北京泽通水务建设有限公司 北京
摘要：在国民经济水平不断发展的当今时代，我国各行各业在发展中都得到了较大的发展空间，尤其是在水利工程建设方面，当然，城市化进程的加快也是促进其发展的重要因素之一，为了满足社会以及广大人民群众的需求，在水利工程建设过程中加大了对于先进技术的应用，就现今发展情况来看，还是取得了一定成效，但是从整体上看，水利工程质量仍然有待提升，因此，相关部门需要加大对于该方面的重视力度，以此促进其进一步发展，在水利工程中，顶管施工技术是较为重要的施工技术之一，在具体应用中不仅对于工程质量有所提升，还能减少拆迁占地，或不能拆迁的地方可以从地底穿越而过，确保管道能够顺利贯通。而且在岩层地带不能开挖的基础上也能使用顶管施工。可以减少生态破坏，同时还能够产生良好的经济效益与社会效益，可谓是一举多得，从长远上来看，有利于水利工程的发展进步。
关键词：顶管施工；水利工程；施工要点
引言
在水利工程建设中可应用的技术手段众多，其中各项施工技术都具备其自身特点，而顶管施工技术则是将其分类于地下管道施工技术，这也就决定了其施工方式，通过机械设备进行泥浆置换即可，而且该项技术适用性较强，能够与其他技术同时应用，能够有效的提升工作效率，推动工程建设。
1顶管施工技术分析
1.1施工原理
顶管施工技术通俗上可以理解为“非开挖施工”，简单解释，就是一种可以减少开挖，甚至是不需要开挖的地下管道施工技术，该项技术主要的施工原理就是施工之前确定好管道位置，在此过程中，需要根据实际情况选择出更加合适的设备来进行这一工作，并且根据管道内部情况，通过借力的方式将工具管推进到相应位置，这一技术的最大优势就是减少拆迁占地，或不能拆迁的地方可以从地底穿越而过，确保管道能够顺利贯通。而且在岩层地带不能开挖的基础上也能使用顶管施工。对于道路的影响较小，道路的安全性能够得到更好的保障，还能对环境起到最小的破坏。
水利工程本身是一项系统性较强的工程，在施工中其所涉及到的内容多且复杂，尤其是在地下管道方面，一直是水利工程的重点问题，对于相关设计人员来讲也是一项重大挑战，因为管道施工本身在建设时，其成本支出要远远高于其他环节，而且在顶进过程中还面临着层层不确定因素，本身的完成难度较高，但是这一项技术又是解决很多难题的非常好的方式，有效的改善了由于地下管道的原因对于交通方面造成的影响，近年来，随着科学技术水平的不断提升，施工法也在不断地完善，经过不断的改进之后，出现了我们现如今所应用的顶管施工技术，该项技术的开发应用结束了长久的挖槽作业，无论是在进行水利工程还是地下管线铺设等等都不用开挖作业，可以对障碍物起到规避，通过相关工具设备直接完成相应工作，省时省力，能够大大提升工作效率。
1.2施工优势
近年来，随着水利工程数量的不断增多，在施工建设中更加注重其效率与产生效益情况，在这种大环境下，顶管施工技术凭借自身优势开始被广泛应用，具体来看，其在施工方面具体存在以下三点优势：其一，适应性较强，适用于各种地形地势，能够突破传统模式下开挖的局限性，即使是在恶劣的山区等地也可以有效的完成工作；其二，对于周围环境和生态环境的影响较小，尤其是对于交通而言，能够减少对于交通运输的影响，避免不必要的麻烦；其三，相较于其他施工技术而言，顶管施工技术的施工工期较短，采用该项技术能够起到缩短工期的作用，不仅能够为其他环节的开展争取到更多的时间，还有利于进一步提升施工效率，进而起到节约工程成本的作用。
1.3顶管施工流程
在进行顶管施工时，想要确保施工的顺利完成，必须要按照如下流程开展工作，首先，要设置好接收坑与工作坑，进行这一工作时要做好垫层、支护以及土方开挖等一系列工作；其次，开展管道顶管施工工作，在这个环节中，所包含的工作内容较多，不仅要对设备进行检查、转换，还有材料方面与设备安装等等，工作较为繁重，需要工作人员格外注意每一细节；其三，完工后的清理工作，在上述所有工作完成之后，相关人员需要对其进行全面检查，并且完成后续的收尾工作，对施工现场进行清理，以此来提升后续的验收质量。
