机械顶管绿色施工的管理和技术

栗桂军

(张家口市第一建筑工程有限公司,河北张家口075000)

1 引 言

绿色施工要求在工程建设活动中做到资源节约、环境保护、职业健康与安全,是可持续发展战略在建造领域内的具体表现.在城市市政污水管道的铺设中,顶管施工技由于具备不开挖路面、交通不断行、沿线拆迁工作量较小等特点,而得到了广泛应用.深入分析机械顶管施工技术及其引起的环境效应,对其实践中的绿色施工进行研究,可为此类工程的进一步推广提供支持依据.

2 工程概况

张家口宣化洋河一期截污工程,全长13.21 km,河段内实现污水截流,主要建设内容包括敷设沿河截污管道,对沿河污水进行截流.全段主要污水管道设计为D1600钢筋混凝土管,埋深15 m～20 m,综合考虑经济、环境、安全等因素,决定采用泥水平衡法机械顶管施工进行管道安置.

工程勘察范围内自上而下场地地层分布规律:粉土、粉细砂、粉质粘土、粉砂、中细砂、粉土、中细砂.地下水补给主要来源大气降水和生活用水.该截污工程顶管工程量大,管道直径较长,埋置较深,所以施工任务非常艰巨,施工难度高,工期紧张,采用机械顶管施工,方能按期按质完成任务.污水管道沿线较长,管道上方环境复杂,沿途经过村庄、田地、楼房、道路等,施工过程中需给予综合考虑.

现场文明施工和环境保护要求较高,必须做好现场有组织的泥浆排放及其它施工垃圾的处理工作,防止污染沿线田地、河流;施工过程中要降低噪声污染,防止影响沿线居民休息;做好临时防护设施、规范张贴安全警示牌,最大程度降低对道路交通的影响;减少现场的环境污染,创造文明施工现场.

3 机械顶管的绿色施工管理

机械顶管的绿色施工是一项高度复杂且技术含量高的系统工程,需要相关领域各单位及各方面人员的通力协作与努力.

3.1 组织管理

为贯彻绿色施工规程的相关政策,加强绿色施工管理,项目经理部成立了以项目经理为组长的绿色施工领导小组.根据工程顶管施工的实际情况,施工单位严格按照绿色施工的总体要求,统筹规划、合理组织、一体化施工;监理单位保障绿色施工各项工作的实施,对施工全过程监督检查;建设单位负责组织协调好有关各方的绿色施工管理工作.

3.2 规划管理

根据总体施工组织设计的要求,编制了绿色机械顶管施工方案.方案中包括了节材措施,节水措施,节能措施,节地与施工用地保护措施,环境保护措施等.并根据施工场地所处位置合理进行平面布置,尽可能采用噪声小、耗能低、操作舒适、安全可靠的先进设备.因地制宜,大力推广先进新工艺、新技术、新设备及新材料的使用,降低材料的消耗与浪费,依靠新技术的应用提升企业的经济效益和工程质量.

3.3 实施管理

项目部成立相应的绿色施工组织机构,对整个顶管施工过程进行全过程的动态管理.根据顶管工程特点,对员工进行绿色施工培训,增强绿色施工方面的知识和思想意识,通过现场图板展示,在施工现场营造出浓厚的绿色施工氛围

4 机械顶管绿色施工

本工程机械顶管施工重点在节约资源、环境保护、职业健康与安全以及施工管理几方面进行新的尝试.

4.1 节材技术措施

1)就近选择工程材料,优先选择本地的优质钢筋混凝土管道、施工用膨润土等,减少运输成本,从而降低能耗.科学合理地布置施工现场,并绘制施工现场平面布置图,材料运输时,选用适宜的工具和装卸方法,防止损坏和遗洒.根据现场平面布置就近堆放,避免和减少二次搬运.

2)因泥水平衡法机械顶管施工一旦开始,严禁长时间中断,故施工大量用管道采购要及时,堆放要合理,吊装要小心,减少库存费用的同时也减少管道的消耗.施工中管安装时管与机身、管与管、管与顶铁相接处应有缓冲垫圈,以防顶力过大时硬接触而产生管口破损导致管道浪费.

4.2 节能技术措施

在工程的全寿命周期内,施工能耗所占的比例很少,但就施工能耗的绝对值与其它能耗相比还是可观的,施工节能还有很大潜力.

1)机械顶管施工现场实行生产、生活、设备用电分区、分类、分别挂表计量,并有专职电工负责,每月结算,对有浪费现象及时纠正.各施工标段生活区采用节能灯照明,机械顶管用各种机械设备均采用节能(低能耗)设备.合理安排作业面及工序,尽量减少作业机械和机具的数量,提高机械设备和机具的使用率和满载率.

2)合理制订顶管施工工艺和工序,充分利用机具资源.严格执行绿色施工组织方案中材料采购贮存、堆放回收循环利用等方面的规定,提高能源利用率.机械顶管施工前管道外臂应涂石蜡,增加润滑,减少顶进阻力,有效节约能耗.

