非開(kāi)挖技術(shù)在市政給水管道施工中的應(yīng)用

摘 要：給水管道開(kāi)挖修復(fù)的模式隨著城市建設(shè)的發(fā)展對(duì)城市的正常交通、城市環(huán)境的維護(hù)和城市商業(yè)運(yùn)營(yíng)造成了負(fù)面的影響，基于非開(kāi)挖方法的供水設(shè)施施工益處是顯而易見(jiàn)的，與開(kāi)挖技術(shù)相比都有難以比擬的優(yōu)勢(shì)。文章對(duì)此進(jìn)行深入討論，首先闡述基于非開(kāi)挖技術(shù)的給水管道施工基本原則，在此基礎(chǔ)上著重論述了常用的兩種非開(kāi)挖技術(shù)的具體運(yùn)用，包括水平定向鉆施工技術(shù)及頂管施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：非開(kāi)挖技術(shù)；市政工程；給水管道施工

1 引言

在我國(guó)的許多城市市政施工之中，給水管道長(zhǎng)期以來(lái)一直沿襲著開(kāi)挖修復(fù)的模式。這種模式的存在有其歷史和技術(shù)的原因，但是隨著城市建設(shè)的發(fā)展，已經(jīng)越來(lái)越對(duì)城市的正常交通、城市環(huán)境的維護(hù)和城市商業(yè)運(yùn)營(yíng)造成了負(fù)面的影響，同時(shí)，由于地面的開(kāi)挖對(duì)居民造成許多不便，也帶來(lái)了不好的社會(huì)影響。近年來(lái)，許多國(guó)家逐步開(kāi)發(fā)和引入了基于非開(kāi)挖方法的給水管道施工技術(shù)，這種方法由于不破壞路面，幾乎不對(duì)環(huán)境造成影響，因此能夠極大地改善傳統(tǒng)開(kāi)挖方式的種種弊端。國(guó)外基于非開(kāi)挖方法的給水管道施工辦法已經(jīng)比較成熟，形成規(guī)模的施工模式包括由現(xiàn)場(chǎng)固化法、灌漿法、短管焊接法等工藝和施工模式。國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)表明，基于非開(kāi)挖方法的供水設(shè)施施工優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的，一方面能夠極大地減少路面開(kāi)挖的程度，具備條件的還能夠完全不開(kāi)挖路面；另一方面則是給水管道的施工周期被顯著縮減，安全性能大幅提升。無(wú)論是對(duì)于城市環(huán)境還是對(duì)社會(huì)民生，與開(kāi)挖技術(shù)相比都有難以比擬的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)不少城市的大量施工實(shí)踐證明，在當(dāng)給水管道埋深偏大或者地處繁華市區(qū)的時(shí)候，這種模式是最好的替代模式之一。本文對(duì)此進(jìn)行深入討論，首先闡述基于非開(kāi)挖技術(shù)的給水管道施工基本原則，在此基礎(chǔ)上著重論述了常用的兩種非開(kāi)挖技術(shù)的具體運(yùn)用，包括水平定向鉆施工技術(shù)及頂管施工技術(shù)。本文的成果對(duì)于市政建設(shè)的科學(xué)化與人性化具有很好的理論價(jià)值與實(shí)踐意義。

2 基于非開(kāi)挖技術(shù)的給水管道施工原則分析

首先，基于非開(kāi)挖技術(shù)的給水管道施工所采用的技術(shù)必須同時(shí)滿足成熟性和可靠性。由于給水管道在市政設(shè)施中屬于永久性設(shè)施，因此對(duì)于一些尚未達(dá)到成熟階段的新技術(shù)和新工藝應(yīng)該保持謹(jǐn)慎的態(tài)度。

其次，為了保證工程的質(zhì)量水平達(dá)標(biāo)，應(yīng)謹(jǐn)慎選擇給水管道的施工器械與管道輔助材料。應(yīng)該緊密結(jié)合城市地質(zhì)特點(diǎn)和管道需求，選擇信譽(yù)好、質(zhì)量高的合格材料，以保證給水管道的運(yùn)行年限和運(yùn)行質(zhì)量。應(yīng)該堅(jiān)決杜絕處于縮減市政工程造價(jià)而錯(cuò)誤地選擇不合格施工材料的事件發(fā)生，因?yàn)闀?huì)對(duì)管道的運(yùn)行壽命帶來(lái)不可估量的負(fù)面影響。而且，一旦由于管道材料的質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致管道的返工，將會(huì)有極大的難度和惡劣的社會(huì)影響。

第三，應(yīng)該緊密結(jié)合給水管道管徑的大小以及對(duì)承壓的上限要求，科學(xué)地選擇管道的厚度，從而確保工程管道能夠承受運(yùn)行時(shí)帶來(lái)的內(nèi)外承壓。

第四，在設(shè)計(jì)和施工給水管道連接部位的時(shí)候，應(yīng)該注重整體設(shè)計(jì)的合理性，一方面應(yīng)該達(dá)到管道所需的壓力上限要求，另一方面也應(yīng)使管道壽命與防腐壽命達(dá)到一致。

