拥挤,影响低下建设的完好度以及地上建设的正常使用。非开挖拉管技术则可有效减少甚至避免上述情况的发生,缩短施工周期,提高施工效率。
二、非开挖拉管施工技术要点分析
(一)前期调查
工程施工前根据设计图纸对施工地点周围环境以及土质状况等进行详尽调查,以便对施工区域地表及地下情况进行充分掌握,对拉管的进出口位置进行科学合理的设计。在确保施工质量及施工技术要求的基础上,将企业正常生产作为施工目标安排施工进度,以提高工程质量。在前期调查中,应设计对地下管线、地质条件、地表障碍物等方面的调查,并做好记录与归纳[2]。
(二)拉管施工技术要点分析
(1)导向孔轨迹设计
导向孔为非开挖拉管施工技术的重点,也是整个工程施工顺利开展的前提。在施工过程中,应将其视为扩孔拉管的基准,将之同其他管线结合以通过重力来实现对管道深度以及坡度的控制,施工中须严格按照该施工标准加以控制以防止施工中因技术难度从而对施工质量产生影响。因此,对管道设计须进行严格分析,确保能够满足城市未来发展后根据具体情况对施工图纸进行科学合理的设计。
(2)管材选用
随着近年来我国给排水设计与施工标准的不断成熟,给排水管道的应用也随之提出了新要求与标准。相关设计文件以及应用标准指出,非开挖拉管施工中管材多以HDPE管为主,该管道具有以下优点:①韧性高、抗刮痕能力良好、抗拉能力强;②通过热熔一体化对接,因而密封可靠,其连接强度大于本身强度,因而适于拖拉;③可挠性能良好,故管道走向可根据施工轨道加以适当改变;④快速裂纹传递抵抗力强。
(3)泥浆配置
使用聚合物加强性泥浆,该类泥浆有优质膨润土泥浆参合少量聚合物而制成。膨润土与聚合物的添加量大致占泥浆质量的2%。在扩孔拖拉中也采用2%比例的泥浆,其造壁性能较好,具有良好的润滑与降低扭矩的作用。
(4)导向孔
依据测量定位轴线来进行定向钻机水平钻进的操作,使用导航设备,如控向仪等来对钻头的方向及深度加以控制。操作中应严格按照设计轴线所形成的直径约10cm的一条圆孔通道进行水平钻进,该孔道的中心线与所需铺设的管道中心线一致。在开钻过程中应轻压慢转,在进入平直段后则采用轻压快转的方式以确保钻具的稳定性与导向性[3]。钻进参数应根据钻进深度与底层变化加以适当调整。
(5)扩孔
在完成导向孔后,卸下导向钻头与起始杆,换上扩钻头以进行回扩。在回扩中应确保泥浆量始终处于合适状态,对其各性能参数应不定期地进行检测以对泥浆的性能指标进行适当调整。
(三)拉管工艺控制分析
拉管工艺控制分析主要包括以下两方面:
(1)管线轨迹设计
不同于其他管线,排水管道受其重力流影响决定了其坡度及标高误差均须控制在较小范围,这就对拉管成孔控制提出了更高的要求。为确保其引导精度措施采取的措施主要包括:①在进行管线设计时,应对其引导实施可行性进行充分考虑;②合理设置工作坑,保证标高与入土角度;③加大测定频率,对管位深度的换算应尽量精确,比如可在每50cm处进行一次测定;④尽可能将测定干扰降至最低,施工时间尽可能选择车辆较少与生产间隙时段进行。
(2)成孔质量控制
具有一定坡度的直线段、误差小、不设曲线段为重力流排水管成孔的重要特征,也是施工的难点。要达到上述要求,可采取两大措施:①开挖相应的出入土工作近,采用较小出入土角度或设计坡度来实现对出入土点的控制;②无法设置工作坑时须对出入口周围的少量管段实施二次排管,并将之接顺到检查井,以保证有效段管线保持顺直并具有一定坡度。
总结
随着我国市场经济的快速发展,城市化建设也处于不断加快阶段,要想发挥市政给排水工程在城市化建设中应用的作用就需确保其整个工程系统的科学与合理。非开挖拉管施工技术因具有施工成本低、周期短以及工序简单等诸多优势,因此可更好地为市政给排水工程设计与施工服务。
参考文献:
[1]孙立波.浅谈市政给排水工程的非开挖拉管施工技术[J].科技创业家,2012,8(12):65.
[2]李冉,朱丽珊,章广斌.非开挖定向钻牵引技术在市政工程中的应用.[J]青岛理工大学学报,2010,17(6):72.
[3]王强,董事光.城市给排水施工非开挖技术的应用分析[J].江西建材,2014,134(5):84.