摘要：为了最大限度的减小管外壁在顶管施工时承受的巨大摩擦阻力,注浆减阻技术随着施工需要而产生。注浆减阻技术跟随顶管施工一起成长起来的辅助技术,越来越多施工单位都会承认它出色的减小阻力效果。注浆减阻技术应用在在顶管施工中的主要表现是起润滑作用以及填补和支撑作用。泥浆的液体压力使孔道保持稳定的状态，另外，阻止土体坍塌到管道上，能够起到支撑孔洞的作用。膨润土悬浮液需要合理的注入，在土层中围绕管道形成一个支承环并保持悬浮液浮力等于土压力，膨润土悬浮液就会把管子中漂浮起来，管外壁摩阻力在浮力的作用下逐渐降低，管道底部的法向力由于自重产生也会逐渐减少。此效果会对长距离大口径管道顶管施工产生有利的影响。
关键词：减阻；注浆；大口径；顶管工程
一、注浆分类
（一）同步跟踪注浆
触变泥浆的制作是采用搅拌机通过搅拌罐把水和膨润土搅拌均匀，打入两个钢制注浆箱里边，静置12小时以后，使触变泥浆充分吸收水分和膨润土组成胶体。将原来调试完的触变泥浆通过注浆泵进行增压后进入输浆管，顶管机和管道的压浆孔通过环形的输浆管进行注浆，形成泥浆套。在大口径顶进施工时，通过顶管机尾部的压浆孔进行同步跟踪注浆施工，为了在大口径施工时浆液能够充分的减小侧阻力，在一般情况下注浆压力加大20%，保证了顶管机向前时在其后边形成的环向空隙随时被泥浆充填满，完整的泥浆套随机产生，从而保证管道顺利顶进。
（二）补压浆
管道在顶管施工过程中，会有部分浆液流失到土层当中，因此随时监控注浆压力，压力减小时，通过钢管节上的压浆孔进行补压浆，一般在一节管顶进结束后就应进行补压浆，但大口径顶管施工顶进阻力的变化关系到顶管施工的成败，因此实时监测，调节注浆浓度和注浆量。该工程在穿越民房时，民房长约40m，进行了10次补浆，保证了民房的平稳。
二、注浆施工的技术要点
（一）注浆孔布置
顶管机机头尾部均匀设置三只压浆孔，在顶部120°范围内均匀分布3个浆孔，同时在洞口注浆，管道进行顶进时，注浆及时跟踪管道施工，确保顶管机机头后面形成完整的泥浆套，每间隔1节混凝土管予留注浆孔进行补浆。每个注浆孔均安装闸门进行独立控制，并在第一节管的注浆孔前安置注浆压力表。
（二）压浆量和注浆压力
压浆量原则上控制在同步跟踪注浆量为顶进管道的体积的4倍左右，不能选择太大和太小注浆压力值，根据管路长度和浆液的粘度来决定，压浆站的压力控制在20-50KPa。预留注浆孔补孔措施：将螺丝拧进预留注浆孔，拧至管外壁。
（三）注浆设备及管路
注浆减阻施工能否成功主要取决选择注浆设备是否合适。顶管施工的注浆设备有往复活塞式注浆泵和螺杆泵及胶管泵等;市场上使用最多的还是螺杆泵。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它有特有的特点，如无脉动、自吸能力强、压力均匀平稳,同时也有不足的地方是不能通过较大颗粒杂物和尖锐杂质,无浆液的情况下干转更不允许。注浆孔一般有两种形式，按照注浆孔之间的角度分为90°和120°（施工中一般采取120°）,采取点式注浆。注浆管路分为总管与支管，总管采用￠40钢管焊接，支管用￠25胶管,来减小浆液在管中的阻力,距离短时可用胶管。设置一个球阀在每根支管与总管连接处对注浆进行控制。
三、注浆施工控制
（一）注浆施工的要求
1、注浆量是注浆减小摩阻力中重要的技术指标,它反映的是顶管施工长度和浆膜厚度的之间关系。它与顶管的管材材质、顶管长度、土体成分及含水率等方面有关。顶管注浆施工开始后,要对顶进长度、注浆量、顶进推力、注浆压力和施工时间作一下对比和记录,同时根据施工现场的实际情况来调整注浆量、顶进长度和浆膜厚度, 动态分析减阻效果的产生及运行。在顶管施工过程中随时观察注浆池内浆面是不是降低,降低多少随时做好记录。
2、施工过程中的注浆压力需要平稳和均匀。施工过程中通过观察贮浆池里边浆液减少的数量、顶管施工进行的长度、顶进推力和浆膜厚度的变化,来分析注浆压力是不是过大。刚开始注浆压力太大不易形成浆套, 所以刚开始压力不能过大也不能产生冒浆现象, 减小摩阻力的效果也会受到影响。另外,还要观察压力表是在注浆泵上还是在注浆管前端。积极观察顶管施工的压力是不是在正常施工的范围以内,出洞后可以进行调节。
3、很多因素对注浆施工速度都会产生影响,主要有注浆孔的设置、浆套形成速度、浆套形成效果和顶进速度等方面。减摩效果和注浆压力都会对注浆速度进行调节, 可根据工程实际进度情况来适应工程发展的需要。
上面三项技术参数在工程实际中往往互相影响,并且受现场诸多因素的影响和制约。不同的项目中如何准确的确定及调控这些参数,根据不同的情况需要做进一步探索和设置。
（二）注浆施工的注意方面
施工过程中的泥浆套不仅起到减小摩擦的作用，还能起到土体稳定和减少沉降的作用，施工过程中控制顶管机的外径比管道外径大2-4cm，在顶管施工完成后，管道外侧空间会导致地面沉降，管节安装的凸凹处也会增大顶进施工的摩擦力，施工中要特别注意压浆对减小顶进阻力的作用。
浆液的配比方面：要从粘滞度高、稳定性好和失水量少三方面进行考虑，施工过程中，一定要进行试配，已达到最好的施工效果。
压浆操作方面：顶管施工开始后，对全线管段进行注浆施工，注浆施工侧重施工管段的底部，使管线处于浆液的悬浮当中，每节管段施工完成后，对管线进行注浆.在纠偏的过程中，机头会对周围的土体产生侧向的偏压，增加机尾处的侧向空隙，此时施工必须对机尾处增加注浆量来减少机尾和土层的摩擦。顶管施工完成后，应该采用水泥粉煤灰砂浆进行固化，来减少后期的地面沉降。
四、结束语
在工程中，根据土层性质调整了泥浆配比，同时调整注浆压力，有效控制注浆量，保证泥浆的饱满度，减小了土层与管壁之间的摩擦力，支撑了管道孔壁，有效控制了管道平稳顶进。泥浆的润滑及支撑作用在大口径顶管施工中凸显了重要性。
参考文献:
[1]吴修锋．顶管施工引起的地层移动与变形控制研究ED]．南京工业大学硕士学位论文，2004．
[2]刘焕文．顶管工程施工对周边环境的影响分析[D]．硕士学位论文．安徽：安徽建筑工业学院，2011．
论文作者:王森
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/16
标签：注浆论文; 顶管论文; 泥浆论文; 压力论文; 管道论文; 浆液论文; 阻力论文; 《基层建设》2016年18期论文;