摘要:市政在施工的时候设计的因素很多,尤其是管线在施工的时候,在对管线施工的时候,要处理好施工的顺序,还要保证在施工的过程不影响城市的交通。一般在对管线施工的时候主要有两种施工方法,一种是明开挖施工,还有一种就是非开挖施工。在过去施工的时候主要采用的是名开挖。但是这种施工方式会使城市的交通堵塞,还影响河道,因此这种施工方式逐渐被非开挖施工。下面我们分析下非开挖施工技术。
关键词:市政工程;施工技术 ;应用
1.非开挖施工技术的特点
1.1非开挖技术的优势
可以避免开挖施工对居民正常生活的干扰和对交通、环境、周边建筑基础的破坏;在传统开挖施工无法进行或不允许开挖施工的场合(如河流、湖泊、重要交通干线、重要建筑物的地下管线),可用非开挖技术从其下方穿越铺设,并可将管线设计在工程量最小的地点穿越;可以高精度地控制地下管线的铺设方向、埋深,并可使管线绕过地下障碍物(如巨石和地下构筑物);能取得较好的经济效益和社会效益。
1.2非开挖技术广泛应用面临的缺点
(1)施工直接观察性差;
(2)施工有较高的技术要求;
(3)缺少成熟的应用理论和力学模型;
(4)相关技术标准和规范还有待于完善。
2.非开挖技术的发展与分类
我国非开挖施工技术和设备的开发、研制工作起步较晚,相应的科学研究与试验尚处于初期阶段,与国外先进国家相比差距较大。但近 20 年来,我国的非开挖技术发展速度较快。中国的非开挖施工技术的应用和发展进程,大致可以分为 3 个阶段:第一阶段(1953 年-1985 年)使用传统的非开挖技术阶段;第二阶段(1985 年-1994 年)引进国外现代非开挖技术与装备阶段;第三阶段(1994 年至今)在引进的同时,自行研发非开挖装备与相应技术阶段。
非开挖施工方法按用途可分为管线铺设、管线更换和管线修复三大类。对于管线铺设,其施工方法包括顶管法、隧道施工法、小口径顶管法、导向钻进法、螺旋钻进法、顶推钻进法、水平定向钻进法、冲击矛法、夯管锤法、冲击钻进法;对于管线更换,其施工方法包括爆管法、胀管法、吃管法;对于管线修复,其施工方法包括内衬法、改进的内衬法、软衬法、缠绕法、喷涂法、灌浆法。
3.当前市政工程中常见开挖方式的面临的问题
在城市发展过程中,市政供水工程是最基础性的一项工程,这是在城市产生时就必然出现的一项需求,所以长期以来,在我国城市供水及排水工程施工中都是通过开挖地面来进行管道铺设,而一旦有管道漏水和渗水情况发生时,则还会开挖路面来进行管道的更换,这就导致在城市发展过程中,管线所经路段的路面会在不定期内进行开挖,这不仅会对交通带来一定的影响,而且还会影响周围的环境,而且一次次的对完整的路面进行开挖,也不利于道路的养护。特别是在一些管道工程施工过程中,需要穿越公路、铁路和河流等情况下时,而且还会经过城市的居民区内,这就需要科学合理的对施工技术方案进行设计,而不开挖施工技术是其非常好的一项选择,可以不会对道路和环境造成破坏就可进行施工。
4.非开挖技术的施工流程及注意事项
4.1市政工程的非开挖技术的施工流程
在市政工程的非开挖技术施工的过程中,要注意施工的流程,要严格按照施工流程进行施工操作,才能是施工正常的进行。主要的施工流程有:
(1)在进行施工前要首先进行施工的曲线设计,综合考虑地下的各种管线的具体位置,设计好合理的钻孔曲线图,是施工的关键。
(2)进行具体的施工地位,根据钻孔曲线图进行具体的地面标注,对于具体的地形对管线图进行修改。
(3)在合适的地方挖设工作坑,并把钻机进行定位。
(4)进行试钻,以调整钻机的位置和工作坑的位置。
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(5)具体的施工工作,包括钻导向孔、管材的链接、泥浆设备的正常运转等工作。
(6)进行钻孔的扩张作业,以保证管材的铺设要求。
(7)拖管施工,用机械设备将连接好的管材拖进钻孔。
(8)施工作业完成进行现场清理及设备的拆除。在非开挖施工中要严格按步骤进行,不然只要出一点小的差错就可能是工程功亏一篑。
5.非开挖施工作业前的准备工作
