泥水平衡法頂管施工技術(shù)在市政道路工程中的應(yīng)用

李哪

摘 要： 市政道路修建中地下管網(wǎng)的施工占據(jù)著重要的地位，它不僅與道路工程的使用性能密切相關(guān)，也對(duì)周邊居民的生活有著較大的的影響。泥水平衡法頂管施工的應(yīng)用，可以有效保證挖掘面的穩(wěn)定程度，且具有廣泛的應(yīng)用范圍。為此，本文在充分了解泥水平衡法頂管施工工藝原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體工程案例，對(duì)市政道路工程泥水平衡法頂管施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 泥水平衡法；頂管施工；市政道路

一、泥水平衡法頂管施工工藝原理

“泥水平衡法”頂管施工工藝原理是：在頂管施工過程中，以含有一定量粘土，且具有一定相對(duì)密度的泥水充滿頂管掘進(jìn)機(jī)的泥水艙，并對(duì)它施加一定的壓力，以平衡地下水壓力和土壓力的一種頂管施工方法。利用主頂千斤頂及管道中繼千斤頂?shù)耐屏?，將管道從工作坑?nèi)穿過土層一直推到接收坑，同時(shí)，將緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩坑之間。

二、工程案例

在某市政道路的修建過程中，在路基的右幅部位需鋪筑一條污水管道，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況和污水排放的實(shí)際需求，將管道的長度設(shè)計(jì)為585m，選取D1200管徑，施工路段的縱向坡度為2.05%。在污水管道上覆蓋土層的深度在5—11m之間，經(jīng)過技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)之后，如果采用明挖的施工方式，開挖面的寬度達(dá)到27—30m，工作量和施工難度都相對(duì)比較大，因此擬采用泥水平衡法頂管施工方式，來有效的降低工程造價(jià)，提高施工效率，確保能在要求的工期內(nèi)完成市政道路工程的施工。

三、市政道路工程泥水平衡法頂管施工工藝

1、施工場(chǎng)地清理與測(cè)量

在施工開始之前需要將現(xiàn)場(chǎng)的垃圾、碎石等雜物清理干凈，為具體的操作行為創(chuàng)造良好的施工環(huán)境。同時(shí)根據(jù)圖紙方案設(shè)計(jì)的要求測(cè)量工作坑的位置和標(biāo)高，并進(jìn)行工作樁的預(yù)埋工作，確定工作坑開挖的范圍和深度。為了保證施工的質(zhì)量，一般每隔200m需要設(shè)置一個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。在臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)及管道軸線施工樁等參數(shù)測(cè)量完成之后，還需要按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)核工作，保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的精確程度。如果在施工路段的地下水位比較高，在沉井工作臺(tái)填筑方面會(huì)存在一定的困難，還需要采取相應(yīng)的降水措施，一般采用井點(diǎn)降水的方式進(jìn)，在沉降井的周圍埋設(shè)濾水管道，并在開挖的過程中通過真空原理的應(yīng)用使地下水得以排出。

2、工作坑施工

根據(jù)施工方案設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行工作坑的開挖工作，先對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)整平，在砂墊層部位的鋪設(shè)厚度為50—100cm，組織施工人員及時(shí)夯實(shí)。同時(shí)在墊層上部砌筑磚模，每隔2m預(yù)留垂直縫，防止在沉井挖設(shè)的過程中出現(xiàn)大幅的沉降現(xiàn)象。沉井挖設(shè)的尺寸偏差控制在10cm以內(nèi)，井壁的誤差控制在1.5cm以內(nèi)。在沉井下沉的過程中，避免出現(xiàn)下沉速度過快的情況，實(shí)時(shí)測(cè)量沉井筒的標(biāo)高，如果在下沉?xí)r出現(xiàn)筒身傾斜的現(xiàn)象，則需要及時(shí)的調(diào)整。待沉井下沉的位置達(dá)到指定的位置時(shí)，檢測(cè)其質(zhì)量是否滿足施工的要求，避免出現(xiàn)誤差過大的情況，隨后進(jìn)行沉井封底施工，在井內(nèi)填按照規(guī)定的順序埋封底片石，并澆筑封底混凝土。在封底的過程中需要預(yù)留積水坑，以保證能夠及時(shí)將井底的積水排除。

3、頂管施工

（1）頂管出洞

在洞口的外圍部分噴射防滲漿液，避免在施工的過程中地下水深入工作井內(nèi)部，并將止水環(huán)安裝在洞口內(nèi)壁的部位，根據(jù)管道的直徑確定止水環(huán)的直徑。待準(zhǔn)備工作完成之后調(diào)試頂管機(jī)頭的各項(xiàng)參數(shù)，隨后將橡膠密封圈穿進(jìn)機(jī)頭后送至指定的位置。

（2）頂進(jìn)

在頂進(jìn)的過程中為了提高施工效率，一般采用兩端頂進(jìn)的方式施工，根據(jù)頂管的直徑確定所需的頂力大小。在管道頂進(jìn)的過程中必須保證是施工的連續(xù)性，盡量避免出現(xiàn)施工中斷的現(xiàn)象，如果在中斷的時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致施工范圍內(nèi)的地下水滲出，在繼續(xù)施工時(shí)將需要更大頂力，頂進(jìn)壓力將會(huì)增加50—100%左右。

