城市道路给排水穿越障碍物施工中非开挖技术的应用分析 8页

'城市道路给排水穿越障碍物施工中非开挖技术的应用分析　　【摘要】道路给排水是道路工程的不可缺少的一部分，其施工质量的优劣也对道路的质量起到关键的作用。城市的发展，城市中人们的生产、生活都离不开给排水管网。在给排水管网施工过程中，由于现有城市设施不断完善，施工作业时需要考虑的影响因素逐渐增多。城市中的给排水管网施工为地下工程，现场施工中难免会遇到一些地下情况复杂的情况，同时在管线穿越现有道路，河流等障碍物时，从地面开挖或者现场无法满足施工条件，或者大断面开挖施工不够经济，此时管道的非开挖技术便成为首选的施工方法。随着城市的高速发展，管线施工中障碍物越来越多，非开挖技术越来越为人们所接受，逐渐成为城市中主要的管线施工方法。本文从城市道路给排水穿越障碍物施工中非开挖技术的重要性、非开挖技术的特点以及城市道路给排水穿越障碍物施工中非开挖技术的应用几个方面分别进行了介绍。希望能够对扩大非开挖技术的应用范围，提高非开挖技术的应用水平，加强给排水管网的施工质量有所帮助。【关键词】给排水，穿越障碍物，开挖技术中图分类号：C35文献标识码：A一、前言8 城市经济在不断的高速发展中，城市中的各种设施不断完善，新建的给排水管网施工越来越多的与原有道路，桥梁，管线等冲突。随着施工中各种障碍物的增多，城市给排水管网越来越多的采用非开挖施工技术。随着非开挖施工技术逐渐广泛的应用，人们对排水管网施工提出了更高的期望，那么我们该如何做好城市给排水施工工作，如何保证非开挖施工质量，如何控制好城市道路给排水穿越障碍物施工中非开挖技术的应用，这是当下所要解决的一大难题。二、城市道路给排水穿越障碍物施工中非开挖技术的重要性长期以来，城镇中给排水管网施工普遍采用大开挖的方式进行施工。大开挖法是城镇给排水管网各类施工方法中最简便的一种，其由沟槽开挖，降水排水，边坡支护，管道安装，功能性试验，管道回填等步骤结合完成。大开挖施工方法相较与非开挖施工技术造价较低，工期也较短。但是随着城市的发展进程，可提供满足大开挖施工要求的工地现场越来越少。同时开挖较深管线时风险较大，过深时边坡易坍塌，同时对埋设深度比较浅的现状管线保护难度较大。三、非开挖技术的特点8 非开挖技术近年来发展迅速，该技术对施工环境的要求较低，适应于各种不同的土质环境，可以在包括各种土质较差的地层进行施工作业。该技术在文明施工与环境保护方面有突出的表现，施工过程中基本无粉尘污染，对防治近期雾霾严重的情况有利。该技术在施工过程中产生的噪音污染也比较轻微。非开挖技术的先进性在于其穿越障碍物施工时可以保持障碍物的完整，稳定。例如穿越已存在的道路时，可以完全不影响道路使用，不影响交通。其施工时对地形，地貌等不会造成破坏，基本不会影响路面各种设施，各种建筑、构筑物。非开挖技术对施工环境的要求也较低，只需较小的一块工作场地即可进行施工作业。非开挖技术的安全性较高，其施工时主要的施工工作均是在地面完成，不需要在较危险的施工环境下作业，可以保障整体的安全性，可靠性。四、城市道路给排水穿越障碍物施工中非开挖技术的应用1、施工工艺中铺设新管线中的应用（一）、水平导向钻进法（HDD）8 水平导向钻进法，有的项目称其为牵引法施工。该方法主要结合了钻探技术和导向技术，在非开挖施工的各类方法中应用较广。该方法施工时可以设置工作井，条件不允许时也可以不设置。该方法施工的主要过程由导向钻进，孔道扩充，回拉管道等步骤组成。施工前应按设计及现场情况规划好管道线路，施工机械安装到位后按照预先确定的位置与标高进行钻进，钻进时采用导向仪器进行导向及数据测量，钻进时与地下障碍物应保持一段距离。抵达目的地后换装回程用扩孔器，扩孔器尺寸及规格由管道尺寸决定。同时可将需铺设的管道连接在扩孔器头部，回程扩孔时即可完成管道的铺设工作。为保证钻孔孔道面稳定，不坍塌，回程扩孔时同步注入泥浆。泥浆也可减小管道与孔道面的摩擦阻力，对整体管道的铺设作业起到很大的作用。（二）、夯管法的应用夯管法分密闭式与开放式两张不同的种类，其主要的原理为采用夯锤将管道直接锤入地层。密闭式施工方法主要是将最前端管道通过焊接等方式改造成利于切削土方形状，通过对土方的挤压前进。开放式就是不改造最前端管道，保持开口状，该方法施工时大部分土方存留在管道内，施工完成后进行清除。