城市水利建设工程中顶管技术的应用

城市水利建设工程中顶管技术的应用

发表时间：2019-10-18T11:45:56.990Z 来源：《基层建设》2019年第21期作者：闫博[导读] 摘要：在城市之中实施水利工程的整体要求非常高，这是因为在城市之中施工除了会受到环境制约之外，同时城市建设整体规划也会对施工造成影响。

陕西省水利电力勘测设计研究院陕西省西安市摘要：在城市之中实施水利工程的整体要求非常高，这是因为在城市之中施工除了会受到环境制约之外，同时城市建设整体规划也会对施工造成影响。为实现高质、高效以及经济这些目的，城市当中的水利建设具体施工普遍都会选择顶管技术，以此来替代传统管道的施工技术，进而对水利工程整体社会效益以及经济效益进行提升。

关键词：城市水利建设；顶管技术；应用研究城市水利工程的施工对技术要求较高，这主要是因为城市施工不但会受到施工环境的制约，还会受到城市规划建设的影响。为了达到经济、高效、高质的目的，城市水利建设施工会使用顶管技术来替换传统的水利管道施工技术，从而最大程度的提升水利工程的经济和社会效益。

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。

1.2有利于降低对周边居民生活产生的负面影响

传统的水利施工当中，在进行施工时需要采取地面明开挖的方式，该方法存在着工程量大、施工技术层次低、对城市基础设施影响大等缺点。常规的水利工程线路途经交通要道时，若直接开挖会对整个交通产生影响。顶管技术在施工时，作为立体的施工技术，不但不需要进行大规模的明开挖，在施工过程中还不需要封锁交通和拆迁房屋，因此在施工时对城市基础设施的影响比较小，同时对居民生活产生的影响也比较小，可以明显的降低城市水利工程施工的压力。

1.3对生态环境保护非常有利

过去进行水利工程具体施工期间，普遍都需要进行大规模的挖掘，所以对城市整个生态环境造成严重影响。同时，明面挖掘和房屋拆迁都会产生很多建筑垃圾，进而给城市造成严重的固体污染。而顶管技术在施工期间进行应用之后，能够有效避免以上问题的出现，进而减少对城市现有生态环境的不良影响。

2.某水利工程顶管技术的应用 2.1工程概况

2016年的设计运用案例：国内某县因为历史原因，有小溪流经县城，因为该地植被破坏严重，洪道淤塞，导致江水水位居高不下，而该县城地势较低，防洪设施尚不完善，导致该县洪涝灾害严重，对该地经济发展起到严重制约。 2011年，该县防涝工程设计方案获得审批，在该地修建溢洪道以及土坝。该地溢洪道的初始设计方案是对溢洪箱涵进行深挖填埋，由于边坡具体稳定要求以及两侧已经建立了民房这两方面的矛盾，使得施工具有很大难度。经过多方面的协商，对原有的溢洪道的施工方案进行了调整，并且与工程布置、地质以及地形条件进行结合，给出两种变更方案，即顶管法对溢洪道进行施工；运用管棚法对溢洪隧道进行暗挖。

2.2顶管法技术应用

①顶管法溢洪涵施工设计

顶管法属于非开挖方法，在工作坑当中依靠设备产生的顶力来克服土壤和管道之间存在的摩擦力，将管道设计当中的坡度顺利顶入土当中，并将取出的土运走。管子顶入土层当中，依靠主顶油缸和管道间等的推力，将挖掘机和工具管推到接收坑内吊起，然后再将管道埋设在这两者之间。

顶管技术可以解决管道埋设给道路产生的堵塞和城市产生的破坏等问题，因此在环境保护等方面显现出了自身的优势。对于城市施工而言，顶管技术的使用十分必要，可以带给城市一个更加美好的环境。