第五，在給水管道施工驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)注重打壓的測(cè)試，只有通過(guò)打壓測(cè)試才能證明管道的整體質(zhì)量達(dá)到了基本要求。進(jìn)行管道打壓測(cè)試和能夠測(cè)量出管道是否有著質(zhì)量方面的風(fēng)險(xiǎn)，是否能夠完全滿足該管線的壓力要求。

3 非開(kāi)挖技術(shù)道施工的實(shí)際應(yīng)用

本文闡述兩種在國(guó)外普遍應(yīng)用的非開(kāi)挖管道施工技術(shù)，分別是水平定向鉆施工技術(shù)以及頂管施工技術(shù)

3.1 水平定向鉆施工技術(shù)在給水管道施工的應(yīng)用

在水平定向施工中，需要設(shè)置導(dǎo)向孔。所謂導(dǎo)向孔指的是在給水管道施工的水平向結(jié)合預(yù)先計(jì)算出的合適角度鉆進(jìn)的孔。導(dǎo)向孔隨著管道的走向，通常由斜線段+弧線組成。對(duì)該導(dǎo)向孔進(jìn)行方向調(diào)整的裝置是安裝在管道施工鉆頭后控制器單元。在完成導(dǎo)向孔的功能之后，引入預(yù)擴(kuò)孔，其功能是擴(kuò)大由導(dǎo)向孔完成的孔洞至施工所需的直徑大小，為下一步安裝管道打下基礎(chǔ)。一般而言，在管道孔洞鉆機(jī)的對(duì)面目的地配置擴(kuò)孔器，將其安裝于鉆桿，再使鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)，使其拖回到導(dǎo)向孔之中，從而實(shí)現(xiàn)孔徑擴(kuò)充的功能，在擴(kuò)充過(guò)程中應(yīng)密切關(guān)注土層情況，并以大量的泥水混合物注進(jìn)鉆孔之中，從而使鉆孔不發(fā)生塌方事故，同時(shí)把鉆機(jī)挖掘出的土石等碎屑運(yùn)至地面上。在預(yù)擴(kuò)工序完工之后，便可將給水管道納入到鉆出的孔洞之中。將鉆桿配置在擴(kuò)孔器的一頭，鉆桿的另外一頭則以接口與給水管道相連接。使用旋轉(zhuǎn)接口的目的是固定給水管道，使其不隨擴(kuò)孔器的旋轉(zhuǎn)而移位，從而高效被納入所鉆的孔洞之中。管道的回拖是鉆機(jī)進(jìn)行的，在回拖時(shí)，為了避免泥土塌陷，應(yīng)注入大量泥漿以平衡壓力差。

3.2 頂管施工技術(shù)在給水管道施工中的應(yīng)用

所謂給水管道的頂管施工，指的是通過(guò)頂進(jìn)的力量實(shí)現(xiàn)管道的鋪設(shè)。施工時(shí)以主頂油缸連同中繼油缸共同組成巨大的頂力，將掘進(jìn)機(jī)從給水管道坑穿透土石層，頂至目的地點(diǎn)再吊起來(lái)。頂管施工掘進(jìn)的同時(shí)，將需要敷設(shè)的給水管道裝配于掘進(jìn)機(jī)之后，實(shí)現(xiàn)管道的部署。

頂管施工技術(shù)中，應(yīng)用最多的當(dāng)屬泥水平衡頂進(jìn)方式。首先將工作井封門(mén)去除，此時(shí)則使掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭頂進(jìn)，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)深入三米左右，開(kāi)始注入大量泥漿以平衡壓力差，以維持內(nèi)外的平衡。為使掘進(jìn)機(jī)獲得一定的抵抗力矩，在機(jī)頭刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)應(yīng)控制掘進(jìn)速度不要太高，以免機(jī)頭發(fā)生旋轉(zhuǎn)，同時(shí)對(duì)機(jī)頭實(shí)時(shí)的傾角進(jìn)行觀測(cè)，并用千斤頂矯正其傾角，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)頭深入二米之后，漸漸升高掘進(jìn)速率使機(jī)頭入土，同時(shí)防止內(nèi)外壓力差以及跑漿現(xiàn)象的發(fā)生。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文所闡述的水平定向鉆施工技術(shù)以及頂管施工技術(shù)是兩種具有很大優(yōu)勢(shì)的給水管道施工技術(shù)，其最大的益處在于未對(duì)環(huán)境造成太大影響，可以滿足路面交通的正常進(jìn)行，并且投入少，周期不長(zhǎng)。這兩種技術(shù)雖然處在使用初期，但是已經(jīng)比傳統(tǒng)的給水管道施工顯示出更多的先進(jìn)性與優(yōu)越性。隨著我國(guó)對(duì)于民生和環(huán)境的注重，將會(huì)在更多的城市與地區(qū)得到推廣。值得思考的是：基于非開(kāi)挖模式一般涉及到更多的技術(shù)門(mén)類和管理機(jī)構(gòu)，因此必要的規(guī)范應(yīng)該提前做好；此外非開(kāi)挖技術(shù)也僅是眾多給水管道施工技術(shù)的一種，我國(guó)應(yīng)結(jié)合自身實(shí)際情況，開(kāi)發(fā)出更多的給水管道施工模式，促使技術(shù)成熟和費(fèi)用降低。

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