浅谈水利工程中顶管施工技术的应用

高俊龙

摘 要：当前水利工程建设规模不断增加，基于当前环保的相关要求，实际施工过程应使用各种先进技术，其中顶管施工技术具体应用对于周边环境影响小，无需开挖土方，因此有必要对于该施工技术进行深入研究。所以，文章从顶管施工技术优势入手，重点阐述了该技术的施工要点及其应用，旨在为水利建设顶管技术的应用与推广提供一些参考建议。

关键词：水利工程；顶管施工技术；环境保护；地下管道；开挖土方

1 引言

当前顶管施工技术作为新型地下管道施工技术，其不必开挖土方便可实现管道敷设，该技术主要优点在于能够与其他基础设施进行交叉施工，防止施工过程出现各种资源浪费情况，并且技术应用过程对于周边环境影响较小，满足当前我国环保相关要求，因此加强该技术的应用研究意义重大。

2 水利工程采取顶管施工的意义

当前水利工程建设过程中，顶管施工技术作为先进技术，其实际应用范围较广，与传统施工技术相比，该技术使用效果较为明显，施工安全性及可操作性较强，其优势具体表现为下列三个方面。

2.1 对于地面以上的正常秩序不产生影响

各地区越来越多的水利建设投入运营，顶管施工是水利建设中一种具体的管道作业方法，很多环节都是属于地下作业，因此就免于地面开挖这一工序，所以上述技术应用对于地面上正常秩序基本不产生影响，避免开挖土方，并且还可保持良好的地面生态环境，并且能够确保管道运营效果，在使用中可以不用进行切断处理，与其他地面开挖作业比较而言，顶管技术具有良好的应用效果，在工程中能够发挥重要的作用。

2.2 强化环境保护质量

通常采用常规的开挖铺设管道施工作业，其实际施工阶段对于四周环境影响较为明显，开挖土方过程中会引起大量尘土，相关机械使用产生噪声污染严重，由于开挖作业会导致地面交通出现一定程度的拥堵情况，并且对于地面绿化产生不良影响，上述问题均会为施工区域环境保护造成明显影响，但使用顶管施工技术可有效去除上述困扰问题。

2.3 减少整体水利工程建设成本

与传统技术相比较而言，顶管施工的投入少，周期短，对周边环境影响小，该技术经济性尤为明显，其主要由于顶管施工技术的成本主要体现在施工设备、施工材料及人力成本等方面，而常规开挖施工技术不仅有具有上述成本，并且需要使用更多资金及人力资源处理地面损坏问题，因此综合计算各个方面施工成本，水利工程利用顶管施工技术经济性较强。

3 水利工程顶管施工技术的主要施工要点

当前水利工程应用过程中，顶管施工技术应用效果较为明显，具体设计要点大体包括下列三个方面。

3.1 钢筒及管体等形体结构要求

通常水利工程顶管施工结构设计阶段，钢筒材料基本采用1.5mm厚度的冷扎钢板，并且钢筒两端具体利用钢制承口环及插口环，然后使用双胶圈接口方式，这样接口方式可有效提升管道整体密封效果，还可便于施工安装。上述钢筒大量应用可有效隔断输送水外渗通道，进而构建相应的抗渗带，同时钢筋骨架网钢筒内侧，利用相应的电焊仪器对于单层钢筋网进行焊接处理，确保钢筒内侧混凝土和钢筒内壁整体结合效果，进而形成高质量的封闭式结构。施工工序必须依据工程要求在钢筒外侧焊接双层钢筋笼，用于全面承受管道内部水压、外部荷载和施工荷载，并且在钢筒内、外面均浇筑一定厚度混凝土，从而形成管体，使混凝土包裹在筒体外，以发挥混凝土对施工材料的保护作用，全面降低上述结构遭受外界各种因素腐蚀程度，用于重点确保上述结构性能以及维护工程质量。

