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【摘要】水利建设不仅是一项与人民命脉息息相关的工程，提高水利建设工程的施工技术水平对于促进城市现代化建设的快速发展具有重要意义，而且顶管施工在水利工程中也发挥了重要的技术应用。在本文中，笔者结合自身的工作实际和梅州市平远县2012年度农田水利工程，分析了顶管技术在本项目中的技术应用，最后将结合顶管法与开挖重建做了比较。
【关键词】给排水;顶管施工;材料;测量;注浆
梅州市平远县2012年度农田水利工程为平远县的2012年的水利重点项目，项目位于富石水库灌区内现有的127.701公里引（排）水渠道进行整治、疏通、加建及衬砌处理。因富石水库属韩江水系，位于梅江支流石正河上游，系平远县重要的水库之一。本次施工的水利项目桩号K0+560～K0+673段要经过一条村道，埋深5米，但村道宽仅4米，两面均为坡度较大的山体，因村道是唯一一条通往镇区的道路，为了保证村民正常出入，经过同设计院，业主方等反复研究后决定，在经过的本段村道处采用DN800钢管顶管技术来衔接两头的水渠水渠深5米。
通常所说的顶管法施工，就是在坝体两边侧部位，构建支承顶墩和顶管坑，然后经过仪器测量之后对顶管方位与高程实施校正，最后使用千斤顶把混凝土预制管、铸铁管、钢管等按照设计的相关要求顶进水利工程土坝中，最终使预制管成为输水涵管的一种施工方法。顶管施工采用机械化施工模式，技术简便，操作便捷，施工时能够在很深的地下铺设管道，不用进行破坝施工，可以很好地保证原坝体的整体性能，施工速度较快，预期达到的效果好。此外，顶管法施工技术对地面交通的影响较小，施工时不会发生交通阻断的现象，施工噪音和振动也较小，能很好地保证周围的生态环境。
（一）施工前期准备
1、开挖工作井
首先我们根据按照设计要求开挖工作井，工作井为圆形结构，直径5米;总高度以实际计，壁厚30cm.并在底部浇筑一定厚度的混凝土底座，底座要求与后座连接在一起以增加摩擦力，可以减小后座尺寸。为了保证涵管顺直顶进，按设计比降和高程在底座处预埋两根工字钢作导轨。在工作井内靠近坝体一侧再挖一个工作槽，以方便两管底部焊接，同时作为集水坑。
2、后座施工
后座是顶管施工时用来支撑千斤顶的，所以必须有足够的刚度，承受压力后不产生较大的变形，保证后座墙面与涵管中心线垂直，使涵管顺直顶进。
3、安装测量架
顶管时要求经常校测涵管顶进的高程和方向，所以，工作坑内要架设安放测量仪器的测量架，深埋于地基中。
4、施工机具的准备
施工中用到的主要施工机具有：挖掘机、油压千斤顶、测量仪器（水准仪、全站仪和水平尺）、钢板、方形小钢板（用以填塞空隙）等，另外还需解决照明、通风和排水等问题。
5、施工前材料控制
顶管施工中要用到大量的水泥，因此从原料进场开始保证水泥的质量就十分重要了，通常依据相关要求和甲供材料情况，注浆采用 42.5 袋装水泥。注浆用水应符合混凝土拌和用水的要求。经监理人批准，可在水泥浆液中掺入质量符合注浆要求的砂、粘性土、粉煤灰等掺合料，其掺入量通过试验确定。外加剂需经监理人批准，可在水泥浆液中掺入质量符合注浆要求的速凝剂、减水剂、稳定剂等外加剂，其掺入量通过试验确定。
（二）施工工艺
1、涵管就位
制作好的涵管管经检测合格后，运至工作井附近，将管段推至工作坑导轨上就位，顶进一节后，再吊装另一节，循环作业。
管段就位后，在后座前安放一块钢板作为支承板，然后顺次安放千斤顶、顶梁和横梁，开始将管段逐渐顶进。
涵管顶进2～3 m后，撤除横梁和一节顶梁，人工进管挖出弃土，运至管外。
4、测量
人工挖土至管端后，应测量管端中心线位置和管底高程。在测量架上安置全站仪，测量钢管顶进偏斜的误差，然后测量管端底部高程与设计高程差，当偏斜误差大于15 mm时，应进行纠正。