2水利工程中管道工程建设存在的问题
2.1管材允许的弯曲半径受到影响
就当前来看，虽然说顶管施工技术日益完善，但是在实际工程建设中仍然存在一些问题有待解决，首先是管材允许的弯曲半径受到影响，因为就管道工程本身而言，其对于环境方面是有一定要求的，像是地质地貌、农田作物等情况都会对管道埋深情况、管道弯曲度产生影响，一旦管道弯曲度超过其最大值，会引发安全事故，不仅会影响其正常使用，严重的情况下还会对周围人民群众的生命财产安全造成威胁。
2.2工程机械设备和施工管道选择上存在问题
一般而言水利工程本身规模较大，而且施工周期长，对于施工设备的要求也很高，在其建设过程中，建筑材料以及施工设备都是工程开展的基础内容，这也就表示，设备以及建材的优劣情况会直接对施工质量造成影响，在工作的实际开展过程中，相关单位应对于材料选择方面制定出严格的选用指标，在材料选择上应严格控制，这也就给工程质量打下了良好的基础，不仅如此在机械设备选择上也应严格控制，工程设备以及施工材料是工程开展的基础，基础环境应做到尽善尽美。
3顶管施工技术在水利工程中的应用要点
3.1施工准备工作
为了提高顶管施工质量，在进行顶管施工之前需要做好相关准备工作，确保整体水利工程的施工质量，为后续顶管施工奠定施工基础。
（1）在水利工程顶管施工之前，需要将顶管施工场地地形进行勘探，对地下水环境进行勘察并进行分析，为顶管施工奠定环境基础，保障顶管施工质量。（2）为了提高水利工程顶管施工安全稳定性，需要对施工质量和施工程序进行严格控制，顶管施工人员需要根据水利工程施工规范进行施工，通过安全、文明、有效的施工方案进行顶管施工。（3）对顶管施工范围内进行放线和测量工作，通过经纬仪对施工场地进行测量，对需要安装的顶管位置进行准确定位，最大程度上满足水利工程顶管施工。
3.2测量工作
测量工作时确保顶管施工的安全稳定性的重中之重。在顶管施工顶进之前，施工人员需要强化设备安装管理，对顶进方向、程度进行严格控制，在顶进之后，相关测量人员需要进行复测。主要测量重点分为以下几点：（1）对设计图纸、施工现场进行测量。对给定的坐标进行合理控制，确保点与点之间视线清晰，便于对顶管顶进进行保护。（2）制定严格的复核制度。复核制度主要是为了保障顶管施工质量。在定位轴线和高程水准基点进行复核；在施工过程当中得出的各种参数也需要进行复查，确保顶进作业不会出现错口、偏移的问题。
3.3接收坑与工作坑施工
首先，需要对工程施工进行防护，确保接收坑与工作坑的施工安全。在工作坑和接受坑顶部进行泥浆池与下管位置的预留，对其他位置进行封堵。为了防止地表雨水流入接收坑和工作坑，需要在工作坑周边建立挡水墙，确保两个坑的施工环境。在工作坑外设置防护栏，确保施工安全。其次，在对工作坑和接收坑开挖与支撑施工过程当中，需要做好锁口梁的施工，确保锁口梁建立在原状土的基础上，采用分层、分段、对称的施工作业法。对角撑、对称的安装必须位置准确牢固。需要自上而下对工作坑与接收坑进行挖掘，安装钢格栅和竖向连接筋时要位置准确、牢固。喷射混凝土要搅拌均匀、配比要准确。确保顶管作业施工精准度，通过型钢做后背，保障顶管施工的顶进方向与后背始终保持垂直。利用混凝土对后背进行回填，让其更加夯实，确保施工稳定性。
3.4顶管安装
