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

颜港

阿克苏盛泰源检测有限公司 新疆阿克苏 843000

摘要：水利工程建设与我国民生发展密切相关，因此提高水利工程建设水平已成为促进现代城市发展的必然选择。顶管施工技术无需大面积开挖即可完成管道敷设，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。

关键词：水利工程；顶管施工技术；应用

引言

近年来，顶管技术的研究是相关施工研究人员十分重视的一项技术。水利工程建设是我国建设的重要组成部分，相关工作人员也需要了解水利工程建设过程中存在的问题，并对顶管技术进行优化，做好顶管技术的施工与准备，借此使我国现代水利工程施工质量得到提升。

1顶管技术在水利工程施工中的主要作用

1.1顶管技术能够有效降低水利工程施工成本

近年来社会的不断发展，水利工程的建设对我国的现代化建设是非常重要的，而想要使水利工程建设效益得到提高，就需要在建设过程中尽可能的节约所需，这也是十分必要的一项措施，有助于提高工程的施工效益。在进行水利工程的建设时，相关工作人员将顶管技术应用于其中，能够起到良好的节约成本的效果，通过顶管技术的合理应用，能够有效避免管道的开挖，大大降低了施工过程中人力以及物力的支出，同时顶管技术的有效应用，还能够避免在建设过程中，对周围环境产生损伤后的维修费用，减少了施工总量。虽然从表面上来看，顶管技术的应用，相较于地面的明开挖技术来说，增加了一部分的费用，但从长远以及从所有费用的相加总额来看顶管技术不会产生传统明开挖过程中产生的房屋拆迁安置、道路维修以及管线迁移等相关费用的支出。并且顶管技术的合理应用，还能够使水利工程的施工可控性得到增加，能够有效避免在施工期间出现周围设施或设备破坏的情况，也有助于减少意外费用的产生。

1.2有助于减少对周围居民的生活影响

在原有的水利工程建设过程中，我国传统的施工环境都是采用露天开挖的施工方法，这必然会对城市及周边的自然环境和基础设施产生一定的破坏，并会在一定程度上增加施工总量，并且在实际施工时明开挖技术会对城市交通环境产生一定的影响。例如在进行水利工程的建设时需要开挖管道，而有些管道需要经过交通要道，此时就需要工作人员对道路进行封锁，将地面挖开后，再将管道铺设进入其中，而这一施工方式会对周围居民的日常出行产生极为不良的影响。顶管技术属于一种立体的施工方式，这一施工方式应用于水利工程的建设中，能够有效避免对地面以及道路环境产生影响，同时能够避免进行房屋拆迁或道路封锁等一系列的问题，极大程度地降低了水利工程在建设时对周围居民生活产生的影响，同时顶管技术也能够避免对城市中原有的管道和线路产生破坏，使水利工程建设更加安全有效[1]。

