水利工程建设中顶管施工技术的应用探讨

水利工程建设中顶管施工技术的应用探讨

傅圆云

中隆园林建设集团有限公司

摘要：水利工程建设与我国民生发展存在密切的关联，提高水利工程建设的施工水平已成为推动现代化城市发展的必然选择。其中顶管施工技术无需大面积开挖即可完成管道铺设工作，这项隐蔽性的施工技术在水利工程建设中体现出了较高的应用价值，有助于避免地面建筑物和地下基础设施遭到破坏，在道路拥挤的城市化发展进程中也具有明显的应用优势，因此在水利工程建设中广泛应用顶管施工技术具有重要现实意义。基于此，对水利工程建设中顶管施工技术的应用进行研究，以供参考。

关键词：水利工程建设；顶管施工技术；应用

引言

水是人类生命的基本条件，在国家发展历史中，水利工程建设对国家的发展、经济升级和人民的财富起着重要的作用，使人民“安身立命”生活条件每年国家建设水的支出因风险事故而增加，生命财产损失也越来越大。

1顶管施工技术的特点

近年来我国城市地下管道的数量和种类正不断增加，如电力管道、通信管道、天然气管道都有着广泛的分布，但在水利管道铺设或整改中使用传统施工技术很可能影响地下设施或其他管道，无法充分满足现代化城市快速发展的新要求。而顶管施工技术的应运而生不但能省去地面开挖的环节，有效避免地下开挖对社会秩序、地面生态环境造成的影响。最重要的是，这项施工技术还能使得其他种类的地下管道得以正常使用，这也是传统开挖施工技术所无法比拟的优势。在管道铺设地面开挖工艺中顶管施工技术具有明显优势，如顶管施工技术可以将立体交叉取代为平面交叉，有效避免地面临开挖可能对便道修建或现有交叉道路通行造成的影响，进一步节省周边房屋加固或拆迁的施工流程，以免对现有河道断流断航或维护、迁移各类管线，最大限度地降低顶管施工期间造成的各种不利影响。在管道铺设开挖施工中，通常需要对地面上的管道、原有房屋、交通便道进行迁移，或者对现有河道安设坝头，其中产生的泥浆水、扬尘、噪声等污染将会严重危害周边环境。但科学设计顶管施工方案即可避免施工水泥浆、扬尘、噪声等污染对周边环境造成的影响，并取得良好的环境保护效益。

2水利工程建设中的影响因素

（1）气候影响。积极与气象部门进行沟通，提前了解气象大致状况，有效预防并合理组织施工。（2）资金影响。建立资金使用计划，确保资金供应，尤其是对安全专项资金确保专款专用。（3）政府部门。开工前积极主动与地方政府部门沟通，及时办理各项手续，施工过程中严格按照地方标准及要求进行施工管理，杜绝违纪。（4）周边环境。开工前派专人走访周边居民，进行友好沟通，结合省、市相关规定，尽力（确保）在安全、环保、减少噪音及扰民情况下合理组织施工。

3水利工程建设中顶管施工技术的应用

3.1注浆控制

(1)管道施工的核心是最小化顶部阻力，实践表明注浆是减小阻力的最有效方法。管外壁可形成泥浆润滑套，降低管外径顶部的阻力通常为2-5cm，比管外径稍大，从而减少管外壁的摩擦阻力，除了防止管与顶面之间的直接破碎外，还可将压缩泥浆填充到层间间隙中，以便于发挥中间支撑作用，从而大大提高管顶部的工作效率。 因此，当插入顶部管时，介质具有两种支撑和润滑功能。(2)配合泥浆的逻辑配方要求混合物、水和膨润土按一定比例均匀混合，水较高，但其含量较小，但不能忽略，因此泥浆的性能主要依赖于基于膨润土的混合物，一般可以使用一种视觉指标(美观性)和五种数据指标(PH、稳定性)。 为了评估管的使用价值和泥浆质量。(3)在顶出作业中必须严格检查压力和充填体积，因为它太小而不能有效地降低摩擦阻力，甚至可能导致地面凹陷。(4)遵循“顶面、顶面和确定充填作业程序”的原则。 土质泵不得在上部结构中停止，必须在特殊情况下停止，一旦上部结构完成，必须立即进行更换，以防止泥浆堆积，并且长管道的外侧有间隙。(5)长管道的施工时间会导致水分流失，并且必须沿管道的流程正确设置槽孔，以便及时补充新的泥浆。

