非開挖技術(shù)在城市給水管道施工中的應(yīng)用及意義

程仁強(qiáng)

（山西太水市政工程有限公司，山西 太原 030000）

隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，為保障城市居民的給水需求，必須建立完善的城市給水體系，但傳統(tǒng)城市給水管道施工往往要經(jīng)過復(fù)雜的地下城市燃?xì)夤艿溃@不僅給施工帶來很大困難，而且還可能造成管道損壞等問題，嚴(yán)重影響人們的供水需求[1]。非開挖技術(shù)作為現(xiàn)代城市給水管道建設(shè)的一項(xiàng)重要技術(shù)，可以在不破壞地表結(jié)構(gòu)的情況下完成地下管道建設(shè)，與傳統(tǒng)施工工藝相比，非開挖技術(shù)具有效率高、安全性高、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)，因此，本文詳細(xì)分析了非開挖技術(shù)在城市給水管道施工中的關(guān)鍵點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)提出一些改進(jìn)建議。

1 定向鉆孔拖管技術(shù)在城市給水施工中的應(yīng)用

1.1 定向鉆孔拖管技術(shù)基本原理

非開挖技術(shù)中的定向鉆孔拖管技術(shù)主要就是在城市給水管道建設(shè)期間，使用定向鉆機(jī)的方式進(jìn)行施工，這樣既可以讓鉆頭按照既定的路線向前鉆進(jìn)，又可以不破壞土地表面性質(zhì)，鉆頭在按照管線布設(shè)軌跡鉆進(jìn)期間需要通過導(dǎo)向儀的使用給予幫助，監(jiān)測(cè)整個(gè)施工過程，進(jìn)而確保定向鉆孔拖管技術(shù)的導(dǎo)向穩(wěn)定，在此基礎(chǔ)上，可以使用泥漿進(jìn)行擴(kuò)孔施工，當(dāng)擴(kuò)孔達(dá)到終孔標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，就可以進(jìn)行后續(xù)施工工藝[2]。

1.2 定向鉆孔拖管施工技術(shù)特點(diǎn)

定向鉆孔拖管施工技術(shù)，可以在各種材質(zhì)的管道工程施工中得到應(yīng)用，無論施工的管線是處于曲線狀態(tài)還是直線狀態(tài)均可以穿越各類建筑物進(jìn)行地下的管道施工工作。在城市給水管道施工前，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)做好前期準(zhǔn)備工作，包括施工現(xiàn)場(chǎng)的勘測(cè)工作，并積極調(diào)研附近相關(guān)事物，包括施工周邊環(huán)境的情況以及該地區(qū)的水文特征與地質(zhì)構(gòu)造等內(nèi)容，這樣能夠充分了解施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，只有了解施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況之后，才可以將此作為依據(jù)，制定科學(xué)合理的施工規(guī)劃，規(guī)劃給水管道鋪設(shè)的位置與進(jìn)出口的位置，施工人員按照規(guī)劃要求施工，從而在很大程度降低施工成本[3]。城市給水管道實(shí)際施工中，在選材方面存在一定的差異，也正是由于選用管材存在的差異性特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員在編制方案期間應(yīng)根據(jù)給水管道功能不同制定不同的施工方案，施工期間所使用的位置可借助軸線的方式完成定位測(cè)量，如果測(cè)量期間存在問題就須要及時(shí)校正，定向鉆孔鉆進(jìn)工程的施工，應(yīng)隨著施工進(jìn)程隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，并留意是否會(huì)出現(xiàn)泥漿漏失等情況，這樣可以有效避免不同巖層對(duì)鉆進(jìn)設(shè)備造成的損害。

