探討城市道路給排水非開挖施工的關(guān)鍵技術(shù)

趙亮

摘要：隨著我國經(jīng)濟建設(shè)水平的不斷發(fā)展，給城市道路給排水施工技術(shù)水平也提出了更高要求，在其施工過程中，不但要保證給排水工程的施工質(zhì)量、人員安全，同時也應(yīng)減小施工對道路交通，環(huán)境保護的影響。因此，不破壞地表的非開挖技術(shù)應(yīng)運而生，并且得到了廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：道路工程；給排水；非開挖施工；關(guān)鍵技術(shù)

城市道路給排水管道非開挖施工受到多種因素的影響，施工工藝比較復(fù)雜，為保證給排水管道施工質(zhì)量，有效的提高城市給排水系統(tǒng)的運行水平，在進(jìn)行給排水管道的施工中往往會綜合考慮各種因素，采取有效的措施對給排水系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性和安全性予以嚴(yán)格的控制。

1非開挖施工技術(shù)的概念及發(fā)展進(jìn)程

非開挖施工技術(shù)是指利用少開挖或不開挖的方法對地下管線進(jìn)行鋪設(shè)、維修或更換、探測的一門施工技術(shù)，目前廣泛用于穿越公路、鐵路、建筑物、河流、湖泊以及文物保護區(qū)、農(nóng)作物和植被保護區(qū)等。常規(guī)開挖管線安裝施工工藝難度小，易于掌握，但是常規(guī)的開挖施工存在著不容忽視的缺陷，如破壞原有的道路，造成交通擁堵，環(huán)境污染，同時機械設(shè)備和管線占用城市道路時間長，路面恢復(fù)慢，路面破壞后無法恢復(fù)原貌，而非開挖施工解決了常規(guī)開挖施工對居民正常生活的干擾和對交通、環(huán)境、鄰近建筑物基礎(chǔ)的破壞及不良影響。

2道路給排水非開挖施工技術(shù)的關(guān)鍵

2.1施工準(zhǔn)備和施工方法的選擇

施工能否順利進(jìn)行，質(zhì)量能否達(dá)到規(guī)范要求，管道的壽命能否滿足設(shè)計要求，這些都取決于施工方法的正確選用，正確、合理的選用施工方法是施工能夠順利進(jìn)行的前提條件。如何選取施工方法是我們必須解決的問題，施工方法的選擇主要依據(jù)現(xiàn)場施工條件以及管道的類型，管道的用途等，其中現(xiàn)場施工條件包括現(xiàn)場地質(zhì)、水文、現(xiàn)有地下管線、鄰近建筑物等。根據(jù)現(xiàn)場施工條件選用最合適的施工方法，并編制相應(yīng)施工作業(yè)指導(dǎo)書，安排施工人員熟悉該施工方法的工藝流程，掌握施工過程中的重點、難點以及控制要點。因此施工準(zhǔn)備及施工方法的選擇是非開挖施工的必要前提，不僅能很大程度上優(yōu)化給排水管道施工方法，而且可以在很大程度上減小施工風(fēng)險，降低施工成本。

2.2夯管法

夯管法是利用低頻、大沖擊力的氣動夯管錘將管道直接錘到地層中，夯管錘安裝時由專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)錘的安裝并調(diào)節(jié)好錘與管道的垂直度，盡量排除因夯管錘的沖擊導(dǎo)致鋼管中線偏移，夯管施工時采用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀控制進(jìn)管的方位、高程和角度，保證夯進(jìn)精度，夯管錘的沖擊力直接作用在鋼管的后端，通過鋼管傳遞到前端的管靴上切削土體，并克服土層與管道之間的摩擦力使鋼管不斷進(jìn)入地層，根據(jù)土質(zhì)及夯管阻力，適時調(diào)整錘擊力度，隨著鋼管的前進(jìn)，被削切的土芯進(jìn)入鋼管內(nèi)，在第一節(jié)鋼管夯人地層后，后一節(jié)鋼管與其焊接在一起，待鋼管全部夯人后，要把管內(nèi)泥土取出，通常采用壓力吹掃、高壓射水、人工清理等方法將鋼管內(nèi)清理干凈。夯管法的優(yōu)點：夯管法要比水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法對場地的要求更低，只要有地方能下去管線就可以進(jìn)行施工，施工方法比較簡單，且不會使土層發(fā)生沉降，但是夯管法也有缺點：它對管材有很高的要求，且壁厚應(yīng)滿足一定要求，施工的線路也比較短，不能對土層中存在較大的障礙物進(jìn)行抵抗，和其他施工方法相比還有較大的噪音。

