摘要：顶管施工技术是一种非开挖或少开挖的管道埋设施工方式。笼统来说，在工作坑内，使用顶进设备，借助其在特定方向产生的顶力，降低管道与土壤间的摩擦力，从而将管道从目标坡度“顶”入土中，最后将土方运走。此种技术由于无需或少量开挖，不会对工程所在地的道路及其他重要设施的周边环境造成破坏，因此已经广泛应用于建筑工程、道路桥梁工程以及水利工程。
关键词：顶管施工技术；水利工程；摩擦阻力；测量准备
引言
顶管施工技术是一种始于19世纪末的表土层地下工程的非开挖施工技术，具有很多其他开挖技术所不具备的优点，能穿越地面建筑物、道路、河流以及位于地表以下的各种管线等，对地面的扰动小。顶管施工一般包括工作井、推进系统、注浆系统、定位纠偏系统以及辅助系统等，采用液压千斤顶或具有顶进、牵引功能的设备，以顶管工作井作为承压壁，将管子按设计高程、方位、坡度逐根顶入土层直至到达目的地。
1顶管施工技术分析
1)施工原理顶管施工技术，是特殊的管道埋设施工技术，主要被用于给排水管道建设当中。施工过程中，施工人员采用顶管施工技术不需要大规模开挖作业，通过顶进设备将管道顶入到工作坑内。在顶管施工技术施工应用过程中，需要同时兼顾坡度、摩擦力需求，将管道分节顶入到工作坑内。顶管施工技术施工过程中所有的推力来自于中继层、管道层、主顶油缸层，通过工作管与掘进机完成管道预埋主要工作。2）施工优势在建筑给排水工程建设当中，顶管施工技术相比于其他施工技术优势明显，能够缩短工期时间，投入工程成本也相对较少。顶管施工技术应用过程中对于地表环境较小，可以穿过公路、河道、地面建筑等直接进行施工，减少对地表环境破坏。水利工程建设过程中，可供施工单位操作空间较小，并要兼顾施工工程对于周边环境的影响，顶管施工技术对于施工面积要求不大，另外施工过程中所产生的噪音也相对比较低，适合水利工程建设需求。
2顶管施工技术在水利工程中的应用
2.1施工前中期的测量准备工作
在水利工程中应用顶管施工技术时，必须重视导向问题。一般来说，顶管的距离越长、口径越大、导向工作的困难性就会越高。在施工前期，应该工作管道的顶进方向，一旦出现偏差，将会严重影响施工质量。具体流程如下：首先，在靠近建筑体后墙的平面位置进行详细计算后，设置顶管工作坑。如果水利工程规模较小、施工距离较短，可以采用样线法，将初始位置、终端位置的线路相连，确认顶级管道的“行驶”轴线后，执行打桩定向作业。如果顶进距离较长，可以在经纬仪等辅助工具的作用下，确定轴线。其次，将敷设工作坑平面的导轨作为顶进管道的基准。为了保证后续作业的精准程度，进行导轨安装作业时必须反复确认，直至满足“牢固”、“水平”等要求，同时还应注意导轨的中心线与顶管的轴线“完美重合”。最后，以第一根正确顶进的管道作为起点，通过吊装的方式，将之放置于导轨之上。此时可以启动油泵，正是开始顶进作业。在此过程中，必须时刻注意中心线与轴线的重合情况，一旦出现偏离必须即刻调整。水利工程周边环境较为复杂，地下土层很容易出现各种突发情况，因此在顶进过程中，必须采用良好的检测方式，使管道按照预定线路前行。达到一定的行进距离后（以1m作为分隔），进行降准测量，务必保证行进方向不会出现任何偏离。总体来看，在水利工程中应用顶管施工技术，很容易出现行进放线偏离预定线路的情况，因此，必须及时进行纠偏作业。常见的纠偏方式可以分为短距离人工法和长距离机械法：①施工人员可以将顶管偏离方向的土层清除干净，此举能够使偏离区段土壤对顶管的作用力失衡，在调整油缸端的顶点位置后，即可达到纠偏的目的。②采用机械方式，在工具管的顶头以及钢管的环圈断面上设置独立运行的液压系统。此举能够使工具管具备活络顶头的功能性，一旦出现偏离现象，受到异常作用力后，压力表上的读数会出现偏差，从而及时发现偏离现象。
