淺析市政排水管道頂管工藝的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

曹震震

安徽省城建設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司 安徽 合肥 230001

1 頂管施工工藝概述

頂管施工工藝概念。該工藝操作屬于一種管道施工方式,在施工中可采用較少的挖掘作業(yè)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。頂管施工工藝應(yīng)用中,需要借助外部?jī)x器設(shè)備,管道方面經(jīng)由儀器的外力輔助,可達(dá)到深入土層的效果,保證按照既定路線進(jìn)行建設(shè)施工。國(guó)內(nèi)該工藝方法應(yīng)用中,存在起步晚的特點(diǎn),但是適用范圍卻極為廣闊。同時(shí),由于國(guó)內(nèi)投入資金的比例越來(lái)越高,國(guó)內(nèi)相關(guān)科學(xué)技術(shù)水平越來(lái)越成熟,帶動(dòng)了頂管施工工藝的進(jìn)步。

頂管施工工藝的優(yōu)勢(shì)十分突出,首先,投資費(fèi)用低,建筑行業(yè)由于規(guī)模大,前期投入資金的數(shù)額巨大,從設(shè)備到人員等都需要大量的資金投入。資金投入量過(guò)大,一定程度上降低了建筑商的利潤(rùn)。從經(jīng)濟(jì)利益角度出發(fā),頂管施工工藝更符合建筑商要求,投資較低。除了必要的施工材料外,該工藝方法中不需要額外資金的投入。其次,操作簡(jiǎn)單,頂管施工工藝不需要專業(yè)人員進(jìn)行處理,普通工人便可進(jìn)行相關(guān)操作。再者,安全系數(shù)高,考慮到建筑工程項(xiàng)目具有一定的危險(xiǎn)性,因此,采用安全合理的施工工藝,可明顯提升工人的安全保障效果。

2 市政排水管道頂管工藝的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

2.1 頂管工藝的設(shè)計(jì)

國(guó)內(nèi)頂管工藝的設(shè)計(jì)工作中,一般要求較為嚴(yán)格。國(guó)內(nèi)主要有兩大類規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)頂管工藝提出了限制要求。根據(jù)上述規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行施工,可明顯提高頂管工藝的整體水平,利于城市市政排水管道施工水平的穩(wěn)定提升。為了進(jìn)一步提高相關(guān)施工的質(zhì)量,還需考慮下述幾方面要求：根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管道鋪設(shè)。管道的單次推進(jìn)長(zhǎng)度需考慮施工人員、施工設(shè)備的條件,工程到期后,應(yīng)盡量避免機(jī)械設(shè)備的頻繁使用,合理使用挖掘、人工推進(jìn)等作業(yè)模式,提高管道安裝精度和安全系數(shù)。當(dāng)工具管埋入土層后,還要充分考慮接收井枕墊的鋪設(shè)施工,一般情況下,管道兩端漏出工作井的長(zhǎng)度不可小于0.5m,單次推進(jìn)長(zhǎng)度要結(jié)合具體情況進(jìn)行分析,如車斗容積、起吊水平等。推進(jìn)施工中,要針對(duì)管道進(jìn)行合理固定,避免推進(jìn)施工中出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)情況。

2.2 頂管建設(shè)的管線設(shè)計(jì)

管線設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的順利發(fā)展具有基礎(chǔ)性作用。為此,管線設(shè)計(jì)中,必須考慮周邊環(huán)境條件,結(jié)合具體情況進(jìn)行管線的設(shè)計(jì)處理,包括地下水、河流、土質(zhì)條件等要素。管線設(shè)計(jì)期間,要盡量降低對(duì)當(dāng)?shù)亟煌ōh(huán)境的影響。設(shè)計(jì)前期,主要是進(jìn)行深入測(cè)量,測(cè)量方法包括激光導(dǎo)航定位方法,合理應(yīng)用攝像機(jī)進(jìn)行全面監(jiān)控；管道的鋪設(shè)施工中,要充分考慮土壓平衡式工藝,該工藝技術(shù)可降低施工操作對(duì)地面的破壞作用,施工面積較少。管道的推進(jìn)過(guò)程中,應(yīng)盡量降低對(duì)土層的破壞作用,特殊情況下還要及時(shí)補(bǔ)充土層,避免土層損失率過(guò)高引發(fā)的管道鋪設(shè)不平穩(wěn)問(wèn)題。土層補(bǔ)充中,要考慮土層松動(dòng)問(wèn)題,完成整個(gè)過(guò)程的監(jiān)控管理,保證全面了解頂進(jìn)施工過(guò)程,并及時(shí)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行登記。

