淺析市政排水管道頂管工藝的設計和應用

曹震震

安徽省城建設計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達到預期目標。頂管施工工藝應用中,需要借助外部儀器設備,管道方面經由儀器的外力輔助,可達到深入土層的效果,保證按照既定路線進行建設施工。國內該工藝方法應用中,存在起步晚的特點,但是適用范圍卻極為廣闊。同時,由于國內投入資金的比例越來越高,國內相關科學技術水平越來越成熟,帶動了頂管施工工藝的進步。

頂管施工工藝的優勢十分突出,首先,投資費用低,建筑行業由于規模大,前期投入資金的數額巨大,從設備到人員等都需要大量的資金投入。資金投入量過大,一定程度上降低了建筑商的利潤。從經濟利益角度出發,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,操作簡單,頂管施工工藝不需要專業人員進行處理,普通工人便可進行相關操作。再者,安全系數高,考慮到建筑工程項目具有一定的危險性,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計和應用

2.1 頂管工藝的設計

國內頂管工藝的設計工作中,一般要求較為嚴格。國內主要有兩大類規范標準對頂管工藝提出了限制要求。根據上述規范標準內容進行施工,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定提升。為了進一步提高相關施工的質量,還需考慮下述幾方面要求：根據相關標準進行管道鋪設。管道的單次推進長度需考慮施工人員、施工設備的條件,工程到期后,應盡量避免機械設備的頻繁使用,合理使用挖掘、人工推進等作業模式,提高管道安裝精度和安全系數。當工具管埋入土層后,還要充分考慮接收井枕墊的鋪設施工,一般情況下,管道兩端漏出工作井的長度不可小于0.5m,單次推進長度要結合具體情況進行分析,如車斗容積、起吊水平等。推進施工中,要針對管道進行合理固定,避免推進施工中出現轉動情況。

2.2 頂管建設的管線設計

管線設計對整個項目的順利發展具有基礎性作用。為此,管線設計中,必須考慮周邊環境條件,結合具體情況進行管線的設計處理,包括地下水、河流、土質條件等要素。管線設計期間,要盡量降低對當地交通環境的影響。設計前期,主要是進行深入測量,測量方法包括激光導航定位方法,合理應用攝像機進行全面監控；管道的鋪設施工中,要充分考慮土壓平衡式工藝,該工藝技術可降低施工操作對地面的破壞作用,施工面積較少。管道的推進過程中,應盡量降低對土層的破壞作用,特殊情況下還要及時補充土層,避免土層損失率過高引發的管道鋪設不平穩問題。土層補充中,要考慮土層松動問題,完成整個過程的監控管理,保證全面了解頂進施工過程,并及時對相關信息進行登記。

2.3 頂管管線的建設和部分修正

頂管工藝建設施工中,首先,要針對整個施工線路進行設計規劃,合理的安排方案可保證管道的正確導向,可有效避免建設施工中出現管道鋪設偏離軌道的情況。實際操作過程中,極易出現管道設計忽略人為操作、忽略實際情況的現象,因此施工中易出現鋪設偏離問題。為此,必須重新糾偏、重新鋪設施工。如果重新鋪設,不可避免的會出現人力、物力、財力的大量消耗,一般不建議該方法的使用。經常性采用的是管道的糾偏處理。該方法的成本消耗較少,可達到鋪設施工的修復目標。需引起重視的是,無論是重新鋪設還是修復施工,都會導致工期延長,進而會對當地整體秩序產生負面影響,同時對相關企業和機構而言會產生經濟效益、社會效益上的負面作用。為了更好的完成頂管管線鋪設施工,必須積極進行整個管道鋪設施工的測量,完成細致化的勘誤處理。鋪設施工中,相關人員嚴格參考測量結果進行處理,保證整體布局的合理性,降低人為原因導致的鋪設脫軌問題。此外,還要積極進行操作人員的全面培訓,努力提高其專業技能、綜合素養,避免人為因素導致管道鋪設失敗,同時降低施工對作業人員的損害作用。此外,還要積極進行操作規范、操作制度方面的制定,為操作人員提供施工參考依據,更好的完成管道鋪設施工,降低意外事故發生幾率。

2.4 提升管線鋪設質量的方法

當下技術水平條件下,管道鋪設施工的方法、結構等已處于成熟階段,可滿足當下市政排水管道的基本要求,但是整體鋪設質量仍具有較高的發展空間。提升管線鋪設質量的方法主要包括兩大方面：管線前期鋪設設計、后期糾偏修正。前者是針對整個鋪設過程進行的整體規劃處理,主要工作便是進行施工地點的地質分析、地質調查,同時還要充分考慮信息數據的收集和整理,以期完成整體工作的全面控制管理,為制定路線奠定基礎,完成整個施工、糾偏的監管。對偏離路線的管道進行糾偏處理中,排水管道的頂管施工中,考慮到管道穿越不同土質會受到差別化的阻力作用,可能會對頂進路線產生偏差作用,為此,必須及時進行管道的糾偏處理。

3 結語

新時期,隨著國家的城市化進展速度越來越快,對應城市基礎設施建設水平得到了有效提升?；A設施建設的重要價值極高,但是實際建設中極易對當地的建設水平、交通條件等產生阻力作用。因此,在國內市政管道施工管理中,頂管施工技術應用較多,由于其獨特的技術優勢,應用范圍廣,在實際施工中,必須考慮到整體施工的細致研究,對施工方案進行綜合設計和創新管理。只有通過全面的設計研究,方可保證頂管建設滿足對應要求,從而提高整個建設項目的安全性和作業效率,方可為城市市政排水施工建設作出貢獻。