消除误差后继续向前顶进，直至钢管外端处于工作槽中间部位，然后撤掉横梁和顶梁，安装另一节管段，对齐位置后继续顶进，直至全部管段顶完。
（三）注意事项
1、后座和导轨施工中，应特别注意后座的千斤顶支承墙面与涵管中心线要严格垂直，才能保证涵管的顺直推进。
2、顶管施工时，由于千斤顶加力不均匀、力点偏移，使顶进的涵管中心线与设计涵管中心线不可能完全一致，因此，及时消除偏斜误差是顶管施工技术的一项重要工序。
3、涵管顶进过程中，应随时观察后座有无变形、位移、裂缝等，发现不妥要及时处理，确保安全。
4、顶进、安放管段和其他施工机具时，要避免碰撞測量座架，以免测量不准。
5、为使涵管外壁与大坝土体之间结合密实，防止出现沿涵管外壁纵向集中渗流，在施工完毕后，通过预留灌浆孔充填灌浆。
（四）顶管施工中的几个环节控制
1、测量工作
测量工作是保证顶管施工顺利进行和工程质量的重要环节。顶进前的设备安装，顶进中工具管的方向、高程控制、顶进后复测均离不开测量，测量工作重点要做好以下两点： （1）根据给定的坐标，按照建筑总平面图要求布设测量控制网，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处，以利顶管顶进按设计的轴线进行。
（2）要认真贯彻测量复核制度，测量复核工作要贯穿于工程全过程。工程开工前要对定位轴线、高程水准基点等检查复核，在施工过程中要对工程的轴线、标高、垂直度进行检查复核，要做到顶进时管道不偏移、管节不错口、管节坡度不得有倒落水。
2、洞口止水的处理
顶管工程中，为了使管子能顺利进、出工作井及接收井洞口，井的预留洞口要比管节外径略大些，顶进时此间隙要采取有效措施进行止水封闭。
3、注浆控制
（1）管道的顶进要最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的办法是进行注浆，往浆使管道外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时的摩阻力。工具管的外径比管子外径的尺寸稍大一点，一般在2～5cm，以降低管外壁摩阻力。
（2）触变泥浆的配制，触变泥浆首先要抓好配合比，触变泥浆是由膨润土、水和掺和剂按一定比例配制，其中膨润土是主要成分，水占大部分，而掺和剂对触变泥浆性能的影响极大，其含量虽小却不容忽视。
三、顶管法与直接开挖比较
开挖重建施工方法，根据现状的钻探资料发现，5米深的涵管，地质为粘土。
采用直接存在的问题：（1）对道路的地基的扰动较大。道路地基土体基本处于固结稳定状态;（2）开挖断面大，土方工作量大。根据设计要求，涵管放坡为1：0.67，也就是整个开挖面需要底部宽1.8米，上部分需要8.5米的操作面。开挖回填的土方量也越大，增加了工程造价;（3）施工季节性强。施工过程中若遇雨天则不能施工，影响施工进度。（4）现场条件不允许。现场可以使用的工作面仅为道路的4米宽，与开挖的8.5米相差甚远。
顶管法采用机械化施工，不需破坝，工艺简单，施工方便，基本不受雨季的制约，施工速度快，效果好，对原地基基本不产生整体扰动，对周围建筑物不产生破坏。
结语
综上，作为一种具有较多应用优势的管道施工技术，顶管施工技术在未来的水利建设工程中必然还会有更加广阔的应用空间。而在实际的工程实践中，我们还必须要结合实际情况，综合考虑，优化設计，做好施工前的准备工作，采取成熟的工艺，在保证基本的生活和生产正常的情况下，兼顾其社会、环保和经济效益，确保我国的水利工程建设可以长足稳定的发展和施工。
参考文献
[1]卢集富，黎杰成.顶管法施工技术在西坑水库输水涵管工程施工中的应用[J]. 科技资讯. 2010（13）
[2]魏腾辉. 顶管法在输水涵施工中的应用[J]. 大众科技. 2010（04）
