哈尔滨市政建设有限公司
摘要：随着人口的不断增多，给自来水供水工程也带来了一定的压力，顶管技术的出现给大口径自来水管道施工带来很大的便利，无论是在施工的工艺上还是施工的效率上都有很大的提升。笔者通过对顶管施工技术的应用方法进行分析，提出大口径自来水管道的施工工艺，仅供参考。
关键词：大口径；自来水管道施工；顶管技术
科学技术发展使得顶管技术的发展也逐渐成熟，一些新型的顶管技术类型也在不断出现，给管道施工带来极大的便利，对于市政建设的自来水工程施工来说，顶管技术的出现有着重要的意义，但是在具体施工的过程中怎样选择大口径的施工工艺，是目前管道施工中面临的主要问题。
1顶管施工技术的应用
在大口径自来水管道施工的过程中，顶管施工技术都是在施工方案的基础上进行的，所以必须要明确施工的重点和难点内容，然后再布置施工的平面以及工程预算等，具体的顶管施工技术可以分为以下几种。
1.1 施工的平面布置
在布置施工平面的过程中，要坚持节约用地和控制污染的原则，把整个场地分为平面布置和井内布置两部分。
（1）平面布置。施工现场的一些吊装和拼接的起重工作都是由吊车来完成的，而且还要在吊车的周围开辟出一条临时的管道存放点，在工作井的左侧位置，要布置好搅拌的设备和运输的设备等，这样在顶管施工的过程中可以更加方便的处理弃土，然后在地面分别放置一台送泥泵和排泥泵，还要有一些运送废弃泥浆的车辆。
（2）井内布置。机具的布置主要有千斤顶、泵站、顶铁、排泥泵、密封环等；管线布置主要有排泥管、空气管、自控电缆、泥水管等；井内以40°钢梯作为上下的通道，其中钢梯利用膨胀螺丝固定在井壁上，并设置1.1m的钢护栏；在井内操作平台设置配电箱，提供24V的照明电压，以及设置60W功率的照明灯和适量的应急照明系统。
1.2 计算顶管技术
（1）DN1600钢管顶力。首先是根据公式HF=3.14/4DO2？酌HO，其中计算参数取值情况为：DO（顶管外直径）1.632m、？酌（土湿润度）18KN/m3、HO（掘进厚度）12m，经计算，得出顶管机的迎阻压力NF为463Kn；其次是根据公式F总=DOLfk+NF+F侧，其中计算参数DO（顶管外直径）1.632m、L（顶管设计顶进长度）245m、fK（单位面积的顶管外壁与土的平均阻力）3.0KN/m2、NF（顶管机迎阻压力）463Kn、F侧曲线顶管侧向力0，计算出顶管总顶力F总423.1T。
（2）DN1000钢管顶力。计算方法与DN1600钢管的顶力计算一致，按照计算参数DO1.028m、？酌18KN/m3、HO12m、L245m、fK3.0KN/m2，分别计算出顶管机的迎阻压力NF和顶管总顶力F总为179KN、251.1T。
2、大口径自来水管道施工顶管的施工工艺流程
自大口径自来水管道施工顶管施工开始起，相关工作人员首先应当对施工区域的环境地质特征加以勘察，并在测量放样以及放样复核的作用之下开始针对工作井以及接收井的构筑施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地面设备安装环节以及工作坑设备安装环节在正常情况下应当同步进行，设备经由调试正常后进入穿墙顶进环节并下放焊管及管节元件。
（1）出洞前准备。在出洞之前，需要先选择动力系统、液压系统以及中继间等，为了更好地实现顶管机的功能，对于动力系统而言，在设备运输到指定位置以后，要按照施工的要求来选择基坑导轨的刚度和强度，然后再进行顶钢管以及起重系统和工作平台的安装工作。
（2）进出洞止水装置的布置。在施工时主要是要在接收井的洞口位置对工作井和接收井进行预埋处理，然后再安装橡胶的止水装置，以免在施工的过程中在洞口位置发生水土流失的现象，而且还要做好相应的明水干扰的筹备工作。
