顶管技术在水利工程施工中的应用研究王志勇--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

顶管技术在水利工程施工中的应用研究王志勇

发表时间：2020/6/19 来源：《基层建设》2020年第6期作者：王志勇

[导读] 摘要：随着经济的不断发展，我国水利工程的建设相比较于上世纪来看，已经取得了很大的进步，水利建设的质量有了明显的提升，从而间接推动了城市的发展，提升了人们的生活质量。

        青岛源水投资发展集团有限公司青岛崂山 266071
        摘要：随着经济的不断发展，我国水利工程的建设相比较于上世纪来看，已经取得了很大的进步，水利建设的质量有了明显的提升，从而间接推动了城市的发展，提升了人们的生活质量。顶管技术是水利工程施工技术的重要内容，顶管技术以其独有的优越性而得到广泛推广和应用，在不破坏城市基础设施的基础上，减少了对环境的不良影响，保障了广大市民的利益。本文主要分析了顶管技术在水利工程施工中的应用。
        关键字：顶管技术；水利工程；优势；研究
        为了达到高质、高效、经济的目的，一些城市在水利工程建设当中采用了顶管技术，代替传统的水利管道工程，以最大程度的提高水利工程经济效益。顶管施工是一种日益成熟的非开挖铺管技术，顶管技术在水利工程施工中的应用能够控制施工成本，保护生态环境，减少对周边居民生活的负面影响等，在水利工程施工中得到了广泛的运用和实践，并取得了显著的发展成就，笔者结合实际工作经验，分析探讨了顶管技术在水利工程施工中的应用。
        1顶管技术在水利工程中的应用优势
        1.1有利于控制施工成本
        在市场经济高速发展的今天，虽然国家在水利工程建设上投入了大量的财政资金，但是国家财政并不宽裕，在水利工程建设当中依然需要节约成本，以提高工程建设的综合效益。顶管技术在其施工技术上在施工过程中不需要在地面上明开挖高，节约了大量的施工量，比如传统水利工程施工中的需要支出的是房屋拆迁安置费、道路维修费、原有道线路的迁移费等，这些支出的减少意味着工程成本将会得到有效的控制和降低。
        2.2有利于保护生态环境
        传统的城市水利工程施工，明开挖的施工方式对城市生态环境也会造成一定的影响。比如城市土壤的微生物群，比如一些水利工程要经过绿化带、公园等，这些绿化设施遭受破坏，意味着原有的生态系统也会受到影响。另一方面，明开挖、拆迁都会产生大量的建筑垃圾，这些会造成固体污染。顶管技术不会出现类似的问题，最大程度地减少对生态环境的影响。
        1.3有利于减少对周边居民生活的负面影响
        在传统的水利工程施工中，施工技术主要采用地面明开挖的施工的方式，这种方法技术层次比较低，工程量相对比较大，也会对原有的城市基础设施造成一定的影响。因为常规的水利工程线路经过交通要道时，开挖会对整个交通造成影响，顶管施工技术在施工过程中不需要大规模的明开挖，作为一种立体的施工技术，在施工过程中既不需要封锁交通，也不需要进行拆迁房屋，在施工过程中对城市原有的基础设施影响很小，也不会对周围居民生活造成太大的影响，有效的减轻了城市水利工程建设的压力。
        2顶管水利工程的准备工作
        2.1摸清施工区域的地下管线分布
        地下管线主要包括已经建好的电力设施、燃气管道、供水管道、排水管道、通讯线缆等，在顶管技术施工前，通过相关渠道获取这些管线的分布信息和位置，如有条件则尽可能地让相关人员到施工现场进行确认管线的分布，这样能够保证原有管线的安全，防止施工时不小心破坏原有管线，从而影响原有管线的正常运营，甚至威胁现场人员的生命安全。摸清地下管线的分布后，除了在施工时采取相应的措施保障原有管线安全，还可以在施公前就根据原有管线的分布更改施工路线等。
        2.2了解并熟悉施工区域的地形
        地形对于顶管技术的施工有着决定性的影响，在水利工程施工前，对所要施工的区域进行地形勘察是十分有必要的。一方面，只有了解并熟悉水利工程建设所经地的地形，才能确定顶管施工的管道走向和分布，并提前对相关的房屋等建筑进行必要的加固或者保护措施，以避免施工中可能会出现的危险事故等；另一方面，工作井位置的确定也必须建立在合适的地形和地理位置基础之上，也就是说，工作井的位置选择不单单要考虑对周边环境的影响，还要绕开主要的交通道路等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        2.3勘察施工区域的地质地貌
