泥水平衡顶管施工的关键技术分析.docx

泥水平衡顶管施工的关键技术分析摘要：随着地下管网施工技术水平的不断提高机械化顶管施工已经逐步替代了过去的手掘式顶管施工技术。泥水平衡顶管施工技术能够有效提高工程施工质量可以适当缩短施工工期到目前为止已经广泛应用于铁路等开挖要求较高的各种管道铺设、检修等施工工程中。基于此文章主要从顶管施工原理、泥水平衡顶管施工工艺以及泥水平衡顶管施工中关键技术控制要点这几方面作了简要的分析希望能对类似工程具有一定的参考意义。关键词：泥水平衡顶管；施工工艺；关键技术引言顶管施工属于非开挖技术不仅可以减少施工中的拆迁工作还可以保证作业面上的建筑与路面正常的使用所以顶管技术被广泛地运用到工程实际中。文章主要围绕泥水平衡顶管施工的关键技术展开讨论以期能为类似工程提供一定的参考。一、顶管施工原理顶管施工主要指的是通过从地面开挖两个基坑井一个为工作井另一个为接收井。首先在工作井中放置管节利用千斤顶等机械对管节进行顶进从而实现管道的推进。与此同时泥水平衡顶管掘进机大刀盘对推进时前方存在的土体进行切削并将切削下来的土体全部收入到顶管机的泥土仓当中使其经过搅拌成为泥浆利用排浆管道最终排出顶管机机头。在不断推进之后要求进入到接收井中使其形成完整的管道。在整个顶进过程中要求对排泥水量进行适当的调整并严格控制顶进速度同时稳定顶管机泥水仓的工作压力防止出现挖掘面不稳定的问题二、泥水平衡顶管施工工艺在泥水平衡顶管施工中顶管机头设有可调整推力的浮动刀盘在顶管施工中进行切削并支承土体刀盘的顶推力与正面土压力保持平衡。机头密封舱里接入泥水并保持一定的压力泥水在挖掘面上可以形成一层不透水的泥膜可以阻止泥水向挖掘面里面渗透。同时该泥水本身又有一定的压力可以用来平衡地下水压力和土压力。通过程序控制泥水与系统阀组的开合由进泥泵将泥水通过旁通阀送入密封舱内排泥泵将密封舱内的泥浆抽排到地面泥浆池中从而实现管道的有序顶进。泥水平衡顶管施工工艺流程。施工前期准备测量放样、复核工作井施工搅拌桩施工工作井上下设备安装准备工具头吊装下井、全套设备调试工具头穿墙顶进后续吊放管道管道顶进、测量控制及纠偏管道排泥和废泥浆外运下一管节吊放就位下段顶管顶进管道贯通、回收工具头闭水试验竣工验收、清场。三、泥水平衡顶管施工中关键技术控制要点1、顶进设备安装第一安装洞口止水圈。顶管过程中管子从工作井出洞时管道外壁与洞口之间预留一定的间隙。如果该间隙未能采取有效的密封措施地下水和泥砂就会从该间隙中流到工作井中。轻者会影响工作井的作业严重时则会造成洞口上方地表塌陷殃及周围建筑物和地下管线的安全甚至造成事故。因此多数工程采用平板式橡胶洞口止水圈为保证止水效果止水圈使用优质天然橡胶制作厚度20mm拉伸量>300%肖式硬度在50±5°范围以内为防止水圈磨损在橡胶板中夹多层尼龙帘线层以增加止水圈的强度。第二洞口土体加固措施。为防止顶管机进入土体后出现下沉须对洞口外土体进行旋喷桩加固。加固范围为沿井洞口侧外壁从管外壁至3.0m内的土体。2、顶进过程中的减摩措施泥水平衡顶管的顶进阻力主要由顶管机的迎面阻力、顶管机和管道外壁与土体的摩擦阻力两部分组成其中摩擦阻力是顶进中的主要阻力其随着顶进进程的增加而增加而减摩的最直接有效方法就是加入膨润土泥浆让管道外壁和砂土层之间形成一圈环状润滑带从而达到降低顶进阻力的目的。相关人员通过对膨润土泥浆的拌制制定相应的施工方案经过多次试验后确定了合理的泥浆配合比（膨润土与水的质量比为1∶5）。在施工过程中注意控制泥浆的粘度和稠度泥浆拌制应均匀拌制好的泥浆集中排放到泥浆池中放置10小时以上泥浆相关成分置换完全从而形成粘度和稳定性较好的泥浆。同时在管节顶进过程中不时地搅拌贮浆池内泥浆以防止泥浆离析。在顶进施工中还可以采用多点对称压浆法通过压浆设备将减摩泥浆注入压浆孔使得管节的插口端与承口端之间的环形间隙注满泥浆并扩散到管节周边的土体中从而在外壁形成完整的泥浆护套。同时配合顶管机尾部的同步注浆泥浆可快速均匀填充达到减小管节外壁与土体之间的摩擦阻力的目的。3、顶进方向控制由于钢管柔性不足发生偏差后纠正困难因此紧随掘进机后设置三只承插连接短钢管。钢管长度2.2m管节间设置带密封圈的承插口进行连接两节钢管间可以产生最大约20的夹角以克服钢管顶进方向不易控制的缺点。由长距离顶管自动测量导向系统为顶管施工测量导向操作台上实时显示有高精度的顶管机偏差和姿态数据。在推进过程中必须注意偏差发展的趋势。纠偏的原则是：务必让偏差保持在较小的波动范围内并且做到勤测勤纠小幅度纠和看趋势纠。严格控制纠偏角度严禁大角度纠偏。不间断分析管道顶进中偏移轨迹的变化确定合理的