城市水務(wù)工程中頂管技術(shù)的應(yīng)用研究

【摘要】城市水務(wù)工程對(duì)整個(gè)城市水利系統(tǒng)都有著重要意義，它還關(guān)乎到城市居民的正常用水以及用水安全，保障社會(huì)的和諧與穩(wěn)定。水務(wù)工程中的頂管技術(shù)存在眾多要點(diǎn)，也極其容易出現(xiàn)漏洞。本文簡(jiǎn)述了城市水務(wù)工程，分析了頂管技術(shù)及頂管技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并指出頂管技術(shù)在水務(wù)工程中的施工要點(diǎn)，幫助施工單位進(jìn)行規(guī)范、精準(zhǔn)的施工，保障頂管技術(shù)應(yīng)用的充分，發(fā)揮頂管技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)城市用水穩(wěn)定與安全，促進(jìn)城市水務(wù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】城市水務(wù)工程；頂管技術(shù)；應(yīng)用要點(diǎn)

一、城市水務(wù)工程

城市的水務(wù)工程是隸屬于水利工程的一級(jí)學(xué)科，城市水務(wù)主要是對(duì)城市的水文進(jìn)行管理以及規(guī)律分析，起到防洪、減災(zāi)、保護(hù)城市水資源、對(duì)城市水利系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃與管理等。

分析城市水文規(guī)律，是在流域水文學(xué)的基礎(chǔ)上，分析城市文化對(duì)于區(qū)域水循環(huán)的影響，利用城市地區(qū)的土地、水利工程、水文等方面的資料研究城市氣象、水環(huán)境等，提出有關(guān)計(jì)算方法。

城市的防洪與減災(zāi)，是分析城市洪澇災(zāi)害的成因，對(duì)城市內(nèi)澇產(chǎn)生的過(guò)程以及可能出現(xiàn)的后果進(jìn)行模擬分析，研究防洪減災(zāi)的理論與技術(shù)，從而制定防洪減災(zāi)策略。

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

城市水務(wù)規(guī)劃是研究城市水力工程的設(shè)計(jì)、規(guī)劃、管理，提出適用于社會(huì)發(fā)展需求的城市水務(wù)工程規(guī)劃方案。

對(duì)于城市水環(huán)境和水生態(tài)的管理是研究城市化對(duì)水環(huán)境及生態(tài)的影響，分析污染物的排放、擴(kuò)散、降解等規(guī)律，進(jìn)行模擬、預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)等行為，并提出城市水環(huán)境保護(hù)的方案。

二、頂管技術(shù)介紹及優(yōu)勢(shì)

頂管技術(shù)又稱(chēng)作是頂管施工，可以說(shuō)就是非開(kāi)挖施工方法，是不開(kāi)挖或盡量少的開(kāi)挖的管道施工技術(shù)。在工作坑內(nèi)借助頂管施工設(shè)備的壓力，克服管道與土壤間的摩擦力，將管道依照設(shè)計(jì)坡度，頂入土層中。在第一節(jié)管道頂入土層后，繼續(xù)進(jìn)行第二根管道的頂入。

相比傳統(tǒng)水務(wù)施工工藝，頂管施工最顯著的特點(diǎn)在于不開(kāi)挖或是盡量少的開(kāi)挖地形，其主要優(yōu)勢(shì)有五方面。

頂管施工管道沿線(xiàn)不需要對(duì)地面進(jìn)行開(kāi)挖，減少了對(duì)城市路面的破壞，不影響交通、出行的正常運(yùn)行。

頂管施工不需要進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)挖，周邊建筑物受到的影響不大，減少了傳統(tǒng)施工下路面沉降以及房屋開(kāi)裂等問(wèn)題。

頂管施工對(duì)于地面的破環(huán)較小，另一方面也表示開(kāi)挖帶來(lái)的揚(yáng)塵等空氣污染較小，有利于文明施工的落實(shí)以及大氣環(huán)境的改善。

不開(kāi)挖或是較少的開(kāi)挖，免去了大規(guī)模開(kāi)挖的開(kāi)挖設(shè)備指出，、保護(hù)措施的支出、現(xiàn)場(chǎng)清理支出等，有效降低工程造價(jià)。

由于不需要過(guò)多的開(kāi)挖，減少了工程環(huán)節(jié)，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(wù)工程中頂管技術(shù)的應(yīng)用

工作坑施工的技術(shù)要點(diǎn)

根據(jù)施工需求以及現(xiàn)場(chǎng)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(gè)角落挖掘出四個(gè)深井，之后應(yīng)用潛水泵，使工作坑內(nèi)的地下水位降低，以確保施工中地下水不會(huì)影響施工環(huán)境。

頂管設(shè)備的安裝要點(diǎn)

準(zhǔn)備的設(shè)備有：導(dǎo)軌、后背、頂進(jìn)設(shè)備（頂鎬、搖鎬機(jī)器以及高壓油泵等）、下管設(shè)備、出土設(shè)備、工作平臺(tái)以及照明設(shè)備。

