摘要：顶管施工技术也可以称为无沟槽埋管施工技术，施工过程中不需要开挖地面，所以顶管技术的施工环境比较好，作业安全，工程进度较快；土质适用范围广；它不会影响地面土层、地表建筑以及管节端，延长管道使用期限；具备的优点是有沟槽埋管施工技术无可比拟。顶管技术在水库堤坝工程的应用中，也有特别的技术要求，施工过程中一定要重视相关注意事项。本文主要分析了水库堤坝工程顶管技术的应用方向，并研究施工过程中的注意事项。
关键词：堤坝工程；顶管技术；应用方向
1工程概况
某水利工程处于该城市的重要街区，该水利工程仅仅只靠一条70年代建设的管径为准300的倒虹吸管，与外河进行相连，该倒虹吸管年久失修，导致大坝涵管供水能力变差、管身结构严重老化，机电设备严重锈蚀，已经不能正常排水排污，内渍和环境污染十分严重，影响当地人们的日常生活。所以，非常有必要建设一条新的直排涵管。但是，城市附近遍布自来水管、电缆，燃气管道等生活管线，新的直排涵管采用明挖施工时会影响生活管线的日常使用，而采用洞挖施工时周围土质又比较差，容易造成塌方，比较危险，同样不被允许，当采用顶管施工时则可克服以上的难题。可见顶管技术施工适用土质范围广，作业环境较安全经济。
2顶管技术的应用
2.1工作流程
主要包括：施工前的准备工作→现场测量→顶管井施工（始发井与接收井）及其洞门加固→破除始发井洞门→安置顶管设备→顶管机进洞与进洞密封器安装→送排泥浆泵开启→机头刀盘运转→顶进出土与泥水分离并将弃土出运→主顶推进到位→回缩主顶→拆除管内管→管节安装→安装管内管线→顶进→顶机出坝堤到达接收井时破除出洞口→顶管机出洞与其洞口密封器安装→顶管机吊出转场→顶管井回填施工。
2.2布置平面
结合水利工程的平面尺寸和顶管工作井的具体位置，如图1所示，进行相应的周转和控制，将需要的顶进控制设备一一安置在工作井上，以便于工作人员施工。同时，施工期间注意桥梁和码头的位置，及时进行调整。为了保证泥浆排放到指定范围，减少环境污染，需要在顶管施工旁边布置泥浆池和拦淤设备。
2.3顶管作业过程的测量和方向校正
测量和纠正是水库堤坝工程顶管技术的应用过程中的关键一环，轴线顺直是保证顶管技术成败的主要因素。如果方向失去控制，进行顶进作业时可能会造成管道弯曲，顶力急增，且穿越过程中会改变周围的土层，发生顶力不均匀的现象，导致管道的联系出现一系列偏差，进而影响工程进度。尤其是水库涵管的进水口高程，主要用于控制水库的死水位和库容，假如这里出现偏差，顶管技术意味着失败，通常需要重新再来，不仅浪费资源，且会耽误工程进度。因此，作业时一定要认真测量，及时校正，控制好顶管作业方向，一般每顶进60～80cm需要测量一下，避免数据偏差超过规定值。所以，进行管道方向控制时，需要多测量，及时纠正偏差，预留20mm左右的厚度，抵消的沉降量。同时保证两个导轨在一个水平面，外壁和管道基础面的空隙一般为3～5cm。
2.4后座顶进
①使用4个400t的千斤顶进行后座顶进，且它们四个的合力的位置在管道中心偏下直径的1/4，在后座钢架安置主推千斤顶；②安装后座，需要预先在后座反力墙上进行安装。允许误差是±5mm，平均分配顶力；③安装后靠背和顶铁，后靠背通常选用50mm的钢板，顶进时避免立面倾斜发生位移；④墙体外侧的土体要求：结合工程的具体情况和设计条件，后座受力需要小于300t。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为作业的深度不大，周围的土质比较松软，所以后座墙体外侧部分很有必要采取处理措施，进行压密注浆。
2.5顶管完成后的后续工作
顶管完成后需要立刻进行涵头建设，该工程的混凝土管一般埋的比较深，通常选用超挖形式顶进，原土体与管道存在很大的空隙，如果接头出现问题或水位上涨，水会顺着管节渗入堤坝内部，会变成通道危害大坝，进而产生安全隐患。顶管接头主要有两种处理方式：①接头外套T形或F形，采用橡皮对钢板与管壁进行止水，效果比较好，但是很难确定钢板是否锈蚀穿孔，且不能进行更换，容易埋下安全隐患；②预留管节插口，这种方式承受的推力比较小，不符合设计需求。所以设计顶管接头采用Ⅱ级混凝土管，接头用沥青麻绳，可以有效避免水渗入堤坝内部，导致外壁上形成通道。同时，采用高标号混凝土填充钢板与管壁，每节管子具有一定的抗水压、可防渗漏，防锈蚀功能，从而使水库堤坝得到了有效的保护。
3注意事项
3.1顶管不良土层的处理
水利工程周围的土质、土层比较差，进行顶管施工时很容易因为承水压再次流沙和渗透，甚至出现大面积塌方，严重威胁工作人员的生命财产安全。因此，为了避免出现上述状况，作业时，可以适当增大气压，使泥浆保持平衡。为了确保轴线顺直，在工作准备期间，技术人员需要做大量的管道测量工作，减少测量误差，并及时纠正偏差。除此之外，如果在布置注浆孔的过程中出现紧急状况，比如，冒浆、串浆、漏浆、涌水等等，灌浆难于结束等情况进行堵漏时可以注入聚氨脂。
3.2顶管施工技术控制措施
顶管施工过程中，为了保证正在蓄水的水库堤坝的安全，我们可以采取一些顶管安全技术控制措施，比如：在顶管顶进的过程中，为减少大坝出现裂缝，防止管内水渗透到大坝，需要加强施工人员的技能培训，施工人员应该重视顶管控制方向，方向偏差不要超过警戒值；为了避免接触端面受力不均匀，管子之间的设置接触一定厚度的压块，压块厚度一般为12mm；做好顶管井的进出洞门加固措施，比较常用的手段是水泥搅拌桩和注浆等等。水泥搅拌桩法适用于淤泥、粉土、砂性土等，它是利用水泥作为固化剂，通过搅拌机械将固化剂和软土拌和起来，使软土硬结增强地基强度。注浆法适用于黏土，它是利用气压、液压原理，通过注浆管将浆液以渗透、填充的方式注入土层中，经过一段时间，浆液和软土逐渐形成防水性能好、稳定性高、强度大的结石体。同时，项目部要成立安全管理机构，制定完善的安全管理制度、编制安全专项方案，做好人员的安全教育安全技术交底，并在施工过程中加强监管，积极排查每一处隐患查，以确保顶管施工顺利进行。
4结语
综上所述，顶管施工技术具有简单、快捷、高效的特点，逐渐成为企业发展的重点，是跟随时代和经济的发展产物，更是现代化企业发展的必然趋势。顶管技术可以减少成本、缩短施工周期、保护地面建筑和公路，减少交通压力，因而被企业广泛应用。当然，顶管技术也是一门较深奥技术，施工过程中无可避免的会遇到各种难题。为加快我国水利建设步伐，保证顶管技术在水利工程中的更好的运用，在顶管施工过程中一定要制定完善的顶管安全技术控制措施，并认真对待每一个施工环节，重视相关注意事项，把握好推力重视测量和纠正工作，充分发挥和运用好顶管技术。相信未来，顶管技术将会为社会的进步与发展做出更大的贡献。
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论文作者:高德明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/15
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