浅谈引水工程管道顶管施工技术

浅谈引水工程管道顶管施工技术

魏光银, ,徐旭明

浙江省水电建筑安装有限公司 浙江杭州 310053  

摘要：近年来，随着我国经济的不断发展进步，地区发展差异越发明显，呈现出西部资源过剩，东部资源紧缺的态势，其中水力资源就是比较突出的例子，为此，我国政府提出了“南水北调”的伟大战略构想。而在引水工程中，会涉及诸多的技术，也会遇到诸多的施工难点，只有妥善解决这些问题，才能最终实现引水工程的顺利进行。而在诸多问题困难中，比较突出的一个困难就是管道的施工，尤其是顶管施工技术更是其中的重点。以往管道在铺设时，一般需要经过多道工序才能将管道架设完备，但管道顶管施工技术却极大了避免了以往管道铺设时存在的弊端，更加的高效、也更加的节约成本。本文主要介绍的就是管道顶管施工技术的主要内容，对其具体应用进行简单的分析。

关键词：引水工程、管道施工、顶管施工技术

引言

在我国，水力资源相对较为丰富，但是却有着明显的地区差异，要想实现引水工程的建设，一般都涉及到跨区域的施工，只有这样才能发挥出引水工程的最大功效，实现水力资源的合理分配，充分利用。为了改变水力资源分布不均现状、解决供求之间的矛盾，建设引水工程，完善水利体系成为我国发展的必然选择，随着引水工程的广泛开展，也促进了引水工程施工技术的不断提高，尤其是在顶管施工技术方面，更是表现突出，极大了节约了建设成本、提高了施工质量。

一、顶管施工技术的基本情况

顶管施工技术是工具管配合顶管掘进机来进行的，在油压缸的顶力效果下，将管道在土层下穿过，到达另一个工区。与原来的施工方式相比，顶管施工作业的方式可以防止施工过程中挖掘作业对交通的影响，另一方面这样的挖掘方式工作范围比较小，施工的工人也比较少，可以使工作效率更高。而且顶管施工很少会影响到周围的建筑，如果遇到深度比较大的情况，所需要的施工成本也最小。但是它不适用于深度小的施工使用，所需的成本较高，遇到特殊情况很难处理。当施工中遇到软土层时，调整角度较为困难，软土还容易出现下沉。

二、顶管施工技术的流程

（一）安装装配式导轨

导轨的主要作用在于可以在进行顶管顶进作业时承受住一定的压力，防止在顶管施工过程中出现严重的变形，或者位置的偏移，甚至是下沉的情况。目前比较通用的做法是安装装配式导轨，以砼基础面作为固定点，最重要的是确定好顶管管道的中心位置，参考设计方案，设置好导轨的主要作业面，并在整个顶管施工过程中全程检测导轨的行进情况，保证顶进过程的准确性。

（二）确定好承压壁的设置情况

承压壁的主要作用就是有效保护土层不会受到顶入力的破坏，所以在承压壁的选择上一定要兼顾刚度和强度。承压壁的材料非常简单，就是钢板和枕木两部分组成，但是每一种材料的尺寸都有严格的要求，而且在设置时要以顶进的轴线作为参考，垂直进入。在承压壁设置完成后，要利用铁丝等材料将其扎紧扎牢，保证其在顶管施工时能够安全可靠。

（三）涉及的其他设备安装情况

导轨和承压壁都是需要在顶管施工前提前准备好的设备，是保证顶管施工顺利进行的基础，只有导轨和承压壁安装完毕后才可以进行其他设备的安装，这里主要涉及的就是顶进设备和管节等。在进行顶进设备安装时，要测算好施工中线，调试好并安装机架、管机等设备，在安装过程中不能脱离中线，以中线为基准加强吊装设备的稳定作业，并通过人力将吊装到指定位置的设备进行连接，整个过程持续到管节安装完毕。

三、引水工程中应用顶管施工技术

（一）做好钢管连接处的测量工作

钢管连接处很容易受到顶进作业的影响而出现偏移，如果不加以控制更会使钢管因为力的作用而出现变形的情况，直接导致连接处掉落，发生严重的施工事故，所以钢管连接处的测量工作非常的重要，一定要做好做到位，保证顶管顶进的方向是正确的，不会出现偏离，而且在力度方面也是有所控制的，力度刚好。如果在顶管施工过程中出现了偏离情况，要及时调整，并检查连接处，保证没有出现变形的情况，而且还要及时更换管道。

（二）做好顶管施工过程中的细节

引水工程的管道施工会破坏大量的土层，而利用顶管技术进行施工能够有效减少对于土层的破坏，但在进行顶管施工时，也要考虑好诸多的细节，否则可能出现更加严重的后果。首先在进行顶管作业时，要控制好力度，实现与土层物理结构的平衡，要不然可能出现地面塌陷的情况；同时要做好顶进方向的监控工作，防止出现偏移的情况；还有就是利用好浇灌技术，加强对于土层的保护能力，如果土层出现了明显的变化，要马上停工进行检查。

（三）土层下障碍物的处理

在进行顶管施工过程中，土层下的情况要做好提前勘探工作，因为一旦出现障碍物就会严重影响顶管施工进度，造成严重的资源浪费，所以，对于土层下方的废弃管道、废弃线路、岩石块等要提前做好标记，并通过技术手段将其进行清理，如果遇到无法解决的障碍物，要提前规划好施工路线，防止出现施工过程中临时改变施工计划的情况。

（四）地面下沉控制

引水工程在施工过程中，无法保证其施工线路上不会出现建筑物，这样也就很容易出现因为引水工程的施工导致地面下沉的情况发生，所以在进行顶管作业时，要提前设定好地面下沉的控制方案，利用掘进方式配合施工，保证顶管施工的稳定性。

结语

随着顶管施工技术在引水工程中的广泛使用，对于增强整个工程的工程质量、提升工程的施工效率、降低工程的施工成本等方面有着积极的促进作用，同时，应用顶管施工技术对于环境的破坏也相对较低，无需大面积的刨挖土地，工程量也就相对的减少了很多，可以说在引水工程中使用顶管施工技术有着诸多好处。但同时我们也要清醒的认识到，顶管技术依然存在着一些弊端，对因为阻力的增强导致管道顶进参数的波动，最终影响管道的形状出现改变，或者出现顶进偏离、无法顶进等情况，因此在施工过程中，一定要提前做好勘察工作，根据施工现场的具体情况制定合理的顶进施工方案，并在具体施工过程中不断根据现场的变化情况修改顶进施工方案，使其能够完全适应施工现场的要求，保证引水工程的顺利进行。

作者：魏光银（1973年3月 大学本科 高级工程师）

参考文献：

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[4] 林元照.浅谈引水管道工程顶管施工技术[J].陕西水利,2015(1):74- 76.