出土設(shè)備有人工挖土包括垂直、水平牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)、運(yùn)土車(chē)。一般的工作平臺(tái)則由方木和工字鋼組裝而成，在平臺(tái)中間有下管和出土口，在出土口上設(shè)置活動(dòng)平臺(tái)。

四、頂進(jìn)設(shè)備的控制

在頂管技術(shù)應(yīng)用中有三個(gè)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(shù)的應(yīng)用上注意頂管的適用性。首先要分析施工地質(zhì)的具體情況，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，確保可以應(yīng)用頂管技術(shù)的情況。如在施工工程應(yīng)用頂管技術(shù)錢(qián)，經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的地質(zhì)專(zhuān)家或工程師進(jìn)行地質(zhì)勘查、情況分析，根據(jù)具體的情況及施工要求，選用合適的頂管施工技術(shù)。這些勘察、分析都是為了選擇合適的頂管技術(shù)、合適的頂管機(jī)器以及輔助設(shè)備。這些條件對(duì)于頂管施工技術(shù)工作來(lái)說(shuō)是相當(dāng)重要的。

在頂管施工技術(shù)開(kāi)展頂進(jìn)步驟前，要對(duì)多方面情況進(jìn)行檢查。用連接桿鏈接7節(jié)管，確保管道間連接的穩(wěn)定，保證其在投入使用后不會(huì)發(fā)生偏移。在確保牢固的情況下再進(jìn)行繼續(xù)作業(yè)與施工。在頂進(jìn)步驟的進(jìn)行中，要遵循頂?shù)牧Χ容p、頂入的量少的操作原則。頂管的導(dǎo)軌中心線(xiàn)、高程以及坡度都要符合相關(guān)規(guī)定，避免地下水流入洞口以及洞口附近的沙土流進(jìn)進(jìn)口，進(jìn)入工作井內(nèi)，影響正常作業(yè)。

頂進(jìn)技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)是糾正管道在地下延伸時(shí)的偏差。頂管施工中需要對(duì)坡度、高度進(jìn)行精準(zhǔn)的控制。在水庫(kù)、水壩施工時(shí)會(huì)因?yàn)榈刂返纫蛩?，?duì)施工起到限制，出現(xiàn)管道頂進(jìn)偏移現(xiàn)象，所以我們可以在施工的過(guò)程中進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)測(cè)量。在多臺(tái)高速相機(jī)同步三維測(cè)量系統(tǒng)中， 最為關(guān)鍵的是相機(jī)的同步精度.雙目立體視覺(jué)的立體匹配必須針對(duì)同一時(shí)刻的兩幅圖像進(jìn)行匹配，因此實(shí)驗(yàn)中兩臺(tái)高速攝像機(jī)曝光時(shí)間和拍攝時(shí)刻必須一致。井下測(cè)量的后視點(diǎn)與起始點(diǎn)，也要對(duì)下面幾個(gè)位置進(jìn)行測(cè)量。一般情況下，要對(duì)0.5以上的大動(dòng)作進(jìn)行限制、糾偏，同時(shí)注意觀(guān)察非重要低端。在進(jìn)行點(diǎn)關(guān)管施工時(shí)，優(yōu)先使用自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，一方面節(jié)省工期，另一方面提高精準(zhǔn)度。其主要組成部分是激光導(dǎo)航儀和工具管前艙指示板。

通過(guò)注漿來(lái)減少阻力。注漿減阻是頂進(jìn)步驟中重要的工作，這項(xiàng)工作進(jìn)行的效果及順利，巨頂著頂進(jìn)時(shí)摩擦力的大小，降低阻礙則會(huì)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(rùn)土和百分之三的堿混合用作減阻劑。在施工時(shí)注意減阻劑配合施工進(jìn)程進(jìn)行及時(shí)的開(kāi)啟及關(guān)閉，避免物資的浪費(fèi)。

總結(jié)：

伴隨這城市的發(fā)展，城市人口的增加，城市水務(wù)工程施工對(duì)于群眾出行、生活的影響程度越來(lái)越大，施工單位在施工前要先確定施工需求及周邊環(huán)境時(shí)候適合應(yīng)用頂管技術(shù)，在確定的情況下投入施工。施工前期要確保工程設(shè)施安裝的穩(wěn)固，在保障施工安全的前提下再進(jìn)行繼續(xù)作業(yè)，作業(yè)中要盡量避免或糾正頂進(jìn)時(shí)出現(xiàn)的偏差，做到各個(gè)環(huán)節(jié)精準(zhǔn)無(wú)誤，最后通過(guò)減阻技術(shù)降低頂進(jìn)時(shí)的阻力，降低能源消耗，才能真正實(shí)現(xiàn)頂管技術(shù)施工從效果，充分發(fā)揮頂管技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)水務(wù)工程的順利進(jìn)行。

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