在非开挖施工开始前的准备工作是非常重要的,是保证工程顺利进行的基础环节。首先,要进行施工段的具体资料搜集,勘察施工段的具体的水文、地质信息,以及施工段的各种地下管线的数量和具体分布情况,以防止施工是对原有的管道造成破坏。对施工段的地质详细的勘察,了解范围内的土质情况,以确定是否符合非开挖技术的施工要求。制定详细的勘查结果报表,以便设计时使用。其次,根据已有的勘查信息确定具体的施工钻机类型,根据施工的难度、深度、地质、等情况确定施工钻机的具体类型,对于低于15米的非开挖施工来说选用15吨的钻机就可以完成,对于15米以上的市政工程施工可采用25吨的非开挖钻机。对于钻具的要求要根据具体地质类型而定,对于一般地质可选用SC56、S59、S75等型号。最后,检查各类管材的质量是保证工程质量的关键,一旦管材铺设到地下出现质量问题是很难处理的。还要对于管材的链接进行细致的检查,对于链接处进行特殊的加固措施,以防止在管材拖拽过程中出现断裂。
6.非开挖施工技术的应用
6.1非开挖施工技术在管道铺设当中的应用
在市政工程的管道施工铺设中依据管道直径的大小选择不同的施工方法。通常这些施工方法中直径900毫米以上的大口径管道铺设一般使用顶管施工的方法;直径900以内的小口径管道的铺设使用导向钻进方法、微型隧道施工方法以及冲击矛法等。顶管施工方法是一种比较早使用的非开挖施工方法,它是利用千斤顶以及管道中继间千斤顶的推力来实现挖掘施工;导向钻进法是非开挖施工技术中发展最快的一种,其主要用于铺设小口径地下管线;微型隧道铺管方法是一种遥控的且可导向的顶管施工方法,用于高精度的非进入通道;冲击矛法主要用于铺设直径小于250毫米小口径的各种管线,它是在压力作用之下启动矛内的活塞来往复地运动,让矛头挤向周围的土层。
6.2非开挖施工技术在管道置换中的应用
城市发展步伐的加快,使得市政工程中管道置换工作得以加大。城市管线进行置换的方法一般有爆管法与吃管法等。爆管法又称为胀管法,它是用爆管的工具挤碎旧管,将扩孔器将旧管的碎片挤入旧管周围的土层之中,同时牵引新管取代旧管。吃管法是一种使用特殊的隧道掘进机,以旧的管道作为导引,把旧的管道及其周围的土层一起切削破碎,以形成与旧管道相同或者更大直径的孔,并且将新管顶入,完成管线的更换。
6.3非开挖施工技术在管道修复中的应用
管道铺设完成之后经过长时间的使用,不可避免地因腐蚀等原因造成管道的破损,有可能导致管内的物质流失甚至污染到环境,因此,我们需要及时地对这些旧管道进行非开挖技术的管道修复。一般经常用到的有内衬法、软衬法以及喷涂法等。内衬法就是使用比之前的管道的直径还小或者相等的塑料管道插入原来的管道之中,然后在新管道与旧管道的间隙间灌上浆来使其稳固成一种管中管的管道结构,这样就使得塑料管道的防腐性能以及金属材料机械的性能能够合二为一,从而能够有效改进管道的工作性能;软衬法就是指在旧的管道的内壁之上衬一层热固性的物质,利用热气、热水等让它得以固化,这样来形成与旧的管道紧密配合的薄衬管,然而管道的过流断面基本上没有损失,还比较大地改善了流动性能。喷涂法是一种用于管道防腐处理的有效方法,它是指将水泥浆液或者环氧树脂喷涂在原来的管道内壁之上的方法。
7.结语
总之,非开挖技术的应用及推广有效地缓解了城市中“ 年年修路,天天挖沟” 的壮况,避免了大量的拆迁及重复性建设工作,节约了资金,方便了群众的生产、生活,降低了对生活环境的污染又最大限度地保证了通讯、电力、热力、燃气、供水、市政等服务工作,同时促进了非开挖技术设备的更新和发展。我们相信,在以后的工程施工中,非开挖技术必将取得越来越广泛的应用。
参考文献
[1]张付生.非开挖技术在城市基础设施建设中的应用[J]. 山西建筑,2015.
[2]庄明芳.非开挖技术在过海供水管道施工中的应用[J].中国给水排水,2014.
论文作者:曹逢春
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/11/30
标签:管道论文; 非开挖论文; 管线论文; 方法论文; 技术论文; 施工技术论文; 钻机论文; 《基层建设》2017年第25期论文;