農(nóng)田水利工程中頂管施工技術(shù)探討

冷成興 蔣淑琴

摘要：隨著現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，在農(nóng)田水利工程進(jìn)行施工的時(shí)候，運(yùn)用了許多先進(jìn)的施工技術(shù)，在所有技術(shù)當(dāng)中，頂管施工技術(shù)是其中非常關(guān)鍵的施工技術(shù)。在農(nóng)田水利工程施工當(dāng)中，使用頂管施工技術(shù)，能夠在不開(kāi)挖的情況下，對(duì)途經(jīng)重要道路的地下管道進(jìn)行施工，從而有效地提升了施工的效率，保證了施工質(zhì)量。本篇文章根據(jù)農(nóng)田水利工程中頂管施工技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利工程;施工技術(shù);頂管施工技術(shù);研究

一、基本情況

蘭陵縣位于沂蒙山區(qū)南部，東與臨沂市羅莊區(qū)、郯城縣接壤，西靠棗莊市，南與江蘇省邳州市相連，北與費(fèi)縣相鄰，東西最寬55 km，南北最長(zhǎng)48 km，總面積1724.86 km2。其中北部為山區(qū)和丘陵區(qū)，南部為沖積平原，分別占總面積的46.2%、62.04%。蘭陵縣隸屬于臨沂市，全縣轄17個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道辦事處）、1個(gè)省級(jí)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，1024個(gè)行政村。自2010年成為全國(guó)第二批小農(nóng)水重點(diǎn)縣以來(lái)，蘭陵縣連續(xù)九年共完成農(nóng)田水利項(xiàng)目工程建設(shè)28.35萬(wàn)畝，涉及向城鎮(zhèn)、蘭陵農(nóng)場(chǎng)、蘆柞鎮(zhèn)、長(zhǎng)城鎮(zhèn)、莊塢鎮(zhèn)、磨山鎮(zhèn)、南橋鎮(zhèn)等6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，完成新打機(jī)井3794眼;鋪設(shè)PVC管道1857.18 km，總投資27441萬(wàn)元，在2016-2018年農(nóng)田水利工程施工中，對(duì)穿越省道、縣道等公路時(shí)合理的使用頂管施工技術(shù)，有效地提升了施工工程的效率和質(zhì)量，并且減少了工程開(kāi)挖量，確保了途經(jīng)重要道路或其他重要建筑物的整體安全性。經(jīng)過(guò)對(duì)管道的施工和處理，在進(jìn)行開(kāi)挖的時(shí)候程度比較低，并且合理的使用施工設(shè)備，可以對(duì)管道與土地之間的摩擦力進(jìn)行控制，避免出現(xiàn)阻力[1]經(jīng)過(guò)合理的使用頂管技術(shù)，有效地解決了管道鋪設(shè)的工作，降低了管道施工的復(fù)雜程度，確保農(nóng)田水利施工可以順利地開(kāi)展。

二、頂管施工技術(shù)的概述

頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后而發(fā)展起來(lái)的一種地下管道施工方法，它不需要開(kāi)挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構(gòu)筑物以及各種地下管線等。頂管施工借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作井內(nèi)穿過(guò)土層一直推到接收井內(nèi)吊起。與此同時(shí)，也就把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩井之間，以期實(shí)現(xiàn)非開(kāi)挖敷設(shè)地下管道的施工方法，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被普遍運(yùn)用到農(nóng)田水利工程建設(shè)當(dāng)中，在公路等其他相關(guān)領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。而且這項(xiàng)技術(shù)早已經(jīng)被引入到了我國(guó)，并且得到了非常有效地運(yùn)用[2]。

