邱云輝 江西中贏路橋建設有限公司
對于需要穿越建筑物、城市公路、河流等障礙物的市政給排水管道來說,多數情況下采用不開槽技術,如盾構法、頂管法、夯管法,這類技術能夠降低對各類障礙物的破壞,減少城市正常運行受到的影響,由此可見本文研究具備的較高現實意義。
作為常用的市政給排水管道施工技術,盾構法具備掘進速度快、不影響地面設施和交通、施工擾動和噪音小等特點,具體流程可概括為:“基坑施工→安裝設備→開挖→線形確定→襯砌→注漿”。在技術的具體應用過程中,需重點管控土壓排土量、盾構方向、注漿數量、注漿壓力等要點,水土保持、土壓管控、職業病預防也需要得到重視。需結合市政給排水管道的所埋深度、長度、直徑選擇盾構機型號,同時考慮周邊環境安全、運用環境、水文地質情況,排水管道的埋深、長度、外徑等各項參數也需要得到重視,以此開展科學的技術經濟對比。在給排水主干管道項目施工中,盾構法作業需保證存在最低1500mm的管道半徑[1]。
頂管法在市政給排水管道施工中的應用也較為廣泛,該技術具備對地面影響小、工序簡單、造價低、超長頂進等特點,具體流程可概括為:“量測中心線→基坑施工→后背加工→安裝設施→地下建筑物、管線維護→管道型頂進→施工頂進→監視→完成頂進→拆掉支護架→作業坑恢復”。在頂管法的具體應用過程中,需強化對基坑維護形狀的監視,如超出規定范圍,需針對性強化監視力度,管控舉措的科學選用也需要得到重視,對于一級基坑,需保證存在0.15%或30mm內的地表下沉偏差,圍護位移需控制在0.2%或30mm內。頂管頂進方式應結合作業現場狀況、周邊環境、水文地質狀況、設計規定確定,以此開展針對性的技術經濟對比。如使用敞口型頂管機進行施工,需基于管道下0.5m處控制地下水位,其他水流也不得進入頂管管道中。在經過公路、構筑物、鐵道、防汛墻等設施時,需針對性開展保護方案編制,科學采用保護舉措。如基于較小直徑金屬材質管道進行施工,可采用一次頂進方式,但同時需要關注底層形狀變化帶來的影響。
將管節通過夯管錘夯入地層的施工技術被稱作夯管法,這一市政給排水管道施工技術的應用流程可概括為:“降排水→測量放線→開挖工作井→安裝設備→夯進”。夯管法的應用需科學選取防護措施,邊坡開挖支護需結合地勘報告開展,同時基于打鋼板樁加固邊坡較易塌陷處,以此保證作業安全。考慮到夯管精度直接受到導軌擺放、安裝影響,因此需保證設計軸線與安裝導軌的吻合,同時及時修正導軌在施工過程中的偏差。夯管法應用中穿越的成功與否直接受到第1根套管鋪管精度影響,第1道接口焊接也會同時帶來深遠影響,以此需要保證入土點及安裝角精準,規避斜口問題,否則夯管施工偏離問題將出現。如存在較大的套管前進阻力,積土應由人力方式清除,隨后繼續作業。夯管法應用需持續開展,暫停時長需盡量縮短,同時避免管道外壁與土層相連情況出現,否則將導致夯進阻力提升,施工也將無法順利開展。具體施工需結合工程地質、周圍環境、水文地質確定夯管錘的錘擊力,管道長度、鋼管力學性能、管徑也需要得到重視,該技術較為適用于下穿城鎮較窄道路,具體應用需具備一定安全儲備[2]。
以某市政排水管道工程為例,該工程長1654m,采用1000mm內徑管道,場地具備埋深大、狹窄、開挖深度大、管線距離長等特點,為降低城市交通受到的影響,施工采用泥水平衡式頂管法,具體的施工管理同時采用BIM技術。在具體施工過程中,具體操作采用灰漿噴射法,結合具體圖紙設計確定工作溝所在位置,并保證工作溝與施工要求、實際工況相符。施工前對相關設備開展了全面檢測,同時結合施工要求在確定位置開展了導管布設,通過嚴格控制鋼管接入安裝位置,管道位置得到科學控制,隨后進行混凝土管的布設。開挖土方前徹底清理現場,在水平螺旋鉆進施工過程中,施工單位保證了鋼管位置準確,同時對施工過程通風予以高度關注,管道通風采用鼓風機,以此排出有害氣體,為避免出現漏水問題,施工過程采用膨潤土泥漿開展置換施工,同時在路面以下補漿,以此在路面以下土體中壓入泥漿,頂管所在位置土體與路面的緊密性得以大幅提升,道路對施工造成的影響也得以降低,這使得施工的可靠性、安全性、穩固性大幅提升。在科學應用泥水平衡式頂管法進行施工的過程中,工程同時采用BIM技術開展了施工交底、施工模擬和施工管理,以此編寫的專項施工方案也為施工順利開展了提供充足依據,該方案涉及管材選擇、導軌安裝、頂力計算、后座墻施工、工作井設計、管節頂進方法選擇等內容,輔以同時建設的質量保證體系,以及具體的質量管理目標、編制的質量體系文件,市政排水管道工程最終得以高質量按期竣工。
綜上所述,市政給排水管道施工技術應用需關注多方面因素影響。在此基礎上,本文涉及的頂管法等內容,則直觀展示了技術應用路徑。為更好保證市政給排水管道施工質量,圍繞相關技術和管理開展的創新探索必須得到重視。