[3]魏纲，徐日庆，郭志威. 顶管法与开槽埋管法经济性比较分析[J]. 供水技术. 2008（06）
[4]张殿林. 浅谈水利工程的施工质量控制[J]. 农村实用科技信息. 2010（05）
【关键词】给排水;顶管施工;材料;测量;注浆
- 工程概况
梅州市平远县2012年度农田水利工程为平远县的2012年的水利重点项目，项目位于富石水库灌区内现有的127.701公里引（排）水渠道进行整治、疏通、加建及衬砌处理。因富石水库属韩江水系，位于梅江支流石正河上游，系平远县重要的水库之一。本次施工的水利项目桩号K0+560～K0+673段要经过一条村道，埋深5米，但村道宽仅4米，两面均为坡度较大的山体，因村道是唯一一条通往镇区的道路，为了保证村民正常出入，经过同设计院，业主方等反复研究后决定，在经过的本段村道处采用DN800钢管顶管技术来衔接两头的水渠水渠深5米。
- 顶管施工技术概述
通常所说的顶管法施工，就是在坝体两边侧部位，构建支承顶墩和顶管坑，然后经过仪器测量之后对顶管方位与高程实施校正，最后使用千斤顶把混凝土预制管、铸铁管、钢管等按照设计的相关要求顶进水利工程土坝中，最终使预制管成为输水涵管的一种施工方法。顶管施工采用机械化施工模式，技术简便，操作便捷，施工时能够在很深的地下铺设管道，不用进行破坝施工，可以很好地保证原坝体的整体性能，施工速度较快，预期达到的效果好。此外，顶管法施工技术对地面交通的影响较小，施工时不会发生交通阻断的现象，施工噪音和振动也较小，能很好地保证周围的生态环境。
- 顶管施工技术应用过程
（一）施工前期准备
1、开挖工作井
首先我们根据按照设计要求开挖工作井，工作井为圆形结构，直径5米;总高度以实际计，壁厚30cm.并在底部浇筑一定厚度的混凝土底座，底座要求与后座连接在一起以增加摩擦力，可以减小后座尺寸。为了保证涵管顺直顶进，按设计比降和高程在底座处预埋两根工字钢作导轨。在工作井内靠近坝体一侧再挖一个工作槽，以方便两管底部焊接，同时作为集水坑。
2、后座施工
后座是顶管施工时用来支撑千斤顶的，所以必须有足够的刚度，承受压力后不产生较大的变形，保证后座墙面与涵管中心线垂直，使涵管顺直顶进。
3、安装测量架
顶管时要求经常校测涵管顶进的高程和方向，所以，工作坑内要架设安放测量仪器的测量架，深埋于地基中。
4、施工机具的准备
施工中用到的主要施工机具有：挖掘机、油压千斤顶、测量仪器（水准仪、全站仪和水平尺）、钢板、方形小钢板（用以填塞空隙）等，另外还需解决照明、通风和排水等问题。
5、施工前材料控制
顶管施工中要用到大量的水泥，因此从原料进场开始保证水泥的质量就十分重要了，通常依据相关要求和甲供材料情况，注浆采用 42.5 袋装水泥。注浆用水应符合混凝土拌和用水的要求。经监理人批准，可在水泥浆液中掺入质量符合注浆要求的砂、粘性土、粉煤灰等掺合料，其掺入量通过试验确定。外加剂需经监理人批准，可在水泥浆液中掺入质量符合注浆要求的速凝剂、减水剂、稳定剂等外加剂，其掺入量通过试验确定。
（二）施工工艺
1、涵管就位
制作好的涵管管经检测合格后，运至工作井附近，将管段推至工作坑导轨上就位，顶进一节后，再吊装另一节，循环作业。
- 顶进
管段就位后，在后座前安放一块钢板作为支承板，然后顺次安放千斤顶、顶梁和横梁，开始将管段逐渐顶进。
- 挖弃土
涵管顶进2～3 m后，撤除横梁和一节顶梁，人工进管挖出弃土，运至管外。
4、测量
人工挖土至管端后，应测量管端中心线位置和管底高程。在测量架上安置全站仪，测量钢管顶进偏斜的误差，然后测量管端底部高程与设计高程差，当偏斜误差大于15 mm时，应进行纠正。
- 再顶进
消除误差后继续向前顶进，直至钢管外端处于工作槽中间部位，然后撤掉横梁和顶梁，安装另一节管段，对齐位置后继续顶进，直至全部管段顶完。
（三）注意事项