4.3 节水技术措施

节水与水资源利用是本工程顶管施工绿色施工中的一个重要方面,尤其是采用泥水平衡法机械顶管施工,需要用水制作泥浆,施工用水量很大,可见用水节水是绿色机械顶管施工中的重要一环.

施工采用生活、生产用水分别计量,生活用水按时段管理,并采用节水型生活用水器具(节水型水龙头、缓闭冲洗阀),避免长流水、跑、冒、滴、漏等浪费水资源现象,有专人负责管理,每月结算,并进行多种宣传、教育,促进人人有节水意识.

4.4 节地与施工用地保护

1)临时用地指标.现场施工用物料、机具堆放紧凑,施工道路按照永久道路和临时道路相结合的原则布置;因施工造成的裸土,及时覆盖砂石或种植速生草,施工结束后,恢复其原有地貌和植被,最大程度减少对农田的破坏.

2)施工总平面布置.现场设置办公室、宿舍、食堂、厕所、密闭垃圾站等临时设施;现场临时搭建的建筑物应当符合安全使用要求,施工现场使用的装配式活动房屋应当具有产品合格证书,工程竣工1月内,临建设施全部拆除.

5 环境保护

5.1 扬尘控制

泥水平衡法机械顶管施工与人工顶管等施工方法不同,机械顶管不受土壤种类的限制,即砂土、砂层都可以通过注浆护壁加以解决,可有效避免施工过程中产生大量的粉尘,降低对空气的污染和行人的影响.机械顶管施工无粉尘污染,能更好的保护环境.

5.2 噪声控制

工程沿途经过村庄,所以施工过程中应严格控制产生较大噪声污染.为此,对易于产生噪声施工的情况进行有效管理与控制(进出村庄、学校附近的施工车辆严禁鸣笛,材料装卸轻拿轻放),选择噪声较低的顶管用机械,或在产生较大噪声机械的外部安装隔音器具.对施工周边进行噪声及环境监测,合理安排施工时间,避开影响学校教学及生活秩序的情况.

表1 噪声控制表

5.3 光污染控制

施工现场临时照明灯均带灯罩,布置背向公路而朝向施工范围;现场无施工作业时,晚间照明灯全部熄灭而打开围栏上的提示小红灯,尽量避免夜间施工;对产生弧光等瞬时光的电焊作业采取临时遮挡措施,尽量减少现场电焊作业.

5.4 水污染控制

对村庄、学校周边进行定期清理、消毒(特别是高温、雨水季节).现场对废弃的油料和化学溶剂等用塑料收集桶集中收集,集中处理,存放入专库,并由专人负责,杜绝有毒有害物质污染周边环境及河流.尽量减少施工对周边的植被农田破坏,减少土壤流失.

5.5 固体废弃物处理

施工中产生的垃圾分为可利用垃圾和不可利用垃圾.按现场平面布置图确定的施工垃圾存放点分类集中封闭堆放,严禁将有毒有害物质用于回填.对不能利用的垃圾分类,分别运送至城市垃圾处理站.泥浆沉淀池中的部分泥土作为后续绿化底土使用.

6 职业健康与安全管理措施

1)建立健全以项目经理为安全生产第一责任人的各级安全生产责任制.并签订安全生产协议书、安全生产责任状,健全安全保障保证体系,成立安全领导小组.做到责任明确,落实到人.以“安全第一、预防为主”的安全方针,教育广大职工真正认识安全生产的重要性,自觉遵守各项安全生产法令和规章制度.

2)施工前分别对机械顶管施工机械的使用和安全进行技术交底,并严格履行签字手续.管道下吊时,安排专人指挥,起重指挥做到持证上岗,并配合密切,严格执行“十不吊”确保运转正常.

3)施工用电,采用三相五线制、电源、配电箱、分级分段保护,各种动力机具做到一机一闸、一箱一漏电保护,并做好接地保护,施工现场动力与照明分开,潮湿部位采用低压36V,配电箱采用与外界隔离保护.

4)将工地卫生状况纳入工地管理进行考核,建立卫生管理制度,设立卫生管理专职人员进行监督,办公区域空地种植花草绿化.坚决做好卫生防疫工作.

7 结束语

本工程顶管施工通过实施泥浆平衡法机械顶管及绿色施工技术,不仅节约了资源、降低了能耗、减少了施工对周边环境的干扰和影响,达到了按期、和谐完成建设的目的,而且实现了工程质量、安全、文明、环保的综合效益,并对施工企业产生较好的经济效益.实践表明,实施绿色机械顶管施工对发展城市地下穿越管线是一项新的技术措施和技术保障,能够彻底解决拉链路这一施工难点,加快城市地下管线的建设.对提升现阶段顶管施工管理水平具有重要意义,也是顶管施工发展的必然趋势.