水利工程顶管施工技术研究

摘要：顶管施工技术是一种无须进行大面积开挖，就可以完成管道铺设的地下隐蔽性施工技术，其在现代堤防穿堤管路施工中具有非常实际的应用意义。这是因为使用顶管施工技术进行施工，不会对地面上的事物和地下基础设施造成影响，相较于传统施工技术，顶管施工技术在道路拥堵的城市中应用也是非常具有优势的。以下本文笔者就结合自己的工作体会，来对水利工程顶管施工技术进行简单探讨。

关键词：顶管施工技术；水利工程

前言

通常所说的顶管法施工，就是在坝体两边侧部位，构建支承顶墩和顶管坑，然后经过仪器测量之后对顶管方位与高程实施校正，最后使用千斤顶把混凝土预制管、铸铁管、钢管等按照设计的相关要求顶进水利工程土坝中，最终使预制管成为输水涵管的一种施工方法。顶管施工采用机械化施工模式，技术简便，操作便捷，施工时能够在很深的地下铺设管道，不用进行破坝施工，可以很好地保证原坝体的整体性能，施工速度较快，预期达到的效果好。此外，顶管法施工技术对地面交通的影响较小，施工时不会发生交通阻断的现象，施工噪音和振动也较小，能很好地保证周围的生态环境。

1顶管施工技术在水利建设工程中的应用优势

目前我国的城市地下管道种类越来越多，包括电力管道、通信管道、各种水资源管道、天然气管道等等。这些管道分布极广，且相互交错，整体极为复杂。在传统的施工技术条件下，若需要对某条线路的水利管道进行铺设或整改，都会对其他管道或地下设施产生影响。而这在当前快速发展的城市建设中显然是不可行的。与之相比，在此条件下使用顶管施工技术就显得很有优势，其主要的优势大致可以体现在以下几点：

1.1不影响地面上的正常秩序

采用顶管施工技术进行水利管道施工，可以直接在地下进行，无须进行地面开挖。因此这种管道施工技术不会对地面上的社会秩序造成任何影响，既不会加剧道路的拥挤，也不会因开挖土方占用地面面积，更不用破坏地面的生态环境。同时地下的其他种类管道依然可以正常使用，无须切断。这种施工效果是传统开挖施工技术无法比拟的。

1.2有利于环境保护

在传统的开挖铺设管道施工中，常常会在施工中给周边环境带来极大影响。比如开挖的土堆引起的尘土飞扬，再比如机械开挖时所产生的巨大噪音，或者是因为开挖引起的地面交通拥堵，不利于地面的绿化等等。这些问题都给当地的环境保护带来极大不便。而顶管施工技术则不会产生这些困扰。

1.3降低水利建设工程造价

从施工成本上来看，顶管施工技术要比传统开挖施工技术的施工成本更高，然而从整体工程造价层面上考虑，顶管施工技术则要远远比传统开挖施工技术经济划算。这主要是因为顶管施工技术只需要在施工设备、施工材料和施工劳动力等方面花费成本，而传统开挖施工技术则要在这些成本的基础上，再花费更多的成本用来赔偿地面损坏的事物，即使不用施工单位承担这部分费用，但这笔损失依然是客观存在的。因此综合全面，从全局出发，使用顶管施工技术进行水利建设的管道工程施工是非常经济可行的。

2顶管施工技术的具体应用

2.1施工前的准备工作

在实际的工程应用中，由于顶管施工技术属于一种隐蔽性较强的地下施工技术，因此在施工前需要做好全面的准备工作，以确保施工的顺利进行。具体施工准备工作包括以下几点：

2.1.1详细了解掌握地形地物状况

顶管施工，需要首先对管道的轴线走向进行测试，不可以出现任何误差，一般来说，这一切都需要进行地上物信息的了解和掌握，在这个过程中，地上建筑物和交通状况是首先进行调查分析的，比如建筑物基本的结构类型，地下的基本情况等，做好相关数据的整合工作。对于建筑物来说，采取加固措施进行防护，保证不出现安全事故，是最重要的方面。同时，施工的过程需要避开公共交通设施，保证地下通道的顺畅等。

2.1.2查清地下管线

基本的通讯、电力、供水和煤气管道在施工之前已经确定，因此在进行顶管设计之前，需要查找相关的图纸，尽量避开这些管线，这可以有效地降低施工的难度，保证工程的改道实施顺利。

2.1.3抓好工程地质和水文地质勘察工作

在施工的过程中，需要掌握好当地的地质和水文勘测，详细的了解当地的土质变化，制定切实的方案，对于当地的沼气和泥沙工段进行加密勘测，保证基本的加固处理，防止地面下沉。

2.2顶管施工中的几个环节控制

2.2.1测量工作

测量工作是保证顶管施工顺利进行和工程质量的重要环节。顶进前的设备安装，顶进中工具管的方向、高程控制，顶进后复测均离不开测量，测量工作重点要做好以下两点：（1）根据给定的坐标，按照建筑总平面图要求布设测量控制网，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处，以利顶管顶进按设计的轴线进行。（2）要认真贯彻测量复核制度，测量复核工作要贯穿于工程全过程。工程开工前要对定位轴线、高程水准基点等检查复核，在施工过程中，要对工程的轴线、标高、垂直度进行检查复核，要做到顶进时管道不偏移、管节不错口、管节坡度不得有倒落水。

2.2.2洞口止水的处理

顶管工程中，为了使管子能顺利进、出工作井及接收井洞口，井的预留洞口要比管节外径略大些，顶进时此间隙要采取有效措施进行止水封闭。

2.2.3注浆控制

（1）管道的顶进要最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的办法是进行注浆，注浆使管道外壁形成泥浆套，从而降低了顶进时的摩阻力。工具管的外径比管子外径的尺寸稍大一点，一般在2～5cm，以降低管外壁摩阻力。（2）触变泥浆的配制，触变泥浆首先要抓好配合比，触变泥浆是由膨润土、水和掺和剂按一定比例配制，其中膨润土是主要成分，水占大部分，而掺和剂对触变泥浆性能的影响极大，其含量虽小，却不容忽视。

3 结语

总之，作为一种具有较多应用优势的管道施工技术，顶管施工技术在未来的水利建设工程中必然还会有更加广阔的应用空间。而在实际的工程实践中，我们还必须要结合实际情况，综合考虑，优化设计，做好施工前的准备工作，采取成熟的工艺，在保证基本的生活和生产正常的情况下，兼顾其社会、环保和经济效益，确保我国的水利工程建设可以长足稳定的发展和施工。

参考文献：

[1]张殿林.浅谈水利工程的施工质量控制[J].农村实用科技信息，2010（5）

[2]玉素因・买买提.谈谈水利工程施工质量管理与控制[J].民营科技，2010（7）