如今，在農(nóng)田水利建設(shè)工程當(dāng)中，頂管施工技術(shù)之所以會(huì)被普遍的運(yùn)用，主要就是因?yàn)轫敼苁┕さ南冗M(jìn)性和優(yōu)勢(shì)，這項(xiàng)技術(shù)解決了管道埋設(shè)施工當(dāng)中對(duì)建筑物破壞等問(wèn)題，在環(huán)保方面有著非常顯著的優(yōu)勢(shì)。而且這項(xiàng)技術(shù)非常的經(jīng)濟(jì)，而且效率高，這個(gè)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)就是不用挖掘地面，不用破壞重要道路、建筑物，而且非常的省時(shí)、安全，成本也是比較低的。并且還可以避免對(duì)環(huán)境帶來(lái)影響，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

三、前期準(zhǔn)備工作

在水利工程頂管施工開(kāi)始之前，要對(duì)頂管部分的工程進(jìn)行全面的勘察，主要是勘查施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)和水質(zhì)等，并且還需要對(duì)土層的實(shí)際情況進(jìn)行勘察，還要對(duì)將要使用的管道進(jìn)行分析，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況來(lái)選擇合適的設(shè)備，然后使用合理的方法進(jìn)行施工[3]。針對(duì)不同的地質(zhì)情況、施工條件和設(shè)計(jì)要求，選用與之適應(yīng)的頂管施工方式，如何正確地選擇頂管機(jī)和配套輔助設(shè)備，對(duì)于頂管施工來(lái)說(shuō)將是非常關(guān)鍵的。前期做好這些準(zhǔn)備，才能夠順利地開(kāi)展施工工作。同時(shí)，想要使用頂管施工技術(shù)進(jìn)行施工，同樣需要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。

一般情況下，施工人員要根據(jù)經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計(jì)，確定完基準(zhǔn)點(diǎn)，然后經(jīng)校核后放線挖掘進(jìn)行施工，這是開(kāi)展施工的一個(gè)前提條件。在進(jìn)行施工的時(shí)候，為了可以提升工作坑承受的壓力，應(yīng)預(yù)先在底下鋪設(shè)混凝土，這樣既可以讓坑內(nèi)基礎(chǔ)更加的堅(jiān)固承壓，并且還可以提升摩擦力，有效地減少占據(jù)的面積[4]。此外，在進(jìn)行頂管施工時(shí)，還要移動(dòng)管道，這樣做的主要原因就是能夠順利地開(kāi)展工程施工，加快施工進(jìn)度。

另外，在工程施工的坑內(nèi)還需要安設(shè)幾個(gè)積水坑，這樣做主要就是為了保證積水可以及時(shí)的排出，確保工作面。使用混凝土來(lái)對(duì)管道基礎(chǔ)澆筑，主要的原因就是為了在進(jìn)行施工過(guò)程當(dāng)中可以當(dāng)作千斤頂?shù)幕A(chǔ)來(lái)進(jìn)行支撐，所以底座的整體承壓力一定要滿足設(shè)計(jì)和實(shí)際的需求，在進(jìn)行施工的過(guò)程當(dāng)中，還需要確保底座在壓力下不會(huì)出現(xiàn)變形。在這些準(zhǔn)備工作全部完成之后，為了能夠確定好管道的方向，測(cè)量施工人員可以對(duì)測(cè)量架進(jìn)行安裝。不過(guò)，為了避免在測(cè)量時(shí)出現(xiàn)較大的誤差，應(yīng)把測(cè)量架固定在牢固的基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè)量。

四、頂管施工時(shí)對(duì)重點(diǎn)的控制

（一）使涵管就位

檢測(cè)人員需要對(duì)已經(jīng)制作好的涵管進(jìn)行全面的檢查，在檢查合格后，就要把涵管放在施工現(xiàn)場(chǎng)的附近，隨后再把管段漸漸地推到施工現(xiàn)場(chǎng)的導(dǎo)軌上面[5]。在將一小段的管道頂進(jìn)后，隨即就需要將另一段進(jìn)行頂進(jìn)，這樣來(lái)進(jìn)行反復(fù)的操作，直到所有的管道全部頂進(jìn)完成，然后就可以順利的進(jìn)行工作了。

