管線的非開挖施工技術涉及內容較多,它包括頂管施工法、水平定向鉆法、夯進空心管法、微型隧道施工法、水平螺旋鉆進法、導向鉆進施工法、氣動矛施工法等等,其中非開挖頂管敷設管道技術近年來在軟土地區得到廣泛的應用,并取得了許多成功經驗,是一個非常有用的市政工程配套管道的施工方法,值得我們去探討與分析。
頂管技術一般應用在大口徑壓力管道和重力流的污水工程中,水平定向鉆技術一般應用在小口徑壓力管道和通信、電力管線施工中,其中以非開挖頂管技術在市政工程建設中應用最廣泛。文章主要針對性強、適合于本地區地質情況特點、通過機具構造加工簡單、工程造價低廉的擠壓式頂管施工要點進行分析。
1 工藝使用條件
非開挖擠壓式頂管工藝適用于標準貫入度小于10,內摩擦角φ<50,含水量大于50%%的軟塑、流塑粘性土及軟塑流塑粘性土夾薄層粉砂。
2 工程基本情況
本地區排污工程頂管管徑為φ900,管材采用鋼承口鋼筋混凝土管,總長度為2km;管線設計高程所在土層地質情況為淺灰黃-灰色,流塑狀,濕度飽和,高壓縮性,成分以粘粉粒為主;結合周邊環境、工程條件、地質資料、投資情況等并參照以往類似工程經驗,經過詳細的經濟技術比較,最終確定采用非開挖擠壓式頂管頂進技術。
3 基本工作步驟和頂力的計算
為使工程方案科學、可靠、經濟,首先根據頂管工作井后靠土體的穩定性、管道頂進的頂力、管材可承受頂力和其它施工因素等(如通風、照明、排土、安全措施等)確定非常好井距(即一次頂進的距離);工作井后靠土體的穩定性、管材可承受頂力的計算較為成熟,這里不再贅述。其中頂管頂力的計算是項目成功與否的關鍵,由于不同工程地質情況和施工工藝都不盡相同,故采用的計算公式和得到的計算結果差異極大;而按照規范提供的計算公式得到的結果往往安全系數偏大,不僅不符本地區的實際情況,而且會造成工程投資的巨大浪費。
哈爾濱非開挖頂管施工是指在不開挖或只開挖少量作業坑的條件下,利用巖土鉆掘技術進行鋪設、修復和更換管道,它高效、優質、成本適中、對環境友善,具有不影響交通、不污染環境等優點。
在許多情況下,比開挖法施工周期短、綜合成本低、安全性好?,F已經成為城市市政施工的主要手段,廣泛應用于穿越公路、鐵路、建筑物、河流以及在鬧市區、古跡保護區、農作物和植被保護區等不允許或不能開挖的條件下進行煤氣、電力、電訊、有線電視線路、石油、天然氣、熱力、排水等管道的鋪設。
非開挖頂管施工的優勢:
非開挖頂管施工的特點與其它技術相比,非開挖技術起步較晚。但是值得注意的是在最近20多年中,非開挖技術無論在理論上,還是在施工工藝方面,都有了突飛猛進的發展。
非開挖是極為重要的一種都市鋪設管道的施工手段,采用非開挖技術鋪設管道具有若干得天獨厚的優勢。
總的來說,非開挖頂管施工在國外已廣泛使用,在國內也逐漸普及。不開挖地面就能穿越公路、鐵路、河流,甚至能在建筑物底下穿過,是一種能安全有效地進行環境保護的施工方法。非開挖技術不開挖地面,故而被鋪設管道的上部土層未經擾動,管道的管節端不易產生段差變形,其管道壽命亦大于開挖法埋管。采用房下非開挖技術能節約一大筆征地拆遷費用,減少動遷用房,縮短管線長度,有很大經濟效益。