（3）注漿

在管道頂進(jìn)作業(yè)完成之后，將膨潤土泥漿壓至管道的外壁部分，將管道完全包裹起來，膨潤土泥漿在觸變性和潤滑性方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因此通過這種方式可以降低管道與周圍土體之前的摩擦阻力。在進(jìn)行壓漿的過程中，應(yīng)根據(jù)管道鋪設(shè)的具體情況合理設(shè)置注漿孔，保證管道的全線均能被膨潤土泥漿覆蓋。由于機(jī)頭的外徑大于管道的外徑，因此在二者之間存在縫隙，膨潤土泥漿應(yīng)將這些縫隙完全填充。另外，頂管施工完成之后還需在注漿孔處將觸變泥漿置換為水泥漿，這樣能夠有效的避免后期出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，同時(shí)也能加固周邊的土體。

四、市政道路工程泥水平衡法頂管施工注意事項(xiàng)

1、機(jī)頭下沉問題。在本次施工中局部粉細(xì)砂土地段，經(jīng)常出現(xiàn)頂管機(jī)在頂進(jìn)過程中偏下走，通過糾偏也難以改善。分析這一問題的成因，主要是由于頂管機(jī)自身的重量太大，泥水平衡頂管機(jī)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)，使土質(zhì)發(fā)生液化，導(dǎo)致了承載力的下降?；蛘咭部赡苁且?yàn)橛龅搅藘蓪硬煌再|(zhì)的土，下層土軟，泥水壓力難以控制。針對(duì)這一問題，可以在施工中放慢進(jìn)度，調(diào)低泥漿濃度，或?qū)⒛嗨胶忭敼軝C(jī)的機(jī)頭略微上調(diào)，防止機(jī)頭下沉的問題。

2、泥水管堵塞問題。施工中會(huì)出現(xiàn)泥水管沉淀或堵塞現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致泥水管里的泥水流動(dòng)不暢通，頂管機(jī)在推進(jìn)方面自然也受到阻礙。分析這一問題的成因，主要可能是排泥泵的效率不高，流量不足，導(dǎo)致臨界流速超過了泥水管內(nèi)的流速，進(jìn)而形成了泥水管堵塞。也有可能在頂管機(jī)停止工作時(shí)對(duì)管內(nèi)沖洗不到位。針對(duì)這一問題，可以采取以下的應(yīng)對(duì)措施。首先，凈化泥漿，提高泥漿的沖擊力，根據(jù)施工的實(shí)際情況，適當(dāng)增大送水量；其次，全面檢查排泥泵的性能，換掉不達(dá)標(biāo)的排泥泵，每次停止推進(jìn)的間隙，要加大對(duì)排泥管道的清洗，以免發(fā)生管道沉淀、堵塞。

3、排水管上浮問題。雖然泥水平衡頂管的施工方法對(duì)周圍的土地?cái)_動(dòng)很小，但隨著裹力減弱，會(huì)導(dǎo)致泥水平衡頂管機(jī)上浮，同時(shí)又因?yàn)閴鹤櫥酀{方法在一些操作過程中的不當(dāng)，導(dǎo)致漿液難以形成有效的環(huán)箍，全部聚集在管道底部，造成了排水管上浮的問題。在頂進(jìn)過程中，會(huì)造成頂進(jìn)壓力過高。針對(duì)排水管道上浮的問題，必須及時(shí)采取有效的管理措施，以保證工程質(zhì)量。首先，要嚴(yán)格控制潤滑泥漿，保證注漿和頂進(jìn)的同步進(jìn)行，在頂進(jìn)過程中的建筑空隙要及時(shí)填補(bǔ)；其次，要在施工頂進(jìn)過程中對(duì)補(bǔ)壓漿進(jìn)行嚴(yán)格控制，嚴(yán)格按照全線，平均的施工原則來進(jìn)行，避免在施工過程中出現(xiàn)某個(gè)區(qū)域注漿超量等問題；最后，要制定一些補(bǔ)救措施，當(dāng)施工過程中某一部門上浮問題嚴(yán)重，可及時(shí)采取上注下放等措施進(jìn)行補(bǔ)救，以緩解排水管上浮的問題。

五、結(jié)束語

綜上所述，在城市建設(shè)發(fā)展的過程中，隨著人們的生活質(zhì)量不斷提高，機(jī)動(dòng)車保有量日益增加，對(duì)于市政道路建設(shè)的規(guī)模和質(zhì)量也有了更高的要求，而科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展又為市政道路的施工提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。尤其是在市政道路排水系統(tǒng)的施工中，由于地質(zhì)條件的限制或者是特殊情況，明挖的施工方式存在一定的局限性，近年來非開挖技術(shù)的應(yīng)用逐漸應(yīng)用在市政道路施工過程中，在最大限度上減少了由于施工操作對(duì)地表造成的破壞，在施工質(zhì)量方面也有很大的保證。泥水平衡頂管施工技術(shù)屬于非開挖施工方式中的一種，本文主要對(duì)這項(xiàng)技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析，研究加強(qiáng)施工質(zhì)量控制的有效措施，以期為具體的工程施工提供指導(dǎo)?！?/p>

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