（二）做好頂進(jìn)的工作

在管段被頂進(jìn)去后，就要在后座放一個(gè)鋼板，讓鋼板來(lái)作為支撐板，然后根據(jù)操作的方法來(lái)把千斤頂和頂梁放在其中，將管段頂進(jìn)。針對(duì)這樣的操作步驟，一定要觀察洞口的形狀，要是洞口屬于矩形的形狀，那么就不用再進(jìn)行加層，要是洞口是圓形的，那么就要加附加層。這樣才可以提升堅(jiān)固程度。

（三）將棄土挖掘出來(lái)

在涵管頂進(jìn)之后，就要把橫梁撤下去，隨后施工人員就需要把工程中出現(xiàn)的棄土全部挖出來(lái)，然后進(jìn)行運(yùn)輸。

（四）做好測(cè)量的工作

施工人員在把棄土全部運(yùn)輸出去后，就要對(duì)其進(jìn)行全面的測(cè)量。一般在這樣的情況下，安全指數(shù)只要越高越安全，這樣才可以確保以后進(jìn)行施工時(shí)的安全性。在對(duì)管壁間測(cè)量的時(shí)候，一定要全面的進(jìn)行考慮。因此，在測(cè)量架上面就要安裝一個(gè)全站儀，避免在測(cè)量的時(shí)候出現(xiàn)較大的誤差，隨后還需要測(cè)量?jī)烧唛g的差距大小，要是誤差出現(xiàn)在2厘米的時(shí)候，那么就要使用合理的方法及時(shí)進(jìn)行改正[6]。

（五）二次進(jìn)行頂進(jìn)工作

在排除掉所有的誤差后，施工人員就要將管道進(jìn)行再次的頂進(jìn)，把管道安放在設(shè)計(jì)中的位置上，并且要將多余的部分撤掉，如橫梁。隨后就要進(jìn)行頂進(jìn)工作，將所有的管道全部對(duì)其進(jìn)行頂進(jìn)工作，這樣的施工方法要保持到所有管道都安全完成之后。在進(jìn)行施工的時(shí)候，還可能會(huì)遇到一些新問(wèn)題，在施工的時(shí)候出現(xiàn)阻力減小的情況，出現(xiàn)了這樣的情況就需要使用一些泥漿。在使用泥漿后，這樣的阻力就會(huì)合適，并且可以讓管道順利的頂進(jìn)，不過(guò)，對(duì)于沒(méi)有使用泥漿的管道而言，需要使用較大的力量來(lái)進(jìn)行頂進(jìn)。

五、施工時(shí)的注意事項(xiàng)

（一）在施工后座和導(dǎo)軌的時(shí)候

尤其是要關(guān)注后座對(duì)千斤頂帶來(lái)的壓力，還要確保垂直的力度，這樣才可以確保管道可以順利的頂進(jìn)。

（二）在對(duì)頂管進(jìn)行施工的過(guò)程當(dāng)中

因?yàn)榍Ы镯數(shù)氖芰c(diǎn)出現(xiàn)不均勻的情況，而且很可能會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)移的情況，在進(jìn)行施工的時(shí)候中心線無(wú)法確保一致。所以在進(jìn)行施工的時(shí)候，一定要避免出現(xiàn)這樣的誤差，這是一項(xiàng)非常重要的工作。

（三）在對(duì)管道進(jìn)行頂進(jìn)時(shí)

施工人員一定要時(shí)刻的觀察后座的實(shí)際情況，要是出現(xiàn)不合理的情況，那么就要及時(shí)進(jìn)行解決，這樣才可以保證安全性[7]。

（四）在進(jìn)行頂進(jìn)或者是安放的過(guò)程中

一定要避免出現(xiàn)碰撞的狀況，避免在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候出現(xiàn)一些問(wèn)題。此外，為了可以讓水利工程中的不同介質(zhì)相互結(jié)合，避免在工作的時(shí)候出現(xiàn)外漏的情況，在施工結(jié)束之后，還要使用灌漿做防水。