2水利工程建设中顶管施工技术的应用

2.1顶管设备的安装

（1）井口主要装备。后座垫铁、导轨、油缸支撑、油缸、穿壁装置等①后座垫铁。其主要作用是将车顶的轴向反作用力均匀地分布到后排座椅的壁面上，从而减少对后排座椅的损伤，确定垫铁四个角的位置并做记号，在需要的地方挖出墙体，把底部找平，把垫铁放在固定位置，调整平面的方向（一般在下面加2mm的橡胶垫），这样所决定的平面就垂直于顶管的推进方向。允许的误差在2mm以内。最后，在后座上铺上水泥，并在后座上铺上一层水泥。②导轨。由两个互相平行的导轨组成，它的主要功能是确保在推进时可以平稳地前进，从而使管道在预定的轨道上顺利地进入土壤中。其次，是保证顶铁的稳定性。在基坑的底部会有一个推进轴，它是用来调节导轨中心线和推进轴重合的，通常用工字形来调节导轨的高度。允许的误差是2mm。③气缸和气缸托架。气缸托架由槽钢焊接而成，其作用是使主顶油缸的轴向保持稳定。根据基坑底部的顶进轴线方向，将支座中心线与其对齐，并调整支座的高度。调整完毕后，将支撑与基座钢筋焊接牢固，并用水泥间隙进行填充。24h后，把气缸抬到托架上，然后用钢板把它压紧。油缸与其支座之间的位置偏差应小于2mm。④止水环的安装应保证橡胶盘的中心和橡胶盘的钢圈中心与顶部的孔轴线一致，保证橡胶盘的切割均匀，保证泥土和泥浆不会外泄。止水环的构造由一个钢制凸缘和一个压力盘构成，中间用一个20mm的橡胶圈。（2）地面辅助设备。主要由主控制室、主顶进设备、泥浆仓、泥浆系统、监测设备等组成。①主控室和主顶进机构。主控室布置了主控室。主要由顶进油缸、顶进油泵、油管组成。②泥浆房和钻井机。钻井室是用钢管焊接而成的，上面有瓦片。在棚内应安装泥浆箱、泥浆泵、电箱等。③监控系统。以仪器管为核心，以激光引导为主。在开始顶入之前，必须对监控线路进行校验和调试，以保证与主控制室的连接是正确的。（3）顶板装置。高压油泵、千斤顶、顶铁、顶管机、泥浆循环系统等。①高压油泵。在31.5MPa的压力下，用马达带动。每一千斤顶的进气管道都是平行的，以保证各千斤顶的活塞输出和冲程是一致的。②起重器。在顶管施工中起到重要作用。③顶铁。是一种输送和扩散顶推的设备。它必须能经受顶入的压力而不会发生扭曲和损坏，而且吊车也很容易快速。④钻机和泥浆系统。采用密闭泥浆平衡顶管，泥浆系统由搅拌桶、搅拌机和泥浆泵组成；泥浆管道，沉淀槽等

[2]。

2.2顶管施工

在顶管施工中必须考虑泥浆的粘度和压力值，要求施工人员在顶管过程中仔细观察周围的土壤情况，并相应地调整泥浆的粘度。在此过程中，还需要控制机械设备的顶升速度，动态化监测泥水压力值，确保其被控制在施工允许的范围内。在顶管施工中不仅需要注意地下施工，还需要实时观测地表状态，全方位把控顶进作业的施工进度。在实际施工中还需要控制地表沉降值，以防沉降范围过大而影响工作面的稳定性，甚至发生严重的坍塌事故。另一方面，泥水压力值过大会出现地表隆起的情况，因此相关施工人员必须结合工程要求科学调整泥水压力值。在长距离顶管施工中，当处于地下水位以上的地层保持相对稳定的状态时，可以在顶管作业中选用敞开式顶管机、土压平衡式顶管机等，但在不稳定地层、地下水位以下开展顶管作业时，则需要结合地质条件选择适合的土压平衡式顶管机、泥水平衡式顶管机。

2.3洞口止水

顶进施工时，应尽量扩大管接头外径井的预留孔，以保证顶进施工中的管道能顺利进入接收井和工作井的孔内。必要时可对预留空隙进行止水措施处理，避免砂石流动和地下水通过空隙渗入井内，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。

2.4闭水试验

为了提高顶管的施工质量，有必要进行封闭试验，可以有效地检查顶管的密封性能，及时解决问题，在完成工程后，要通过闭水测试来检验城市顶管的施工效果，发现问题要及时分析，并采取措施，提高工程质量[3]。

结束语

总之，在水利工程建设中应用顶管施工技术还能有效减轻施工人员的工作负担，实现最大化的经济效益和环保效益。但在水利工程施工中必须做好顶管设备的安装、顶管施工、洞口止水、闭水试验，以免其影响水利工程整体的建设效果。

参考文献：

[1]柴国平.水利工程中顶管施工技术的应用[J].农业科技与信息,2019(19):107-108.

[2]李艳.顶管施工技术在水库工程建设中的应用[J].低碳世界,2016(30):94-95.

[3]唐爱学.顶管技术在水利工程建设中的应用[J].企业技术开发,2015,34(18):39-40.