2.3 頂管管線的建設(shè)和部分修正

頂管工藝建設(shè)施工中,首先,要針對(duì)整個(gè)施工線路進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃,合理的安排方案可保證管道的正確導(dǎo)向,可有效避免建設(shè)施工中出現(xiàn)管道鋪設(shè)偏離軌道的情況。實(shí)際操作過(guò)程中,極易出現(xiàn)管道設(shè)計(jì)忽略人為操作、忽略實(shí)際情況的現(xiàn)象,因此施工中易出現(xiàn)鋪設(shè)偏離問(wèn)題。為此,必須重新糾偏、重新鋪設(shè)施工。如果重新鋪設(shè),不可避免的會(huì)出現(xiàn)人力、物力、財(cái)力的大量消耗,一般不建議該方法的使用。經(jīng)常性采用的是管道的糾偏處理。該方法的成本消耗較少,可達(dá)到鋪設(shè)施工的修復(fù)目標(biāo)。需引起重視的是,無(wú)論是重新鋪設(shè)還是修復(fù)施工,都會(huì)導(dǎo)致工期延長(zhǎng),進(jìn)而會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)卣w秩序產(chǎn)生負(fù)面影響,同時(shí)對(duì)相關(guān)企業(yè)和機(jī)構(gòu)而言會(huì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益上的負(fù)面作用。為了更好的完成頂管管線鋪設(shè)施工,必須積極進(jìn)行整個(gè)管道鋪設(shè)施工的測(cè)量,完成細(xì)致化的勘誤處理。鋪設(shè)施工中,相關(guān)人員嚴(yán)格參考測(cè)量結(jié)果進(jìn)行處理,保證整體布局的合理性,降低人為原因?qū)е碌匿佋O(shè)脫軌問(wèn)題。此外,還要積極進(jìn)行操作人員的全面培訓(xùn),努力提高其專業(yè)技能、綜合素養(yǎng),避免人為因素導(dǎo)致管道鋪設(shè)失敗,同時(shí)降低施工對(duì)作業(yè)人員的損害作用。此外,還要積極進(jìn)行操作規(guī)范、操作制度方面的制定,為操作人員提供施工參考依據(jù),更好的完成管道鋪設(shè)施工,降低意外事故發(fā)生幾率。

2.4 提升管線鋪設(shè)質(zhì)量的方法

當(dāng)下技術(shù)水平條件下,管道鋪設(shè)施工的方法、結(jié)構(gòu)等已處于成熟階段,可滿足當(dāng)下市政排水管道的基本要求,但是整體鋪設(shè)質(zhì)量仍具有較高的發(fā)展空間。提升管線鋪設(shè)質(zhì)量的方法主要包括兩大方面：管線前期鋪設(shè)設(shè)計(jì)、后期糾偏修正。前者是針對(duì)整個(gè)鋪設(shè)過(guò)程進(jìn)行的整體規(guī)劃處理,主要工作便是進(jìn)行施工地點(diǎn)的地質(zhì)分析、地質(zhì)調(diào)查,同時(shí)還要充分考慮信息數(shù)據(jù)的收集和整理,以期完成整體工作的全面控制管理,為制定路線奠定基礎(chǔ),完成整個(gè)施工、糾偏的監(jiān)管。對(duì)偏離路線的管道進(jìn)行糾偏處理中,排水管道的頂管施工中,考慮到管道穿越不同土質(zhì)會(huì)受到差別化的阻力作用,可能會(huì)對(duì)頂進(jìn)路線產(chǎn)生偏差作用,為此,必須及時(shí)進(jìn)行管道的糾偏處理。

3 結(jié)語(yǔ)

新時(shí)期,隨著國(guó)家的城市化進(jìn)展速度越來(lái)越快,對(duì)應(yīng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平得到了有效提升?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要價(jià)值極高,但是實(shí)際建設(shè)中極易對(duì)當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)水平、交通條件等產(chǎn)生阻力作用。因此,在國(guó)內(nèi)市政管道施工管理中,頂管施工技術(shù)應(yīng)用較多,由于其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì),應(yīng)用范圍廣,在實(shí)際施工中,必須考慮到整體施工的細(xì)致研究,對(duì)施工方案進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新管理。只有通過(guò)全面的設(shè)計(jì)研究,方可保證頂管建設(shè)滿足對(duì)應(yīng)要求,從而提高整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的安全性和作業(yè)效率,方可為城市市政排水施工建設(shè)作出貢獻(xiàn)。