■郁進峰 ■同濟大學,上海市 201900
對于頂管施工,最開始使用的國家是在日本。在上世紀七十年代左右,我國也引進了頂管施工的技術,并在全國廣泛的推廣開來。在中國的頂管技術是在上海的市政建設中最早被廣泛使用的,并為以后的頂管施工打下了基礎。頂管施工相比較以前的地下開鑿施工的方法更加在城市建設當中得到人們的認可,頂管施工不必受城市建筑的制約,可以使管道穿越管道地面建筑等來施工,相對比地下施工要容易的多,而且施工的面積小,成本低。
頂管技術就是就是在不開鑿地面的情況下,從地下用管道從一個地方中間經過建筑、河流、道路等鋪到令一個地方。施工方法就是在地面挖兩個坑井,利用頂推設備,從一個坑井堆動管節穿過土層到達另一個坑井。在這期間,如果如果遇到阻力太大頂推設備定力不夠時,可以再中間設立管道分段,或者加入一些潤滑油,從而完成長距離管道的頂推。
與以前的開鑿地面埋入管線相比,頂管施工的優點有以下幾個方面:(1)一般的頂管工程施工只要挖兩個坑井就可以,不需要從一頭一直開鑿路面到另一頭。不僅對地面不會有太大的影響,還不用破壞路面阻塞交通,還不用面臨建筑物的拆遷,從而減少了拆遷的費用。能夠降低成本,增大企業的收益;(2)頂管施工要比開鑿路面施工少挖出很多土,在頂管施工過程中管節部分的土,挖土量很少;(3)對路面的建筑損害小,既不破壞路面也不破壞建筑,屬于高度的文明施工;(4)在挖掘很深的管道時,頂管施工要比開鑿地面要成本低得多,能夠節省很大一部分的施工費用;(5)對于頂管施工,不會對管道上面的土層破壞,保證土層的完整結構,從而上面的土層不容易破壞管節,大大的增加了管節的使用壽命。
在頂管施工以前,地面必須要做好準備,其中施工用到的電、照明設備、水和排水設備等都要齊全,還要準備出土的運輸設備。在城市道路施工,要根據實際的交通情況進行現場布置,要盡可能的不影響交通的順暢。如要在建筑地下施工,要選擇不影響建筑正常使用的施工方案,同時要盡可能的縮短施工的長度,以節約施工費用。在坑井周圍一定范圍內設置封鎖區域以用來放置設備和施工所需要的材料。在施工材料的配置上,一定要滿足施工的要求,管節要有多余的用量。在井上井下要建立測量控制網。
在施工過程中,頂進的后背是否堅固對頂管的效果有直接的影響。所以,后背必須能夠滿足最大的頂力。如果后背有堅固的后座墻,就用墊木、鋼板等使頂力平均分配到后座墻上面。如果背后沒有堅固的后座墻時,一般把后背的土夯實,找一個鋼軌砸入土下面,要深入地下一米五以上。然后把鋼軌后面的土夯實,或者用鋼筋混凝土把鋼軌固定住。用鋼軌來作為后座力墻,把頂力平均分配到鋼軌上面。
在施工過程中,要穿過很長的地下土層,由于土層的變化比較頻繁,所以在施工以前要全面了解施工需要經過的土層情況。在一些土層松軟的地方要提前進行加固,以防施工完成后有地表下沉的現象。
在頂管施工時,一般會經過有腐爛的動植物尸體的地方,這些地方一般都會產生有毒的氣體,這些氣體威脅著施工人員的生命安全。所以在頂管施工時,要時刻測量有毒氣體的含量,在遇到有毒氣體時,要多采用通風裝置,等有毒氣體疏散后,在接著進行作業。
現在先進的頂管設備都具有探查前面管線的能力,但我們在施工前仍然有必要提前查明地下有哪些管線。在施工時要注意避讓這些管線,以確保其它管線入通訊、電力、煤氣等管線的正常運行。
在頂管作業到建筑物地下時,要提前弄清楚施工時會遇到的設施,對于建筑有妨礙的,要采取避讓的措施。
(1)要學會對風險的識別:①在施工前沒有準確了解地質的結構,沒有準確的掌握有關的資料,貿然施工,將會增加安全的隱患,造成安全事故;②在施工前,對于施工的選擇方案,施工的設備和人員,都會影響施工的安全;③施工過程中,監督管理人員如果沒有專業的知識,缺乏安全意識,在施工過程中亂指揮也會影響施工的安全;④在設計施工方案時,方案的可行性、科學性等各方面都會直接影響到在施工過程中的安全;⑤施工經費的因素。如果在施工過程中,一味的降低成本,不考慮安全因素,減少安全設施的使用也會存在施工隱患,造成安全事故。經濟方面的影響因素。
(2)對于施工風險的識別。在施工以前,正確的評價施工的風險。在評價出風險后,找到降低風險的方法,在施工時以減少安全事故的發生:①在施工前,要了解管線沿途的土層地質結構,對不同的地質結構要采用不同的方法。在經過地質松軟或進行過回填土的地段,要在施工前進行加固以防止地面下沉。在經過河流時,要注意不要頂破土層讓河水灌入造成無法繼續施工;②在遇到地下有毒氣的地方,要先停止作業,利用通風裝置進行毒氣的疏散,在確保安全額的情況下再繼續進行作業;③在施工人員和設備的選用方面,一定要選擇專業的施工人員,不能因為怕浪費錢財而是用業余的人員施工。施工的設備也要選擇安全性能都達標的設備;④在對監督管理人員的選用方面,一定要對管理人員進行安全培訓,同時要選用有相關專業知識的人來監督管理。
(3)對于安全事故的控制:①要設立專門的管理安全的部門。要有專門的人任項目安全的經理,并根據工程的實際情況配備專業的安全管理人員。要建立責任到人的制度,每個人都要明確自己的責任,形成安全的管理體系,為安全施工提供保證;②要改進施工的技術,加大懲處的力度。在設計施工方案時,要采用科學的、可靠地施工方案,并使用先進的可靠地施工技術,在施工的設備、材料、方案等方面存在的問題,要采取有效的控制措施。在施工過程中,因為個人原因造成安全事故或造成安全隱患的要進行嚴肅處理,對于安全管理到位、排除了安全隱患的人要進行獎勵。要做到獎罰分明,充分調動參與安全管理的積極性,從而保證施工的順利進行;③要對施工人員定期進行安全培訓。在施工過程中,針對不同的安全問題要定期實施安全教育。要研究討論解決問題的辦法,找到安全隱患并排除。對事故責任人沒有進行教育的不能放過,并且要落實整改的措施;④要加大檢查力度。在安全管理過程中,要定期到現場進行安全檢查,要查看存在的安全隱患并監督整改措施落實到位。
隨著城市的不斷發展,頂管施工的技術正不斷的被人們使用并且在不斷的改進。頂管施工技術在工程中的應用,不但大大縮短了施工的時間還減少人力、財力的浪費,已經慢慢的成為了現在都市建設過程中不可缺少的一部分。
[1]秦彧.英東體育館周邊截污改造工程頂管施工的設計心得[J].沿海企業與科技,2012(02).
[2]周永利,楊清紅.封閉式頂管施工中問題處理[J].技術與市場,2012(07).
[3]張小東.頂管施工遇障礙物解決途徑[J].價值工程,2013(22).