駱志杰
摘要:隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,非開挖拉管技術(shù)也得到了快速發(fā)展與應(yīng)用,為此,在這里我們結(jié)合工程實(shí)例,主要從以下方面針對(duì)非開挖拉管技術(shù)在市政排水施工中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。
關(guān)鍵詞:非開挖拉管技術(shù);市政排水施工;應(yīng)用
非開挖拉管技術(shù)是市政工程施工中的一項(xiàng)重要技術(shù)革命,可以用于少量地下開挖地表?xiàng)l件下的修復(fù)、探測(cè)、鋪設(shè)地下管線中,該技術(shù)之所以在市政排水施工中得以廣泛應(yīng)用,最為主要的原因就是由于其可以控制施工中標(biāo)高的偏差,確保施工工藝的科學(xué)性與合理性。因此,對(duì)非開挖拉管技術(shù)在市政排水施工中的應(yīng)用的探討有其必要性。
一、工程案例
某城市排水工程中,主要以工業(yè)區(qū)的環(huán)境綜合整治展開進(jìn)行,該項(xiàng)目涉及600多家企業(yè),管道長(zhǎng)達(dá)到3000多米,主要包括生產(chǎn)廢水、生活污水、以及城市排水管網(wǎng)等支管管網(wǎng)的改造。本工程項(xiàng)目要求采用非開挖拉管技術(shù)進(jìn)行施工,既要減少施工對(duì)企業(yè)道路的影響,同時(shí),還要確保良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
二、項(xiàng)目實(shí)施調(diào)查
在項(xiàng)目實(shí)施前,需要結(jié)合工程實(shí)際展開全面調(diào)查管理,對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)情況以及地表情況進(jìn)行全面分析,對(duì)管線的走向進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出具體的進(jìn)出口位置,確保施工的順利進(jìn)行,既要滿足施工控制的需要,也要滿足企業(yè)生產(chǎn)的需要。一般而言,非開挖拉管技術(shù)主要調(diào)查的內(nèi)容有以下幾個(gè)方面:一是地質(zhì)勘察,如土質(zhì)情況、地下設(shè)施、地下暗浜、既往回填等;二、地下管線的調(diào)查,主要是采用地下管線探測(cè)儀,結(jié)合原始資料,進(jìn)行實(shí)地探測(cè),盡可能地避開有管線的區(qū)域進(jìn)行施工,以免損害原有的地下管線;三是地表障礙物的調(diào)查,通過(guò)對(duì)地表面的調(diào)查,滿足排水管道施工控制的要求,確保導(dǎo)航設(shè)備的有效通過(guò)。
三、施工技術(shù)要點(diǎn)
在市政排水工程中,非開挖拉管技術(shù)的應(yīng)用,必須要掌握相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn),通過(guò)合理設(shè)計(jì)管線的走向,有效提升工程質(zhì)量,具體強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn):
1.導(dǎo)向孔軌跡的設(shè)計(jì)
在工程中,導(dǎo)向孔作為擴(kuò)孔拉管的母線,其與其它的管線有著很大的不同,同時(shí),也是工程施工中最終形成的管線孔。在實(shí)際施工中,由于重力管施工比較嚴(yán)格,對(duì)于坡度和深度,必須要控制誤差,所以,施工難度相對(duì)較大,為此,在施工時(shí),就需要結(jié)合施工實(shí)際,綜合考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境和施工條件,保證管線以較小的入土角度鉆入,如本項(xiàng)目工程在施工時(shí),就要針對(duì)工程實(shí)際,加強(qiáng)綜合設(shè)計(jì),工作井區(qū)間的間距設(shè)置控制在100-200米,若是管線埋深較大,為保證在施工時(shí)的入土角度,具體按照以下示意圖(圖1)進(jìn)行施工:
2.管材選用
在工程中,對(duì)于管材的選用,一定要按照設(shè)計(jì)文件,結(jié)合工程具體情況,合理選擇,確保管材具備良好的使用性能和工作性能,具體包括:要具備良好的快速裂紋傳遞抵抗能力;要具備良好的可撓性,方便于布置管道走向時(shí)根據(jù)具體的施工情況進(jìn)行變更處理;要具備良好的高韌性;要有良好的抗刮痕能力;要具有良好的抗拉能力;另外,要采用熱溶一體化連接的方式,既可能達(dá)到工程要求的強(qiáng)度,確保良好的密封效果,又可以適應(yīng)于較高強(qiáng)度的拖拉,確保管道的可靠性。
3.回拉力計(jì)算
在選擇定向鉆機(jī)時(shí),必須要根據(jù)回拉力而定,為此,回拉力的正確計(jì)算就顯得尤為重要。在計(jì)算回拉力時(shí),以《水平定向鉆進(jìn)管線鋪設(shè)工程技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)的建設(shè)要求和規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn),采用相應(yīng)的計(jì)算公式,具體公式如下:
