任小鳳
(甘肅省安裝建設集團有限公司,甘肅 蘭州 730050)
在城市化規(guī)模不斷擴大的今天,市政道路成為城市發(fā)展的命脈,而作為市政道路排水工程的重要環(huán)節(jié),地下管道工程的重要性日益凸顯,特別是污水管網治理過程中,對管道施工技術提出了較高要求。在傳統(tǒng)管道施工中,通常采用開挖技術,由于開挖施工技術的局限性,已逐步被復式頂管施工技術所取代,特別是對于一些非開槽和埋設鋪管的管道工程,采用復式頂管施工技術,不僅能夠有效避免城市交通和建筑對排水工程的影響,而且能夠最大限度地降低施工對環(huán)境的影響,提高施工質量和施工安全。因此,作為市政道路排水工程的關鍵環(huán)節(jié),如何在施工難度大、技術復雜的情況下,有效把握復式頂管施工流程,在施工中高效利用復式頂管施工技術,成為施工單位需要面對的重要問題。
圖1 復式頂管施工流程圖
現場踏勘是施工準備工作的重要內容,是后續(xù)復式頂管順暢施工的基本條件,對于復式頂管施工技術的有效運用具有重要的意義。為此,施工技術人員首先要對施工區(qū)域的水文地質條件進行詳盡的科學踏勘,并對獲取的數據進行收集、整理、分析和判斷,從而對施工區(qū)域的水位地質條件對施工的影響有清晰的認識。其次,施工技術人員要對施工現場建筑物和地下管線進行調查,獲取施工現場的施工條件和基本狀況的第一手資料,并對在施工現場展開復式頂管施工的可行性和安全性進行科學論證。最后,還要對施工現場周邊的建筑物進行調查,獲取地下管線和周邊交通情況的基本數據,判斷周邊條件對現場施工的影響。
在現場踏勘的基礎上,施工管理人員根據現場踏勘的風險甄別數據,對施工風險進行科學預測,并制定相應應急方案,從而有效把控風險,保證施工順暢進行。施工設計人員要以獲取的第一手資料為依據,結合對數據的分析和判斷,確定復式頂管施工的管線分布設計圖紙。然后,施工人員根據管線設計圖紙,展開測量防線工作,并依據施工數據,進行糾正偏差。接著,施工人員要對施工場地進行平整,并確定施工材料的儲存場所和吊車行車空間,為施工材料和吊車入場提供必要條件。
復式頂管施工是一項系統(tǒng)工程,具有一定的復雜性和風險性,對現場施工人員的專業(yè)素質提出了較高要求。因此,在施工準備階段,要高度重視技術交底工作,并做好施工前的技術培訓工作,使施工人員明晰復式頂管施工標準、施工技術和方法,并對施工技術難點、施工技術要求以及施工注意事項有全面的了解,明確頂管施工位置、頂進管道長度有一集管道埋深,特別是針對施工風險的預判和應急方案,要在技術交底工作中,把相關的注意細節(jié)和規(guī)范性操作要求告知現場施工人員,從而為高效、安全施工打下基礎。
在安裝前,要對頂管的強度進行確認,在混凝土強度達到施工標準后進行頂管安裝。同時,施工人員要對施工圖紙中頂管位置參數進行仔細確認,精確測量高程,并確定軸線位置,然后根據軸線位置和高程,進行預埋鋼制軌道施工。在此基礎上,讓各項施工設備入場,并做好起重和動力設備的調試工作,在施工設備準備好后,才能進入管道頂進施工。
