平遠縣2012年度農田水利工程頂管施工技術應用

張敏淋

【摘要】水利建設不僅是一項與人民命脈息息相關的工程，提高水利建設工程的施工技術水平對于促進城市現代化建設的快速發展具有重要意義，而且頂管施工在水利工程中也發揮了重要的技術應用。在本文中，筆者結合自身的工作實際和梅州市平遠縣2012年度農田水利工程，分析了頂管技術在本項目中的技術應用，最后將結合頂管法與開挖重建做了比較。

【關鍵詞】給排水;頂管施工;材料;測量;注漿

• 工程概況

梅州市平遠縣2012年度農田水利工程為平遠縣的2012年的水利重點項目，項目位于富石水庫灌區內現有的127.701公里引（排）水渠道進行整治、疏通、加建及襯砌處理。因富石水庫屬韓江水系，位于梅江支流石正河上游，系平遠縣重要的水庫之一。本次施工的水利項目樁號K0+560～K0+673段要經過一條村道，埋深5米，但村道寬僅4米，兩面均為坡度較大的山體，因村道是唯一一條通往鎮區的道路，為了保證村民正常出入，經過同設計院，業主方等反復研究后決定，在經過的本段村道處采用DN800鋼管頂管技術來銜接兩頭的水渠水渠深5米。

• 頂管施工技術概述

通常所說的頂管法施工，就是在壩體兩邊側部位，構建支承頂墩和頂管坑，然后經過儀器測量之后對頂管方位與高程實施校正，最后使用千斤頂把混凝土預制管、鑄鐵管、鋼管等按照設計的相關要求頂進水利工程土壩中，最終使預制管成為輸水涵管的一種施工方法。頂管施工采用機械化施工模式，技術簡便，操作便捷，施工時能夠在很深的地下鋪設管道，不用進行破壩施工，可以很好地保證原壩體的整體性能，施工速度較快，預期達到的效果好。此外，頂管法施工技術對地面交通的影響較小，施工時不會發生交通阻斷的現象，施工噪音和振動也較小，能很好地保證周圍的生態環境。

• 頂管施工技術應用過程

（一）施工前期準備

1、開挖工作井

首先我們根據按照設計要求開挖工作井，工作井為圓形結構，直徑5米;總高度以實際計，壁厚30cm.并在底部澆筑一定厚度的混凝土底座，底座要求與后座連接在一起以增加摩擦力，可以減小后座尺寸。為了保證涵管順直頂進，按設計比降和高程在底座處預埋兩根工字鋼作導軌。在工作井內靠近壩體一側再挖一個工作槽，以方便兩管底部焊接，同時作為集水坑。

2、后座施工

后座是頂管施工時用來支撐千斤頂的，所以必須有足夠的剛度，承受壓力后不產生較大的變形，保證后座墻面與涵管中心線垂直，使涵管順直頂進。

3、安裝測量架

頂管時要求經常校測涵管頂進的高程和方向，所以，工作坑內要架設安放測量儀器的測量架，深埋于地基中。

4、施工機具的準備

施工中用到的主要施工機具有：挖掘機、油壓千斤頂、測量儀器（水準儀、全站儀和水平尺）、鋼板、方形小鋼板（用以填塞空隙）等，另外還需解決照明、通風和排水等問題。

5、施工前材料控制

頂管施工中要用到大量的水泥，因此從原料進場開始保證水泥的質量就十分重要了，通常依據相關要求和甲供材料情況，注漿采用?42.5?袋裝水泥。注漿用水應符合混凝土拌和用水的要求。經監理人批準，可在水泥漿液中摻入質量符合注漿要求的砂、粘性土、粉煤灰等摻合料，其摻入量通過試驗確定。外加劑需經監理人批準，可在水泥漿液中摻入質量符合注漿要求的速凝劑、減水劑、穩定劑等外加劑，其摻入量通過試驗確定。

（二）施工工藝

1、涵管就位

制作好的涵管管經檢測合格后，運至工作井附近，將管段推至工作坑導軌上就位，頂進一節后，再吊裝另一節，循環作業。

1. 頂進

管段就位后，在后座前安放一塊鋼板作為支承板，然后順次安放千斤頂、頂梁和橫梁，開始將管段逐漸頂進。

1. 挖棄土

涵管頂進2～3?m后，撤除橫梁和一節頂梁，人工進管挖出棄土，運至管外。

4、測量

人工挖土至管端后，應測量管端中心線位置和管底高程。在測量架上安置全站儀，測量鋼管頂進偏斜的誤差，然后測量管端底部高程與設計高程差，當偏斜誤差大于15?mm時，應進行糾正。

