中国科技人才2023年5期

水利工程建设中顶管施工技术的应用探讨

王汉舟

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 摘 要：由于水利工程建设涉及到了大量复杂的地形环境，而传统地面开挖施工技术早已无法满足新时期水利工程建设 提出的新要求，但项管施工技术具有开挖量小、安全性高、对交通运输及周边环境造成的影响小等优点，因此在水利工程工建设中必须大力推广顶管施工技术。基于此，简要分析顶管施工技术的特点及其在水利工程建设中的应用原则，结合 水利工程建设中顶管施工的前期准备工作，研究水利工程建设中顶管施工技术的具体应用，围绕着测量工作、顶管安装、 洞口止水、注浆控制、施工纠偏等多个角度探讨了顶管施工技术的应用要点。

关键词：水利工程建设；顶管施工技术；应用

顶管施工也称为管道非开挖铺设技术，其最大的特点是 与在建或已建的河道、道路、房屋、各类管道等设施交叉时， 采用立体交叉替代平面交叉，尽可能地减少对居民生活、交 通、生产的干扰和影响，同时管道铺设施工受外界的干扰和 影响也会有所减少，更好地满足环保施工政策要求［１］。 近年来，随着各类管道、公路、市政、房屋建筑等工程领 域的快速发展顶管施工技术应运而生，现已广泛应用于发达 地区的水利、道路和市政等建设领域。目前，顶管施工 的技术条件不断成熟，这主要表现为：（１）城市给排水管网建 设要穿越各类错综复杂的结构设施，施工项目多位于人口密 集区，采用顶管技术可以保证施工的顺利完成；（２ ）依据农村 新集镇现代化建设要求，应覆盖各类河道、水利、电力、通讯 管道以及四通八达的多级公路网建设，顶管这项新工艺、新 技术的推进应用不断加快；（３ ）虽然顶管施工具有很强的专 业性，但工艺技术已比较成熟，现有技术条件下各地区基本 能够引入实施。

1、顶管技术在水利工程施工中的主要作用 

1.1 顶管技术能够有效降低水利工程施工成本

近年来社会的不断发展，水利工程的建设对于 我国的现代化建设来说极为重要，而想要使水利工 程的建设效益得到提升，就需要尽量节约水利工程 建设过程中所需要的建设成本，这也是十分必要的 一项措施，有助于提高工程的施工效益。在进行水 利工程的建设时，相关工作人员将顶管技术应用于 其中，能够起到良好的节约成本的效果，通过顶管技 术的合理应用，能够有效避免管道的开挖，大大降低 了施工过程中人力以及物力的支出，同时顶管技术 的有效应用，还能够避免在建设过程中，对周围环境 产生损伤后的维修费用，减少了施工总量。虽然从 表面上来看，顶管技术的应用，相较于地面的明开挖 技术来说，增加了一部分的费用，但从长远以及从所 有费用的相加总额来看顶管技术不会产生传统明开 挖过程中产生的房屋拆迁安置、道路维修以及管线 迁移等相关费用的支出。并且顶管技术的合理应 用，还能够使水利工程的施工可控性得到增加，能够 有效避免在施工期间出现周围设施或设备破坏的情 况，也有助于减少意外费用的产生。

1.2 有助于减少对周围居民的生活影响

在原有的水利工程施工过程中，我国传统的建 筑环境中采用的是地面明开挖施工方式，这一施工 方式必然会对城市以及周围的自然环境和基础设施 产生一定的破坏，同时还会在一定程度上增加施工 总量，并且在实际施工时明开挖技术会对城市交通 环境产生一定的影响。例如在进行水利工程的建设 时需要开挖管道，而有些管道需要经过交通要道，此 时就需要工作人员对道路进行封锁，将地面挖开后， 再将管道铺设进入其中，而这一施工方式会对周围 居民的日常出行产生极为不良的影响。顶管技术属 于一种立体的施工方式，这一施工方式应用于水利 工程的建设中，能够有效避免对地面以及道路环境 产生影响，同时能够避免进行房屋拆迁或道路封锁 等一系列的问题，极大程度地降低了水利工程在建 设时对周围居民生活产生的影响，同时顶管技术也 能够避免对城市中原有的管道和线路产生破坏，使 水利工程建设更加安全有效。