F拉=πLf[D2γ泥/4-dδ1(D-δ1)]+K粘πDL
其中,L——穿越長(zhǎng)度,m;
γ泥——泥漿密度,kg/m3;
δ1——生產(chǎn)管壁厚,m;
f——摩擦系數(shù),f=0.1~0.3;
D——生產(chǎn)管直徑,m;
K粘——粘滯系數(shù),K粘=0.01~0.03;
F拉——計(jì)算的拉力,kN。
在這里我們以上文中所提到的工程項(xiàng)目為例,該工程在施工時(shí),采用馬克3導(dǎo)向儀、DDW—350鋪管鉆機(jī)、45kW的不停鉆射流循環(huán)泥漿攪拌系統(tǒng),由于工程具有獨(dú)立的液壓錨樁系統(tǒng)和操縱臺(tái)全功能數(shù)字儀表,那么工程施工的技術(shù)參數(shù)如下:輸出軸轉(zhuǎn)速0-110r/min,泥漿泵流量為320L/min,發(fā)動(dòng)機(jī)功率為200kW,最大推力/拉力為380kN,角度為8°~20°。
4.泥漿配制
非開挖拉管技術(shù)中,泥漿的配制也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。在實(shí)際工程中,泥漿的選用主要是以聚合物加強(qiáng)性泥漿為主,這種材料是由優(yōu)質(zhì)的膨潤(rùn)土制成的,并加入了少量的聚合物,比例約占2%,同時(shí),在擴(kuò)孔施工中,也采用同樣比例的泥漿,確保泥漿良好的潤(rùn)滑性和造壁性,避免塌陷等情況的發(fā)生。
5.導(dǎo)向孔的施工
在施工時(shí),導(dǎo)向孔要根據(jù)測(cè)量定位的軸線進(jìn)行施工,路面上采用導(dǎo)航設(shè)備,如控向儀等,合理確定鉆頭的深度和方向,圓通孔道的直徑要求為100mm為宜,確保其符合設(shè)計(jì)軸線,同時(shí),在開鉆時(shí),運(yùn)用輕壓慢轉(zhuǎn)的方式,進(jìn)行平直段施工時(shí),則采用輕壓快轉(zhuǎn)的方式,而鉆具要保證良好的穩(wěn)定性與導(dǎo)向性。
另外,在施工時(shí),根據(jù)地層的變化而不斷地改變鉆進(jìn)深度,并且鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,避免泥漿漏失、鉆壓突變、扭矩等異常情況的發(fā)生,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即停止施工,并采取有效措施,給予針對(duì)性處理。
四、優(yōu)化施工工藝
1.優(yōu)化管線軌跡設(shè)計(jì)
非開挖拉管技術(shù)中的管線設(shè)計(jì)與其他管線設(shè)計(jì)是不同的,加上排水管理的重力流特征,因此,在設(shè)計(jì)時(shí),一定要控制好其標(biāo)高誤差和坡度誤差,保證其良好的引導(dǎo)精度,具體可以從以下方面入手:一、工程中導(dǎo)向孔的施工,以擴(kuò)孔拉管為主導(dǎo),充分考慮其引導(dǎo)的可行性,從而來(lái)提升最終形成管線孔的質(zhì)量。二、要根據(jù)實(shí)際施工要求,結(jié)合重力管設(shè)計(jì)要求和坡度、深度誤差允許范圍,合理設(shè)置工作坑,降低施工難度,確保正確合理的的入土標(biāo)高與角度;三、要結(jié)合施工實(shí)際,綜合考慮施工環(huán)境以及施工條件,增中測(cè)定頻率,確保管位深度的更加精確,使得管線以正確的入土角度鉆入;四、要減少設(shè)計(jì)干擾,盡可能地選擇在車輛行駛較少的時(shí)間段施工;通過(guò)以下措施,優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量,滿足工程排水要求。
2.加強(qiáng)成孔質(zhì)量控制
在施工時(shí),重力流排水管成孔的一個(gè)重要的特征就是在保證一定坡度的直線段的基礎(chǔ)上,以較小的誤差進(jìn)行施工,同時(shí),這也是工程施工的難點(diǎn)所在。因此,對(duì)于成孔質(zhì)量控制就顯得尤為重要。在具體施工時(shí),成孔質(zhì)量控制可以從以下方面入手:首先,要根據(jù)測(cè)量定位和軸線施工情況,采用控向儀,確定開挖的具體深度,并確定鉆頭方向,根據(jù)軸線設(shè)計(jì)要求,充分發(fā)揮管線的導(dǎo)向性,全面提升排水施工質(zhì)量;其次,在施工時(shí),根據(jù)地層變化,改變鉆進(jìn)深度,優(yōu)化調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù),杜絕路面下沉問(wèn)題。
總結(jié):
在現(xiàn)代化的城市發(fā)展中,由于城市的發(fā)展速度不斷加快,各種管道設(shè)施,如排水設(shè)施等不斷增加,使得城市管道變得越來(lái)越復(fù)雜,這為后期施工帶來(lái)了很大的難題,在市政排水工程中,非開挖拉管技術(shù)的應(yīng)用,卻可以在很大程度上緩解這一問(wèn)題的發(fā)生,既可以降低管道對(duì)城市道路的影響,同時(shí),通過(guò)污水管道的合理設(shè)計(jì),有效地提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
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