1.3 定向鉆孔拖管技術(shù)施工工藝

非開挖技術(shù)在城市給水管道施工期間，使用定向鉆孔拖管技術(shù)能夠及時(shí)收集施工階段地下管線的深度，以及地理位置或使用管材的種類等相關(guān)資料，在收集相關(guān)資料的基礎(chǔ)上應(yīng)該檢測(cè)施工路段的土質(zhì)，確保土質(zhì)符合地下管線的要求，然后安裝定向鉆，并根據(jù)城市給水施工地段的土質(zhì)情況選擇泥漿配比方案。在定向鉆孔拖管技術(shù)使用期間首先應(yīng)調(diào)試鉆機(jī)的運(yùn)行，通過相關(guān)調(diào)試可以確保其正常運(yùn)行，并在此基礎(chǔ)上，實(shí)施導(dǎo)向孔鉆技術(shù)進(jìn)行施工，但施工人員應(yīng)檢查鉆頭鉆進(jìn)的位置是否與預(yù)期設(shè)計(jì)軸線位置處于符合的狀態(tài)下，如果不符合邊慢轉(zhuǎn)邊輕壓，在施工期間逐漸調(diào)整鉆頭的方向，確保施工能夠符合要求，且當(dāng)導(dǎo)孔施工結(jié)束之后，施工人員就需要進(jìn)行擴(kuò)孔施工技術(shù)，擴(kuò)孔孔徑應(yīng)在拖管外徑1.6 倍左右，以確保擴(kuò)孔能夠有一定的作用，當(dāng)擴(kuò)孔操作完成后使用泥漿的方式做好防護(hù)，通過護(hù)壁可避免擴(kuò)孔塌陷。需要注意的是，城市給水管道施工期間應(yīng)用定向鉆孔拖管技術(shù)大多采用PE 管或者鋼管的方式完成，但在施工期間對(duì)于PE 管使用應(yīng)采用熱熔方法施工，加熱板的加熱時(shí)間可以設(shè)置在10min左右，當(dāng)溫度加熱到200°時(shí)就可以設(shè)定持壓的時(shí)間，以30min 為宜，而鋼管應(yīng)采用焊接連接的方式，在此期間應(yīng)嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)要求做好管材的連接操作，最后在拖管期間需要保證鋼絲繩、工作管、以及拉管頭處的連接處于緊固牢靠的狀態(tài)，拖管期間應(yīng)使用連續(xù)地回拖作業(yè)，這樣可以有效減少回拖阻力，當(dāng)回拖完成之后應(yīng)及時(shí)清理好現(xiàn)場(chǎng)[4]。

2 頂管施工技術(shù)在城市給水管道施工中應(yīng)用

2.1 頂管施工技術(shù)基本原理

城市給水管道施工期間應(yīng)用非開挖技術(shù)對(duì)提升施工質(zhì)量有著重要意義，而頂管施工技術(shù)也是非開挖技術(shù)的重要內(nèi)容之一，具體是在施工期間，應(yīng)首先在城市給水管道的一端挖好工作坑為給水管道施工打下基礎(chǔ)，將管筒安裝在導(dǎo)軌之上并做好頂管施工測(cè)量工作，充分掌握頂管底部坡度以及高度的具體情況，施工期間可以運(yùn)用千斤頂?shù)姆绞剑粩嗤七M(jìn)頂進(jìn)水平；其次，城市給水管道會(huì)逐漸向地下土層的方向頂進(jìn)，在此期間，對(duì)于需要長(zhǎng)距離的施工路段而言，由于該路段具有復(fù)雜性特點(diǎn)，故可以使用氣壓平衡頂進(jìn)等方式施工；最后，在頂管施工期間設(shè)置工作井時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分考慮現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境、頂管頂長(zhǎng)等內(nèi)容，在確保能夠符合規(guī)定要求之后，就可以在頂管中部設(shè)置工作井，具體見圖1[5]。

圖1 頂管施工基本原理

2.2 頂管施工技術(shù)施工工藝

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，選擇頂管方式及機(jī)頭，并應(yīng)根據(jù)頂管計(jì)算書選取千斤頂?shù)拇笮　Ｔ陂L(zhǎng)距離頂進(jìn)過程中，當(dāng)頂進(jìn)阻力超過管道允許總頂力，無法一次達(dá)到頂進(jìn)距離時(shí)，須設(shè)置中繼間分段接力頂進(jìn)。管道頂通以后，拆除千斤頂及各種輔件，外殼與管節(jié)內(nèi)壁之間的間隙用細(xì)石混凝土填充。

當(dāng)頂管距離大于100m 時(shí)，管道頂進(jìn)過程中，必須采用注漿工藝，利用觸變泥漿套減少頂進(jìn)過程中管壁與土體之間的摩擦力，并填充流失的土體，減少土體變形、沉降和隔水。

