水利工程中顶管施工技术的应用

王林俊

江苏利高建设工程有限公司 江苏常州 213000

1 水利工程中顶管施工特点

1.1 钢筋以及导管形态结构要求

常规状况之下水利工程顶管施工结构在设计中要符合要求，合理的选择材料。钢筒材料多数为15mm厚的冷轧钢板，钢筒两端要通过钢制承口环以及插口环进行处理，通过双胶圈接口进行优化，达到提升整体密封效果的目的，也为后续的施工安装提供了便捷。应用大量的钢筒可以有效的隔断输送水外渗通道，形成抗渗带。钢筋骨架网内层中的钢筒可以通过电焊仪器进行焊接，保障其结合效果，形成封闭性、高质量的结构系统。在施工中要根据工程要求合理的进行双层的钢筋笼焊接。其主要目的就是承受管道内壁水压以及外部荷载作用，在钢筒内外通过浇筑混凝土的方式可以形成管体，这样就可以起到保护的作用，有效降低外界环境造成的腐蚀性问题，达到提升结构整体性能的目的。

1.2 土压平衡顶管方式

此种方式在施工中主要就是通过土压平衡顶管掘进作业进行施工，多数为地下施工作业。在施工中主要是清除管子顶入的土方，整体上来说施工作业项目较少，在实践中不会产生不良的地质隐患问题。应用此种方式可以有效降低在进行土方挖掘中存在的安全隐患，降低对周边土质以及环境产生的破坏以及影响。施工之前要根据规范要求做好施工区域地质地貌状况勘察，根据勘察状况添加适量的泥浆以及黏土，改善其整体性能，提升整体流动性，增强可塑性，达到平衡顶管机的目的，进而提升整体施工质量[1]。

1.3 工作坑

工作坑主要的作用就是保障水利工程的稳定性。在顶管施工作业中，技术人员要综合施工组织设计要求，在制定的位置以及区域设置对应的工作坑。通过工作坑可以提升作业安全系数，达到施工中设备安装以及拆卸的不同要求。。

2 水利工程中顶管施工技术的应用

2.1 顶管施工准备工作

（1）分析施工区域地下管线分布状态。地下管线中包括了已经建设好的电力设施、燃气管道等管道。在施工之前要确定其具体的分布信息以及位置，确认现场管线分布，保障其稳定运行。分析地下管线分布之后，根据施工要求采取对应的措施，确定施工路线。（2）勘察施工区域地质面貌。地质、地貌会直接影响水利工程建设质量。在顶管技术施工之前，要分析施工地区地质状况以及地貌状况，做好勘察分析，确定是否适合应用顶管技术。对于不符合地质状况的要进行对应的优化，可以通过回填土等方式达到提升地质坚固性的目的，避免出现地面下陷等问题。（3）测量工作。测量工作是保障顶管施工稳定的关键。在顶进施工之前要加强设备安装管理，对顶进工具管的方向、高程进行合理控制，在顶进之后要做好复测分析。其重点如下：一是根据给定的坐标、建筑总平面图进行控制网的布设测量。合理设置控制点，保障其视线清楚，校核便捷，便于保护，进而为顶管顶进提供参考。二是严格贯彻复核制度，在整个工程施工中全面贯彻测量复核工作。在工程施工之前要做好定位轴线、高程水准基点的复核；施工中做好各项参数的检查，保障顶进作业中管道不出现偏移、错口等问题[2]。

2.2 做好顶管掘进出洞工作

顶管出洞主要就是在工作井安装就位之后掘进机以及第一节管进入土中的过程。顶管出洞是顶管施工的重要工序，在施工中直接影响顶管施工效果。对此，要通过有效的方式合理控制。在顶管出洞的时要做好管线放线施工、后座墙附加层制作以及导轨铺设等相关工作。

（1）顶管管线。放线精度直接影响顶管轴线的正确性。放线精准可以保障顶管机根据设计路线精准进洞，充分保障了其整体质量；反之，如果放线存在偏差，就会导致顶管轴线偏离固有的设计位置，影响工程进度与质量，也会造成设备损坏等问题。（2）后座墙附加层制作。为了充分保障顶管顺利顶进，要重视后座墙附加层的制作。对于出洞口为矩形的顶管，在施工中无需进行附加层的制作，将工作井壁充当后座墙就可以施工；而对于圆形的或者矩形工作井中为折线出洞口类型的顶管，则要根据规范要求通过混凝土进行附加层的制作。（3）穿墙。就是封门被打开，掘进机顶出工作井之外的作业流程。在顶管施工中，穿墙是重要的工序。穿墙之后掘进机前进方向是否精准、埋设管道方向是否正确都是影响工作的关键因素。（4）中间设置标准。掘进机是机械顶管的关键因素，长距离顶进中最为关键的就是中继间。在管道铺设中，随着距离的增加会导致其四周摩擦力度的不断增强，如果单纯的倚靠油缸推力无法满足实际需求，通过中间则可以减轻主站油缸顶力作用。设置中间并没有明确的规定要求与标准，在设计中常规状况之下在第一套中间安装过程中要预留一定安全系数，使得其可以综合掘进机作业产生的迎面阻力，也可以有效的降低管壁产生的阻力影响。

2.3 洞口止水

在顶管工程施工中为了保障管子可以稳定的进入，就要合理的进行预留洞口的设置，保障其略微高于管节外径，在顶进的过程中要通过有效的方式进行止水封闭[3]。

2.4 注射泥浆，减少顶进阻力

在不同地质环境中施工会产生不同的影响阻力。管道顶进中要合理的降低顶进的阻力，注浆是一种科学有效的方式。为了保障其运行稳定，降低管子顶进中产生的阻力因素，可以通过触变泥浆的方式进行阻力控制。在管壁外侧压入的泥浆会形成一个泥浆套，达到减少管壁四周摩擦力的目的，合理的控制施工顶力，进而保障工程有序施工，其注入泥浆主要通过成品的膨润土进行处理。而没有进行注浆的顶管，其外壁单位面积大概为20～30KN，严重的时候甚至为摩擦力的3倍。注浆之后顶进阻力则为未注浆的1/3左右。

3 结语

综上所述，顶管施工技术在水利工程中应用效果显著，有着一定的提升空间。在工程施工中，工作人员要根据工程状况，综合分析各项因素，加强对顶管施工细节问题的分析，强化质量控制，优化施工工艺；根据规范要求做好施工准备，在保障正常生产作业的基础上，合理应用各种技术手段；根据计划要求规范施工作业，进而从根本上保障水利工程质量，为我国水利工程的可持续发展奠定基础。