摘要：本文对于在富水砂卵石特殊地质条件下进行介绍，使用泥水平衡工方式进行施工的顶管机头其自身的进洞和出洞的技术。
关键词：顶管；富水砂卵石；泥水平衡；旋喷；密封圈；进出洞
1.工程概况
这部分管道主要被分为了三段，首先第一段就是顶管。
第一段管线：由深圳东部水源工程龙岗坪地取水口至现有5-3号隧道入口段，桩号DQⅠ0+000~DQⅠ4+053.476，长4053.476m，起点为东部供水水源工程K23+680箱涵，箱涵底板高程53.58m，终点为5-3号隧洞进口，其底板高程31m。管线纵坡通常小于20％，局部跨河沟纵坡达到50％，管径DN2200，管材主要为钢管，DQⅠ2+ 600.936〜DQⅠ2+ 882，DQⅠ2+ 942〜DQⅠ3+ 570为PCCP管，长度909.064 m。
东清管道下穿黄沙河及下穿公路段采用顶管穿越。这个专项方案是东清管道穿过黄沙河和龙岗大道顶管的特殊施工方案。
根据土质，地下水条件和地面沉降控制要求，采用手挖或泥水平衡顶升的原有顶管施工专项方案。根据地质调查资料显示变更1 + 101.73〜1 +378，变更0 + 894.74〜1 + 0.91.74顶管位于粉质粘土和砂砾石沙中，有少量卵石，粒度2〜4cm，地下水位以下，适用于泥水平衡顶管（不具破岩机管）顶入。顶入旋转切割土壤的鼻梁，与输入的一定超压泥水混合，通过调节泥水内的压力，保持顶进开挖面的稳定。上下进出压载泥浆的泥浆通过泥浆泵排出。泥浆在井外分离后，泥浆重新进入机器仓。泥浆泵（或泥浆管）出口直径通常不超过10cm，可以通过直径为60％以下的压载土壤直径，即地质调查显示，虽然此段顶管含有少量卵石，但直径较小，适合常规浑水平衡的过程。
按预定施工方案施工，头部卡在顶升过程中，顶起堵塞。在采取钢板桩支护措施的情况下，挖掘受阻部位的土壤并取出鼻梁。在上部发现的鹅卵石，比地质调查显示大得多的鹅卵石显示2~4厘米，大部分超过10厘米，高达17厘米。由于卵石直径过大，不能从排料口排出，大量鹅卵石聚集在机舱内包裹鼻子，导致机头损坏，顶升阻塞，需更换具有破岩功能的泥水平衡机。
根据实际的地质条件和地质勘查资料，可采用地质条件与二次破碎泥水平衡工艺。具有二次破碎功能的泥浆平衡机适用于泥土，淤泥，沙砂直径<30cm，含水率不超过20％，有无水土。
2.进出洞施工技术
该工程的施工是在深水富砂砾层进行的，需要经过砾石层，粘土层等断面，同时受到黄沙河古沉积物的影响，地层也是混合的用粘土，死木等物，地质结构复杂多变，不确定性多。因此，顶管机顶管安全准确，是项目顺利完成的重要环节。为保证顶管机安全准确，需要制定实用的施工方案。在施工中采取了以下措施：
2.1在沉井结构中已经预留了顶管机，通过管壁结构，充满了混凝土中间的微膨胀，用炖盘和垫片，螺栓封闭。
2.2在顶管机顶孔前，首先在洞外为8m @ 8m @ 4m的旋转喷射结构，旋喷一般在15d以上，进出孔提前停止，减小主动作用土压力。
2.3当第一个管头在第一个管头后选择合适的位置用钢板封闭，中间的人孔预留，此时浑水管和电源线等都是通过穿孔板穿过钢筋排骨（这种技术措施主要是针对最不利的条件，是否需要加筋加以活动土压力和水压检查来确定），然后将预留的炖锅通过管壁炖开，安装孔密封。孔密封装置要有一定的调节，孔密封装置主要由帘布橡胶板，环形板，扇形板，螺栓和炖盘组成，而密封装置的孔主要由橡胶线，钢丝刷，扇形板，螺栓和炖盘组成。
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2.4在顶管机前安装可调式接收座。良好的沟通联络工作，将顶管头插入墙体管内，注意工作台上压力表上的压力和沉箱内壁的混凝土堵塞情况，待密封混凝土破裂后，压力表压力迅速下降，此时关闭泥浆进入系统，按照调度指令，修正作用将为零，迅速前进，待所有橡胶切割器绳子用钢丝绳扎紧后用绳子将绳子暴露，以防止堵塞的泥浆管道，此时用循环水管道，所有管道建成后将断开，关闭沙井。调整接收基准位置，下一道工序施工，完成孔加工。
