泥水平衡法顶管施工关键技术研究

许望贤

摘要：泥水平衡法是施工过程中常用到的关键技术方法之一。其中主要的工艺环节有掘土顶进中继间接力等。在具体的施工过程中，我们要进行机械设备、材料以及注浆工艺和数量的设置，以设置中继间为关键技术，并对其展开了一系列深层次的研究和探讨，以供参考。

关键词：泥水;平衡法;顶管施工;关键技术

前言

在进行地下管道施工的过程中，常用的施工方法有顶管法，这种施工工艺在上个世纪八十年代由美国传入我国，并在此后广泛应用于我国城市的市政工程项目领域，为我国的顶管技术发展注入了新的活力，此后，隨着这项技术的进一步发展，逐渐由原先的人工开挖技术发展为现在的水压、气压、泥水三大平衡为主的技术理论。受到了广泛的应用和发展。具有十分重要的现实发展意义。

常规的泥水平衡顶管系统一般是由八大部分组成的，分别为：掘进机、进排泥系统、泥水处理系统、主顶系统、纠偏系统、供电系统、附属系统。这些不同的系统在实际的施工过程中各自承担着不同的功能和作用，进一步保障了施工过程的顺利开展。以下为各个系统各自的技术介绍：

1.掘土顶进

为了确保掘土顶进顺利开展，我们最关键的就是进行设备的选择，主要包括顶进机头。要结合施工场所的实际地质情况进行机头的选择，如果施工地点含有较大的砾石，则可以采取泥水平衡作业的方式;来对大粒径的砾石进行捣碎处理，为了确保大粒径的砾石能够进入到顶管机内，要确保选择的顶进机头开口较大，刀片锋利，采用边旋转边扎碎的方式均匀的分割 砾石，最终实现碎石与泥水同步排出的目的。

2.注浆排泥

在进行长距离的顶管施工过程中，由于会受到摩擦力的作用，所以在实际的施工过程中要尽可能的采取措施减小顶进过程中的摩擦力，比如可以采用注浆减摩的方式来进行顶进工作，在进行注浆减摩过程中，常用的技术要点分为以下几个部分：

首先在进行注浆工作之前，我们需要选择合适的注浆材料，一般情况下，常用的注浆材料有聚合物、泡沫等。我们需要结合施工项目的具体要求以及地质情况选择合适的注浆材料。其中在顶管顶进工艺中，我们最常用的灌浆材料是膨润土泥浆，这种注浆材料主要是由一种扁平晶片的单体颗粒组成的，这种材料在水分子的作用下会形成晶体膨胀，增加叠层之间的间距，其主要的组成成分是钠离子和钙离子。通过与粉末化学浆糊、纯碱以及水进行搅拌混合，最终得到适用的注浆材料。

其次，在进行注浆的过程中，我们还要确定注浆的压力，避免出现注浆压力过大或者过低的情况，一旦注浆压力过大，则容易对周围的管道以及土体造成危害，强烈的挤压力会使得周围的土体发生严重的变形，最终引起地面位移的现象，使得地面隆起;反之，如果注浆的压力过小，则难以保证注浆完全进入管道中，不能够确保管道与周围土体之间实现全面的贴合，会有空隙产生，使得预期的注浆效果大大降低。因此，在注浆过程中，我们必须要确保注浆的压力符合施工要求，确保注浆能够顺利的进入管道外壁，又不会引起土体的严重变形，通过大量的实验以及实际工程操作获得的经验，我们在实际的注浆工程中，可以将注浆压力确定为刀盘中心测得的压力值，这种压力确定方法在实际注浆作业中效果明显。得到了广泛的应用。

随着顶进作业的不断进行，注浆会在自身流动性的作用下，向周围扩散，直到泥浆逐渐流失，在此过程中会导致管道与土体之间的泥浆减少，土体逐渐的向管道位置移动，在一定程度上增加了注浆作业的摩擦力，使得顶进力逐渐增大，因此，为了避免泥浆的流失，在实际的施工过程中，我们需要严格控制注浆的数量，掌握好注浆的时间，确保注浆时间与注浆数量两者之间达到平衡状态，减少泥浆对管道和土体的影响。一般情况下，为了确保注浆的效果，我们应该合理的设置注浆间距，以9-15米为一个间距，保证每个断面口留有4个左右的孔洞，确定合适的注浆数量。

3.设备纠偏

在实际的顶进过程中，管道是在地下进行顶进作业的，一旦出现机头方向偏移的现象，则会导致顶进管道出现严重的位置偏差，导致顶进作业被迫中断。造成了严重的经济财产损失，极大的浪费了物质资源。因此，为了纠正轨迹的偏差，在实际的顶进作业中，必须要设置相应的纠偏设备，国内常用的纠偏设备一般都是顶管机自带的，通常为液压纠偏。

这种机头自带的纠偏设备具有结构简单、操作方便的优点，不需要在实际的顶进作业中再次进行操作就可以实现自动的调整和纠偏判断。但是，在实际的使用过程中也存在着大量的弊端，缺乏相应的反馈系统，只能利用偏油缸的伸长量来实现间接的纠偏和判断，一旦遇到操作人员操作失误或者是顶进土质变化的情况，则会导致纠偏结果出现严重的误差，不能及时的调整机头的姿态，使得顶进方向出现严重的误差，从而引起严重的失误。

面对国产机的缺陷，必须制定有效地措施来改变其发展现状，比如操作人员要勤于勘探地况，及时掌握井内情况，以便做出调整;此外，在进行纠偏的过程中，要保证纠偏幅度不宜过大，避免矫枉过正的现象发生，从而引起更大的偏差。

4.中继间接力

中继间能够将管道分为几个顶进区间，避免长距离的顶进作业影响顶进效果。在顶进作业过程中，中继间按照先后顺序进行顶进作业，当管道已经顶进了一段距离之后，在进行下一区间的顶进工作，直到整个管道完全贯通为止。因此，中继间在实际的顶进作业中同样具有重要的作用，需要引起我们的高度重视。

结束语

综上所述，在进行长距离的管道顶进作业时会面临各种各样无法预测和控制的因素，会在一定程度上影响顶进作业的实际效果，因此，我们必须给予高度的重视，有组织、有计划的开展一系列相关工作，必要时要设置多个施工方案，这样才能够有准备的应对突发情况，确保顶进工作能够顺利的完成。

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