1.3 顶管技术有利于环境保护

传统水利工程在建设施工时依靠的是对地面的 明开挖，而在施工期间需要对部分房屋进行拆迁，或者直接将交通道路阻断，在完成管道施工后，则需要 进行道路的重新调整与修建，而这些都是水利工程 在施工后所附加的内容。虽然进行房屋拆迁或道路 整修能够使水利工程的实施更加顺利，但这一施工 方式简单粗暴，必然对周围的环境产生一定的影响， 甚至还会出现环境污染或生态破坏的情况。例如在 郊外进行水利工程的建设是直接将地面挖开，则必 然会损伤地面的植被，同时如果施工范围较大，甚至 需要将周围生长年限较长的树木砍掉，十分不利于 生态的修复，而在城市环境中进行水利工程的建设 时，通过明开挖方式会产生大量的建筑垃圾，而在垃 圾清理以及水利工程的施工时，必然会产生大量的 粉尘对空气产生污染，同时施工期间还会产生较长 时间的开挖路面的噪声污染。而顶管技术的合理应 用，无需进行房屋拆迁，同时顶管技术在施工时不会 对交通的正常运行产生影响，这也能够随之降低施 工对环境造成的污染和破坏。

2、水利工程建设中顶管施工

 在水利工程建设中应用顶管施工技术时必须做 好前期准备工作，围绕着顶进设备、工作井位置、 管道高程及走向等多个要素设计施工内容。首先， 全面勘测地形地物情况。在顶管施工中必须保证工 作井位置以及管道轴向布置的合理性，充分了解现 场施工环境的地形地物状况，在全面掌握管道走向、 交通情况、地下基础、建筑物结构等基本信息后科 学制定施工方案。在顶进施工正式开展前还需要提 前对地面建筑物做好加固保护工作，从根本上预防 实际施工中可能发生的安全隐患，确保工作井位置 避开公共交通场所的同时，还需要避免其对周边环 境造成的不利影响，最大限度地保证现场施工的通 畅性。对顶管施工中的工作坑进行选择时，应从多 个角度着手考虑各种影响因素，如土质较软、地下 水丰富的施工区域可以将沉井施工作为工作坑，而 沙性土区域则可以选择钢板桩坑。若施工区域的土 质条件较为优质，则可以选择钢板桩工作坑。若施 工区域与建筑物之问的距离相对较短，则需要选择 特殊的施工工作坑，有效避免其对地下管线造成破 坏，甚至出现水土流失的情况而延误施工周期。但 在有限的施工区域内，应尽可能减少工作坑的使用 数量。其次，全方位检查地下管线的高程和走向， 积极与管线所属单位现场确认管线布置图纸，以免 管道高程、轴线设计与公用管线相矛盾，在降低施 工难度的同时提前采取科学可行的防护措施，以此 保证煤气、排水、供水、电力、通讯等管线建设运 营的安全性。再次，积极开展水文地质勘察工作， 充分了解工程沿线水文条件与土质变化后，才能制 定下一步的工程设计方案。对于流砂、淤泥、沼气 工段中涉及到的勘测点还需要做好加密处理，通过 这种方式保证应对方案设计的可行性。其中回填土 地段还需要提前采取加固处理，从而有效预防地面 下沉的情况发生。最后，严格按照施工流程办理行 政审批手续。在顶管施工中应积极协调管线、道 路、建筑等设施之间的关系，提前办好行政审批所 需的手续，以此为水利工程建设中顶管施工的顺利 进行奠定良好基础。此外，相关技术人员还需要对 管道周边与地基内部岩土进行全面考察，尽可能在 管道周边选择一定数量的考察区域，从而在此基础 上深入挖掘有利于工程施工的重要资源。

结语 ：顶管施工技术凭借其显著的经济、环保、社会效益和成 熟的施工技术，在水利工程建设中拥有广泛的应用前景和较 高的推广价值，这也是水利工程发展的必然趋势。本文全面 探讨了顶管施工技术特点，结合设计原则提出要做好相应的 准备工作，并进一步探讨了测量工作、洞口止水处理、注浆控 制、施工纠偏与安全控制等技术要点，可为顶管施工技术的 推广应用提供一定支持。 

参考文献：[1]王都臣.市政给排水工程中的长距离顶管施工技术研究[J]. 中国设备工程，2022，（08）:175-176.

[2]谭福平.市政给排水施工中顶管技术的应用[J].居舍，2022，（12）:51-53.

[3]王佳.谈矩形顶管施工技术在城市管廊中的应用[J].大众标 准化，2022，（08）:163-165.