摘要：在水利工程中，顶管技术是经常应用到的一类技术，能够在地下开展作业的同时避免影响到地面，非常适合应用在复杂施工条件当中。在本文中，将就顶管技术在水利工程中的应用及施工要点进行一定的研究。
关键词：顶管技术；水利工程；应用及；施工要点
1 引言
在地下空间不断利用开发的情况下，地下工程在此过程当中得到了较多的建设。在穿越沼泽、铁路以及水域等情况下，通常都会选择顶管技术进行施工。为了保障该技术的应用效果，需要在实际工程建设当中做好技术要点的把握。
2 顶管技术原理
对于顶管技术来说，在其实际处理当中即在地面上对两个基坑井进行挖掘，之后从一个基坑经开始对管节进行安放，通过千斤顶等设备的应用实现机械的推动。动管节从第一个基坑井穿出，穿过土层到达第二个基坑井的预留处，之后对管道当中存在的泥土进行挖除处理，即形成了管道。在该过程当中，因挖掘当中迎面土阻力以及管壁四周土体摩擦力的存在，顶推机械顶力则存在不够情况，此时，则需要对管道进行分段处理，在不同分段间对中继油缸进行设置，以此形成移动式顶推站。此外，还可在管壁的四周位置对润滑剂进行应用，以此对长距离顶推起到促进作用。
3 水利工程中顶管技术应用
我国南部某生态湿地工程，在工程中，具有3座顶管工作井、3座接收井以及3段顶管，设计使用C30混凝土施工。沉井制作方面，使用两次下沉、三次制作方式处理。
3.1 顶管机选型
根据工程地质勘查报告，发现污水管穿越区域涂层为淤泥质粉质粘土层以及砂质粉土层。因该工程顶管为小口径，具有较小的出泥量，施工人员在管道施工当中则存在着一定的不方便特征。在同该区域土质情况以及施工条件相结合的基础上，确定对MEP泥谁平衡顶管掘进机进行应用，该设备具有双重平衡功能，全断面大刀盘的存在，能够对正面土体压力形成自动平衡顶进处理，通过对泥水室的加压处理，即能够实现水压力的平衡处理。对于该掘进机来说，其在实际施工当中即具有着较为平衡以及安全的特征，且在地表隆沉控制方面具有较高的精度，通常其沉值在1cm以内。可以说，该类设备非常适合应用在该工程条件下的管道顶进施工当中。
3.2 工程地面准备
在管道顶推处理前，需要根据要求做好排水、用电、通道以及照明等设备的安装。在管道顶进施工中，需要充分联系现场的交通情况做好布置处理，对道路占用面积进行尽可能的减少。在该工程中，在沉井四周位置具有施工道路的设置，其宽度为6m，为了对文明施工以及施工设备的施工要求进行满足，在沉井位置其便道结构形式为厚度为15cm的道渣，并在上方具有15cm混凝土的铺设，沿着沉井的边侧对模板拼装场地、堆场以及钢筋场地进行搭设。同时，在现场做好施工设备、机械设备以及材料的设置，为后续工程施工打下基础。对于管节等材料，要做好足够余量的准备，并在井下、井上做好高精准度测量控制网的建立。
3.3 工程地下准备
地下方面，联系工程地质情况以及沉井的平面尺寸对基坑的开挖深度、边坡大小以及底面尺寸进行确定，在此基础上对基坑平面的开挖边线进行确定。在沉井底面位置，对0.3×0.3m的碎石盲沟进行设置，对4个集水井进行设置，在做好地面浮泥彻底清除的基础上使其保持疏干以及平整状态。而在基坑开挖当中，也需要通过集水坑以及排水沟的应用做好排水处理，以此对基坑后续施工需求进行满足。对于施工中挖出的土方，需要及时运输处理，避免出现在坑边堆置的情况。
3.4 主顶进系统
主顶进系统方面，为2只200T等推力油缸，总推力为400T，行程为3500mm，在油缸架内对2只主顶油缸进行组装处理，保证在完成暗转过之后，油缸中心位置能够满足设计图要求，以此保证在顶进过程当中其后座受力以及受力点都能够处在一个较好的状态当中，保证安装完成之后，油缸中心误差在5mm以内。主顶液压动力机组方面，设置两台大流量斜轴式柱塞供油，并通过大通径系统管路以及电磁阀的应用实现系统阻力的降低。主顶系统使用PLC计算机进行全程控制，且可通过变频调速器的应用对流量的无级调速进行实现，在地面控制室中对主顶系统操作台进行设置。
3.5 顶进施工
在正式顶进管道前，需要进行设备的全面检查以及试运转。在护壁上，在凿好管孔之后将工具管顶入到土层当中。保证在每顶进30cm时，最少进行一次测量。而当管道进入到土层、进入到正常顶进状态时，则需要每100cm进行一次测量。在开始顶进的5-10cm范围当中，其高程方面的允许偏差为3mm，轴线为3mm，如超出该标准，则需要立即采取相关措施做好纠偏处理。在实际顶进当中，则需要按照一边压触变泥浆一边顶进的原则开展工作，在不压浆情况下则不顶进。在新开顶时，则需要对整个管路进行补浆处理。在初始推介阶段，方向方面的重点任务为主顶油缸控制，对此，在实际操作当中即需要做好主顶推进速度的的减慢，同时对机头以及油缸进行调整处理。在顶进开始前，需要做好坡度计划的制定，在该计划当中计算好每一节管标高以及位置的计算，保证正确顶进，保证实际施工能够满足质量标准以及坡度要求。
3.6 测量与纠偏
测量频率方面，在对第一节管节进行顶进时，将频率控制为20-50cm/次，在正常顶进时，将频率控制为1m/次，并在顶进当中做好校正处理，在每顶进半节时进行一次测量。中心线测量方面，即在工作井的两方向桩位置做好铅锤的悬挂，直至工作井底部位置。在工作井当中，通过激光水准仪的应用对两铅锤进行照准，读管前端的中心尺刻度，如经过校准发现中心刻度同中心尺相重合，即表明前方存在纠偏节。在纠偏节中，具有纠偏千斤顶的安装，在实际顶进处理当中，当工具头方向偏差在5mm以上时，则需要及时做好千斤顶的纠偏处理，以此控制好其顶进方向。高程测量方面，要在工作井当中做好水准点的引设，在顶进停止时，将激光水准仪在顶铁上放置，对前端管底高程进行测量。
4 结束语
在上文中，我们对顶管技术在水利工程中的应用及施工要点进行了一定的研究，在实际工程建设中，需要能够做好该技术实际应用当中的重点把握，保障工程质量。
参考文献
[1]陈红根.顶管技术在管道穿堤工程施工中的应用[J].湖南水利水电.2017(03)
[2]许博.顶管技术在城市排水管道施工中的应用研究[J].技术与市场.2017(07)
[3]韩君.顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J].中国建筑金属结构.2013(12)
论文作者:冯志华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/21
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