六、頂管施工技術(shù)的分析

（一）頂管施工的工作流程

在對(duì)頂管進(jìn)行施工的時(shí)候，最先就要對(duì)管道節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行合理的安裝，還要將定鐵部分進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)工作，與此同時(shí)，還要對(duì)頂管部分進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，并且要加上頂鐵部分[8]。在實(shí)際進(jìn)行施工的時(shí)候，在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行土方挖掘的時(shí)候，還一定要對(duì)管道內(nèi)部的廢土進(jìn)行合理的處理，并且將挖出的土全部運(yùn)送出去，在對(duì)土方進(jìn)行運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，就需要對(duì)其實(shí)施頂進(jìn)施工，在頂進(jìn)工作完成后，就要加上適當(dāng)?shù)捻旇F，在這兩項(xiàng)工作全部完成后，就要對(duì)其進(jìn)行推進(jìn)施工。此外，在對(duì)土方進(jìn)行運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，還要對(duì)土方做好加固的處理，這樣才可以保證土方運(yùn)輸?shù)陌踩?，不?huì)影響運(yùn)輸?shù)男剩敼苁┕げ贾脠D如下圖1所示。

（二）選擇合理的設(shè)備進(jìn)行頂管施工

在對(duì)頂管進(jìn)行施工的時(shí)候，一定要使用一些設(shè)備進(jìn)行支撐，以便完成施工計(jì)劃的內(nèi)容。對(duì)于現(xiàn)在的情況而言，在對(duì)頂管進(jìn)行施工的時(shí)候，比較常見(jiàn)的施工設(shè)備就是千斤頂和頂鐵等一些工具。在頂管進(jìn)行施工的時(shí)候，千斤頂就是比較常見(jiàn)的一種施工工具，而且在農(nóng)田水利工程施工的時(shí)候，一般都會(huì)使用多臺(tái)千斤頂來(lái)幫助進(jìn)行施工工作，并且在進(jìn)行施工的時(shí)候，一定要在千斤頂?shù)淖饔昧Φ狞c(diǎn)進(jìn)行合理的布置。盡可能地確保頂力和管道壁的反作用點(diǎn)在一條軸線上，而且還應(yīng)確保兩者保持一致，防止頂力出現(xiàn)誤差的情況。根據(jù)施工工程的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，現(xiàn)階段，工程施工的時(shí)候首要使用的方法就是對(duì)頂施工方法，而且在進(jìn)行施工的時(shí)候出現(xiàn)道路管道上方和四周土地間出現(xiàn)了一些比較顯著的縫隙。這個(gè)時(shí)候就需要使用千斤頂來(lái)進(jìn)行處理，運(yùn)用千斤頂在管道直徑的一小段距離開(kāi)始進(jìn)行施工[9]。

除此之外，在農(nóng)田水利工程頂管施工時(shí)，還會(huì)使用一個(gè)比較常見(jiàn)的工具，這個(gè)工具就是頂鐵，頂鐵屬于整個(gè)工程當(dāng)中比較基礎(chǔ)的一個(gè)工具。在水利工程進(jìn)行施工的時(shí)候，頂鐵在其中發(fā)揮著傳遞性的作用，頂鐵可以實(shí)現(xiàn)對(duì)頂力分散轉(zhuǎn)移的效果。而且，施工人員在選擇頂鐵工具的時(shí)候，一定要根據(jù)頂鐵自身可以承受力進(jìn)行選擇，并且還需要考慮到頂鐵的重量，避免重量太大，否則可能會(huì)導(dǎo)致施工人員無(wú)法正常的進(jìn)行工作，阻礙施工，而且還會(huì)影響頂貼的移動(dòng)。高壓油泵也是必不可少的一個(gè)設(shè)備，它與千斤頂也有著緊密的聯(lián)系，所以，在選擇高壓油泵的時(shí)候，需要選相匹配的功率，并且還需要控制好高壓油泵的壓強(qiáng)情況，使用分配器等相關(guān)的設(shè)備把高壓油泵和千斤頂中的油管連接在一起，這樣就可以確保千斤頂?shù)某隽Τ潭?，從而順利的進(jìn)行工作。

