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整合非开挖技术的实践

发布人:管理员 2008-06-25

1 新时期城市基础管网设施管理建设面临的挑战 
“十五”期间,上海市政府提出城市管理“以人为本”和“建管并举,重在管理”的原则,旨在提高城市建设和管理水平。同时,在人口、资源、环境压力下生活,工作节奏不断加快,环境保护限制日趋严厉的现代城市中,人们对传统的开挖法管线施工带来的交通阻塞、绿地园林破坏、施工噪音、出行不便和堆土带来的扬尘及泥泞已难以接受,对管线修复、改造带来的“拉链马路”也难以容忍.因此,在上海城市建设管网地下化发展的大潮中,非开挖地下管线施工技术无疑是解决这一矛盾重要而有效的手段,成为城市建设中运用高技术的有力支撑。 
城市建设和管理新挑战不仅表现在直接的环境因素、交通因素和公众生活因素显性的方面,同时也表现在挑战着我们既有的意识理念等隐性的方面。 
以服务意识为主导,整合非开挖技术资源可以使城市基础管网设施建设在经济社会的环境效益上达到最优。 
本文所讲的服务意识主要包括以下3方面内容:城市管网管理方放弃标准化和集权化管理,认同个性化和民主化管理;城市管网建设方放弃单方面考虑降低成本,转而追求环保和社会效益最大化;城市管网施工方放弃依赖简单的施工技术,努力整合多种技术资源创造新的技术,以创造新价值。 
2 新的评价模式 
随着社会经济文化的发展,人们对城市管网建设项目的评估指标,有了新的认识和多层次的要求,不仅要满足传统绩效指标,还要考虑环境和生态等因素,最终以综合的经济效益、环境效益和社会效益对其进行评估和取舍(见图1)。 
非开挖技术作为既环保又资源占用小综合效益高的综合性施工解决方案,可以最大限度地兼顾成本、污染和能耗,资源占用和工期等指标,只要在城市基础管网设施建设这个系统工程中,所参与设计、管理、施工和公众各方,以服务社会,服务大众的服务意识主导我们的思想,城市基础管网设施建设就能实现经济效益最大、环境影响和社会文化影响最小的目标。 
3 以服务意识整合非开挖技术的实践 
3.1 雨污水分流截污纳管直接排管于既有检查井中 
由于水平定向钻广泛的适用性,在通讯、燃气、电力、雨污水管道的新管排设领域被广泛使用,水平定向钻也被大多数人认为即是非开挖。 
完整的定向钻施工,从地表的入土坑开始,用导向钻凿技术,将一无线电发射器(探头)置入钻头盒内,导向钻进过程中,地面接收仪随时显示钻头的深度、倾角、温度等参数;施工人员在地面导航仪引导下,从起点向终点钻一个与设计轨迹尽量吻合的导向孔,且垂直及平面误差控制在±3%以内;在导向孔的基础上分级扩孔至略大于待铺设管径,回拖管材就位于扩孔中。 
非开挖管线铺设往往受到很多因素的制约,近几年分期实施的雨污水分流截污纳管工程。如果仍然使用传统的开挖方式,破坏路面环境、严重影响交通和居民的正常出行。 
2005年10月,浦东杨思港截污纳管一期工程中,截断直接排放污水于天然河道容易,而接入已有规划排污管道却遇到了问题。 
主要问题有2个:第一,因上南路交通流量太大,开挖施工严重影响交通。因为主要道路不能开槽埋管,人们想到了非开挖,想到了定向钻。第二,一端有足够的工作空间,另一端要求直接通入到人井里,如果用定向钻,要在被穿越的道路另一端,有足够大的空间作为出土坑和管道摆设之用,但没有这样的条件。 
为了解决这一难题,我们整合了潜水作业技术、定向钻施工技术、传统市政施工技术,在保全了路面及人井完好,且丝毫没有影响到路面交通的情况下(图3),顺利完成了八段接入工程。创造了良好的经济社会效益。后来这种技术被称为推管法。 
3.2 新增雨污水管道于既有管道标高相碰的解决案例 
上海浦东草高支路扩建工程,施工过程中涉及到众多难点问题。其中之一就是,待扩建的草高支路新排设的DN400口径污水管管底标高(按设计要求向西接入已修建好的浦兴路污水主管道和浦兴路主污水管)和浦兴路污水主管道向东到草高支路路口已埋设预留支管的管底标高,相差2m多,预留管道不能被利用(见图5)。草高支路新排设的DN400口径污水管如何同已修建好的浦兴路污水主管道接通,成了新增的工作量和难解的问题。 
为了顺利完成排管任务,单一的定向钻技术已不能解决所遇到的问题。我们整合了以下技术资源:为了解决定向钻施工中扩孔后,粉细沙地层极易塌孔的问题,我们设计了在原有井四周及铺管路两侧打孔注水泥浆加固粉沙层的作业;因为要直接接入老井中作业,我们有选择地进行了管道封堵等;我们还采用综合物探方法,避开所有现存管道,确定了铺管路线,保证了施工对相邻管道不扰动,不破坏,取得了最好的经济和社会效益。 
经精心管理和组织施工,约50m长的口径400mm的HDPE管,用非开挖技术,在2006年年底,一端在新建的草高路上做进了新井(见图6),另一端接入了浦兴路老井中(见图7)。按期圆满完成任务。 
3.3 先铺设管道再砌检查井的操作 
随着非开挖技术在城市基础管网设施建设中的广泛应用,同时也产生了一些与传统城市基础管网设施建设不同的施工方法。在长距离非开挖铺设雨污水管方面,非开挖中的水平定向钻铺设管道有着工期短,环境影响小等不可替代的优势,在城市一次性铺设300m以上的长度屡创新记录,但较长的排管后,还存在中间需要加检查井的问题。在实践中,诞生了2种主要的做井方法:其一是铺设好管道后,开天窗做骑马井;其二是先在井位开挖好坑,再把预制好的钢筋混凝土井置于坑中,最后再穿越井中铺设管道。 
采取什么方法要根据施工地点的地层土质、地下水水位和定向钻操作难易度等情况综合考察予以确定,2种方法本身没有孰优孰劣之分,只有合适不合适之别。在现实操作过程中,先做好了井,导向打不进预制井而失败的案例屡有发生,当以为戒。 
4 结论 
文明和谐的社会需要社会成员要有服务社会服务公众的服务意识并身体力行。城市基础管网设施建设是一项系统工程,参与各方对我们要做的工作的评判和取舍,要以经济、环境、社会等综合指标为标准。 
非开挖技术是一门理论性和实践性并重的多学科交叉的应用科学技术。要把这项技术应用于城市基础管网设施建设中造福于社会,我们就要发挥参与各方的能动性,以服务意识为主导,对其资源做整合,使我们的城市基础管网设施建设实现环境影响最小、社会影响最小和经济效益最大的理想目标。 
[关键词] 非开挖技术;施工;服务意识;社会效益

引自工成网

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