蒙樹興
(珠海市規(guī)劃設計研究院,廣東 珠海 519000)
地下管網(wǎng)的建設是市政建設中的一項非常重要的環(huán)節(jié),建設良好的地下管網(wǎng)系統(tǒng),能夠使城市發(fā)揮應有的活力,也能為市政建設的地上項目奠定良好的基礎。但隨著我國城市化的大幅度發(fā)展,目前的城市管網(wǎng)建設面臨著越來越大的壓力,其管網(wǎng)施工環(huán)境也變得越來越復雜。非開挖頂管施工技術(shù),有著環(huán)保清潔、經(jīng)濟實用與較短工期的特點,是當前進行市政管網(wǎng)建設的主要方式。
非開挖施工技術(shù),指在不破壞地表情況的前提下,鋪設地下管道,并且對地下管道展開探測、維護、更新的后續(xù)工作,解決城市中地下管網(wǎng)的問題。頂管施工技術(shù)是目前非開挖技術(shù)中最常用的施工方式,在城市的管線鋪設中被廣泛地使用[1]。
非開挖頂管施工技術(shù)有著很久的歷史,在美國、日本已廣泛地使用,而且也產(chǎn)生許多成功優(yōu)秀的施工項目。我國對于這項技術(shù)的研究較少,但是這項施工工藝具有先進性,能夠優(yōu)化我國的管道鋪設工程,也能帶來較為明顯的社會效益,并且產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟效益。
非開挖頂管施工技術(shù)的最大施工優(yōu)勢,是不必破壞地表的建筑物,也不會影響交通,還能穩(wěn)定和保護土層以及地下環(huán)境。對于人口密集、交通擁堵、建筑復雜管網(wǎng)復雜的地段有著極大的施工優(yōu)勢,是一種具有環(huán)保性、經(jīng)濟性與高效性的施工技術(shù)。
開槽法施工大多是依據(jù)已經(jīng)設計好的圖紙來施工,根據(jù)施工進度以及施工中產(chǎn)生的問題進行調(diào)整。我國部分城市人口密度大,建筑的數(shù)量也較多,建筑與建筑之間的間距較小,在施工時可能會受到建筑間距的影響,無法與開槽的寬度匹配,增加施工難度,影響施工進度。有很多老城區(qū)的房子年代久遠,地基不是特別牢固,進行開槽施工會有很大的風險,即使在開槽施工時進行加固,例如,在槽溝的邊坡使用錨噴、土釘?shù)裙ぞ哌M行固定,還是會對老房子的穩(wěn)固性產(chǎn)生影響,甚至會使老房子墻體產(chǎn)生裂縫,不利于施工的發(fā)展,也會對居民的居住產(chǎn)生隱患。在施工時,由于地下管道的建設較為復雜,并且存在著縱橫交錯的地下管道網(wǎng)絡,進行開槽施工時會對這些管道產(chǎn)生破壞,對原有工程產(chǎn)生影響。
使用傳統(tǒng)的開槽法施工,會占用較大規(guī)模的土地面積,也會破壞施工現(xiàn)場的環(huán)境。開槽施工,會占用居住區(qū)域以及農(nóng)田,影響人們的日常生活和道路的正常行駛,致使居民與施工部門產(chǎn)生沖突,阻礙工程的順利進行[2]。
伴隨著我國經(jīng)濟的不斷增長,我國的工業(yè)化與城市化建設進程不斷加快,但是在城市化與工業(yè)化建設過程中產(chǎn)生了大量的生活與工業(yè)廢水,影響了我國的水資源,居民使用這些不健康的水源,會嚴重影響身體健康,對建設生態(tài)城市造成不利的影響。在地下管道的鋪設工程中,傳統(tǒng)的挖掘法會產(chǎn)生大量的挖掘量,對城市的正常運行與人民生活造成一定的影響,而在地下管道的鋪設工程中,使用非開挖頂管施工技術(shù),能夠?qū)σ陨系膯栴}產(chǎn)生解決的措施。非開挖頂管施工法可以保障施工安全,在施工的可行性以及節(jié)約工程成本等方面有著極大的優(yōu)勢,具體有以下幾點:
1)非開挖頂管施工法能夠促進工程的順利開展。在施工時不需要進行大規(guī)模的挖掘與拆遷工作,施工人員在進行充分的準備后,即可開始施工,能夠較為明顯地提升工程施工效率,縮短工期,而且不會影響施工工地附近的環(huán)境。
2)頂管施工不會對附近的建筑物產(chǎn)生影響。市政管網(wǎng)的施工地區(qū)可能存在著一些居民建筑,使用非開挖頂管施工技術(shù)能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場居住的居民的干擾降至最小,并且能夠保護地下原有的工程,使工程能夠順利地進行。