最近几年，人们都非常重视非开挖这项技术，其主要是经过少开挖或者不开挖的形式开展水利施工。而非开挖这项技术主要借助地下铺设管线这种方式完成工程施工。DN800至4500是一般顶管的直径，借助工作井把管子顶到土层之中，能够成功绕过地下管线以及障碍物。

借助顶管技术，可以及时对地下管道进行延伸期间出现的一些偏差现象进行纠正，特别是大型管径和中型管径，通过这一技术不仅能够对当地环境加以保护，同时还能增长经济效益。所以，顶管技术可以减少对建筑物整体破坏性，减少环境污染，同时具有安全、省时以及造价低等优点。根据顶管技术具有的以上特点，其通常能够用在地下设置的排水管道以及石油、天燃气的管道的施工之中。利用顶管技术，能够对施工费用进行降低，并且降低对交通与环境的影响。

②管棚法+导管注浆加固暗挖形式施工溢隧洞

利用管棚法进行施工，能够避免因为隧道开挖而造成的地表下沉和周围岩石松动等问题。所以，开挖之前，必须在断面的上半部分四周打入后壁钢管。如此能够在底层中对承载棚加以设置，进而对底层的承载力进行提供，对挖掘安全加以保证。管棚法普遍运用在软弱土层以及特殊困难之处，例如塌方体。

管棚有钢拱架与钢管组成。在管棚当中，钢管需要按照设计中具体规定进行加工以及开孔，同时在管内装一些水泥以及砂浆，进而对钢管刚度以及强度进行提升。管棚法被用于城市地下铁道的暗挖施工，在建筑物密集、交通繁忙的城市中心地区．采用明挖法施工地下工程必须拆迁大量的地层管网和地面建筑物，由于人们的环保意识得到了提升，同时国家对环保的重视程度很高，因此施工时需要采取具有环保效果的暗挖施工方案。

3.顶管技术施工的技术环节控制

3.1测量控制

施工单位在施工过程中为了保证测量工作的准确性，重点做好了工程测量工作，顶进前的设备安装顶进中工具管的方向、高程控制顶进后复测都需要测量工作的支持。根据该工程的特征，在测量工作当中主要作了两个方面的工作：第一，根据工程设计图确定的坐标建筑物总平面图，要求布置测量控制网、控制点，所确定的控制点应该保证不易扰动、视线清楚、方便校核、安全性好，方便顶管顶进严格按照规划设计方案进行。第二，要建立测量复核制度，对工程建设中的每一个需要测量的地方，如定位轴线、高程水准几点等测量环节进行详细的复核，重点测量轴线、标高、垂直高度，保证测量数据的准确性，利用这些数据控制管道顶进的位置，避免出现偏移、错口、倒落水等事故出现。

3.2施工安全控制

顶管技术应用过程中，由于都是在地下施工，施工安全控制的要求比较高，在顶管技术施工过程中，影响施工安全的因素有很多，但主要集中在设备使用操作、工作井的施工基坑和电气设备上。在施工过程中，地下情况比较复杂，施工空间比较狭小，空气中的氧气含量比较低，长期存在因为管道泄露等因素的影响，地下可能存在有害有毒气体，在施工过程中必须做好管道通风，保证管道内有足够的空气。另一方面为了防止管道内存在沼气等易燃气体，在施工过程中必须使用防爆型电气设备，作业之前必须先进行接通电源测试；还要保证施工过程的连续性，减少设备停工的次数，以保证施工安全。

结语：

随着顶管技术在城市水利的广泛应用，在实践当中取得了良好的经济和社会效益。但是在使用顶管技术设计之前，需要做好相应的地质勘查工作，同时注意设计方案之间的比较，做好施工安全管理及相应的控制工作，在最大程度上确保顶管技术在城市水利的顺利开展。

参考文献：

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[3]唐爱学.顶管技术在水利工程建设中的应用[J].企业技术开发，2015(18).

[4]钱治国.浅议顶管施工技术在水利建设工程中的应用[J].工程技术，2015(24).