与进洞相比，出洞比较简单。机器到位后，打开壁管炖盘，再用凿子穿过装满混凝土的壁管20〜30cm（此时通过壁管已做成旋转喷水止水结构，可起到一定的止水作用和减压作用，这个操作一定要检查一下，如果安全系数不够的话，只能通过围绕螺栓孔的凿孔位置，以便安装密封件和小三角形导轨安装位置的底部），安装并控制顶管机的方向三角形导轨，安装环和密封件。在两个钢丝刷之间的密封圈上抹涂抹油脂，尾部密封润滑脂，根据测量结果调整底座和风扇压板的位置，然后缓慢均匀地推动机器穿过管壁（注意虽然泥浆进入系统此时没有运行，但是密封圈内的空气，鼻子插入橡胶塞，为了防止翻转的帷幕，开进泥浆阀，同时计算顶升距离，以确保刀头从混凝土表面要保持一定的距离，以防止顶部的炖煮，保护橡胶绳，要考虑一些防护措施，考虑到保护浑水循环系统不会有重大影响）。
下面以顶管机为例对整个施工过程进行简要介绍。
（1）接受好的准备。在接收井施工完成后，测量并确认隧道门的方位，并根据墙管的实际高程安装并初始安装基础管道，并配备拆除钢质密封门的材料和起重机械和设备。在轴的外侧穿过墙壁的位置按照施工组织设计旋转停止窗帘。
（2）管道密封安装。在第一次井工作的方向上，第一段钢管焊接制动器，预留人孔，管道穿过人孔，目的是为了防止事故发生时遇水，沙等涌入区间的一部分。
（3）密封安装。打开壁管打开炖盘安全检查：顶孔的最大风险是打开炖盘后渗漏漏沙现象。根据顶管机的经验，用低级微膨胀珍珠岩混凝土填充墙体管，能有效抵抗孔外水土压力，主要是由于混凝土与钢管之间摩擦阻力大膨胀和试验结果为70t / m2后，打开炖盘后打开壁管是安全的。同时可以计算混凝土通道损坏时的混凝土厚度，知道这个厚度后可以更准确的判断出洞时间并采取相应的措施。打开预先安装在穿壁管上的炖盅在接收井的方向上，将两根帘布橡胶板，环形板和风扇板固定在嵌入壁管的法兰盘上。（注意：使用钢丝绳顶管机的周边为准，不能太松，以免漏水，因此不能太紧，以免系带过小，顶管机进孔时会拉 窗帘）。
（4）调整接收基地。根据测量结果调整可调接收座，扇形板等，安装污水泵等设备完成接收准备工作。
（5）顶管机位置和姿态检查测量。测量前的顶管是复查顶管的位置，以确定顶管的状态，顶管的顶管水平以及顶管施工的发展和施工的重要依据，必须在这个顶管施工中机器方案的施工阶段始终贯彻落实，井下良好的态度，正确的位于接收井底部。在进行定向测量之前，在顶管机50m处确保顶管机成功地进入接收井。
（6）顶管机的姿态调整。根据土的扰动范围，在顶管机进入孔前8m调整孔位姿态，必要时可以拧紧顶管机铰链的高强度连接螺栓，防止机头突然下沉或左右摆动在弱势形成。
（7）顶管机进洞。当顶管机靠近闸门时，顶升时泥罐的压力降低。当顶管机的刀头以40厘米的距离进入壁管时，顶管停止，切口前端的压力尽可能地减小。根据最终顶管机的位置调整接收架在井下的位置和高度，用镐头等设备快速将顶管机连续顶出，顶管机尽量缩短时间，同时通过紧绳索调整钢索与橡胶板之间的间隙，确保管道顶管不漏水，顶管机后部的钻孔装置立即充满水泥浆管接头和填缝隙减少土壤侵蚀，然后用弧板和钢焊成整体。
3施工效果
按照上述施工方法，本工程的三段顶管头经过公里顶部，可以准确插入孔内，止水效果好，达到预期目的。为类似工程的建设提供参考。
参考文献：
[1]陈琳.工程施工中长距离顶管施工技术研究[J].科技与创新，2014，15：81-82.
论文作者:宋庆
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/18
标签：顶管论文; 泥浆论文; 泥水论文; 混凝土论文; 卵石论文; 管道论文; 位置论文; 《基层建设》2018年第5期论文;