1. 再頂進

消除誤差后繼續向前頂進，直至鋼管外端處于工作槽中間部位，然后撤掉橫梁和頂梁，安裝另一節管段，對齊位置后繼續頂進，直至全部管段頂完。

（三）注意事項

1、后座和導軌施工中，應特別注意后座的千斤頂支承墻面與涵管中心線要嚴格垂直，才能保證涵管的順直推進。

2、頂管施工時，由于千斤頂加力不均勻、力點偏移，使頂進的涵管中心線與設計涵管中心線不可能完全一致，因此，及時消除偏斜誤差是頂管施工技術的一項重要工序。

3、涵管頂進過程中，應隨時觀察后座有無變形、位移、裂縫等，發現不妥要及時處理，確保安全。

4、頂進、安放管段和其他施工機具時，要避免碰撞測量座架，以免測量不準。

5、為使涵管外壁與大壩土體之間結合密實，防止出現沿涵管外壁縱向集中滲流，在施工完畢后，通過預留灌漿孔充填灌漿。

（四）頂管施工中的幾個環節控制

1、測量工作

測量工作是保證頂管施工順利進行和工程質量的重要環節。頂進前的設備安裝，頂進中工具管的方向、高程控制、頂進后復測均離不開測量，測量工作重點要做好以下兩點：

（1）根據給定的坐標，按照建筑總平面圖要求布設測量控制網，控制點應設在不易擾動、視線清楚、方便校核、易于保護處，以利頂管頂進按設計的軸線進行。

（2）要認真貫徹測量復核制度，測量復核工作要貫穿于工程全過程。工程開工前要對定位軸線、高程水準基點等檢查復核，在施工過程中要對工程的軸線、標高、垂直度進行檢查復核，要做到頂進時管道不偏移、管節不錯口、管節坡度不得有倒落水。

2、洞口止水的處理

頂管工程中，為了使管子能順利進、出工作井及接收井洞口，井的預留洞口要比管節外徑略大些，頂進時此間隙要采取有效措施進行止水封閉。

3、注漿控制

（1）管道的頂進要最大限度地降低頂進阻力，而降低頂進阻力最有效的辦法是進行注漿，往漿使管道外壁形成泥漿潤滑套，從而降低了頂進時的摩阻力。工具管的外徑比管子外徑的尺寸稍大一點，一般在2～5cm，以降低管外壁摩阻力。

（2）觸變泥漿的配制，觸變泥漿首先要抓好配合比，觸變泥漿是由膨潤土、水和摻和劑按一定比例配制，其中膨潤土是主要成分，水占大部分，而摻和劑對觸變泥漿性能的影響極大，其含量雖小卻不容忽視。

三、頂管法與直接開挖比較

開挖重建施工方法，根據現狀的鉆探資料發現，5米深的涵管，地質為粘土。

采用直接存在的問題：（1）對道路的地基的擾動較大。道路地基土體基本處于固結穩定狀態;（2）開挖斷面大，土方工作量大。根據設計要求，涵管放坡為1：0.67，也就是整個開挖面需要底部寬1.8米，上部分需要8.5米的操作面。開挖回填的土方量也越大，增加了工程造價;（3）施工季節性強。施工過程中若遇雨天則不能施工，影響施工進度。（4）現場條件不允許。現場可以使用的工作面僅為道路的4米寬，與開挖的8.5米相差甚遠。

頂管法采用機械化施工，不需破壩，工藝簡單，施工方便，基本不受雨季的制約，施工速度快，效果好，對原地基基本不產生整體擾動，對周圍建筑物不產生破壞。

結語

綜上，作為一種具有較多應用優勢的管道施工技術，頂管施工技術在未來的水利建設工程中必然還會有更加廣闊的應用空間。而在實際的工程實踐中，我們還必須要結合實際情況，綜合考慮，優化設計，做好施工前的準備工作，采取成熟的工藝，在保證基本的生活和生產正常的情況下，兼顧其社會、環保和經濟效益，確保我國的水利工程建設可以長足穩定的發展和施工。

參考文獻

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