2.3水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法

水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法是將導(dǎo)向技術(shù)以及鉆探技術(shù)有效結(jié)合在一起，在非開挖施工中應(yīng)用的比較多。在水平導(dǎo)向鉆進(jìn)施工前，可以先設(shè)置一個工作井，如果沒有條件設(shè)置工作井也可以進(jìn)行施工，主要的施工過程包括導(dǎo)向鉆進(jìn)、孔道擴充以及回拉管線等。在施工前要對施工現(xiàn)場進(jìn)行勘查，依據(jù)現(xiàn)場的實際情況和設(shè)計方案將管道線路規(guī)劃好，然后在施工機械都安裝好之后，根據(jù)事先劃定好的施工位置和標(biāo)高開始鉆進(jìn)工作，在這個過程中要使用導(dǎo)向器去測量導(dǎo)向位置和相關(guān)數(shù)據(jù)，并且要注意障礙物和其保持一定的距離。在鉆進(jìn)到達(dá)施工的終點之后，要換裝回程使用的擴孔器，根據(jù)管道的實際尺寸來選擇擴孔器的規(guī)格和尺寸，在這一過程中，要在擴孔器的頭部連接上需要鋪設(shè)的管道，在回程擴孔作業(yè)完成的時候，管道鋪設(shè)作業(yè)也就同時完成。要想使鉆孔孔道更加穩(wěn)定且沒有坍塌的情況出現(xiàn)，可以在擴孔的時候注入泥漿，這樣可以減小孔道和管道之間的摩擦阻力，有助于管道鋪設(shè)順利進(jìn)行。

2.4頂管法

頂管施工是現(xiàn)階段非開挖施工中應(yīng)用最為廣泛的一種，其工作原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等的推力，把工具管掘進(jìn)機從工作井內(nèi)穿過土層一直推到接收井內(nèi)吊起。頂管施工需要設(shè)置工作井，管道埋設(shè)深度較淺時可采用先開挖后制作的方法進(jìn)行工作井施工，埋設(shè)深度較深時可以采用沉井法進(jìn)行工作井施工，工作井應(yīng)具有一定的強度，工作井與土層之間的間隙應(yīng)回填密實，在工作井中需要設(shè)置后靠背，后靠背主要由鋼板或鋼筋混凝土等材料制作完成，后靠背應(yīng)具有足夠的性能，根據(jù)現(xiàn)場情況對后靠背的強度、穩(wěn)定性進(jìn)行驗算，保證其滿足施工要求。在頂管過程中，要充分考慮可能遇到的障礙，如孤石等，導(dǎo)致管道無法通過障礙而廢棄，特別是小直徑管道掌子面無法挖土?xí)r更容易出現(xiàn)這種情況，所以在頂管施工前，一定要弄清楚頂管處的地質(zhì)情況，對遇到障礙時要有切實可行的處理方案，管道采用直線鋪設(shè)的方式，管徑不宜小于0.7m，管材主要以鋼筋混凝土管為主。頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢在于能夠很好的適應(yīng)不同的施工環(huán)境，具有較小的工作量，管徑具有較好的適應(yīng)性，且這種施工技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高施工效率，并且不會存在較大的風(fēng)險，然而頂管施工技術(shù)也存在一定的缺陷，比如對工作井深提出了很高的要求，需要較大的管線曲率。

綜上所述，在現(xiàn)代城市建設(shè)過程中，城市給排水工程采用非開挖施工技術(shù)是十分可行的，且具有很大的應(yīng)用優(yōu)勢，尤其在一些不便于開挖的地段，更應(yīng)該采取非開挖方式進(jìn)行施工。但是施工人員必須要嚴(yán)格遵守施工要求，做好施工前的勘查準(zhǔn)備工作，加強施工現(xiàn)場管理，確保施工工藝科學(xué)合理，保證給排水非開挖施工的順利進(jìn)行。