（3）正常顶进施工。在进行凿除洞口砼之前要先在洞口的底部、洞口的中心以及洞口的两腰位置，凿出几个大小合适的洞口，然后观察其结构的层次以及洞口的位置，看其是否存在漏水和漏泥的现象，如果存在就需要采取相应的措施来封堵洞口，在封堵洞口之前要先处理好井壁外侧的土体，然后再把洞口的封门凿除。其次要在打开洞口之后，把顶进机的机头顶入洞口，一直到油缸的位置，这样才可以拆除泥水管和电缆，同时还要检查液压、照明、压力表以及电气装置的运行状况是否正常，对这些装置进行测试时，可以通过联动的方法来进行，可以全方位的检查其是否存在故障。再次就是要考虑设计的参数，在顶进施工的过程中要把握好正面图的压力，然后通过联机和顶进的测试方法来把握顶进的方向和时机，以免出现异常的沉降现象，在这一过程中对机头刀盘、排泥泵、进水泵的控制都是顶进施工的关键内容。
（4）在进洞收尾的工作中，一方面要控制好进洞轴线和标高的误差，当顶管机接近接受井时，然后再打开接收井的洞门，另一个方面在进入到接收井之后，再把管道吊出，然后再利用一些柔性的材料来对其进行封堵。
3、对顶进施工过程的监测
在顶进施工之前和施工完毕后，必须要有安全监测部门到施工现场进行监测，这也是为了更好地指导顶管施工的有效进行。在顶进施工开始之前，要先测量好地下管线和地上建筑的情况，特别是地上建筑对管道的施工有着重要的影响，所以要对地上建筑的标高和位置进行准确的测定，这样才能采取相应的保护准备措施，以免在施工的过程中发生安全事故。其次就是在布置测点的位置时，要把沉降控制桩放在轴线的上面，然后对其进行合理的编号，在顶管时还要有专门的技术人员进行测量，在测出推进速度、出土率以及补浆频率的同时，还要得出准确的横断面观测点，保证顶管施工的有效进行。
再次是监测时间的把握，借助水准仪和经纬仪，在顶进前、进洞时、机头通过后、顶进后1-3日、顶进后7-10日，观测路面的位移和沉降情况，并记录好桩顶原始标高、地面隆陷情况、沉降值、沉降速率等。最后是布置沉降观测点，为了提高观测时的安全系数，沉降观测点通常设置在硬路面上，以钻孔的方式和圆钢插入的方式，稳固在原土层50cm以内，再利用细砂填实，而后则以分别以0.5h和6h作为单位时间，在顶管穿越构筑物和顶管结束后，对路面的沉降进行测量。除此之外，工程在以人工记录方式采集数据资料后，还需要借助软件处理数据，以及做好测量仪器检查、模型误差纠正等工作。
4、结束语
伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会现代化建设进程日益完善，社会大众持续增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的自来水管道建设事业提出了更为全面与系统的发展要求。经济社会在建设发展过程当中对于自来水供水需求的持续提升意味着有关自来水管道施工应当引起相关工作人员的广泛关注与重视。本文针对大口径自来水管道施工中顶管技术的选择与应用这一中心问题展开了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与保障。
参考文献：
[1]宋太全.顶管技术在市政给水管道施工中的运用[J].门窗.2014（11）
[2]乐重庆.大口径供水管在佛山市第二水源输水工程中的应用[J].中国给水排水.2010（22）
论文作者:王婧锐
论文发表刊物:《基层建设》2016年6期
论文发表时间:2016/7/4
标签：顶管论文; 洞口论文; 管道论文; 自来水论文; 大口径论文; 工作论文; 位置论文; 《基层建设》2016年6期论文;