        地质和地貌对水利工程建设也有着非常重要的影响作用，在顶管技术施工前，应当对施工区域的地质和地貌进行相关的勘察工作，有的地质不适合采取顶管技术，如黄土深陷地质等，对于此类地质则视情况而改变施工方法，或者对地质进行改造，如通过回填土等方法来提高地质的坚固性，避免出现地面下陷的问题。
        3顶管施工技术分析
        3.1施工原则
        顶管施工是一项复杂的技术，因此施工前必须完全了解和掌握施工环境和地下管线的布置，然后根据对地形和地质的勘察结果做出规范且合理的施工技术方案。在设计技术方案的时候一定要确保勘察数据的精准，对于施工井的设计也要精准，避免位置调整，出现耗时、耗力、耗财的情况发生，影响施工进度。
        3.2顶管轴线控制和管道布置
        首先在施工之前要确定顶管轴线，顶管轴线的确定需要依照前文的勘察结果进行确定，一般轴线确定要尽最大可能避开建筑物，确保轴线能控制整个控制网，通常情况下是采用支道线法和标高上的水准路线法进行测量，而为了能保证测量的准确度，会在水平线上进行多次测量取平均值作为结果，纵向数据是通过定期反复进行测量来确定的，对于一些土质特殊的地区要在顶管进入次数最少的状态下，进行反复测量，只有这样才能确保轴线位置误差最小。其次是管道布置，在水利施工中，管道的设置主要是为了输水，因此管道必须保证水的流量，在布置管道时尽可能采用直线，减少拐弯，降低水头损失，降低施工成本，在无法避免折弯时要保证水流足够，避免出现堵塞情况。
        3.3工作井的确定和选择
        在确定轴线以后就可以确定工作井的位置，一般是在轴线和距离接收井200米以内的位置，这样能控制施工中的摩擦阻力和轴线偏差，避免中间出现中继间。其次要确定工作井的结构，一般采用矩形结构，尺寸要根据管道的高度、管节长度、安装设备大小、施工方案、周围建筑物等情况进行确定，如果工作井是在拐弯处设置，则采用圆形的施工结构，从而来降低工作井的尺寸，如果是单向顶进时需要将工作井布置在下游，作为永久工程的一部分。在施工形状确定的同时还要保证施工、排水、运输出土方便，并在施工过程中积极改善工作环境，避免发生缺氧事故，从而提高工作效率，保证经济效益。
        3.4井口止水处理
        在井口确定以后为了能保证管道能够顺利深入到地下，需要提前预留一个比管道直径更大的洞口方便管道深入，那么在管道顶进时需要对该洞口进行密封，避免洞口周围的泥沙和水就会沿着缝隙进入，这样就会在人们通行时留下安全隐患，建筑物的管线也会受到影响，容易出现塌陷事故，同时密封井口还有利于顶进过程中出进洞口时压注的润滑泥浆不流失，降低摩擦。
        3.5注浆控制
        在管道顶进时需要尽最大可能降低顶进阻力方便施工，而降低阻力最好的办法就是注浆，注浆能够使管道外侧形成泥浆润滑套，从而起到降低阻力的作用。工作原理是这样的:一般情况下工具管设置要比管子的外径尺寸要大2-5厘米左右，以求降低管外壁的摩擦阻力，这样还能使上层不直接压在管体上，而这样就会与土层之间形成空隙，而空隙就会由压入的泥浆作为中间介质填充，最后达到支撑的效果，在这个过程中中间的介质就起到了润滑的作用，而采用这种方法能维持很长时间，能顶进的管道也很长。
        4结论
        经过多年的发展，顶管技术在我国已得到了广泛的应用，它在技术和施工工艺上都有了突破性的发展，在某些方面甚至达到了世界领先水平。使用顶管技术埋设管道可以防止道路交通堵塞以及对城市建筑物的破坏。在施工过程中，根据不同的地质条件及设计要求，选用不同的顶管施工方法，正确选择顶管机和配套辅助设备，控制好管线定位、掘进速度，对于工程质量来说是非常关键的。
        参考文献
        [1]对于水库堤坝工程顶管技术的研究[J].丘庆辉.建材与装饰.2019(29)
        [2]针对顶管施工技术在水利建设工程应用[J].刘扬.居舍.2019(26)
        [3]顶管施工技术在水利工程中的应用[J].石振军.科技创新导报.2018 (08)
        [4]浅析信息化时代背景下的水利工程管理[J].黄智丰.中国农业信息.2016(13)