闫利珍
天津市宝坻区河长制事务中心 天津 301800
摘要：水利建设工程属于一项重要的民生工程，综合性强且相对复杂，各环节都需使用科学的施工技术，以便确保工程的质量，实现预期的应用效果。而管道施工技术作为一种地下管道施工方法，在水利管道工程建设中占据重要的地位，不仅能保护环境，增强工程的稳定性，还能提高工程的施工效率及经济效益，推动城市的可持续发展。文章就对顶管施工在水利管道工程中的应用进行分析和探究。
关键词：水利管道工程；顶管；施工技术
在水利工程建设过程中，不可避免地会遇到复杂的地形条件，这时需要利用到顶管掘进技术。顶管施工具有土方开挖量少、安全、对交通影响小、施工噪音少等一系列特点。在实际工作中，需要合理应用顶管施工技术，为工程的顺利开展提供保障。顶管施工技术是一项极为重要的技术，在水利管道工程建设领域有着广泛的应用。文中主要对顶管施工技术在水利管道工程施工中的应用进行了分析。
1水利工程中顶管施工技术优点
顶管施工技术有人工顶管和机械顶管两种方式，两种方法各有优缺点。人工顶管施工更加注重工人在整个施工过程中的作用，机械顶管则着重依赖机械的帮助，所以人工顶管的劳动强度相对较大，工人进行施工的时候也存在较大的安全风险。机械顶管技术的应用优势有：（1）安全性高。除了竖井之外，顶管施工大多都为地下作业，不会受到表面环境的影响，减少了对人们日常生活造成的影响，可以在恶劣的天气环境中开展施工作业。顶管掘进技术受到钢壳支护的保护，保证了施工过程中的安全性，施工管理较为简单，且不会受到人为操作的影响，保证了施工人员的生命财产安全；（2）环保。顶管掘进施工技术主要依靠顶管机完成，顶管机不会对地面情况造成影响，在施工过程中对环境造成的破坏小；（3）经济性高。在工程施工过程中，管道工程费用和覆盖土层的深浅没有直接联系，适用于大型管道施工，即便在恶劣条件下开展施工作业，机械顶管技术也能够克服困难，拥有比人工顶管更大的应用优势。
2顶管施工准备
2.1顶管施工组织与施工方案审查
顶管施工整个流程都需要充分做好施工方案设计与组织设计的分析、研究，并联合监理、施工进行多方审查，确保组织施工的内容的完整性，比如明确制定顶进机头选择方案、主千斤顶选用方案、管道管材采购方案等。对施工管道连接方式的选择、管间继环设置、施工地质土层安全、地下管网冲突等的保护设计重点审查。具体应包括：（1）顶管及作业井施工；（2）管道洞口、地基稳定加固；（3）地下管线和建筑物穿越应急；（4）施工安全保护；（5）后期工作井封底；（6）突发问题应急等方案。管道施工需要对整个流程、各个环节进行细致充分考虑，确保各方案设计满足实际需要，具备较好的可操作性。在方案设计与审查方面应做到全面细致，形成完整的管道施工保障体系。
2.2材料和设备检查核验
确保施工材料充分满足设计要求是管道施工质量的重要保障，这就要求必须加强对进场材料的严格控制，加强对材料规格、型号严格检验，确保材料三证齐全，保证材料质量合格。特别是对于中继环、管道等较为关键的施工材料应做到多方对比，严格试验，择优选取。对于机械设备的功能应在施工之前进行相关试验，如对管道承插口破损情况进行检查，检查槽口尺寸是否满足施工标准，检查钢套环完好情况等，确保机械设备的安全正常可用。做好材料质量控制与设备功能检查是进行管道施工之前必须认真落实的准备工作，也是确保管道施工质量的先行条件。若是使用了不合规格规范施工材料，不但会导致施工失败，严重时还会造成较大的施工安全问题。
3顶管技术施工的具体应用分析
3.1顶进管选择
在顶管的选择方面较为常用的是钢筋砼管，对于没有防腐要求的可考虑选择钢管。在顶管规格设计、配筋和应力验算方面，要严格遵循有关钢筋砼标准技术相关规范要求。
首先在顶进管直径选择方面，应结合工程性质需要及施工实际要求确定其内径，按照顶进管承载力要求确定管的壁厚与配筋，最终确定外径参数。一般来说，顶管工程施工工作面需要预留挖土工人施工空间，因此顶进管的管内直径需在500mm以上。其次，在顶进管长度选择控制方面，应充分考虑其施工过程中的可控性以及施工成本。若是直线推顶施工应尽量使用长管以减少装管次数，对于管长度增加导致的路线偏离的问题应采用短管安装的方式进行施工。
3.2穿墙施工
其过程主要是将穿墙闷板打开，使工具管伸出井外，再对穿墙止水装置进行安装。其技术应用措施主要包括：（1）采用较低强度的水泥黏土拌和土，或者纸筋黏土向穿墙管内进行填夯压实的方式发挥临时阻挡水土效果；（2）在进行工作井工具管穿墙施工之前应对穿墙进行注浆固结，确保穿墙孔外侧土体足够的稳定性与强度；（3）分析穿墙施工潜在问题，并制定有效应对措施；（4）板的开启应将工具管以较快的速度推进，同步做好穿墙止水措施，如可采用止水法兰、压板、天然优质橡胶止水板环等进行止水，同时注意避免穿墙管外侧土体暴露时间过长而出现扰动流变问题。
3.3顶管出洞施工
顶管出洞，指的是顶管机与首节管子从工作井中破出洞口封门进入土中的过程，这也是施工中需要高度注意的重要环节。顶管出洞施工是顶管技术应用的关键性工序，也是事故多发的施工环节。因此，为避免管线发生偏斜，应加强工具管调零检验，通过在工具管下井壁加设支撑体系确保施工安全。若是在施工过程中出现读数下跌现象，应马上使用主顶油缸进行纠偏。值得注意的是，在工具管出洞之前，应制定弥补初始角下跌措施，以应对突发状况。
3.4注浆减阻施工
注浆减阻施工是顶管施工重要技术措施之一，多用于长距离顶管施工过程，主要采用压注触变泥浆的方式，对管道周围空隙进行有效填充，形成一道泥浆保护套对地层进行支撑。避免地面沉降问题的同时有效降低顶进阻力。具体施工时，顶管机头尾部的压浆应与顶进工作同步进行，再采用跟踪补浆的方式对中继间与混凝土管道适当位置补充顶进施工造成的泥浆损失。
3.5顶管纠偏施工
顶管纠偏，主要指的是在发生机头偏离设计轴线的情况时，合理借助设置与后部的纠偏千斤顶组作用对机头端面方向进行纠正改变，以达到减少偏差的目的，确保管道能够更好地沿设计轴线顶进。在顶进纠偏过程中，需要结合实际施工情况及需要纠偏的幅度，选择合适纠偏千斤项组织方法进行纠偏操作。如果管道偏左则千斤顶采用左伸右缩的方式进行纠偏，反之则采用右伸左缩的方式进行纠偏。
4结语
综上所述，顶管技术在水利管道工程施工中有着较为广泛的应用，可以以较小的施工成本获得较好施工效果，可实现工程建设经济效益最大化。因此，加强对顶管技术在水利管道工程施工中的应用研究，提高顶管技术应用效益极为重要。这就要求施工单位必须结合实际情况充分做好施工准备，并在具体施工中做好技术应用质量控制，提高顶管施工质量，保障水利工程施工效益。
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