非开挖技术在城市给排水管道施工中的实践应用分析

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年3月第7期(上)   作者:从志佳
[导读] 开挖技术因为操作方便,在以往的城市给排水管道施工中得到了比较广泛的运用,
        从志佳
        上海水务建设工程有限公司,上海 200082
        摘要:开挖技术因为操作方便,在以往的城市给排水管道施工中得到了比较广泛的运用,但是开挖施工不仅容易造成地表的破坏,而且产生的噪声污染,还会对市民的生活和工作带来不便。目前给排水施工技术发展越来越好,非开挖技术能够弥补传统开挖施工的缺陷,所以备受青睐,但是非开挖技术对操作和现场管理的要求更高,所以在给排水管道施工中,还需要进行进一步的研究。本文就非开挖技术在城市给排水管道施工中的实践应用做简要探讨。
        关键词:非开挖技术;城市给排水;管道施工
        在现代城市建设中,给排水工程是必不可少的项目之一,给排水工程的高质量能够为居民带来极大的便利。然而给排水管道基本上都埋藏在地下,所以如果在城市进行给排水管道施工时,很可能会阻碍到交通产生明显的噪音。但是非开挖技术并不会产生这些问题,不仅不会破坏地表,同时也不会对多多的环境产生恶劣的影响。
        一、非开挖技术的概述
        非开挖技术主要是指利用不开挖或者是少开挖的方法,针对地下管道进行敷设、维修与更换的一种施工技术,目前广泛运用在河流、公路等一些无法开挖地区的地下管线施工。常规开挖管线施工工艺难度较小,很好掌握属于成熟工艺,但是存在着不容忽视的缺陷,所以非开发技术的应用其实是一个较好的转变。
        二、给排水管道中非开挖技术应用的优势
        首先社会效益良好,非开挖施工通常只在出入口进行小面积的开挖,就可以完成一些施工操作,比如管线敷设、更换和修复,这就降低了对施工周边区域环境和地表的破坏,保证了城市地表的清洁。另一方面,非开挖施工产生的噪音比较小,基本上不会对周遭居民的工作和生活产生干扰。其次,非开挖技术施工成本低。影响给排水管道施工成本的因素有很多,比如自然环境、设备损耗、施工周期等,但是非开发技术的应用并不会受到外界环境变化的影响,即便是一些特殊天气也可以持续作业,再加上实际的施工进度比较快,所以也只剩了一部分的成本。在使用非开挖进行给排水管道施工时,也不需要考虑到地表建筑的影响,不用花费额外的资金去修复地表环境,在间接上也降低了工程成本。最后,非开发技术的应用具有较高的安全系数,毕竟城市的地下管道错综复杂,除了给排水管道之外,还有燃气,电力等多种管道,然而非开挖技术是直接从入口向下挖掘到指定深度进行横向作业的,减少了与其他管道接触的概率,所以安全技术有着大幅度的提升[1]。
        三、给排水管道常见的非开挖技术
        (一)新管道的铺设
        在铺设新管道中,一般会使用三种方法,首先是水平导向钻进法,这一方法要求施工之前必须要以地质勘查报告作为依据,通过计算机去设计和规划管道实际的铺设路线,在现场对比审核确定无误之后,再利用钻机驱动装有锲形钻头的钻杆钻入到地下,之后再按照设计的路线,避免地下的构筑物,直到达到最终的目的地。其次是夯管法,这一施工技术的原理是通过低频且具有大冲击力的动夯管锤,沿着已经设计好的路线,将管线直接夯入到底层内,从而完成铺设作业。钢管类型的选择要根据场地要求,在面对一些较大直径的钢管铺设时,一般情况下的作业效率会更高。最后是顶管法。作为最早的非开挖施工技术,一般会用在600~4000㎜之间的管道埋设,所以目前的煤气、通信电缆、自来水等管道施工中,已经广泛运用这一种方法,应用效果比较良好。而在给排水管道的施工中,也可以避免对路面的开挖,即使是在一些交通比较繁杂的城市道路上,也可以在完成管道铺设的同时不会影响到交通运行。
        (二)旧管线的修复
        一般情况下会采用两种方法,首先是原位固化法,主要是针对原有道路的给排水管线进行维护和修复,这可以满足过渡区甚至是各种类型的地下管线需求。如果管径范围在100~3000㎜之间,使用这一方法进行管线修复的效果是较为良好的。