導向鉆孔需要兩個步驟:一是為了對管道流水標高進行有效標識,根據施工現場的實際條件,可以通過安裝定位輪,或者確定井位中心,然后進行鉆孔,從而確定流水標高設計值;然后,對流水標高進行測定,最終確定絕對標高點,作為標高設計值。在施工過程中,要不斷對標高進行檢測復核,如果實際標高偏離設計值,就要及時修正,保證施工的順暢進行。二是在確定標高后,就要對鉆孔曲線進行設計,在設計時,要以管線剖面圖為依據,依照管線數據,對導向孔數據進行精準計算,確保鉆孔達到最佳效果。在導向鉆孔過程中,要注意以下施工細節(jié):一是充分把握既有管線的分布情況,保證鉆進時不對既有管線造成破壞;二是如果需要經過管線一側,則必須把鉆機置于風險管線一側進行鉆孔;三是在確定鉆孔曲線時,要盡可能依照化繁為簡的設計要求,確保鉆孔路線簡潔利于施工。
在實際施工時,要根據鉆孔情況對標高進行復測,并結合施工現場土層的承載力情況,對施工區(qū)域土層情況進行判斷,從而為是否擴孔提供數據支持。如果確定施工區(qū)域是流沙流塑土層,就要做好土層失穩(wěn)應對方案,通常采用專用壓力倉機頭,以保證土層的穩(wěn)定性。
在頂進作業(yè)時,要把握以下技術要點:一是在第一節(jié)管頂進作業(yè)時,為了保證頂進精確,實現管道入土的最佳效果,需要及時進行糾偏,通常每頂進50 cm就要進行復測,同時根據管道入土效果,可以靈活調整復測間距。在后續(xù)頂進作業(yè)時,在保證管道入土穩(wěn)定的前提下,可以根據實際情況調整測量間距,但應維持在50~100 cm。
二是對井內中心進行測量。在進行井內中心測量時,首先要調整激光導向經緯儀,利用其高精度導向的特性,瞄準井內的激光發(fā)射器,然后移動激光發(fā)射器,使激光發(fā)射器發(fā)射的激光束射在軸線處,從而實現精確定位測量的目的。三是對高程進行測量。測量時通常以高程尺進行測量,同時利用水準儀進行精準定位,精確測量水準點標高,然后以標高為標準,對管段前后高程進行測量,最后依據檢測數據對管段的走勢情況進行判斷。四是精準進行激光測量。為了保證激光經緯儀操作的穩(wěn)定性,需要將其安裝在坑內,同時,在管內裝上標示牌。在頂管作業(yè)時,當管道推進到設計位置時,需要確認激光點的實際位置是否與標示牌中心處重合,如果沒有重合則需要馬上調整。五是做好全段頂進后的檢測工作。在全管頂進作業(yè)完成后,需要對管節(jié)接口的中心位置和高程進行檢測,如果出現錯口,就需要對錯口進行測量,并進行調整。
為了提升管道的穩(wěn)定性,通?;谑┕がF場的土質特性來選取注漿材料,可以最大限度地發(fā)揮減阻減摩的作用,以提高鉆進并回拖頂拉管道的效果。同時,對于管道的環(huán)空則設定為40 mm以上,以便在頂管作業(yè)時進行有效糾偏,同時也保證了注漿擠密性,對于預防摩擦力過大也有一定的效果。
在進行鉆孔作業(yè)前,要對鉆進曲線進行設計,以此展開作業(yè),為了提升鉆孔的精準性,需要在施工期間對鉆進方向和深度進行有效監(jiān)測,在出現偏離時,要及時糾偏。在進行鉆孔作業(yè)時,要對施工現場進行充分勘察,如果有電磁干擾現象,就要采取有線控向的方式,預防電磁干擾過強對鉆進方向的干擾,避免出現較大的方向誤差。此外,在鉆頭推進作業(yè)完成時,孔徑偏差可能會沒有達到設計標準,為此,需要進行多次回擴作業(yè),通過多次擴徑,使孔徑達到設計要求。