1、后座和导轨施工中，应特别注意后座的千斤顶支承墙面与涵管中心线要严格垂直，才能保证涵管的顺直推进。
2、顶管施工时，由于千斤顶加力不均匀、力点偏移，使顶进的涵管中心线与设计涵管中心线不可能完全一致，因此，及时消除偏斜误差是顶管施工技术的一项重要工序。
3、涵管顶进过程中，应随时观察后座有无变形、位移、裂缝等，发现不妥要及时处理，确保安全。
4、顶进、安放管段和其他施工机具时，要避免碰撞測量座架，以免测量不准。
5、为使涵管外壁与大坝土体之间结合密实，防止出现沿涵管外壁纵向集中渗流，在施工完毕后，通过预留灌浆孔充填灌浆。
（四）顶管施工中的几个环节控制
1、测量工作
测量工作是保证顶管施工顺利进行和工程质量的重要环节。顶进前的设备安装，顶进中工具管的方向、高程控制、顶进后复测均离不开测量，测量工作重点要做好以下两点： （1）根据给定的坐标，按照建筑总平面图要求布设测量控制网，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处，以利顶管顶进按设计的轴线进行。
（2）要认真贯彻测量复核制度，测量复核工作要贯穿于工程全过程。工程开工前要对定位轴线、高程水准基点等检查复核，在施工过程中要对工程的轴线、标高、垂直度进行检查复核，要做到顶进时管道不偏移、管节不错口、管节坡度不得有倒落水。
2、洞口止水的处理
顶管工程中，为了使管子能顺利进、出工作井及接收井洞口，井的预留洞口要比管节外径略大些，顶进时此间隙要采取有效措施进行止水封闭。
3、注浆控制
（1）管道的顶进要最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的办法是进行注浆，往浆使管道外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时的摩阻力。工具管的外径比管子外径的尺寸稍大一点，一般在2～5cm，以降低管外壁摩阻力。
（2）触变泥浆的配制，触变泥浆首先要抓好配合比，触变泥浆是由膨润土、水和掺和剂按一定比例配制，其中膨润土是主要成分，水占大部分，而掺和剂对触变泥浆性能的影响极大，其含量虽小却不容忽视。
三、顶管法与直接开挖比较
开挖重建施工方法，根据现状的钻探资料发现，5米深的涵管，地质为粘土。
采用直接存在的问题：（1）对道路的地基的扰动较大。道路地基土体基本处于固结稳定状态;（2）开挖断面大，土方工作量大。根据设计要求，涵管放坡为1：0.67，也就是整个开挖面需要底部宽1.8米，上部分需要8.5米的操作面。开挖回填的土方量也越大，增加了工程造价;（3）施工季节性强。施工过程中若遇雨天则不能施工，影响施工进度。（4）现场条件不允许。现场可以使用的工作面仅为道路的4米宽，与开挖的8.5米相差甚远。
顶管法采用机械化施工，不需破坝，工艺简单，施工方便，基本不受雨季的制约，施工速度快，效果好，对原地基基本不产生整体扰动，对周围建筑物不产生破坏。
结语
综上，作为一种具有较多应用优势的管道施工技术，顶管施工技术在未来的水利建设工程中必然还会有更加广阔的应用空间。而在实际的工程实践中，我们还必须要结合实际情况，综合考虑，优化設计，做好施工前的准备工作，采取成熟的工艺，在保证基本的生活和生产正常的情况下，兼顾其社会、环保和经济效益，确保我国的水利工程建设可以长足稳定的发展和施工。
参考文献
[1]卢集富，黎杰成.顶管法施工技术在西坑水库输水涵管工程施工中的应用[J]. 科技资讯. 2010（13）
[2]魏腾辉. 顶管法在输水涵施工中的应用[J]. 大众科技. 2010（04）
[3]魏纲，徐日庆，郭志威. 顶管法与开槽埋管法经济性比较分析[J]. 供水技术. 2008（06）
[4]张殿林. 浅谈水利工程的施工质量控制[J]. 农村实用科技信息. 2010（05）