（三）管道的挖土和頂進(jìn)工作

在對(duì)管道進(jìn)行挖土的時(shí)候，在管道前面進(jìn)行施工挖土，主要就是為了控制管道的方向和降低在施工時(shí)出現(xiàn)的誤差，這是非常關(guān)鍵的一個(gè)施工內(nèi)容，而且還可以確保頂管施工質(zhì)量和管道安裝。挖土工作開(kāi)展前一定要先進(jìn)行下管的工作，而且還需要做好兩方面的準(zhǔn)備工作。

1. 要檢查好管道的質(zhì)量

在下管前對(duì)管道的外觀進(jìn)行全面的檢查，這樣做的主要原因就是要看一看管道外部是否有破裂和裂縫，并且管道兩端的面一定要確保平整，要是在管道內(nèi)壁出現(xiàn)了塌陷等問(wèn)題的時(shí)候，就要及時(shí)地進(jìn)行解決，確保管道內(nèi)壁比較光滑。等到徹底檢查結(jié)束之后，就可以將管道放在導(dǎo)軌上進(jìn)行下管。

2. 要對(duì)起吊設(shè)備進(jìn)行檢查

在吊管道的時(shí)候，工作人員一定要檢查起吊設(shè)備是否正常的進(jìn)行工作，并且進(jìn)行試吊。等到試吊結(jié)束之后，保證安全之后就可以進(jìn)行后續(xù)的工作。在進(jìn)行下管的時(shí)候，不要在管下站人，而且在管道和導(dǎo)軌距離小于六十厘米的時(shí)候，工作人員就要將管道放在導(dǎo)軌上面，然后進(jìn)行下管工作，頂管工作原理如下圖2所示。

（四）頂管的測(cè)量和校正工作

在對(duì)頂管進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，一定要確保管道的間距可以對(duì)管道進(jìn)行管控，經(jīng)過(guò)這樣的方法來(lái)避免在測(cè)量的時(shí)候出現(xiàn)一些誤差，確保管道可以在下管施工的時(shí)候，一直保持在正確的站位，并且還要確保在管道下管之后，可以對(duì)其進(jìn)行頂進(jìn)的工作。與此同時(shí)，在校正工作開(kāi)展的時(shí)候，需要將其存在的間隔進(jìn)行調(diào)整，一般要調(diào)整到三十厘米左右。在開(kāi)展入土工作的時(shí)候，要確保間隔可以保持在一百厘米左右。而且，在頂管進(jìn)行施工的時(shí)候，要對(duì)出現(xiàn)的誤差進(jìn)行施工的調(diào)整，降低誤差，使其可以確保在一個(gè)平穩(wěn)安全的狀態(tài)。

頂管施工過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，需要技術(shù)地將其校正，盡可能地保持平穩(wěn)，不能生拉硬拽，防止誤差進(jìn)一步擴(kuò)大，蘭陵縣在2018年農(nóng)田水利施工中，在穿越縣道時(shí)，采用的是千斤頂糾偏校正方式，很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。

七、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)對(duì)農(nóng)田水利工程當(dāng)中頂管施工技術(shù)的探究，在進(jìn)行頂管施工的時(shí)候，能夠順利地解決在進(jìn)行施工時(shí)所出現(xiàn)的問(wèn)題。在進(jìn)行處理問(wèn)題的時(shí)候，不僅可以有效地解決能源缺失問(wèn)題，同時(shí)還可以有效地降低工程施工的成本，使工程整體資金降低，以免因?yàn)楣こ淌┕?dǎo)致對(duì)環(huán)境帶來(lái)一些影響。因此，一定要不斷地研究頂管施工技術(shù)，在工作當(dāng)中，找出影響頂管施工技術(shù)的原因，并且進(jìn)行解決，從而順利地開(kāi)展頂管施工工作。

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