張立勝
(濟(jì)南城建集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南 250000)
非開挖技術(shù)是指一種新的鋪設(shè)施工技術(shù),利用各種巖土鉆探設(shè)備和技術(shù)手段(一般指進(jìn)出口處的小面積開挖),對(duì)地面小部分開挖(一般指進(jìn)出口小面積開挖) 的各種地下管線進(jìn)行更換修復(fù),具有很高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
所謂非開挖施工技術(shù),指的就是在不對(duì)地表造成破壞的情況下進(jìn)行各種地下管線的鋪設(shè),并且完成地下管線的探測(cè)、維修以及更新等工作,從而解決在城市中管線鋪設(shè)難的問題。在建筑工程中,能夠良好地進(jìn)行非開挖管線鋪設(shè)技術(shù)是工程水平現(xiàn)代化的代表,也是城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的體現(xiàn)。頂管法施工技術(shù)是非開挖施工技術(shù)中的常用方式,被廣泛應(yīng)用于城市管線的鋪設(shè)過程中。頂管法施工有一百多年的歷史,最早在美、日等國(guó)率先開展,并且發(fā)展出了先進(jìn)的施工項(xiàng)目。我國(guó)的非開挖施工技術(shù)發(fā)展較為落后,但是施工工藝的先進(jìn)性給我國(guó)城市管線鋪設(shè)帶來了方便,產(chǎn)生了明顯的社會(huì)效益,并且?guī)砹艘欢ǖ慕?jīng)濟(jì)收益。
考慮到施工費(fèi)用,對(duì)地面交通、周圍環(huán)境及地下管線影響等諸多因素,除管道嚴(yán)重錯(cuò)口或下沉等必須開挖重埋的情況外,管道修復(fù)一般采用非開挖技術(shù)。相較于其他給排水管道修復(fù)技術(shù),非開挖修復(fù)技術(shù)不論在技術(shù)方面還是實(shí)際應(yīng)用方面均具有很大的優(yōu)勢(shì),主要包括以下幾個(gè)方面:1) 在老城區(qū)等特殊區(qū)域進(jìn)行新舊管道改造時(shí),非開挖修復(fù)管道可以對(duì)原有管道進(jìn)行一定的擴(kuò)容,可以更好地滿足用戶使用需求;2) 降低開挖對(duì)周邊環(huán)境造成的影響,大大降低改造工程的項(xiàng)目投資;3) 部分開挖相較于全部開挖,減少了開挖修復(fù)對(duì)周邊區(qū)域以及地上交通的影響;4) 較高的環(huán)保性,為了符合噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求,給排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)選用的機(jī)器設(shè)備均具有較高的降噪除塵能力,使用最為廣泛的是液壓設(shè)備;5) 效率高,可以大大降低相關(guān)工程項(xiàng)目的工期,在確保施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,降低工程施工成本。
頂管法管道施工的方式并不是隨意決定的,而是要和管徑進(jìn)行配比。采用敞口手掘式頂管機(jī),管道直徑不宜低于九百毫米,所以它適用的管徑比較大。但是如果管徑比較小的金屬管道,這個(gè)時(shí)候我們一般選擇一次頂進(jìn)的擠密土層頂管法,也可以用微型泥水平衡頂管法施工。
在施工過程中,非開挖施工工藝根據(jù)井的不同可以分為兩種,一種是頂管機(jī)頭安裝、出坑頂進(jìn)井,另一種是機(jī)頭進(jìn)坑、拆卸接收井。在市政管網(wǎng)敷設(shè)工作的實(shí)際操作過程中,根據(jù)設(shè)計(jì)管的位置來進(jìn)行地下管線位置的定位,從而更好地避免對(duì)周圍建筑群落的影響,通過分析周圍建筑群落的分布,得出最小工作平面半徑,從而能夠更好地進(jìn)行工作井形式的選擇。需要指出的是,在工作井的選擇過程中,如果選擇了沉井模式,在計(jì)算過程中工作井的深度要按照實(shí)際工作井深度的1.5 倍計(jì)算。
水平定向進(jìn)行鉆進(jìn)施工是一種比較新型的技術(shù),它對(duì)于市政給水管道建設(shè)的好處就是,能夠很大程度上減少管道施工時(shí)所耗費(fèi)的維修費(fèi),還能夠減少施工時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間。目前的城市建設(shè)里,水平定向進(jìn)行鉆進(jìn)施工的技術(shù)已經(jīng)給給水管道的施工帶來了很大的經(jīng)濟(jì)利益,并且還提高了施工時(shí)的效率,市政也不需要再往里面投入太多的費(fèi)用,因此成本得到了降低。水平定向進(jìn)行鉆進(jìn)的施工技術(shù),它使用的范圍則主要是<700mm 的管徑,在一些比較粘的工程里,管道則需要使用曲線以及直線,管道的材料一般是PE 或者是鋼管這兩種。市政道路的給水管道在進(jìn)行施工的時(shí)候,采用水平定向進(jìn)行鉆進(jìn)這個(gè)方法在應(yīng)用的時(shí)候則分為幾個(gè)環(huán)節(jié)。其中一個(gè)環(huán)節(jié)就是在確定鉆孔位置的時(shí)候必須要遵照設(shè)計(jì)的規(guī)定,另一個(gè)環(huán)節(jié)則是在進(jìn)行給水管道作業(yè)的時(shí)候,記得要把導(dǎo)向孔擴(kuò)張,然后讓管材可以沿著導(dǎo)向孔慢慢的向內(nèi)拖進(jìn)。
鉆孔作業(yè)完畢后需要增加孔徑,一般借助擴(kuò)孔器來實(shí)現(xiàn)。但管徑較小時(shí)可以不需要增加額外孔徑,而是將回孔設(shè)備與污水管道直接導(dǎo)入管徑之中,反之,就需要擴(kuò)大至滿足待鋪設(shè)污水管道之中。增加孔徑時(shí)的旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)后可以安裝鉆桿,輔助增加孔徑。如果孔徑擴(kuò)大至需要的程度之后,就可以在出土坑中加入成品污水管道,鋼管材料的接頭也可以利用焊接的方式進(jìn)行連接。需要注意的是如果擴(kuò)孔工作中發(fā)現(xiàn)鉆頭質(zhì)量不高,那么鉆頭有出現(xiàn)磨損的可能性,也會(huì)影響到施工作業(yè)的有效進(jìn)行。
非開挖施工本身具有一定的危險(xiǎn)性,實(shí)際的穿越過程中也應(yīng)該考慮到穿越距離、管道直徑與管道壁厚等影響因素,包括卡鉆等技術(shù)失誤。實(shí)際的項(xiàng)目施工作業(yè)中也需要確保方案的可行性和設(shè)備質(zhì)量的穩(wěn)定性。另外在回拖管線的過程中要精確增加管道直徑,工作人員也會(huì)診斷扭矩、拉力等相關(guān)資料的分析和計(jì)算來調(diào)整孔徑速度,減少管道內(nèi)泥漿損失與變形的情況出現(xiàn)。
水平定向鉆拖管以及頂管施工最大的好處是,它不會(huì)引起太多對(duì)環(huán)境的影響,可以滿足道路交通的正常運(yùn)行,投資少,施工周期短。與傳統(tǒng)的給水管道施工技術(shù)相比,具有更多的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)在更多的城市和地區(qū)推廣這種非開挖施工技術(shù)。