蔡偉通
(中交建宏峰集團有限公司,福建 莆田351100)
近年來,國內(nèi)整體經(jīng)濟的迅速發(fā)展使城市化進程變得十分順利,而市政工程施工作為城市建設中非常重要的一部分,相關單位以及從事該行業(yè)的人員必須要重視市政工程的施工技術。由于傳統(tǒng)的市政施工通常會對地面進行強硬挖掘,但是這樣會給整個城市的環(huán)境帶來負面影響,同時還會給周圍居民的正常起居帶來損害。而頂管技術作為近年來興起的工程施工技術,具備對地面破壞程度小且?guī)缀鯚o噪音的優(yōu)點,對周圍環(huán)境的污染程度也比較低,所以受到廣大施工單位的歡迎,該技術的應用范圍也在不斷變廣。
頂管技術是一種可以全程在地面下進行施工的施工技術,該技術并不需要對地面進行挖掘,且能夠加快市政施工的整體進度。更重要的是,該施工技術還可以將市政施工的成本控制在一定范圍內(nèi),且對周圍環(huán)境污染比較小。頂進設備的頂力是頂管技術的主要依靠力,施工人員通常會按照預先設置的位置對管道進行頂進,這樣就可以將所有的管道在不挖掘地面的前提下進行頂進,從而實現(xiàn)管道的整體鋪設。頂管技術相對來說噪聲比較小且污染程度比較低,使得近年來在市政給排水工程中出現(xiàn)的頻率越來越高,有利于整體城市建設的健康發(fā)展。
作為市政工程建設中不可或缺的施工技術,頂管技術有著其他施工技術不可比擬的優(yōu)點,該技術在確保市政施工整體質(zhì)量的同時提高工程帶來的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益與社會效益。從社會效益方面來看,頂管技術不需要對地面進行挖掘且整體施工所占的面積會比較小,也不會影響到地面的整體交通。從經(jīng)濟效益的方面來考慮,頂管技術施工并不需要對附著的建筑物進行拆除。從環(huán)境效益方面來看,由于頂管技術不需要對地面進行挖掘,因此不會產(chǎn)生粉塵以及噪聲污染,從而防止施工對周圍居民帶來負面影響。該技術的主要缺點是施工技術的實現(xiàn)難度比較高,并不利于普通技術工人掌握這種技術,但其可以保證城市建設的高效以及科學性。
頂管技術在市政施工中的主要應用場景有如下三種,首先是在對舊城區(qū)進行相應改造時,需要對地下管道進行進一步的更新。考慮到舊城區(qū)地下管道的規(guī)劃比較不科學,使得很多管道錯綜復雜且市政施工比較難順利進行,這時就需要使用不開挖地表的頂管技術。其次是當下路被架空時,無法在空中進行線路搭設,這時就需要在地下進行線路過渡,此時會用到頂管技術。然后是施工管道直徑比較大時,工程不允許對地面開展挖掘工作,這時候就需要應用頂管技術。
頂管技術在進行正常施工之前,必須要預先制作導軌。作為金屬材料以及其他材質(zhì)制成的可以對其他設備進行引導以及固定的裝置,導軌能夠在高負荷的前提下進行運動,并對頂管的直線頂進產(chǎn)生比較可觀的幫助,防止在頂進過程中出現(xiàn)比較明顯的偏移。因此,在對導軌的原材料進行選取時要反復斟酌。與此同時,導軌在正常運行之前首先要對其進行整體固定,以確保其在正常工作時能夠保持合適的角度。在固定好導管的位置時,施工人員可以開展正常施工,其次是在進行施工過程中,施工人員必須要定期對導軌進行故障檢查。如果遇到突發(fā)情況,必須要在第一時間予以處理,從而保證導軌的位置不發(fā)生較大偏移。除此以外,在進行市政施工過程中,千斤頂以及油泵是不可或缺的,因此必須要準備備用油泵,這樣可以在突發(fā)情況下進行補救措施。在設備安裝完成之后,施工人員還需要對市政施工的整體狀況進行調(diào)試以及檢驗,這樣可以檢測出在設備安裝中存在的一些問題,以便于更好的調(diào)試設備,防止在后期工作中出現(xiàn)安全隱患。需要注意的是,作為頂管技術施工的重要前提,安裝設備能夠保證后續(xù)的施工工作能夠順利進行,且為整體的市政施工質(zhì)量提供有力保證。
