试论非开挖拉管技术在市政排水施工的应用
2017-10-21刘志飞
刘志飞
摘 要:非开挖技术可在少量开挖地表的条件下探测、修复和铺设多种地下管线,是城市道路管线工程施工的一次技术性革命。该项技术能否在重力排水管施工中得到广泛应用,主要取决于施工中能否将标高等偏差控制在工艺允许的误差范围之内。本文主要对市政排水工程中非开挖拉管技术的优势、施工工艺及注意事项进行了分析与探究。
关键词:非开挖拉管技术;市政排水;优势
1 市政排水工程中非开挖拉管技术的优势
近年来,随着施工技术水平的提高、施工设备能力的增强以及管材制作工艺的发展,非开挖拉管技术的应用越来越广泛。作为市政排水工程施工的重要技术,非开挖拉管技术在施工应用中相比其他排水技术具有明显优势,主要包括以下几个方面:
(1)施工工艺简便,具有较高的可操作性,施工实施较为方便。也就是说必须先勘察现场,再做好穿越线路设计工作,并焊接钻头及管道,确保钻机放置的准确性,就可以进行施工作业。
(2)对环境污染小,对交通运行不会产生任何影响,在破坏地层方面,产生的破坏能力较低。同时,非开挖拉管技术在市政排水工程的应用,可以起到保护原有路基及结构层的作用。
(3)非开挖拉管技术从施工准备到连通结束相比挖槽埋管技术,在时间方面将大大缩短工期,不用進行运输或杂土堆放工作。
(4)这种技术相比其他市政排水工程施工技术具有明显的社会效益和经济效益,其低成本主要体现在挖填土、降水等费用节约,将施工成本大幅度地降低。
(5)非开挖拉管技术在市政排水工程中的应用具有较高的安全性。主要原因在于拉管施工主要在地面进行作业,施工人员在施工过程中可以有效防止受深基坑作業的那个不良施工作业条件的影响,进而提升了施工作业的安全性能,焊接管道和钻头的施工作业也在地面进行,这样可以为焊接质量的检查提供便利,确保施工的质量。
2 市政排水工程非开挖拉管施工工艺
1、管道铺设
因管径不同,选用的管道铺设方式也不尽相同,如管道口径较大时,长度在900毫米以上,管道铺设一般选用顶管法进行施工,当管道口径较小时,长度在900毫米以下时,管道铺设一般选用导向钻进法或微型隧道施工方式等。
2、水平定向钻进施工
作为技术新型施工技术,市政工程给水管道施工中选用水平定向钻进施工方式,可以降低管道的维修费用,并能大大缩短工程施工工期。现阶段,在市政工程给水管道非开挖施工中,水平定向钻进施工技术具有较高的施工效率及较低的成本投入。在市政工程给水管道管径700毫米以下时,主要选用这种方式,管线以直线与曲线为主,选用的管材一般为PE、PVC,这种管道施工主要应用于粘性地质工程中。
选用水平定向钻进施工技术进行市政道路给水管道施工,主要分为以下2个环节,首先,严格遵循设计规定,对钻孔位置进行确定,并进行导向孔施工;其次,扩张导向孔施工,沿着导向孔将管材向导向孔内拖入,并实现给水管线穿越作业。
3、导向孔施工
在钻机就位前,必须检查管线穿越情况,如路径等,确保整个管线穿越过程中没有障碍物或其他管线。在施工过程中,应防止损坏其他管线。施工单位应按照给水管道施工的具体情况,进行钻机钻头的合理选择,随后通过泥浆泵进行钻孔施工。当一根钻杆没有完成时,必须测量钻头的具体位置,保证钻头方向及位置的准确性,并确保与导向孔曲线设计规定相符合。一般情况下,导向孔施工中成孔直径与回拖管线直径相比都要小出许多,为达到比回拖管线直径大的效果,可以选用扩孔器进行施工,直至导向孔直径符合设计规定,停止扩孔施工。
4、预扩孔施工
预扩孔施工主要应用于给水管道直径在200毫米以下的市政管道工程,在这个施工阶段,必须遵循施工现场的具体情况,设定预扩孔的直径。
5、回拖管线施工
在回拖管线施工之前,施工人员做好扩孔工具和管线之间的连接工作,确保将其连接好以后,才能进行管线的回拖施工。管线在回拖的工程中,并不是旋转的,扩孔中都充满了泥浆,因此,管线在回拖的过程中,处于悬浮的状态,减少了回拖过程中产生的阻力,保护了管线的防腐层。
6、管线修复
在城市地下给水管道施工中,管道修复具有至关重要的作用。当管道存在损坏现象时,可选用局部修复、独立管段修复或全管道整体修复等多种方式。目前我国非开挖技术并不成熟,因多种因素,如设备、技术等的制约,在市政道路给水管道修复中往往选用国外的先进技术,如爆管法、内衬法、缠绕法等。
(1)爆管法也被叫做碎管法或胀管法,是利用爆管工具从进口坑向旧管道口进入在动力作用下对旧管产生挤压力量,并将其压碎,随后利用扩孔器想旧管附近土层内挤入旧管碎片,并对相同口径或更大口径的管道进行牵引,进而实现以旧换新的作用。
(2)缠绕法主要适用于污水管道的修复。通过PVC或HDPE制作的带T型筋或边缘公母扣的板带,选用在井内安装的制管机把板带卷成螺旋形圆管向管内送入,随后进行稳定并进行密封,选用的材料为硅胶。完成管道制作后,应将水泥浆灌入螺旋管与混凝土母管之间的位置。
3 市政排水工程非开挖施工注意事项
1、施工方式及机械设备选择是否合理是非开挖地下管道施工能否成功的关键。在选择管道施工方式及机械中,应严格遵循施工现场的地质情况、水文条件等,确定管道埋深、管径等。如选用挤压冲击掘进的方式进行软基粘土地质施工,选用水冲式顶管机进行砂质粉土地质施工。由此可见,施工方式与机械设备选择对工程施工质量具有决定性的作用。
2、选用水平导向钻进施工方式,可进行钢管、PVC管、PE管等刚性连接管道的铺设,施工前必须在地面上连接待铺管道,曲线段应选用1度的借转角度,一次钻进长度最高为800米,导向定位系统可以对30米的深度进行准确测量。水平导向钻进施工方式,可以对地层复杂情况进行灵活处理。
3、市政排水工程非开挖拉管技术应用中,主要选用聚合物加强性泥浆作为施工原料,这种泥浆主要制成方式为优质膨润土泥浆与少量聚合物的合成。这种混合料中膨润土和聚合物的总量应为泥浆的2%左右。选用相同比例的泥浆进行扩孔拖拉作业,这种泥浆在市政排水非开挖拉管技术中的应用具有良好地造壁性能,及明显的润滑和降低扭矩的效果,不会出现塌陷等情况。
4 结束语
综上所述,市政排水工程是关系到国民经济增长的重要工程,随着我国市政事业发展建设的要求在不断地提高,在市政排水工程施工中非开挖拉管技术是其施工主要技术之一,其施工方法的科学、合理直接关系着整个工程的质量,关系到人们的生命安全。因此,施工企业必须要高度重视非开挖拉管技术的应用,要采用正确、科学以及合理的施工方法,防止工程出现损坏等现象,影响工程的使用寿命。基于此,施工企业在排水施工中,必须对其施工过程中存在的问题,加以重视,只有这样才能提高施工的质量。
参考文献
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