陈润发
佛山市禅城区张槎街道城建水务综合事务中心
摘要:顶管施工技术能够有效实现环境保护的效果,在施工中不会影响交通运输,而且本身的成本支出也相对较低,在城市管网施工等过程中,能够获得非常好的效果,也使这一施工工艺获得了比较大的进步。本文针对相关内容展开了综合性的讨论与分析,首先介绍了顶管技术,其次分析了顶管技术的管理措施。希望通过本文对顶管技术的探讨,能够使其安全管理与质量管理获得更大程度的进步。
关键词:顶管技术;安全管理;质量管理
前言:伴随着经济的快速发展,城市人口也明显增多,人民生活水平获得了较大程度的提高,使城市改造工程持续建设。而在这一情况下,就需要进行地下管线的改造。从当前的实际情况来讲,必须降低有关工程对交通的影响,而顶管施工技术能够获得非常好的效果,这一方法能够有效降低对交通、建筑和经济等方面的影响,而且不会造成严重的环境污染。顶管技术在实际利用的过程中,获得了较大程度的提高,已经获得了明显的进步,所以针对其展开研究,就具有更加积极的意义。
一、顶管技术的概述
(一)顶管技术的作用
伴随着经济的不断建设与发展,城市建设与人口之间的矛盾日益显现。因为现阶段基础设施已经无法满足人口的设计需求,例如,地下管道铺设维修会对交通产生比较严重的影响,而在这一情况下,非开挖施工技术就成为建设工作中的重点。顶管技术在城市地下空间施工中获得了广泛的利用,这一技术是非常常见的施工方式,通过掘进机能够使其穿过道路下方,保证交通正常展开,在面对一些铁路等设施的情况下,能够减少工作量。这一技术在实际应用中已经有百年历史,国外的发展时间比较早。在上世纪50年代,这一技术获得了广泛的利用与进步,我国主要是在1964年开始针对顶管技术展开全方位的研究,因为其停留在初始阶段,并且没有针对性的理论指导,所以并没有获得太大程度的进步。直到上世纪80年代左右,顶管施工技术才获得了较好的发展,现阶段这一技术在我国已经普遍利用,成为管道施工中的重点,如下图为顶管施工作业现场。
图1 顶管施工作业现场
(二)顶管技术的原理
顶管技术主要是将管道从工作将穿越土层,送入到接收井之中,使工作管道埋设在管线土层中,进行地下管线的施工工作。通过机械的推力从工作井内穿过土层,进入到接收井间,管道埋设在两井中间。在不开挖的情况下,进行地下管道施工。顶管技术是一项复杂的施工工作,这一技术包括工作井、中继站、管道、注浆系统等。在实际施工的过程中,包括从施工设备进入到现场,直到最后完成作业。管道顶进分为工作井制作、工具管进入接收井洞口[1]。工作井是放置各种设备的位置,通过支护的方式进行开挖,并在底层建设混凝土。而在监管的过程中,需要保证混凝土的强度。顶管施工按照作业方式的不同,可以分为不同的类型,顶管前会有一个相对尖锐的工作管,根据人工情况将其分为手掘式和挤压式。半机械式的顶管方式一般需要辅助进行稳定挖掘工作。按照顶管管材分类可以分为钢混管顶管与钢管顶管。在土压式顶管施工的过程中,主要使用机械式顶管施工的方法,排除的土还有的水,不需要进行重复处理,能够在多种土质的情况下利用,气压施工是顶管技术中比较常见的手段,能够分为全气压与局部气压顶管施工,局部气压施工拥有更强的安全性。
二、顶管技术的管理措施
(一)顶管技术的安全管理
在实际进行安全管理的过程中,需要注意以下几方面的问题。
首先是注意施工地点的工程地质与水文地质条件情况,在顶管施工的过程中,土层变化频率较高,所以在顶管施工之前,需要对图层变化情况有更加全面的了解,而且对于要经过回填土的地段,需要进行加固处理,防止在经过施工之后出现地面下沉的情况。
