城市水務工程中頂管技術的應用研究

【摘要】城市水務工程對整個城市水利系統都有著重要意義，它還關乎到城市居民的正常用水以及用水安全，保障社會的和諧與穩定。水務工程中的頂管技術存在眾多要點，也極其容易出現漏洞。本文簡述了城市水務工程，分析了頂管技術及頂管技術中的應用優勢，并指出頂管技術在水務工程中的施工要點，幫助施工單位進行規范、精準的施工，保障頂管技術應用的充分，發揮頂管技術的優勢，促進城市用水穩定與安全，促進城市水務發展。

【關鍵詞】城市水務工程；頂管技術；應用要點

一、城市水務工程

城市的水務工程是隸屬于水利工程的一級學科，城市水務主要是對城市的水文進行管理以及規律分析，起到防洪、減災、保護城市水資源、對城市水利系統進行規劃與管理等。

分析城市水文規律，是在流域水文學的基礎上，分析城市文化對于區域水循環的影響，利用城市地區的土地、水利工程、水文等方面的資料研究城市氣象、水環境等，提出有關計算方法。

城市的防洪與減災，是分析城市洪澇災害的成因，對城市內澇產生的過程以及可能出現的后果進行模擬分析，研究防洪減災的理論與技術，從而制定防洪減災策略。

城市水資源與供水管理是研究城市水資源開發、利用、保護等理論和技術，提出城市的供水方案和保障城市供水安全。

城市水務規劃是研究城市水力工程的設計、規劃、管理，提出適用于社會發展需求的城市水務工程規劃方案。

對于城市水環境和水生態的管理是研究城市化對水環境及生態的影響，分析污染物的排放、擴散、降解等規律，進行模擬、預測、預報等行為，并提出城市水環境保護的方案。

二、頂管技術介紹及優勢

頂管技術又稱作是頂管施工，可以說就是非開挖施工方法，是不開挖或盡量少的開挖的管道施工技術。在工作坑內借助頂管施工設備的壓力，克服管道與土壤間的摩擦力，將管道依照設計坡度，頂入土層中。在第一節管道頂入土層后，繼續進行第二根管道的頂入。

相比傳統水務施工工藝，頂管施工最顯著的特點在于不開挖或是盡量少的開挖地形，其主要優勢有五方面。

頂管施工管道沿線不需要對地面進行開挖，減少了對城市路面的破壞，不影響交通、出行的正常運行。

頂管施工不需要進行大規模的開挖，周邊建筑物受到的影響不大，減少了傳統施工下路面沉降以及房屋開裂等問題。

頂管施工對于地面的破環較小，另一方面也表示開挖帶來的揚塵等空氣污染較小，有利于文明施工的落實以及大氣環境的改善。

不開挖或是較少的開挖，免去了大規模開挖的開挖設備指出，、保護措施的支出、現場清理支出等，有效降低工程造價。

由于不需要過多的開挖，減少了工程環節，減少了工期。尤其是在夏季多雨的南方，收益顯著。

三、城市水務工程中頂管技術的應用

工作坑施工的技術要點

根據施工需求以及現場施工的狀況，確定工作坑選取的工作范圍，之后在工作坑的四個角落挖掘出四個深井，之后應用潛水泵，使工作坑內的地下水位降低，以確保施工中地下水不會影響施工環境。

頂管設備的安裝要點

準備的設備有：導軌、后背、頂進設備（頂鎬、搖鎬機器以及高壓油泵等）、下管設備、出土設備、工作平臺以及照明設備。

出土設備有人工挖土包括垂直、水平牽引卷揚機、運土車。一般的工作平臺則由方木和工字鋼組裝而成，在平臺中間有下管和出土口，在出土口上設置活動平臺。

四、頂進設備的控制

在頂管技術應用中有三個重要的平和理論即泥水平衡理論、氣壓平衡理論以及土壓平衡理論。要在頂管施工技術的應用上注意頂管的適用性。首先要分析施工地質的具體情況，對其進行檢測，確保可以應用頂管技術的情況。如在施工工程應用頂管技術錢，經過專業的地質專家或工程師進行地質勘查、情況分析，根據具體的情況及施工要求，選用合適的頂管施工技術。這些勘察、分析都是為了選擇合適的頂管技術、合適的頂管機器以及輔助設備。這些條件對于頂管施工技術工作來說是相當重要的。

在頂管施工技術開展頂進步驟前，要對多方面情況進行檢查。用連接桿鏈接7節管，確保管道間連接的穩定，保證其在投入使用后不會發生偏移。在確保牢固的情況下再進行繼續作業與施工。在頂進步驟的進行中，要遵循頂的力度輕、頂入的量少的操作原則。頂管的導軌中心線、高程以及坡度都要符合相關規定，避免地下水流入洞口以及洞口附近的沙土流進進口，進入工作井內，影響正常作業。

頂進技術的技術要點是糾正管道在地下延伸時的偏差。頂管施工中需要對坡度、高度進行精準的控制。在水庫、水壩施工時會因為地址等因素，對施工起到限制，出現管道頂進偏移現象，所以我們可以在施工的過程中進行三維動態測量。在多臺高速相機同步三維測量系統中， 最為關鍵的是相機的同步精度.雙目立體視覺的立體匹配必須針對同一時刻的兩幅圖像進行匹配，因此實驗中兩臺高速攝像機曝光時間和拍攝時刻必須一致。井下測量的后視點與起始點，也要對下面幾個位置進行測量。一般情況下，要對0.5以上的大動作進行限制、糾偏，同時注意觀察非重要低端。在進行點關管施工時，優先使用自動測量系統，一方面節省工期，另一方面提高精準度。其主要組成部分是激光導航儀和工具管前艙指示板。

通過注漿來減少阻力。注漿減阻是頂進步驟中重要的工作，這項工作進行的效果及順利，巨頂著頂進時摩擦力的大小，降低阻礙則會降低能量支出。一般情況下采用百分之七十五的配方水，百分之二十五的膨潤土和百分之三的堿混合用作減阻劑。在施工時注意減阻劑配合施工進程進行及時的開啟及關閉，避免物資的浪費。

總結：

伴隨這城市的發展，城市人口的增加，城市水務工程施工對于群眾出行、生活的影響程度越來越大，施工單位在施工前要先確定施工需求及周邊環境時候適合應用頂管技術，在確定的情況下投入施工。施工前期要確保工程設施安裝的穩固，在保障施工安全的前提下再進行繼續作業，作業中要盡量避免或糾正頂進時出現的偏差，做到各個環節精準無誤，最后通過減阻技術降低頂進時的阻力，降低能源消耗，才能真正實現頂管技術施工從效果，充分發揮頂管技術的優勢，促進水務工程的順利進行。

參考文獻：

[1]鄭婧.頂管技術在市政給水管道施工中的主要技術應用[J].江西建材， 2015 （16） ：63-63

[2]向晨瑤.面向海綿城市實踐創新城市水文理論——中國水利水電科學研究院水資源所城市水文與水務工程研究室[J].科技成果管理與研究， 2017 （3）