城市水利建設頂管技術研究

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在城市之中實施水利工程的整體要求非常高，這是因為在城市之中施工除了會受到環境制約之外，同時城市建設整體規劃也會對施工造成影響。為實現高質、高效以及經濟這些目的，城市當中的水利建設具體施工普遍都會選擇頂管技術，以此來替代傳統管道的施工技術，進而對水利工程整體社會效益以及經濟效益進行提升。

一、水利工程當中頂管技術的運用優勢

（一）對施工成本的控制非常有利。伴隨市場經濟高速發展，國內水利工程相關建設之中資金整體投入逐漸增多，然而我國財政卻并不寬裕。所以，水利施工必須注重成本節約，進而使水利工程整體效益有所提升。頂管技術在水利工程當中的運用實施之后，就不需要在城市地上進行挖掘，這樣就省去了不少施工量，所以頂管技術能夠對施工成本直接進行控制以及降低。（二）對降低附近居民生活的負面影響非常有利。在過去的水利工程之中，施工期間常常需要在地面上進行挖掘，這樣一來，城市之中的水利工程存在很大施工量，施工技術過于落后，這給城市之中的基礎建設造成很大影響。過去水利施工線路經過交通要道之時，如果直接進行挖掘會影響該地的交通秩序。但施工期間使用頂管技術之后，不僅不需要大規模的進行明面挖掘，施工期間還不用對交通進行封鎖，也不用拆遷房屋。所以施工期間對城市之中的基礎設施整體影響較小，能夠降低施工壓力[1]。（三）對生態環境保護非常有利。過去進行水利工程具體施工期間，普遍都需要進行大規模的挖掘，所以對城市整個生態環境造成嚴重影響。同時，明面挖掘和房屋拆遷都會產生很多建筑垃圾，進而給城市造成嚴重的固體污染。而頂管技術在施工期間進行應用之后，能夠有效避免以上問題的出現，進而減少對城市現有生態環境的不良影響。

二、某一水利工程的頂管技術具體運用

2016年的設計運用案例：國內某縣因為歷史原因，有小溪流經縣城，因為該地植被破壞嚴重，洪道淤塞，導致江水水位居高不下，而該縣城地勢較低，防洪設施尚不完善，導致該縣洪澇災害嚴重，對該地經濟發展起到嚴重制約。2011年，該縣防澇工程設計方案獲得審批，在該地修建溢洪道以及土壩。該地溢洪道的初始設計方案是對溢洪箱涵進行深挖填埋，由于邊坡具體穩定要求以及兩側已經建立了民房這兩方面的矛盾，使得施工具有很大難度。經過多方面的協商，對原有的溢洪道的施工方案進行了調整，并且與工程布置、地質以及地形條件進行結合，給出兩種變更方案，即頂管法對溢洪道進行施工；運用管棚法對溢洪隧道進行暗挖。（一）頂管法溢洪涵施工設計其實，頂管法是一種非開挖的施工方法，以設備形成的頂力為依靠，對管道與土壤間的摩擦力進行客服，把管道設計之中存在坡度頂入土中，而且運走取出的土。以主頂油缸以及管道間推力為依靠把管子頂到土層之中，把工具管與挖掘機推到坑內吊起，之后在二者之間埋設管道。頂管技術能夠對管道埋設期間產生的道路堵塞以及城市破壞這些問題進行解決，所以在環保領域展現自身優勢。針對城市施工來說，使用頂管技術非常必要，能夠對城市環境加以保護以及優化。最近幾年，人們都非常重視非開挖這項技術，其主要是經過少開挖或者不開挖的形式開展水利施工。而非開挖這項技術主要借助地下鋪設管線這種方式完成工程施工。DN800至4500是一般頂管的直徑，借助工作井把管子頂到土層之中，能夠成功繞過地下管線以及障礙物。借助頂管技術，可以及時對地下管道進行延伸期間出現的一些偏差現象進行糾正，特別是大型管徑和中型管徑，通過這一技術不僅能夠對當地環境加以保護，同時還能增長經濟效益。所以，頂管技術可以減少對建筑物整體破壞性，減少環境污染，同時具有安全、省時以及造價低等優點[2]。根據頂管技術具有的以上特點，其通常能夠用在地下設置的排水管道以及石油、天燃氣的管道的施工之中。利用頂管技術，能夠對施工費用進行降低，并且降低對交通與環境的影響，所以該技術有著一定經濟以及社會效益。（二）管棚法+導管注漿加固暗挖形式施工溢隧洞利用管棚法進行施工，能夠避免因為隧道開挖而造成的地表下沉和周圍巖石松動等問題。所以，開挖之前，必須在斷面的上半部分四周打入后壁鋼管。如此能夠在底層中對承載棚加以設置，進而對底層的承載力進行提供，對挖掘安全加以保證。管棚法普遍運用在軟弱土層以及特殊困難之處，例如塌方體[3]。管棚有鋼拱架與鋼管組成。在管棚當中，鋼管需要按照設計中具體規定進行加工以及開孔，同時在管內裝一些水泥以及砂漿，進而對鋼管剛度以及強度進行提升。在城市地下暗挖鐵道的施工之中運用管棚法，在交通繁忙與高樓密集的區域，使用明挖法進行地下施工需要對大量房屋進行拆遷。但如今人們整體環保意識得到提升，并且國家逐漸提升對環保的關注程度，所以施工期間使用暗挖方案能起到環保效果。最近幾年，管棚超前這種支護方法已經實現廣泛運用，其能夠在軟弱巖石之中進行隧道挖掘，這一技術早期只是作為隧道施工期間的輔助技術，但由于該項技術具有的優勢，以及環境保護以及城市建設的整體要求，其在隧道施工之中逐漸得到重用。而本工程經過方案對比的綜合分析，盡管頂管法以及管棚法具有各自優勢，然而在工程造價方面，管棚法比頂管法高出200多萬，而且頂管法施工時間短，所以人們最后確定使用頂管施工這一技術方案。

綜上可知，伴隨城市水利這項工程之中頂管技術的大范圍使用，使得水利工程整體社會效益以及經濟效益有了很大提升。水利工程之中頂管技術有很多運用優勢，如對施工成本的控制、對降低附近居民生活的負面影響以及對生態環境保護非常有利。但是，在對頂管技術進行運用之前，必須對該地地質進行仔細勘查，并且對設計方法進行對比，將施工期間安全管理和控制工作做好，保證水利施工之中順利開展。

參考文獻：

[1]王學軍.頂管施工技術在水利建設工程的應用[J].建筑工程技術與設計，2014(18).

[2]黃孝濤.頂管技術在水利工程建設中的應用分析[J].引文版：工程技術，2015(15)：208-208.

[3]畢志皎.淺談頂管技術在水利工程中的應用[J].技術與市場，2011，01(7)：285-286.

作者:朱雙保 單位:邳州市排水管護中心