摘要：为了更好的进行城市化进程中的配套设施的建设，工程的施工基本都会采用开槽埋管的方式进行管道施工，我们经常能够看到在城市的主干道上围着很多的安全护栏，昼夜进行开挖作业，影响了城市的正常交通和城市居民的正常生活与工作。为了改善管线穿越公路主干道所带来的交通困扰、减少对路面的破坏，管道工程开始采用机械顶管的方法进行施工，尤其是最近几年，新型的顶管施工技术即泥水平衡式的顶管施工工艺开始广泛的被应用开来，特别是近期濉溪经济开发区的王引河路污水管网对接工程、东信清华园小区污水接入市政管网等工程就是采用这种工艺。
关键词：泥水平衡法；顶管施工；施工工艺
引言：顶管施工在现如今的市政、长输管道的施工中应用的尤其广泛，是一种非开挖敷设管道的施工方法。顶管施工主要是在土层的下面进行工程的作业，不需要进行大面积的开挖，对施工周围环境的影响比较小，施工的工期也比较短。顶管施工的范围比较大，在土质广、挖掘面稳定、地面沉降的情况比较小的情况下比较适用。
1.泥水平衡法顶管施工工艺的原理
泥水平衡顶管施工的方法是一种非开挖的施工方法，在工程管道埋设的过程中基本不开挖。该方法主要就是借助于顶进设备在工作坑之内产生的顶力，将管道和周围土壤因为摩擦而产生的力道消除，根据设计的线路将管道安装到位，之后将多余的土方清理干净，及时的运走。完成一节管子之后，再将下一节管子继续进行顶进。整个的工作原理就是对主顶油缸、中继间的推力进行利用，将工具管或者是掘进机通过工作坑向土层进行进一步的推进，直到进入到接收坑内被吊起为止。跟随着工具管或者是掘进机的进入，管道也随之进入，在两个坑之间进行埋设。
2.泥水平衡法顶管施工工艺的应用
2.1顶管施工工艺的主要工序
2.1.1机械设备和管材的检验、运输以及存放。在选用成套管材的时候，要与设计要求相符合。当管材运输到现场的时候，要认真的检查管材的规格尺寸、表面情况、管身的整体情况、接口处、钢套、注浆孔进行细致的检查，确保规格与设计要求相符合、确保管材表面没有蜂窝、确保管身无裂纹、确保接口无破损、确保钢套无变形、确保注浆孔通畅，如果管节存在问题，一定要及时进行退换处理。在运输管材的时候，一定要注意确保吊运的安全，不可出现任何的碰撞。管材放置到运输车辆上以后，要在管身两侧加上垫木，同时用紧绳器拉紧。管材运输到施工现场后，需要进行再一次的验收，确保合格后才能进场，施工存放场地要保持平整和坚实，避免由于地面的沉陷而对管端钢套环产生影响。
2.1.2顶进。顶管是否成功的关键就是在顶管进出洞的环节处理上，所以，在掘进机进洞以前，必须要将洞口的防护工作做好。通常在预留洞的的周围打入膨胀螺栓，间距保持200mm，然后将超过预留洞600mm的橡胶圈沿着外边150mm的位置在膨胀螺栓上进行固定。掘进机进洞之前，将多余的橡胶圈放在预留洞内部，掘进机然后才能进洞。要做好地下水和流砂的处理，防止其向井内涌入，以保护预留洞的洞口。在工具头进洞之前要对所有设备进行全面的检查，确保试运转没有问题、止水胶板安装位置核对无误、外夹板安装牢固才能够进行砖封门的破除。进洞的时候，要观察止水胶板，确保其均匀的压入，没有翻转和破损等现象的出现。掘进机出洞的时候，要严格的对出洞时的顶进偏差进行控制。中心偏差要控制在50mm以内。如果以上的条件不符合，就需要将掘进机拉出来，进行再次调整。
2.1.3进行管节的安装。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中一个顶程完成之后，要将千斤顶和环型顶铁收回，然后才可以在工作井内进入到下一根管节的顶进当中。当管节被吊入工作井之前，要在地面上先做质量方面的检查，进行合格确认之后，才可以在管前端口处进行楔型橡胶圈的安放，还要在橡胶圈表面进行适量的硅油的涂抹，这样能够使管节相接触的时候的摩擦力减小。这些工作都完成之后，再将管节在工作井内吊放到位，保持管节插口端与正前管的承口中心相对应，缓缓的进行顶入，直到两个管节的端面挤紧贴切才可以，同时对接口的密封胶圈和衬垫进行检查，确保状态良好，全部确认好之后才可以进行下一顶程的布置。