工作井以及接受井是頂管技術的重要組成部分,在頂管技術的正常施工過程中,借助頂進設備從工作井的一端頂進,然后逐步導入到接受井的過程是不可避免的。因此,在進行頂管技術施工時,為了更合理地進行排放水源以及掘出土壤,就必須要對工作井進行科學的改造。為了盡可能降低對地上以及地下的建筑物的影響,首先需要選取工作井的位置,其次要注重工作井的安全程度。因此,施工人員可以采取相關措施對工作井進行合理的加固,比如使用鋼筋以及混凝土等材料建設成一些結(jié)構(gòu)比較堅固的后備墻來對工作井實行加固。其次,考慮到不同結(jié)構(gòu)的工作講的抗壓能力有所差異,因此對于不同施工現(xiàn)場需要采取不同的工作結(jié)構(gòu),這就需要施工人員全面了解工作井的受力程度以及整體性能。施工單位還應當綜合考慮以往的工作經(jīng)驗以及相關工程的記載,知曉工作井結(jié)構(gòu)受力的大小順序。因此,在進行施工過程中,施工單位必須要做到具體情況具體分析,對工作井的結(jié)構(gòu)進行科學系統(tǒng)的設計,從而確保市政給排水施工的順利進行。
將工具管頂出井外是頂管技術中的穿墻頂進工作,在進行這項工作時,還需要做好防水工作。需要注意的是,在穿墻過程中很有可能會對土體帶來一定程度的破壞,從而使碎土渣掉入工具管內(nèi),因此在施工之前可以對周圍的土層進行灌漿凝固,從而對土層實現(xiàn)一定程度的固定。
圖1 某工程的頂管技術示意圖
市政給排水施工前,施工單位必須要做好充分準備,這種準備一般分為兩個方面:一方面做好施工前的總體工作,包括管道安裝、頂進設備檢查、注水系統(tǒng)布置等,確保所用材料全部到位。將頂管機、千斤頂?shù)仍O備放在工作井內(nèi),然后將扶梯放在井邊,以便施工人員隨時檢查施工進度和安全情況。施工前期準備工作必須充分進行,因為前期準備是后期施工的基礎,是保證后期施工質(zhì)量的關鍵,因此應重視前期施工準備工作,確保施工質(zhì)量。
頂管的選擇應注意頂管的材質(zhì)、直徑和長度,合適的頂管材料應具有良好的抗壓性、合適的直徑和合適的長度。從頂管的材料角度出發(fā),頂管應采用鋼筋混凝土管。因此,在選材方面,要注意鋼材和混凝土的選材,選材要符合國家有關標準。從頂管直徑的角度出發(fā),首先確定合理的內(nèi)徑,根據(jù)具體的施工環(huán)境和施工要求確定合適的內(nèi)徑;其次是外徑的選擇,外徑的長度為根據(jù)加強管壁厚選擇,加強管的直徑不宜過寬或過窄。在保證頂管直徑質(zhì)量的前提下,合理選擇頂管。
無論是施工前還是施工中,都存在一些障礙需要處理。在舊城管線改造中,由于地下管線施工不合理,許多管線施工復雜,管線的更新阻力大,石、坡等障礙物會影響施工進度。因此,施工前應清除障礙物。其次,在施工過程中,遇有風化或微風化地質(zhì),機械管頂升困難。因此,在施工前應進行地質(zhì)勘探,避免風化地質(zhì)或根據(jù)具體情況采取相應措施降低施工難度。
綜上所述,頂進技術在市政給排水工程建設中具有無可比擬的優(yōu)勢,它可以在不挖土的情況下鋪設水利管道,大大減少了施工量且節(jié)約了施工成本。頂管技術是一項難度很大的技術工作,因此在施工期間必須做好準備工作,選擇合適的頂管方式,處理障礙物等需要注意的問題,才能更好地完成工程,頂管技術將在今后的市政建設中得到廣泛應用。