非開挖技術(shù)在市政排水工程施工中的應(yīng)用

文/王永曉 廣州三鳳建筑工程有限公司 廣東廣州 510070

排水管道長(zhǎng)期處在高水位內(nèi)，受軟土層不均衡下降的干擾，管道常出現(xiàn)大面積損壞情況。傳統(tǒng)一般采取開槽埋管搶修，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力、成本高，并且還會(huì)封閉工路，對(duì)城市交通及環(huán)境造成極大影響。近幾來，因受到交通條件的限制，選擇非開挖方法搶修沉管得到認(rèn)可。非開挖技術(shù)具備施工速度快、經(jīng)濟(jì)利益與社會(huì)價(jià)值好等優(yōu)勢(shì)，將在今后城市發(fā)展中扮演關(guān)鍵的角色。

1、非開挖法的優(yōu)點(diǎn)

1.1 作業(yè)效率很高

非開挖技術(shù)在具體使用中，能很精確地管理水下管線敷設(shè)方向，繞開結(jié)構(gòu)物、廊道等物體，作業(yè)效率很高，不會(huì)因沒有看到地下障礙物而造成誤工或是項(xiàng)目延期等情況，極大縮減了施工時(shí)間。

1.2 穿越化優(yōu)勢(shì)

開挖敷管法在施工階段若遇到部分交融干線、河湖等情況時(shí)，應(yīng)當(dāng)停止施工或是被迫繞道，不能順利開展開挖工作，而非開挖法就有效規(guī)避了該問題，其能從關(guān)鍵路徑下方把管道穿透過去，得到排水管路的穿越化，該種施工方法操作時(shí)間短，成本造價(jià)少，在市政排水工程建設(shè)中使用較普遍。

2、非開挖技術(shù)種類

2.1 頂管工藝技術(shù)

頂管工藝技術(shù)屬于市政排水項(xiàng)目施工中非開挖法中的常用方式之一。在實(shí)際具體中，值得注意的是，需要在管道預(yù)計(jì)路線上規(guī)劃符合該項(xiàng)目要求的多個(gè)小基坑，由此用作頂管作業(yè)井,進(jìn)而有效采用該方法完成工作。頂管作業(yè)井承擔(dān)著一段頂管的起止點(diǎn)功能,且在它的側(cè)壁處會(huì)設(shè)置圓孔，得到預(yù)留預(yù)制管節(jié)出入口的目的，出口孔壁的側(cè)墻就是工程內(nèi)的承壓墻,能在其上方安裝液壓千斤頂和承壓墊板。頂管工藝技術(shù)形式多樣，最常用的為敞開式、泥水均衡式、土壓均衡式和氣壓平衡式等，隨著社會(huì)及施工工藝的進(jìn)步，施工工藝也演變成小口徑、手挖式、擠密型和擠壓式等各種頂管技術(shù)。

2.2 鉆進(jìn)法

市政排水項(xiàng)目施工階段，非開挖法中的鉆進(jìn)法也是常見的方式。一般采取導(dǎo)向性，即方向可控性鉆進(jìn)法，其關(guān)鍵是以水射擊破土方式處理。具體使用中，在市政排水工程建設(shè)的地面安裝鉆機(jī),首先根據(jù)排水工程設(shè)計(jì)要求，順著設(shè)計(jì)軌跡打一個(gè)導(dǎo)向孔,再以此導(dǎo)孔為前提，在擴(kuò)孔與回拉時(shí)安裝管線。但值得注意的是，需充分兼顧到鉆機(jī)水平、鋪管直徑和目前的地層環(huán)境,可結(jié)合實(shí)際情況操作，比如，進(jìn)行一次和兩次增孔后再拉管，該方法在鋼管、塑料管極中更適用。