其次是有毒气体的检测与防护工作,顶管施工的地层一般会通过淤泥层,而动植物残骸在地下腐烂的过程中,会形成有毒气体,并且集中在地下[2]。如果贸然进行施工,会对工作人员的健康与生命产生严重的影响,所以在顶管施工操作的过程中,需要及时监测有毒气体情况,利用相关的通风装置,及时将有毒气体排净,避免对工作人员的身体产生严重的影响。
再次是超前探查地下管线,虽然先进的顶管技术能够在施工的过程中,确认施工路线附近管线的情况,但是在实际进行施工的过程中,还是需要提前确定地下管线的具体情况,借此保证不会对通讯、电力、给排水、煤气的管线的使用产生影响,保证附近居民的正常生活。
最后是穿越建筑的过程中需要对地基进行调查。在顶管施工的过程中,如果需要在建筑物下层进行施工,需要明确施工涉及到建筑物的类型。在部分基础并不是非常好的建筑物附近进行顶管施工的过程中,需要在实际展开施工工作之前,通过各种加固措施,降低对其造成的影响。
(二)顶管技术的质量管理
顶管施工的过程中,要想提高质量管理效果,就需要从整体角度出发,借此使其能够获得更好的效果,在保证其实际效果的过程中,需要从以下几个方面展开。
首先是工作井施工质量控制要求。工作井的深度一般会在5米以上,甚至可能达到十几米,也是工作人员主要施工的位置。每个井施工时间会长达一个月左右,对施工安全与施工质量会产生严重的影响。工作井砌体需要保持弧度一致才能保证外侧土压力的作用下,其处于环向受压状态,使其抗压能力更强。沉井法在长距离的施工使用相对较多,其并不会占用太大的面积,而且施工效果相对较好,能够避免渗水所带来的影响,也能够保证施工工作的有效展开,所以在使用的过程中可以重点利用这一方式。
其次是后背墙施工质量控制要点,后背墙枕木和土必须要直接接触,接触位置需要平整,才能保证其不会在压力的影响下出现问题。而且需要避免对其造成破坏,相关施工工作需要符合质量验收标准[3]。在后背墙外侧土地出现塌方的情况,需要及时进行清理,并将其填充密实。在顶进的过程中,通过填充物传力给土壁,使其受力更加均匀,在后背墙外侧含水较大的情况下,需要通过更加有效的方式进行施工,例如按照图纸类型使用轻型井点管或者是电渗井点降水。
再次是管道纠正偏差措施,管道轴线与标高是顶管施工中非常重要的指标,其能够有效控制适用的有效性,可以进一步保证工程质量,在顶进的过程中,需要按照设计图纸,使其在正确的位置,如果出现偏差,需要及时进行复核,保证其能够满足相关的标准。
最后是管道注浆减摩擦。通过压入一定的泥浆,在其周围形成保护套,借此降低摩擦力,进而使顶进工作更加有效,泥浆套的情况会直接关系到减速效果。而且利用你江涛本身的支撑作用也能够降低其出现太大的可能,避免地层流失,保证地面不会出现沉降的情况。
结论:伴随着我国城市化建设的不断加快,城市交通形势日益严峻,顶管施工技术因为自身具有非常大的优势,所以在市政工作中获得了广泛的利用,现阶段在安全与质量管理方面还存在一定的不足,所以需要针对有关管理工作展开更加深入的研究与分析。通过对其有更加全面的了解,使顶管技术能够获得更好的效果。从工程建设的实际情况出发,制定出更加完善的解决方案,使这一技术能够获得更好的效果。
参考文献
[1]张庆,姜鹏.有限元渗流分析法在顶管穿堤施工质量控制中的应用[J].水利建设与管理,2020,40(12):43-47.
[2]熊璟龙.土压平衡顶管机在卫东电排站扩建工程顶管施工中的应用[J].陕西水利,2020,11(09):233-234+239.
[3]黄智刚.平潭及闽江口水资源配置工程长距离顶管施工难点及解决措施[J].水利建设与管理,2020,40(07):51-57+28.