3.2设置长距离顶进中继间

在长输管道施工过程中，受水务工程的影响、启动和使用继电器不能满足上游任务的地质条件影响，因此上部力矩有一定的偏差，不能满足上部进程_第三继电器的要求；在其他条件影响下，上部力具有相同的偏差，因此在施工过程中超过上部进程的要求，因此在本文件中设置了上部连接构件。 在不变更继电器造型且不超过允许的管顶力的情况下，本文件将管直径设定为J100、J200、J300，并根据继电器之间的实际结构确定20个圆柱，因此第一个线圈之间的顶力为600千牛顿，第二个线圈之间的顶力为8000kN，从而降低了上油缸的消耗。

3.3穿越河道技术措施

顶管顶进至105m左右时到达新孟河底部，顶管穿越土层为1-3层和2-2层。这两层土特性为：1-3层主要是灰色淤泥质粉质粘土，夹主要是砂壤土薄层，呈流塑-软塑状态。2-2层主要是灰色砂质粉土，重粉质砂壤土，局部粉细砂，局部还偶尔夹杂着粉质粘土薄层，呈稍密-中密状态。顶管施工前指派专人对河床标高进行复测，确定覆土深度是否符合顶管施工要求。顶管进入新孟河时，根据河底到管顶的覆土深度及时调整好泥水压力及注浆压力，防止因压力过高而击穿河床，导致河水倒灌事故，顶管在河底穿越时，派专人观察河内情况，如发现河内有少量冒泡现象，立即减小泥水压力及注浆压力，如发现有大的冒泡现象，应立即通知相关部门，分析研究应对措施。

3.4设备设施安装

（1）地面设备设施安装。地面设备设施安装主要包括泥浆制备、注浆润滑、泥浆处理、空压机组、供配电系统、供浆泵以及地面管路、电气仪表、控制线路等设备设施的安装。根据施工现场平面布置规划，按照平面布置图和设备基础图纸，分别建造空压机、供浆泵、泥浆箱、制浆机等设备的基础，然后利用起重机进行设备安装就位。（2）工作井内设备设施安装。工作井内设备设施安装主要包括人工爬梯、污水泵、顶管反力座、顶进轨道、洞门密封、顶管机、排泥泵、管道、阀门、线缆等。（3）设备安装要求。设备安装前认真阅读产品安装与使用说明书。所有设备安装均按产品生产厂要求进行调试。所有电线电缆安装采用预埋或架空，并按规定要求执行。所有设备安装按照图纸尺寸要求进行。（4）设备检查和联机调试。全部设备安装完成、单机试运行后，在顶进施工前，进行设备综合性能测试。主要包括液压系统、电气系统、泥水系统的联机调试。液压系统调试主要包括：刀盘转速、导向系统、后顶进系统、润滑系统、泥浆环流液压阀门控制系统等。

3.5洞口止水

在顶进施工中应尽可能扩大管节外径井的预留洞口，确保顶进施工中的管子能顺利出入接收井洞口和工作井，必要时可以利用止水封闭措施处理其中预留的间隙，以免流砂和地下水通过间隙渗入井内，甚至引发上部坍塌等严重的安全事故，对地下管线及周边建筑物的使用安全造成不利影响。最重要的是，采取止水封闭处理措施还能避免顶进施工中压注的润滑泥浆出现大量流失的情况。

结束语

具有显着经济、环境、社会和经验技术的管道工程技术具有广泛的用途和较高的推广价值，也是水利工程发展的必然趋势，本文详细介绍了管道工程的技术特点，结合设计原则，设计了相应的准备工作，并进一步研究了可为高层管道工程施工提供支持的测量、洞口清理、填充控制、施工偏差修正和安全控制等技术要点。

参考文献

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