通过针对性改变油缸压力的方式，可以对偏离的导管进行“导正”，从而完成纠偏。
2.2运用顶管施工技术科学选择顶管长度
顶管长度关系着顶管施工技术和水利工程的质量，要在施工之前对工程情况进行全面的了解，参考当前的水利工程技术、顶管施工技术的研究和经验等信息，结合施工人员的技术水平和工作能力，选择适合的顶管长度。除了对顶管长度的科学选择之外，还需要对管道成窝的直径进行准确的设计，确保顶管长度与管道承窝的适应性，确保顶管施工技术和水利工程的质量。尤其是避免在给排水管道经过长期的使用过程中，产生由于顶管施工技术不足导致的质量问题，增加维修工作和成本。在确定顶管长度和管道承窝的直径后，还需要选择相应长度的水管和直径的喷嘴，确保符合给排水管道的工程质量和使用要求。
2.3对水利工程顶管施工进行检查
尽管顶管施工能够使用到施工的很多环节，不过在某些环节却不适合采用顶管施工技术。因此在还没有进行水利管道施工的时候，要掌握施工场地附近的交通状况，然后通过有关的信息状况和环境要求来对交通线路进行规划，同时还要在施工旁的路口设立标识，而若是有必要的话，则最好委派专业工作者来指挥交通。而且还要研究施工场地的排水系统，然后制定优化措施，这样就可以建立出最为理想的泥水排泄路线。要是在顶管施工期间出现意外状况，那么就要设立临水排水管道，从而就可以避免出现污水覆盖顶管的状况。此外，还要对顶管施工中的管线埋设状况做好充分的分析，以防止在顶管施工期间出现管线破损的情况。要是具有交叉区域，那么就要通过施工要求来给有关的管线结构进行关停。最后还要严格检查顶管施工范围内的污水排放和储备结构，避免因为检查不到位而导致施工期间出现问题，同时还要检查施工场地埋设物的具体状况，以给检修工作创造出充足的参考依据。
2.4水利工程中应用顶管施工技术的主要作业流程
上述四点主要介绍了顶管施工的各项要素，再具体作业时，应该严格执行如下流程：（1）预先检查油泵、油缸、液压系统、供电系统等是否处于正常工作状态。特别是供电系统，容易受到水利工程周边湿润环境的影响，必须仔细检查。（2）操作顶管时必须循序渐进，不可操之过急。（3）顶进过程中必须时刻注意油缸活塞杆的行程，按照预先设计方案，行程数设定在1m左右。如果油泵压力表中的相关数值出现异常浮动，则必须即可暂停作业，待查明原因后，方可继续。（4）务必及时清理土方，保持“顶进-清土-顶进-清土”循环进行。如果出现“闷顶”状况，将会严重影响顶进质量（若工程规模较小，顶管外口径在300cm以下，则可以根据实际作业环境进行闷顶）。（5）顶管施工应该连续进行。一旦施工间隔超过一定期限，土层坚硬程度必然提升，导致阻力大幅度增加。
结语
综上所述，本文对顶管施工技术的概述能够明确顶管技术的技术内涵和应用情况，对顶管施工技术优缺点的探讨能够明确顶管施工技术的使用范围，对顶管施工技术的施工工序进行分析能够明确顶管施工技术的方法，最后对顶管施工技术的应用措施的讨论能够加强在水利工程中顶管施工技术的施工质量和效果，有利于顶管施工技术在水利工程中得到更好的应用。
参考文献
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