浅谈引水工程管道顶管施工技术

浅谈引水工程管道顶管施工技术

裘伟强

身份证号码： 33071919740215 ****

摘要：调水工程的主要任务是跨区域输送水资源，实现水资源的合理配置，最大限度地提高水资源的利用率。为完善引水工程体系，满足干旱地区供水需求，提高供水服务质量，近年来引水工程数量不断增加，而引水管道的施工技术在应用中不断创新和改进，大大提高了引水管道的施工效率和质量。今后应全面控制顶管施工的技术关键点，规范引水工程管道的施工标准和要求，为顺利完成引水工程管道的施工任务提供技术支持。

关键词：引水工程；管道安装；技术

1设备选型、配置、安装

1.1导轨安装

采用装配式导轨，将其固定在砼基础面上，以便在后续顶进施工中承受荷载作用，确保不会出现较大的变形、位移、沉降等情况。导轨安装时应对管道中心点位进行复核，根据设计管底标高设置导轨面，顶进施工时对导轨进行复测调整，确保顶进轴线精度达标。

1.2设置承压壁

为了避免顶入力造成土层破坏，应保证承压壁刚度、强度达标。承压壁承压面主要材料为钢板、枕木，钢板厚度为15cm左右，枕木规格为20cm×20cm，垂直于顶进轴线。承压壁施工完毕后用铁丝绑扎，确保顶进时可以保持牢固。

1.3其他设备安装

导轨、承压壁施工完毕后安装顶进设备和管节，测量沉井放样中心线，安装好机架、设备、管机，从中心线位置吊装以保持稳定性，放入到安装指定位置后人工辅助拼装，直到管节安装完成。

2顶管施工技术在引水工程管道施工中的应用

2.1钢管接头测量控制

如果顶进时出现了钢管接口焊接偏移情况，持续顶进会导致钢管受力变形、焊接部位脱落，所以在顶进施工前必须做好精准测量工作，确保顶进方向不偏移、顶进力度适中。一旦检测出顶入偏移必须第一时间调整顶进方向，检测顺直度和接口情况，并进行换管处理。

2.2顶进施工细节控制

确保顶入力度和土层物理性能相平衡，否则容易导致地面沉降。实时监测偏心度情况，出现偏移时应及时纠正管道轴线偏差。为了避免顶进时阻力过大，可在管道外壁涂抹一层改性石蜡，也可适当增加顶管长度。土层不稳时会出现变形、位移情况，对此应采取注浆加固方案，加强土层监测，土层应力变化较大时应停工调整。如果顶进时地下水压较大（无障碍物），应增加降水井缓解地下水压。为了避免出现流砂、塌方等问题，顶进时应严控土体开挖量（不得超挖），确保顶管轴线平衡。

2.3地下障碍物处理

地下障碍物是影响顶管施工的重要因素，地层中的废弃管线、石头等应提前清除。为了避免障碍物对施工造成影响，施工前在进行现场勘察时要检查在顶管段是否有障碍物存在，前期设计阶段应重新规划管线，也可以采用提前开挖或钢套筒方式将障碍物取出，纠正推进偏差。

2.4纠正偏向的管道及测量顶管轴线

测量顶管轴线时采取地下导线测量，借用全站仪、测控箱、工作井测站、电脑控制台等仪器，保证测量精度要求，误差不得超过2mm。在顶入土层30cm后测量1次管轴线，顶入到100cm时再测量1次，顶管轴线出现偏差时应根据实际情况增加测量次数，结合多次测量的数据判断偏差是否会增大。调节不同油压状态的千斤顶机头长度，缓慢纠正偏移管道（纠正偏向10°～20°/次），直到符合设计轴线标准为止。

2.5地面沉降控制

引水工程管道施工不可避免的会遇到建筑物，可能会对建筑物产生影响，导致地面出现沉降。如果地基与顶管轴线距离较近，管道穿越土层时稳定性不足，易出现局部沉降。地面沉降的控制如下：采用掘进方式配合施工，施工期间严控掘进水泥压力（最佳压力为大于地下水压0.01MPa），从而确保顶管开挖面的稳定性；顶管施工过程中管道外壁背土可能会对土层造成扰动，增加建筑和土层孔隙，对此在管道外壁构建触变泥浆润滑套，可有效填充土层及建筑物空隙；顶进施工完成之后，在拆除触变泥浆压注孔接头之前，借用触变泥浆更换压注孔内的水泥浆液；置换泥浆的过程中，实时观察管道沉降量，并总结监测数据；采用加固法确保土层平稳。