夯管法的对场地的要求比水平导向钻进法更低，只需要有下管的场所即可。夯管法使用的机械设备主要由空压机和夯锤组成，夯锤采用气动，工作频率低，冲击力大。施工过程中，管道主要依靠冲击力的作用来克服和土层的摩擦阻力。施工过程中，管道的方向，高程等数据通过经纬仪，水准仪等测量仪器进行控制，从而保证施工的精度。夯管法的优势在于其施工方式简便，施工主要8 通过锤击提供动力，其施工时不需要后靠背进行支撑，不会造成土层沉降，施工迅速，工期短。但夯管法也存在很大的劣势，主要在于其对管材要求较高，只能使用钢制管道，每段施工线路长度较短，对土层中存在的大体积障碍物的抗干扰能力弱。施工时相比较于其他的非开挖施工技术来说其噪音污染较严重，城市中一般已较少采用。（三）、盾构法的应用（微型隧道法）盾构是一种特制的施工机械，它可以在地下进行管线，隧道的施工，其主要构成有三部分，1.前段切削设备，主要作用为挖掘土方，盾构前部有用来切削土方的刀盘，用来调整方向的小型千斤顶。其也可以作为保护罩保护内部设备、人员。2.中段支撑设备，主要作用为推动整个盾构设备的前进，其壳体内安装有起到推动作用的液压千斤顶。当前方土体切削完成时由其将切削设备向前推动。3.末端衬砌设备，主要作用为衬砌管片等预制砌块。其在支撑设备将切削设备向前推进完成，千斤顶回缩后产生的空间中进行施工。主要由机械进行管片等预制块的拼接。衬砌完成后可以作为千斤顶的后背进行下一个盾构施工循环的工作。（四）、顶管施工技术的方法8 顶管施工是现阶段非开挖施工中应用最为广泛的一种。其主要原理与盾构法类似，区别于盾构法的主要方面是其采用成品管材，同时将千斤顶等顶进设备移动到工程末端。顶管施工需要设置顶管使用的工作井，管道埋设深度较浅时可采用先开挖后制作的方法进行工作井施工，埋设深度较深时可以采用沉井法进行工作井施工，工作井应具有一定的强度，工作井与土层之间的间隙应回填密实。在井中需要设置后靠背，后靠背主要由钢板或钢筋混凝土等材料制作完成，后靠背应具有足够的性能，编制方案时应根据现场情况验算后靠背强度、稳定性，保证其满足施工要求。顶管法施工原先主要在污水管道施工中采用，但随着技术的发展及其独特的优势被人们所接受，现在也广泛的应用于其他地下管线施工之中。2、管道修复旧管线中的应用（一）、原位固化法管道修复原位固化法（CIPP），俗称翻转法，其原理是在旧管线中制作一个新的管线。其主要优势在于适用范围广。CIPP可以修复各种形状，各种规格，各种用途的地下管线。其对环境友好，施工不影响交通，对人们的生活不会造成影响。该技术由英国于1971年研制成功，随着其技术的不断发展，现在已经成为了维护城市当中各种地下管线设施的首选方案。（二）、缠绕法管道修复缠绕法是一种使用螺旋方法将条带制作成新的管道的方法，主要材料采用聚氯乙烯（PVC）或高密度聚乙烯（HDPE），条带应具有锁边。施工时可采用制管机缠绕，也可以采用人工缠绕制作，制作完成后在间歇中注入水泥浆。该方法对酸碱腐蚀的抵抗能力较强，密封性能较好，现在多用于污水管的修复工程之中。8 3、非开挖管道施工工艺及方法的选择施工能否顺利达到预先要求，质量能达到预定目标，管道的寿命是否符合期望，这些都取决于施工方法的正确选用。正确、合理的选用施工工艺是施工能够顺利进行的前提条件。因此如何选取施工工艺及方法是我们必须解决的问题。施工方法的选择主要依据现场施工条件，包括现场土质，管道的类型，管道的用途，管道的埋设深度，现场作业面，工期要求等。不同的条件下应选用最合适的施工方法。同一个施工工艺内也应根据现场不同采取不同的具体施工方法。例如比较常见的顶管法中，开放式顶管方法适用于土质较好的工程中，土压平衡式顶管方法适用于地下水含量较少，没有流砂等不良因素的土体中，泥水平衡式顶管方法适用于松软土体，地下水含量较多的环境中。因此，为了保证工程质量，工程经济性，必须按照现场条件科学、合理的选取施工工艺和方法。五、结束语城市的发展对给排水管网施工提出了更高的要求，作为施工人员，我们需要更努力学习，提升自身的技术水准，推动非开挖技术能够更科学的发展下去。参考文献[1]王守立.非开挖拉管技术在市政排水施工中的应用[J].中国给水排水，2010年04期8 [2]庄钟敏.非开挖技术在给水中的应用[J].中国城市经济，2011年24期8'