定向穿越地段施工對泥漿性能有較高的要求,在泥漿配制前,需要對施工現場土層特性和地質條件進行勘察,以此制定配制方案和工藝要求,并確定科學合理的配制流程,特別是配制材料的配比量和配制順序,需要配制人員把握配制要點,確保泥漿的配制質量。為此,在作業(yè)時,需要把握以下要點:一是在配漿作業(yè)前,要對配料進行沉淀和過濾處理;二是嚴格依據泥漿配比進行材料控制,并根據投入量添加膨潤土和泥漿添加劑。三是要充分利用添加劑的防失水和潤滑的功能,科學選取添加劑;四是為了縮短膨潤土水化時間,可以使用快速水化裝置,也可以同步增加泥漿罐數量,提高水化效率;五是為了提高泥漿沉淀效率,有效利用泥漿,可以修筑返漿收集池,作為回流泥漿的聚集場所,提高鉆機場地和管線場地的泥漿處理效率。
復式頂管施工技術的實施是一個系統(tǒng)工程,在工程施工前,要對施工現場進行水文地質條件勘察工作,科學高效的勘測工作,對于施工工藝設計和施工技術實施具有重要的意義,為此,施工單位要高度重視地質勘察工作。在實際勘察作業(yè)時,勘察技術人員要依據勘察流程,對施工現場水文地質條件進行逐一勘察,從而獲取施工區(qū)域土壤結構力學性能和土壤特性數據,對地下管網和既有設施做到全面掌握,同時,對施工現場以及周邊建筑和交通情況進行詳盡的了解,在此基礎上,對這些數據進行整理、分析和判斷,為施工技術的應用和施工工藝設計提供基礎依據。
復式頂管施工技術難度較大,具有一定的復雜性,對施工設計和施工方案的執(zhí)行提出了較高要求。因此,在施工前,施工單位要依據施工要求和施工方案,制定科學合理的監(jiān)督機制,確保監(jiān)督嚴格、細致。為此,施工單位要從施工設計和施工現場情況出發(fā),組建監(jiān)督小組,制定監(jiān)督目標,根據各個流程的設計要求,對施工進行現場監(jiān)管、工序監(jiān)管以及相關驗收作業(yè),從而提高施工效率,確保施工質量達到設計要求。
在復式頂管施工過程中,對施工材料提出了較高要求,特別是管材基礎質量,如果管材質量不合格,將對會污水管頂管施工質量和安全帶來重大的影響。因此,在施工準備階段,施工技術人員應根據質量檢測標準,對管材進行嚴格的質量檢測。在檢測時,要強化檢測力度,依據檢測程序,對管材的靜荷載力、管道抗壓強度進行科學測試,同時,要嚴格測試管材的基礎性能、防滲性能以及防腐蝕性能,確保管材的各項指標符合質量標準,保證施工高效、高質量地完成。
在復式頂管施工過程中,需要挖掘機、動力泵等機械設備和頂進裝置,對這些設備進行科學有效的質量維護,對于安全、高效施工具有重大的影響。因此,在施工準備階段,就要根據施工要求和施工現場的實際情況,做好施工設備和裝置的選擇和入場工作,在施工前,要對各個施工設備和裝置進行全面的質量檢測。在施工過程中,要依據設備保養(yǎng)和維護的要求,適時進行設備的養(yǎng)護工作。在檢修維護時,設備維護人員要嚴格依照維護程序,做好設備能耗物質和磨損配件的更新工作。同時,應根據施工方案,科學設計設備使用周期,在有效發(fā)揮設備使用效果的前提下,盡可能減少機械裝置故障的發(fā)生,從而減少設備消耗成本。
綜上所述,在城市化進程背景下,城市建筑密集度增大,建筑物數量不斷增多,城市污水管網治理和維護的重要性愈加凸顯,同時,也加大了污水管網治理工程的難度。為了提升污水管網治理質量,有效控制施工對周邊環(huán)境帶來的影響,高效發(fā)揮復式頂管施工技術的優(yōu)勢,成為城市污水管網治理工程的重要內容。為此,在嚴格把握施工技術的同時,要不斷提升施工人員專業(yè)素質,高度重視勘察工作,加強現場監(jiān)督力度,強化污水管質量檢測,加強施工安全管理,為復式頂管技術的有效應用提供支持。