2.1.4出土。在掘进的过程中，泥水平衡掘进机将泥浆水打入泥仓当中，使之与机具切削土相混合，然后从排泥管进行输出。从理论的角度来说，被切削下来的土体混合将会转化为4倍体积的泥浆。因为土的可松性和泥土的处理程度存在一定的差异，因此，实际产生的泥浆量通常都要超过理论计算的泥浆体积。在工作井四周进行两组集装箱的安装来作为泥浆池，方便对泥浆进行二级沉淀的处理，而沉淀过后产生的处理水又可以当做泥浆水，被再次打入机具的泥仓当中进行重复利用。
2.1.5压注与置换膨润土泥浆。在顶力控制的过程中，最关键的就是尽可能的使顶进的阻力降低，而使顶进阻力降低最好的方法就是进行膨润土泥浆的注入。使膨润土在管的外壁和土层之间形成一个完整的环状泥浆润滑套，使摩擦状态转变为液体摩擦，从而使顶进阻力大大的减少。
2.1.6泥浆的压注。按照管道的埋深和地下水位的具体情况，通常将注浆系统的压力设定在管道顶部水土压力之上。为了保持触变泥浆套的压力不会降低的太快，可以在工作井内的注浆总管上进行单向阀上的设置，确保不会回浆。泥浆的压注一般采用的方法就是顶管机压浆、管节、中继环等处的连续补浆。掘进机的压浆要和顶进保持同步，方便快速在管道的外围空隙形成高粘度、高稳定性的膨润土泥浆套。
2.2泥水平衡法顶管在施工过程中需注意的问题
2.2.1机头容易出现下沉。如果工程的施工地段在粉细砂土的区域，在顶进过程中很容易出现顶管机偏下走的情况，即使及时的进行纠偏处理也很难进行改善。其主要的原因就是顶管机本身的重量过大，泥水平衡顶管机在工作的时候很容易产生过于剧烈的振动，从而影响土质，使其液化，进而降低了其应有的承载力。也有可能是由于碰上了两个不同性质的土层，而下层的土质太软，泥水压力很难进行有效的控制。为了解决这个问题，最好的方法就是放慢施工的进度，将泥浆浓度调低，或者是将泥水平衡顶管机的机头略微的向上进行调整，就能较好的解决机头下沉的问题。
2.2.2泥水管容易出现堵塞。在施工的过程中有时会出现泥水管的沉淀或者是堵塞的问题，这样就会影响泥水管当中泥水的正常流动，进而影响顶管机的正常推进。之所以会出现这样的问题主要的原因就是排泥泵的效率过低，不能产生足够的流量，使临界的流速高于泥水管内的实际流速，从而出现泥水管堵塞的现象。还有一种可能就是在顶管机停止工作的时候，没有将管内进行彻底的冲洗。针对以上的问题，可以通过以下的应对措施来进行有效的解决，首先，进行泥浆的净化，使泥浆的冲击力得到提升，结合施工的具体情况，适当的加大送水量；另外，全面进行排泥泵性能的检查，及时更换那些不符合标准要求的排泥泵，在停止推进作业的时候，认真冲洗排泥管道，避免出现管道的沉淀和堵塞。
小结：总的来说，泥水平衡法顶管技术已经比较成熟，其安全性和可靠性都是有保障的，而且是施工的优势比较明显，因此使用范围比较广泛。随着我国建筑施工工艺的不断发展，顶管施工的作用将更加的突出，其应用效果也会更好，这就需要相关的施工技术人员不断进行泥水平衡法顶管技术的探索，严把质量关，使泥水平衡顶管施工工艺得到更广泛的应用。
参考文献：
[1]泥水平衡法顶管施工工艺的工程应用-刘冠哲-《市政技术》-2011-维普
[2]泥水平衡法顶管施工工艺的工程应用-张波-《城市建筑》-2014-维普
论文作者:刘广月
论文发表刊物:《北方建筑》2016年11月第33期
论文发表时间:2017/1/10
标签：泥水论文; 泥浆论文; 顶管论文; 管道论文; 管材论文; 施工工艺论文; 工作论文; 《北方建筑》2016年11月第33期论文;