摘要:在城市建设过程中,使用非开挖拉管施工技术是一种常用的排水施工方法,可以在不对地表进行开挖的情况下对各种地下公共设施进行铺设、修复和更换,相较于传统的施工方法,非开挖拉管排水施工具有适用范围广、适用性强、技术先进、安全性高、施工效益佳等优点。本文从施工准备、施工工艺优化等方面对非开挖拉管施工技术进行了探讨,取得了良好的施工效果。
关键词:市政给排水;非开挖拉管施工;管线工程
引言
非开挖拉管施工技术的概念及发展进程非开挖拉管施工技术,是指采用岩土钻掘手段,在地表不挖槽的情况下,铺设、修复和更换地下管线的施工技术。非开挖拉管技术可用来铺设直径40mm至2500mm的各种地下管线,这种施工技术被广泛应用于市政给排水工程、石油天然气管道、电力及通信管网等各类地下管线施工。
1非开挖拉管施工技术的概念及发展进程
非开挖拉管施工技术,是指采用岩土钻掘手段,在地表不挖槽的情况下,铺设、修复和更换地下管线的施工技术。非开挖拉管技术可用来铺设直径40mm至2500mm的各种地下管线,这种施工技术被广泛应用于市政给排水工程、石油天然气管道、电力及通信管网等各类地下管线施工。由于其施工工艺对地面设施的破坏较小,可以穿越公路、河流、铁路以及重要的建筑物等不宜进行挖掘施工的地区,是一种管线铺设、修复、改造的新技术。该项技术与传统的挖槽埋管法相比,具有施工精度高、施工周期短、投入成本低、不破坏环境、不影响交通等显著优点。
而在市政工程领域,给排水工程的施工中,采用非开挖拉管技术进行施工,敷设大口径的截污管引至污水厂治理的方案,投资最低、效果最佳,而且已经广泛应用,积累了大量的实践经验。比如上海合流污水、苏州河治理、北京清河污水干线等均采用了非开挖拉管施工技术。而在西安、广州、杭州、福州、武汉等地都有机械化顶管施工的实例。在嘉兴、海宁、桐乡等地也都有采用较小的管径Φ1500进行非开挖拉管市政给排水施工的成功案例。
2非开挖拉管技术综述
2.1非开挖拉管技术的特点
地下管线的埋置和维护期间,不需要开挖地面来进行作业,这就是非开挖拉管技术的最大的特点以及优势性所在,这样的技术可以使地下管线的埋置维护作业时间大大的缩短,同时也对周围的环境所造成的破坏不像传统的技术方式那么大,一定程度的保护了工程周围的地质环境和交通环境。不仅如此,非开挖技术还具备比较明显的技术优点,它能够使各种类型的土质都能满足施工需求,在一些要求特定的施工场所时,具有比较高的适应性、有效性。非开挖技术表现出的技术优势有以下几点。
(1)能够使施工成本得到明显降低,以此用于施工组织措施来满足复杂工程环境的特殊要求;
(2)技术应用十分灵活方便,相比传统的开挖式施工的方法,非开挖拉管技术免除了开挖土质环境,在施工过程中,需要对周围的环境和施工的作业环境进行勘察测量。然后再进行钻机施工,使得工作效率和施工安全都大大的提高。
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2.2非开挖拉管技术的优越性
(1)它能够使施工进度大幅度的加快,工作效率和施工质量同时提高。非开挖拉管技术的应用,可使钻机等施工设施能够十分方便的在施工现场进出,施工过程中,钻机作业进度得到大幅度提升,与传统形开挖式方法相比,具备十分优越的特性;
(2)非开挖拉管技术的科学应用,能够使得作业现场环境污染和周边环境的影响程度得到极大的降低。传统开挖技术能够对周围产生如噪音污染,扬尘污染等,而非开挖拉管技术就能有效的缓解此类问题;
(3)非开挖拉管技术可以取得非常显著的安全性以及可靠性。
非开挖拉管技术的核心要素为非开挖技术,施工人员和技术负责人员在地面上施工作业避免了在条件恶劣的深基坑环境下工作,大大的保障了施工的安全性。
3非开挖拉管施工技术要点分析
①严格轴线定位测量,并及时校正。在进行导向孔施工时,必须进行严格的轴线定位测量,使用定向钻机水平钻进。而在非开挖区域的地面应采取控向仪等导航设备对钻头的方向和深度进行控制,使导向孔严格按照设计的轴线形成铺设中心线。
②随着钻进工程的施工,随时调整钻进参数。由于地质勘探的情况并不一定可以保证100%的显示地下岩层情况,因此在进行钻孔施工时,钻入段应该轻压慢转,而进入平直段后则采用轻压快转的方式,进而保证钻具的导向性和稳定性。随着钻进深度和地质岩层的变化,在突破不同的岩层带时,应当根据岩层情况适时调整钻进参数,避免不同的岩层钻进对设备造成损害。
③密切监控施工过程,留意是否有地质突发情况,比如泥浆漏失、钻压突变等情况。类似于这类地质突发情况或者钻探设备隐患故障等情况,一旦发现应当立即停止施工,并通报施工技术人员或者地质勘察工程师,查明突发情况的原因后并采取调整措施后,方能继续进行施工。
④在导向孔钻进施工完成之后,需要对工作坑道的入土口、接受坑的出土口的作业面标高及方位进行核查,确保导向孔与设计轴线一致。
⑤根据设计图纸以及实际取点对导向孔轴线施工核查校验确认完毕之后,将导向钻头换为回扩钻头,以导向孔为轴线进行施工回扩。在回扩过程中,应始终保持合适的泥浆量,并对泥浆的性能参数进行不定期检测,根据岩层及土层情况调整泥浆性能指标。比如某些地区土层为粉淤质土,可以在泥浆混配系统中加入适量的terra等稀释粉,起到固化洞壁、润滑钻杆、塑管的作用。
⑥扩孔完成之后,必须根据设计图纸对完成的扩孔孔洞进行校核,以确认其宽度及方向精度满足管道施工的要求。在回拖管道过程中,密切注意孔内情况,钻机操作手应密切注意钻机回拖力、扭矩的变化。回拖应平稳、顺利,严禁蛮拖。管材要一次性拖入已成形的孔洞中,中途尽量避免停顿,以减小回拖的阻力。
4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。
结语
随着我国城市化进程的加快非开挖铺管技术越来越受到人们青睐,在国际上非开挖技术的推进成为衡量国家地下管线施工科技含量高低的重要标志。我们应对非开挖技术的优点有清晰的认识,非开挖拉管施工技术有效的降低施工对周围建筑的影响,并取得良好的经济、社会效益,对大规模推广此项技术具有较强的借鉴意义。
参考文献
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[2]张富海,郑真真.浅析非开挖技术在市政给水管道施工中的应用[J].山东工业技术,2017(3):139-139.
[3]焦丽娟.非开挖技术在市政给排水管道的应用及研究[J].科学技术创新,2018(9):220-220.
论文作者:杨利国
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/19
标签:非开挖论文; 技术论文; 拉管论文; 管线论文; 施工技术论文; 作业论文; 岩层论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;