3.2 土压平衡顶管方法

该方法主要是采取土压平衡式顶管掘进机作业，这种方法主要用于地下作业，通过该方法的应用能够最大限度的减少和消除土方挖掘时产生的安全事故，尽量减少对于周边土质及环境产生各种不同影响及破坏，施工阶段仅需去除顶入管子的土方，其整体作业工作量较少，并且技术应用对于环境保护作用尤为突出。顶关机盯紧施工作业时首先要详细勘察该区域的地质地貌情况，根据勘察情况在设备中加适量的泥浆、粘土等，其可以有效降低施工过程中各种硬黏土、砂土对于整体质量产生的不良影响，促使其改善自身性能，提升整体流动性及可塑性，这样方便土压平衡顶管机科学合理应用，还可满足工程施工建设质量要求。

3.3 工作坑

工作坑能够确保水利工程的整体稳定，在顶管作业中，技术人员要根据施工组织设计在指定位置和区域设置相应数量的工作坑。可以提升作业阶段的安全系数，还可有效达到施工工程中相关设备安装及拆卸需求。通常工作井四周安装钢粱斜撑，其要求达到千斤顶最大作用力要求，工作坑设置过程中应由相关测量人员确定井位中心线及工作坑外型尺寸线。

4 水利工程顶管施工的应用与分析

4.1 水利工程顶管施工技术应用

一般来说，水利工程施工过程中使用的顶管技术有不同的类型，根据现场具体情况以及施工方案的具体要求选择相应的管体。多管节基本为钢筋混凝土管，其产品主要依据管子接口型式大体分为P、Q、S及G等类型，并且管节长度基本保持在2～3m范围内，然后利用可靠管接口进行安装，这样确保施工及使用阶段不会发生各种渗漏问题。同时产品包装使用草绳或软织物，避免各种碰撞影响，而贮存阶段要求相关管子依据相应规格要求以及一定顺序进行堆放，整体堆放地势要求良好的平坦性，避免各种沟壑影响，而堆放层数则需依据相关环境情况确定。通常工作井及接受井施工结束，测量人员应针对各项孔洞的实际坐标实施放线测量方案，并在工作井周边位置设置测量控制网，确保孔洞设置科学合理，避免给后续施工带来不便。当上述铺设作业完成后便可对于各个控制点进行质量检查。在作业过程中，钢筋混凝土管施工必須严格审查其设计是否具有科学性，当其进入曲线段，各节混凝土管曲线侧都需达到曲线半径要求，然后在较低时间内完成混凝土管埋置固定，避免中继环顶进曲线出现偏差，这样会出现形状变化情况，其对于正常工程质量及进度产生不良影响。

4.2 顶管施工技术相关注意事项

通常水利工程实际施工阶段，顶管施工应用过程周边土方土质常会发生明显变化，基于确保水利工程质量的目的，施工人员应对于沿管线土层变化情况进行重点关注，针对相关问题采用针对性措施进行具体处理。顶管施工技术实际应用过程中优点较为明显，但该技术操作不合理便会产生明显的地表下沉情况，如果施工作业处于回填土地段，其需采用有效措施实施加固处理。假设施工阶段发生有毒气体泄露，重点强化相关有毒气体的监测力度，如施工过程要求人工作业时，基于施工人员健康考虑，对于管内有毒气体含量开展定时监测，确保施工阶段整体通风效果，避免各种不利因素干扰。顶管施工技术应用阶段，重点确定前进路线近距离管线情况，基于安全作业的目的，施工人员应预先采用相关措施明确地下管线情况，进而保证大众正常生活秩序。

5 结束语

综上所述，当前水利工程施工阶段，顶管施工技术应用效果较为明显，其要求相关施工人员依据工程实际做好各个细节的施工质量控制工作，针对顶管作业中的各个关键环节，严格遵照计划开展施工流程，这样才能从根本上确保整体水利工程施工质量。

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