顶管施工技术在水利水电工程中的应用

李鑫

摘 要：顶管施工技术作为水利水电工程当中比较典型的技术类型，在实际的应用过程中所表现出的效果非常明显，可以有效提高水利水电工程的整体施工质量，同时实现了工程施工单位良好的经济效益与社会效益，为我国水利水电工程的施工和管理工作提供出了宝贵的经验和参考，推动我国水利水电工程的长远稳定发展。

关键词：顶管施工技术;水利水电工程;应用

1 顶管施工原理及流程

1.1 原理

由于在水利水电施工当中，不会受到地面以上环境变化和活动的影响，并且也降低了外部交通环境所形成的不良影响，同时不需要对路面进行开凿，降低了路面破坏和修复的经济投入。在穿越一些铁路区域或者是建筑区域不需要进行破坏和拆迁，不会影响到正常的交通运输秩序，整体的施工周期相对较短，并且经济投入量相对较低，整体的工程施工经济效益非常明显。在实际的施工过程中对外部环境所形成的影响相对较小，和深埋管施工技术相比，不需要对基础地基进行处理，可以在承载力相对较低的土壤层当中来直接进行施工，但是在一些比较坚硬的岩石层当中，该项技术的施工难度相对较大。

1.2 流程

1.2.1 接收坑与工作坑：该施工流程包括垫层施工、支护施工、土方开挖施工等相关环节。

1.2.2 管道顶进施工作业：该施工流程具体包括安装顶管掘进机、控制台及泥浆沉淀池;吊机吊装顶进管;顶进;拆除顶进机、砌筑井。

1.2.3 工程完工清理待验：在管道顶进施工完工之后，检查管道接头位置，验收管道顶进施工段现场需要做好清理工作，为工程质量验收做好准备。

2 顶管施工技术在水利水电工程中的应用

2.1 前期准备

在施工之前需要进行工程的勘察，对于当地的土层情况进行了解，还需要对管道进行研究，根据实际的情况进行设备的选择，然后合理采用一些措施。在施工的过程中，为了增加工作坑所能承受的压力，可以在底部铺入一些混凝土，使得里面能够形成整体，这样的话不仅可以增大相互之间的摩擦力，还可以使得所占据的面积得到减少。在工作的坑内还要设置一些集水坑，为了使得土地资源能够得到充分的利用，施工人员还可以将工作槽和集水坑一起结合使用，这样也有利于后续工作的进展。运用混凝土对底座进行浇筑，其主要的目的就是为了在施工的时候能够运用千斤顶作为支撑，所以底座的有效力度一定要符合要求，在施工的时候一定要保证底座能够在很大的压力下还能够保持原形。在准备工作做好之后，施工人员就可以开始安装测量架，这样就可以帮助确定涵管的方向。但是需要注意的是，为了使得在测量的时候不会出现失误的现象，需要将测量架固定在地基中。

2.2 顶管掘进入洞

顶管入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。顶管入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。在顶管入洞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。

2.2.1 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。

2.2.2 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。对于入洞口为矩形的顶管，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。

2.2.3 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確都是影响工作的关键因素。

2.2.4 中继间设置标准

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，如果单纯的倚老油缸推力无法满足实际需求，通过中继间则可以减轻主站油缸顶力作用。设置中继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继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 顶管安装

在顶管设备的安装工作中，必须要保证顶管安装位置的准确度，通过准确的测量和放样工作之后，提高了顶管安装位置的准确度。在进行工程施工管理过程中，对顶管的安装位置需要加以准确的控制，以此来保证顶管就位之后管理工作质量可以得到有效的提升。在各项工作的开展过程中，相关工作人员需要充分注意，顶管的就位安装工作中必须要保证操作平台安装的准确度，并且以此为基础有效提高安装管理工作的整体质量，同时有效借助导轨安装管理工作原理，对整个设备的管理工作状况进行有效的分析和了解，以此来不断提高设备整体的安装工作效果。

2.4 顶管施工技术

在进行顶管施工当中必须要保证各项施工措施的应用有效性。首先，在顶管施工当中需要保证导向轨安装的位置准确度，并且保证导向轨道稳定性，然后依照导向轨的施工处理工作要求，对其进行准确的测量和放样工作，以此来为后续的工程施工提供出良好的数据参数;其次，在开展顶管施工过程中，需要对顶管周围区域的受力状况进行有效的分析，保证顶管周围的受力均匀性和稳定性，以此来提高整个顶管施工的质量。

2.5 纠偏校正

一旦管道存在轴线与方向偏移，应采取有效措施进行纠偏。在实际施工时，可通过正向留土与反向超挖的方式加以实现，保留正向偏侧的土体，适当增加这一侧阻力，完成工程开挖施工之后，向相反方向进行顶管的适当偏移。进行反向超挖时，适当减少这一侧施工所受到的阻力。对管道纠偏效果加以保障，避免出现过度留土或大量超挖的现象，以减少顶管施工由于受力不均而受到破坏，减少管道扭曲与管道接口破坏的可能性。顶管施工中，应做好实时测量与纠偏，每次测量时，应以顶进30cm为界线，纠偏施工时，应避免纠偏角度超过0.5°。对进行反复测量与纠偏施工，根据测量结果调整顶管角度。

3 施工注意事项

第一，在对后座以及导轨进行施工的时候，特别需要注意后座对于千斤顶的承受压力，需要保证垂直的力度，这样的话才可以保证涵管的顺利顶进。

第二，在顶管进行施工的时候，由于千斤顶受力的点不均匀，受力的点会转移，所以在这个过程中中心线可能不会完全保持一致。因此在实施的过程中要尽快消除这些误差，这是一个很关键的环节。

第三，在涵管顶进的时候，工作人员需要随时对于后座的一些情况进行观察，如果有发现不恰当的地方需要立马进行处理，以确保安全。

第四，在顶进以及安放的时候，需要避免一些碰撞的情况，防止在测量的时候出现不准的现象。

4 结语

在顶管施工技术应用中，为了能够更好地展示出工程施工技术应用水平，需要按照工程施工技术管理中的要求，进行工程施工技术规划，并且需要针对工程施工技术处理措施分析，通过施工技术处理措施分析，有效的为工程施工管理提供保障。

参考文献：

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