2.3 微型小鋪管法

微小隧道鋪管法是近些年非開挖方式發(fā)展階段的一種高新技術(shù),因該技術(shù)的使用要求很嚴(yán)格，針對(duì)工作經(jīng)驗(yàn)、施工技巧和工藝規(guī)程的要求很高。微小隧道鋪管法在實(shí)際應(yīng)用過程要注意的是，除高精確的工藝規(guī)則外，其重點(diǎn)適用在安裝精度很嚴(yán)格的非進(jìn)出管道施工中，微小隧道鋪管法是自動(dòng)遙控功能的導(dǎo)向性頂管方式，其排渣系統(tǒng)包含干式與濕式兩類，實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)施工情況確定[1]。該技術(shù)針對(duì)軟、硬的土層，甚至巖中均能使用，在有水下操作要求都能使用，針對(duì)砼、鑄鐵、強(qiáng)性樹脂、鋼材、PVC管等材料均適用，且使用控向精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出其他技術(shù)精度，這種技術(shù)使用范圍與適用材質(zhì)均是施工項(xiàng)目的首選，但其系統(tǒng)非常復(fù)雜,相關(guān)設(shè)備與施工成本也很高。

3、市政排水項(xiàng)目中非開挖技術(shù)的使用

3.1 地質(zhì)勘探

市政排水項(xiàng)目施工以前，要做好地質(zhì)勘探工作，全面記錄施工場(chǎng)地的水文、地質(zhì)等信息，研究非開挖工藝技術(shù)是不是適用在該種地質(zhì)條件下，尤其是管道走向與出人土坑牽引狀況下，為非開挖頂管作業(yè)做好準(zhǔn)備工作，針對(duì)部分軟土土層很廣泛的區(qū)域，還應(yīng)清理施工現(xiàn)場(chǎng)，保證后續(xù)非開挖操作質(zhì)量。

3.2 檢驗(yàn)管材

市政排水項(xiàng)目施工階段，主要使用PE管材和HDPE管，認(rèn)真檢驗(yàn)管材質(zhì)量達(dá)標(biāo)證、出廠證等，保證非開挖操作質(zhì)量。其中，HDPE管有很好的防刮痕、抗拉與韌性，為保證管材施工質(zhì)量，能使用熱熔對(duì)接法和電熔連接法，銜接管材，施工階段要注意如下幾點(diǎn):①檢驗(yàn)管材外表是否干凈清潔;②搭接固定是否嚴(yán)密;③焊接施工階段時(shí)間與電流是否準(zhǔn)確;④管材焊接完成后是否取掉緊箍件。此外，妥善處理管材連接加固，增加管材銜接強(qiáng)度，保證管材具備很好的抗拉性，令管道容易根據(jù)施工軌道安全穩(wěn)定地轉(zhuǎn)換方向。

3.3 導(dǎo)向孔規(guī)劃

非開挖施工階段，應(yīng)科學(xué)規(guī)劃導(dǎo)同孔，讓市政排水項(xiàng)目形成管線孔，與其它管線不一樣，重力管對(duì)設(shè)計(jì)偏差有很高要求，為提升市政排水項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量，根據(jù)排水管路的排水壓力及排水量，采用外徑與壁厚適宜的排水管路，保證排水管路引導(dǎo)精準(zhǔn)度，在市政排水工程建設(shè)期間，要嚴(yán)格管理拖拉管的施工長(zhǎng)度與水平埋深。

3.4 配備泥漿

在市政排水項(xiàng)目中引入非開挖工藝技術(shù)，根據(jù)施工長(zhǎng)隊(duì)的土壤地層條件，合科學(xué)配備泥漿。比如，在黏結(jié)土地質(zhì)環(huán)境下施工時(shí)，因該種土質(zhì)顆粒很松軟，極易成孔，使用非開挖工藝技術(shù)較易實(shí)現(xiàn)穿越[2]。在具體使用中，黏結(jié)土遇水將極易出現(xiàn)膨脹，并堵塞鉆頭，為保證市政排水項(xiàng)目的順利施工，要科學(xué)配被水泥漿液，根據(jù)相關(guān)施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣?、加固劑及混合膨?rùn)土，如果市政排水項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)基本上為砂性土，要全面兼顧到砂性土易坍方性，該種土層成孔性偏差，在配備水泥漿液時(shí)，要加入適當(dāng)?shù)慕邓畡?/p>