在实际施工时需要在旧管内壁上敷一层液态热固性树脂,通过蒸汽加热或热水的方式促使其固化,保证树脂与旧管壁的紧密贴合,这种方法可以降低管道过流端面的损失,提高流动性能,延长管道的使用年限。其次是缠绕法,这主要被用在污水管道的修复。通过高密度聚乙烯和聚氯乙烯,将其卷成螺旋圆管状送入到管道内,确保其和旧管壁的紧密贴合,为了进一步提高其延密性,可以利用硅胶密封。在所有步骤完成之后,还会利用水泥浆液进行固化。
        四、非开挖技术在城市给排水管道施工中的实践应用策略
        (一)做好充足的施工准备工作
        非开挖技术由于无法直接把握管道内部情况,所以现场勘查工作的质量高低会影响到给排水管道工程的优与劣,这就要求勘探人员能够根据施工地点的周遭环境,对城市管道网线有着一个具体的认知[2]。其次,管道定位也是进行非开挖施工技术的基础,只有了解管道的位置,才能够确保施工方案设计的科学与合理。第三,施工地点的交通因素也会影响到现场勘查,所以需要考虑这一方面的因素。最后就是地下污水的处理情况,也需要有一定的了解,尤其是在管道的安装环节,如果存在一些信息上的错误,将会影响到施工进度。总而言之,施工人员要对周遭的地质环境有一些了解,确保给排水管道的质量安全,只有做好前期的勘查工作,并将所有的数据建立成完整的勘察手册,才能够为所有参与施工人员的工作提供有效的参考。
        (二)科学选择施工方法
        目前的非开挖技术根据不同的分类标准可以分为很多种,实际的操作适用条件以及最终呈现出来的效果都会有比较大的差异,所以要根据实际情况合理选择。比如在铺设新管线时,会使用顶管法,在修复旧管线时会使用原位固化法,除了技术上的选择之外,还需要考虑到机械设备,管道断面尺寸等指标。只有综合考虑所有的内容,才能够确保后续的施工能够在施工周期内完成。
        (三)强化管线施工质量
        非开挖作业虽然应用优势比较显著,但是作业面狭小,可供操作的空间不足,这对于施工单位的技术和水平提出了更加严格的要求。为了能够让给排水管道施工效果达到预期,施工单位必须要采取严格的控制措施,把握每一个环节的操作要点,真正发挥非开挖技术的优势。所以要根据施工区域的地质情况,合理选择钻机设备。首先要调整好钻机的位置并设置多个控制点,其次,在钻进过程中没达到一个控制点位置时,施工人员必须要展开参数对比,根据钻孔的倾斜角度、直径等,只有这些参数都符合预先制定好的施工要求,才可以进行下一步的操作。
        (四)注重管线的更换和修复
        如果在施工过程中遇到一些投入使用年限较久的给排水管线时,必须要通过非开挖的方式进行修复或更换。一般情况下,如果给排水管道受损情况不太严重,只是出现一些轻微的渗漏或破损,可以通过局部修复的方式让管道重新投入使用。修复时使用的材料是以PE材料为主的,只要将其送到指定的舒服位置进行固定即可。同时为了保证修复的效果,会提前使用高压水枪进行内壁的清洗,最好是象棋中附着的沉积物和铁锈清理掉,这对修复效果也会产生较大的影响。但如果是那些受损比较严重的关系,则需要直接更换。焊接法是一种常用的理想非开挖技术,通过外力作用将老化受损的管道破坏,并在相同的位置安装一个新的管道,连接好新旧管道,保证其密封性,就可以完成管线的更换。
        五、结束语
        城市化进程让给排水管道的布置变得越来越重要,而给排水技术的革新也让非开挖技术的运用越来越广泛,所以施工单位要事先做好勘察工作,选择合理的未开挖施工技术,进一步提高城市的给排水管道施工质量。
        参考文献:
        [1]苏瑾.非开挖技术在城市给排水管道施工中的运用[J].建材发展导向,2020(3):380-380.
        [2]梁霞.非开挖修复技术在城市给排水管网建设中的应用[J].工程技术研究,2020,v.5;No.60(04):112-113.
       
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