3)頂管施工法可以保證工程質(zhì)量。市政地下管網(wǎng)建設工程的好壞對于居民的用水會產(chǎn)生較為嚴重的影響。所以在市政管線的鋪設過程中,要保證水管線的鋪設達到質(zhì)量標準,這是非開挖頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢,使用這項施工技術(shù),不僅不會對于路面造成較為嚴重的破壞,還能保證工程的順利進行,也不會妨礙城市交通的運行。
4)頂管施工較為節(jié)約成本。使用非開挖頂管施工技術(shù)可以省去許多不必要的材料與步驟,例如,使用開槽法施工會使用大量的土,在施工前要對地下原有的工程進行保護。使用非開挖頂管施工技術(shù),能夠減少在施工過程中的注意事項,投入較少的成本就可以完成市政工程的施工,節(jié)約政府的資金。
為完成“涉水治污”工作目標任務,珠海市人民政府根據(jù)市區(qū)政府工作部署,在保留現(xiàn)狀生活污水處理廠的前提下,擬在新青片區(qū)建設一座污水處理廠,并須同步配套工業(yè)污水管及工業(yè)尾水管建設。預計本工程共新建直徑為400~800 mm生活污水管約14 693 m,直徑為400~1 000 mm工業(yè)污水管約22 410 m,直徑為800~1 500 mm污水尾水管約2 702 m,直徑為600 ~2 000 m雨水管渠約4 406 m、更換修復現(xiàn)狀直徑為300~1 200 mm排水管網(wǎng)約2 342 m、污水水質(zhì)水量監(jiān)測井33座、工業(yè)廢水自動監(jiān)測系統(tǒng)20套和新建智能分流井8座。本工程包括生活污水管網(wǎng)配套工程、工業(yè)污水管網(wǎng)配套工程、污水水質(zhì)凈化廠尾水管配套工程、雨水管網(wǎng)配套和現(xiàn)狀病害管網(wǎng)修復工程5個子項。
測量放樣:收集標高等數(shù)據(jù),是進行施工的關(guān)鍵數(shù)據(jù)參考,要進行嚴格的軸線測量,再進行放樣。軸線的放樣精度是根據(jù)坑下頭點以及后視點的精度,軸線精度對施工過程的準確度有著重要的影響,所以必須保證測量時的準確性與嚴格性。
導孔設計:導孔要進行精密的測量,非開挖頂管施工技術(shù)的關(guān)鍵點之一在于重力管,需要精準地控制好深度以及坡度,根據(jù)施工時的具體情況與施工現(xiàn)場的具體條件,在進行管線的入土時,入土的角度要小[3]。
在進行施工之前,要進行非開挖頂管施工技術(shù)的前期準備,對于地下管線的建設,要有著充分的分析,精準確定導向孔的位置,使用探測棒探測導孔像的內(nèi)部,對頂管掘進設備進行引導,推動頂管進入。最后要在孔道的位置上使用鉆機進行拉擴孔。
管道要沿著主油缸的前方導軌進行鋪設,在管道的正前方鋪設工具管。主油缸頂進時,工具管前方的管道就會被頂出,然后穿過坑壁與管道,再回到土層中。工具管在完成一個工作周期后就會縮回,再在管道中放入頂帖,繼續(xù)使用主油缸進行頂進,每使用一個頂帖,會增長管道一定的長度,一節(jié)管道全部被頂進之后,收回主油缸與所有頂帖,將下一段要施工的管道接在已經(jīng)完成的管道之后,再進行下一周期的作業(yè),循環(huán)工作直到所有管道鋪設完畢。
管網(wǎng)設計的一項重點是管道的密封性,管道的連接口與縫隙之間的處理是密封工作的關(guān)鍵。由于地下水與土方具有腐蝕性,管道的連接處要使用經(jīng)過防腐處理的鋼環(huán)套,并在鋼管套與管道接口之間使用軟木襯墊,讓前后管的作用力能夠均勻。再使用橡膠布設置一個防水袋,并采取處理措施防止其老化,為了避免防水袋位置發(fā)生偏移或產(chǎn)生破裂,要在對接處涂上潤滑油。管道內(nèi)所有使用軟木襯墊的接口都要將其鑿開,在表面涂上水泥砂漿,確保表面平整。
在完成管道內(nèi)的所有工作后,要將所有施工設備吊離工作坑,做好管道縫隙的回填,做好管節(jié)上的補襯和受損部位的維修后,將洞口進行清掃,并配置止水設備,將洞口使用混凝土進行全面的封閉,要設置通風設備,及時地排出管道內(nèi)的有害氣體,保持管道內(nèi)的空氣質(zhì)量。
在進行非開挖頂點施工技術(shù)的施工過程中,要嚴格遵守施工中的注意事項,雖然這項技術(shù)能夠節(jié)省開支以及加快工作進度,但是這是一項系統(tǒng)性的工程,施工過程也并不是很簡單。在進行市政網(wǎng)管的建設工作中,工作人員要清楚明白非開挖頂點施工技術(shù)的基礎理論,要清楚地明白施工原理,在施工過程中,要考慮各種可能發(fā)生的因素,加快市政管網(wǎng)的建設效率。施工的過程中,要結(jié)合工程進行的具體情況,進行細節(jié)與參數(shù)上的不斷調(diào)整,使管網(wǎng)能夠達到質(zhì)量標準,工程能夠滿足市政管網(wǎng)的施工要求。