在安装顶管设备安装过程当中，需要确保顶管安装位置的精准程度，可以采用精准测量和放样工作，达到顶管安装位置的精准度。在顶管安装施工过程当中，需要对安装位置进行控制，确保顶管就位之后，后续的顶管施工质量及效率。在开展顶管安装过程当中，安装人员需要注意，顶管就位安装工作需要确保顶管安装准确度，并且在此基础之上，提高安装管理质量，可以通过导轨安装管理工作的工作原理，对顶管设备安装的管理状况进行分析，提高顶管安装效率及质量，尤其是进水管道和排泥浆管道必须与混凝土管长度配套。高压进水管道必须安装牢固防止漏水而达不到压力。为后期顶管施工奠定基础。对于有地下水的接收坑和工作坑必须做好降水工作，也可以使用止水帷幕，否则接收坑和工作坑将无法下挖。另对其顶管轨道上的进出入口做好前封闭和后封闭，以确保不会从管道外壁的缝隙流进工作坑内水和泥浆。也有利于注射膨润土和后期的二次注浆封闭管外壁的空洞。
3.5注浆减摩
在顶管施工过程当中，顶管肯定会受到土层的压力，出现这种现象需要在顶管顶进时注入膨润土泥浆，缓解顶管与土层之间的摩擦力，确保顶进质量及速度。通过压力的作用，将膨润土泥浆注入到顶管与土层之间，形成隔膜。这种工作流程不仅防止泥水深入工作环境，造成阻碍，还能确保顶管过程的稳定性。使用泥水辅助具有很多施工优势，例如，土质适应性好、沉降控制质量好、施工速度快、稳定性高等。此技术可以有效控制地表沉降量，让管道每日施工效率高，比平场施工多数十米。在顶管施工过程当中，管道的标高和轴线需要通过激光经纬仪进行测量，及时纠正施工偏差，控制顶管施工精度及施工速度，降低地表沉降发生机率。注浆会在管道周围形成泥浆环套，泥浆环套的质量决定减阻质量和效率。在施工过程当中，工作人员需要确保泥浆注入之后不会出现沉淀及失水的现象，如果控制不好会影响顶管施工质量及效果。为了保障泥浆的粘稠度、流动性适合顶管施工，压浆设备配备压力表需要时刻有工作人员进行随时观察，了解泥浆在顶管过程当中的状况，如果出现问题及时进行调整、控制。工作人员需要控制泥浆压力比土质静止状态压力高一些，不能太高，方便泥浆顺利形成泥浆环套，防止地表沉降。顶进完成后需进行雷达检测探明管壁外侧是否有空洞，如果有，需要进行二次注浆，压力位0.15MP，防止地表沉降。
3.6水土流失防治
水利工程本身对施工环境的改变很大，为了降低水利工程对周围环境的影响，需要对作业区和工程实际状况，使用因地制宜的方式进行合理分配，优化顶管施工方案，对各种风险进行控制。为了防止应为水利作业出现水土流失灾害，影响生态环境，在顶管施工过程当中，挖掘后的场地，得到各种土石方之后，应该进行填方和挖方的作业，确保填方和挖方的平衡。一般来讲，挖掘作业得到的土石可以当做平整场地作用的土石，如果施工规范允许，可以将施工当中得到的图石渣运输到灰场堆放。水利工程作业周期比较长，因此，在施工方需要在工作区建设生活和办公的场地。在施工结束之后，工作人员需要彻底对施工场地、办公场地、生活场地带来的污染物及废弃物进行清理，做好土地平整工作，避免出现水土流失。为了保障施工场地的生态环境平衡，避免因为顶管施工引起水土流失问题，可以利用机械挖地埋式作业法进行取排水管线工作，为了恢复施工过程当中破坏的土地，需要将挖掘出来的土方吨放在周围，使用草袋将堆放的土盛装在意，做好防护工作。施工现场的管道上部区域和回填区种植草籽，恢复生态环境。
结束语
一般而言水利工程本身规模较大，而且施工周期长，对于施工设备的要求也很高，在其建设过程中，建筑材料以及施工设备都是工程开展的基础内容，这也就表示，设备以及建材的优劣情况会直接对施工质量造成影响，所以在工作的实际开展过程中，应当对材料选择方面制定出严格的选用指标，在材料选择上要把控，严格保证工程质量。不仅如此在机械设备选择上也也要严格选用适当的设备，工程设备以及施工材料是工程开展的基础，必须严格把控确保工程质量符合设计要求和国家标准。
参考文献：
[1]王小焕.顶管施工技术在水利水电工程中的应用[J].珠江水运，2019（19）：85-86.
[2]达云玲.顶管施工技术在长距离水利管道工程中的应用研究[J].黑龙江水利科技，2019，47（7）：138-140.