3引水工程顶管简易施工所需注意事项
3.1在顶进过程中所需注意事项
第一，在顶进过程中需要坚持“先挖后顶，随挖随顶”的原则来进行。并且需要保持作业的连续性，禁止随意中断，防止由于阻力加大而使得顶进难度增加。第二，需要严格把控首节管道顶进质量，该步骤将会对整体顶管施工质量产生直接影响。在进行顶管施工时还需要进行重复多次测量检查，对具体高程、轴线、坡度以及方向进行严格控制，一旦实际情况和设计值存在偏差，则务必要将其原因找出并进行纠正。第三，在进行顶铁安装时，需要做到平顺，且不出现歪斜等情况。在实际顶进时，如若后背出现倾斜、油泵压力表指针增加幅度过大、偏差偏大等问题，需要马上将顶进作业暂停，将其原因找出，排除故障后才可以继续顶进。第四，在顶进过程中应当要做到缓慢与平稳，而且要控制千斤顶油缸的形成在规定范围之内，防止千斤顶的油缸遭到破坏。

3.2顶管管节接头焊接
第一，在焊接管道前，需要先清理干净管口处的油污、毛刺，保证管口端面光滑与平整。不仅如此，往将要安装的管段接口部位四方焊上对接用的钢条，在下管过程中需要紧紧卡住建好的管口，并将管节的高程与中心调整好。点焊完毕后，割去对接用的钢条，随后实施全方位焊接。在对口部位需要保证其内部的平整与整齐，且在接口内部周边安顺序贴靠长度为300mm的直尺，控制错口偏差在0.2倍壁厚内，而且需要控制在2mm内。在对口过程中，需要确保环向与纵向焊缝隙的位置和相应规范要求相符，且管道上开孔焊吊耳也需要与设计要求相符。第二，对接完毕管道后需要开展仔细的检查，检查达标后方可实施焊接施工。先是采取点焊固定的方式，在进行点焊过程中需要保证对称，且要求点焊和焊接使用的是相同的焊条。在实际焊接时需要将焊渣、药皮等杂物清理干净，以保证焊接质量达标。第三，每当安装完毕一节管段，都需要实施反复检测与检查，包括对其焊缝质量、管节部位以及防腐层质量等内容。其中可以采取超声波探伤的方式来检查焊缝质量。如果焊缝质量不达标则务必要将其清除干净后再进行重新焊接。第四，焊接管段内部过程中务必要采取相应的低压照明与通风措施，以保证作业人员的人身安全。
3.3测量与纠偏
第一，顶管测量。通常是采取激光水准仪与经纬仪来进行测量，对首节管道进行测量时，以顶进20～50cm测量一次为宜。在正常顶进过程中，以顶进1m测量一次为宜。在纠正管道过程中，以每顶进一镐，测量一次为最佳。第二，中心线测量。先是在地面采取经纬仪来将顶管方向桩确定下来，随后将小线挂于工作平台的两方向桩上，随后将两个垂邱吊至工作平台底部，于工作平台中采取激光水准仪来对两个垂球相对齐，保证其顶进方向以及放置顶管轨道的正确。第三，高程测量。将测量水准点设置于工作平台中，利用激光水准仪来对顶管轨道高程进行测量。

结束语

顶管技术在引水管道施工中的应用，可以有效提高引水管道的施工效率和质量，减少对地面的负面影响。顶管施工技术无需大面积开挖，地面施工效率高、环保、出力小，但在实际施工中受阻力、参数的影响，造成管道变形、偏移、难以扬头等，需要根据实际引水工程管道施工要求和现场情况，调整顶进，保证引水工程管道施工顺利完成。

参考文献

[1]达云玲.顶管施工技术在长距离水利管道工程中的应用研究[J].黑龙江水利科技,2019(7):138-140.

[2]汤易,刘洋.市政给水管道顶管施工技术探究[J].建筑工程技术与设计,2018(34):237-238.