3.5 擴(kuò)孔

根據(jù)市政排水項(xiàng)目不同作業(yè)區(qū)域的地質(zhì)土層，采用科學(xué)的擴(kuò)孔參數(shù)。比如，黏結(jié)土施工階段，能適當(dāng)增加泵壓及泵量，加快作業(yè)進(jìn)度，把回?cái)U(kuò)速度保證在0.3/nun;砂性土建設(shè)環(huán)節(jié)，要適當(dāng)下降轉(zhuǎn)速，減小泵壓及泵量，提高回?cái)U(kuò)速度，把回?cái)U(kuò)速度保證在0.5/nun，確保排水順暢[3]。導(dǎo)向孔作業(yè)設(shè)計(jì)完成后，清除起始桿與導(dǎo)向鉆頭，采用擴(kuò)鉆頭，根據(jù)市政排水項(xiàng)目施工要求，采用合理的水泥漿液，不定期檢查砂漿質(zhì)量，合理調(diào)整砂漿性能[4]。非開挖處理中，分4-6次展開擴(kuò)孔，采用擠擴(kuò)式鉆頭實(shí)現(xiàn)回?cái)U(kuò)操作，加大孔壁的安全性及可靠性。

3.6 回拖管材

待管材焊接完全冷卻之后，再開展拖管處理，根據(jù)施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，管路回拖施工階段要密切重視孔內(nèi)狀況和鉆機(jī)扭矩及回拖力，管材回拖階段，禁止用力過大，盡可能維持穩(wěn)定性，并在成型孔洞內(nèi)要一次性拖進(jìn)管材，防止施工過程停頓，能適當(dāng)加速管材回托速率。

3.7 管線軌跡規(guī)劃

為加大管線軌跡規(guī)劃的精準(zhǔn)度，要充分兼顧到工程施工的科學(xué)性與可行性，根據(jù)市政排水項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，科學(xué)設(shè)置作業(yè)坑，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)標(biāo)高與人土角度，合理增加測(cè)繪頻率，精準(zhǔn)計(jì)算管位深度，盡可能減少測(cè)繪干擾，在汽車通行短的時(shí)間展開管線軌跡規(guī)劃。

3.8 成孔管理

與其它種類管材對(duì)比，重力流管道在諸多方面均存在差異，促使市政排水項(xiàng)目施工難度很大，排水管道直線段要保持適當(dāng)坡度，盡可能規(guī)避設(shè)計(jì)曲線段，為處理市政排水項(xiàng)目建設(shè)難點(diǎn)，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，挖出作業(yè)井中適當(dāng)?shù)耐?，?jiān)持小入出土角與設(shè)計(jì)坡度標(biāo)準(zhǔn)，控制出入土點(diǎn)，保證非開挖操作成孔效果。

3.9 防范下沉

市政排水項(xiàng)目施工過程中，使用非開挖技術(shù)，由于受異常地質(zhì)、回?cái)U(kuò)頭性能等因素的干擾，導(dǎo)致水管外側(cè)產(chǎn)生縫隙，尤其是在埋深很淺或是大管徑方面，極易產(chǎn)生沉降坍塌現(xiàn)象[5]。為有效防范非開挖施工下沉，針對(duì)一些關(guān)鍵道路的地下管路，要加大管理與控制力度，采用非開挖工藝技術(shù)時(shí)，穿越道路工程時(shí)，要逐次開展擴(kuò)管施工，盡可能避免擾動(dòng)及形變情況。

結(jié)語：

綜上所述，近些來伴隨市政排水項(xiàng)目施工與維護(hù)工作的推進(jìn)，日益受到人們的廣泛關(guān)注，非開挖方法的使用，給排水項(xiàng)目的建設(shè)、維護(hù)等帶來了重要的支撐，且非開挖方法的內(nèi)容較多,尤其獨(dú)特的優(yōu)缺點(diǎn)，在具體使用中應(yīng)充分堅(jiān)固度各種技術(shù)的使用范圍與特征，這樣方可保證施工進(jìn)度，采用最佳的施工技術(shù)，因地制宜,方可確保施工工作的正常開展。