2.3 頂管施工技術(shù)注意事項(xiàng)

城市給水管道施工中應(yīng)用頂管施工技術(shù)期間應(yīng)注意的是，設(shè)計(jì)人員應(yīng)首先了解施工周邊的具體環(huán)境，并依據(jù)環(huán)境特點(diǎn)設(shè)計(jì)施工圖紙，這樣能夠確保施工圖紙具有一定的有效性，在設(shè)計(jì)期間需要確保管線與管徑的設(shè)計(jì)符合相關(guān)規(guī)范要求，應(yīng)確保在設(shè)計(jì)管道進(jìn)出口位置期間處于合理的狀態(tài)下，施工期間施工方應(yīng)嚴(yán)格控制整個(gè)施工進(jìn)度，并做好地下管線與地質(zhì)條件等內(nèi)容的調(diào)查工作，為后續(xù)施工打下良好的基礎(chǔ)；其次，非開挖技術(shù)在城市給水管道施工期間應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、水文環(huán)境等因素做好綜合選擇，如果在此期間遇到一些軟弱的黏土，可以使用擠壓沖擊的方式不斷掘進(jìn)，而對(duì)于一些土體比較松軟的土體和含水量較大的砂質(zhì)土，可以使用和施工機(jī)械相適應(yīng)的施工工藝；最后，在頂管施工期間對(duì)于破損的管線要做好修復(fù)工作，通常可以使用水壓與氣壓的方式將需要使用的材料輸送到管道內(nèi)壁之上，也可以使用PE 材料的方式做好修復(fù)工作[6]。同時(shí)，非開挖技術(shù)在城市給水管道施工期間，完成整個(gè)施工工藝后就需要做好管道的密封工作，及時(shí)將管道內(nèi)存在的物質(zhì)清理干凈并回填管縫，且導(dǎo)向孔軌設(shè)計(jì)也是城市給水管道施工期間的一個(gè)重要工作，為確保非開挖技術(shù)的有序開展，就應(yīng)該及時(shí)做好導(dǎo)向孔軌跡的設(shè)計(jì)工作，將導(dǎo)向孔拉管與其他的管線進(jìn)行結(jié)合，合理控制管道設(shè)計(jì)，確保城市給水管道施工的質(zhì)量可以符合要求。

3 結(jié)語

綜上所述，近年來，隨著人們生活質(zhì)量的逐步提升，建筑行業(yè)施工技術(shù)也日趨完善。在此期間，一些新興材料和先進(jìn)的建筑技術(shù)在建筑工程施工中也不斷得到應(yīng)用，這就為城市給水管道的建設(shè)提供必要保證，但是不可否認(rèn)的是，現(xiàn)階段城市給水管道施工期間仍存在一些不足之處，這些不足會(huì)嚴(yán)重影響給水管道的施工質(zhì)量。因此，城市給水管道施工技術(shù)人員與單位應(yīng)不斷加強(qiáng)施工的技術(shù)管理，利用非開挖技術(shù)有效提高給水管道施工質(zhì)量。與傳統(tǒng)開挖技術(shù)相比，非開挖技術(shù)在城市給水管道施工中具有更多的優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)在施工過程中不破壞地表和地面，對(duì)城市交通和環(huán)境的影響小。在實(shí)際推廣應(yīng)用中，城市給水管道施工人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境，不斷改進(jìn)現(xiàn)有的工藝與方法，要想提升穿越河流和建筑物的城市給水管道建設(shè)質(zhì)量，就需要采用定向鉆孔拖管技術(shù)與頂管施工技術(shù)進(jìn)行城市給水管道的施工。目前，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)和建筑業(yè)的飛速發(fā)展，非開挖技術(shù)在城市給水管道施工中的應(yīng)用將更加成熟和完善，因?yàn)槌鞘谢l(fā)展期間，給水管道的建設(shè)對(duì)提升城市供水有著重要意義，故給水管道的建設(shè)應(yīng)處于科學(xué)合理的狀態(tài)下，為我國(guó)城市給水管道建設(shè)提供更好的技術(shù)保障，非開挖技術(shù)在城市給水管道施工期間無論是在社會(huì)效益、成本和運(yùn)營(yíng)安全等方面均具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。