城市市政中非开挖技术给排水管道施工工艺及方法

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1、城市市政中非开挖技术给排水管道施工工艺及方法【摘要】随着城市人口的扩张和人们生活水平的提高，各种资源日益紧张，环境保护力度的加大，人们对市政公用设施的建设和管理的要求也越来越高，而非开挖铺管、修管和换管技术不影响交通，铺管速度快，无环境破坏，不影响人们正常工作生活等，这些优点使得非开挖施工具有较大的市场潜力。因此，本文针对城市市政中非开挖技术给排水管道的施工工艺和方法进行了探讨。【关键词】城市市政中非开挖技术；城市给排水管道;1引言城市市政中的非开挖施工解决了常规开挖施工对居民正常生活的干扰和对交通、环境、

2、周边建筑基础的破坏及不良影响。在这一前提和要求下，非开挖技术由国外引入国内，并在最近几年得到了较大的推广和应用。非开挖施工技术作为一种新型的地下管线建设方法，是在地表面不开沟的情况下通过探测、勘查，铺设（更换、修复）各种地下公用设施管道的一种技术或方法。非开挖技术在发达国家应用非常广泛，而我国对非开挖技术正在逐步推广，最近几年来得到了迅猛发展，其中主要是非开挖管道铺设，而管道更换及修复还刚刚起步。非开挖技术(TrenchlessTechnologyorNo-Dig)是指利用少开挖或不开挖的方法对地下管线、管

3、道进行铺设、维修或更换、探测的一门施工技术。目前广泛用于穿越高速公路、铁路、建筑物、河流、湖泊以及在古迹保护区、农作物和植被保护区等区域内进行地下管线的施工。常规开挖管线安装施工工艺难度小，易于掌握，无技术风险，属成熟工艺，国家有明确的技术规范及严格的定额管理；修复期间停水时间短，管线敷设好后，只在驳接时停水;对城市供水影响较小。但是常规的开挖施工存在着不容忽视的缺陷。如破坏了原有的道路环境，阻塞交通，机械污染和粉尘污染，机械和管材长期占道，路面恢复慢，路面破坏后无法恢复原貌。2城市市政中非开挖技术的工程应

4、用城市市政中非开挖技术在给排水工程中主要有铺设新管线和修复置换旧管线两方面的应用。通常铺设管线采用的施工技术包括：水平导向钻进法、夯管法、推挤顶进法、盾构法(微型隧道法)和顶管法。修复旧管线施工技术包括：原位固化法、缠绕法、滑动内插法、变形再生法、原位换管法、局部修复法等。2.1施工工艺中铺设新管线中的应用2.1.1水平导向钻进法(HDD)水平导向钻进法是一种无需挖掘工作井就能快速铺设地下管线的钻进方法，是将钻探技术与控向技术巧妙结合的现代非开挖施工新技术，是非开挖施工法中应用较广的一种。其原理是通过预先设

5、计的铺管线路，由钻机驱动装有锲形钻头的钻杆从地面钻入，再按照预定的方向绕过地下障碍，直至抵达目的地，然后卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩孔器，使之能够在拉回钻杆的同时水平钻孔至所需直径，并将需要铺设的管线同时返程牵回至钻孔入口处,以保证铺设管线不会由于空间不足或钻楣摩擦而受到破坏,在扩孔的同时注入化学泥浆以保证钻孔不致坍塌。该方法的工艺流程为：施工准备f测量定位f钻机就位f导向孔钻进f扩孔-＞回拉管线f检查井砌筑f工作坑回填f地貌恢复。工程施工配套的设备主要有：导向钻机、导航仪、随车吊、辅助动力助推装

6、置、管线探测仪、电法勘测仪、夯管设备等。水平导向钻进法工艺可铺设钢管、PVC管、PE管等刚性连接的管道，在施工前应将待铺管道于地面上完成管道连接，曲线段可采用1°的借转角度，一次钻进最长可达800米的距离，导向定位系统可测至30米的深度。它的另一优势是可以灵活处理施工中遇到的地层复杂情况。在导向或扩孔过程中如遇到大块石，或其他障碍物，不能形成一条合格的孔道时，大不了再换一个位置另打一条，不会造成管材的损失。它的局限就是对施工场地有一定要求，所铺设管道的两端都必须有足够长的空地，一端放置钻机，另一端开挖下管坑

7、；如果有一端靠近建筑物，没有开挖下管坑的场地，就不能单独运用定向钻进完成铺管。2.1.2夯管法的应用夯管法是采用低频、大冲击力的气动夯管锤将待铺设的钢管沿设计路线直接夯入地层。夯管设备一般是引进国外的大口径夯管锤，可以铺设直径在2米以内、长度100米以内的各种钢管。与水平导向钻进法相比，夯管法只要求一端有下管坑的场地既可；对于直径较大的钢管的铺设，工作效率更高。夯管法所用的主要设备有发电机组、空压机、夯管锤等。施工时，夯管锤的冲击力直接作用在钢管的后端，通过钢管传递到前端的管靴上切削土体，并克服土层与管道之

8、间的摩擦力使钢管不断进入地层。随着钢管的前进，被切削的土芯进入钢管内，在第一节钢管夯入地层后，后一节钢管与其焊接在一起，如此反复，直到夯入最后一节钢管，待钢管全部夯入后，可采用压缩空气、高压射流、螺旋钻杆、人工掏土等方法将管内的土体排出。夯管过程中，用经纬仪和水准仪控制进管的方位、高程和角度，保证夯进精度。该项技术靠动荷载夯进，在施工时不需要靠背支撑，施工时不掏土,也不会发生局部沉降，其地层适应性广泛，施工周期短