1泥水平衡施工工法簡介
在機械化頂管施工過程中，泥水平衡頂管施工工法作為主要的施工方式，通常情況下屬于機械化、長距離頂進施工技術。該施工技術在施工技術管理方面要求比較高，主要表現(xiàn)為：嚴格操作頂管設備，科學合理地選擇和計算施工工藝參數等。在長距離、地質條件復雜的環(huán)境中，泥水平衡頂管施工方法是為優(yōu)越的施工方式之一。
1.1泥水平衡施工工法特點
通常情況下，泥水平衡頂管施工工法主要采用機械掘進技術，其特征主要表現(xiàn)為：被切削的土壤被刀盤送入到泥水倉，具有一定濃度的泥水，在送水泵的作用下，被輸送到挖掘面，經過刀盤的充分攪拌后，泥水通過排泥管道被排泥泵送到地面的泥漿池，泥水經過一系列的沉淀或分離，進而在一定程度上可以重復使用，剩余的殘渣被運走：在掘進過程中，通過刀盤以及頂速平衡正面土壓力，進而對循環(huán)水的壓力進行調節(jié)，在一定程度上對地下水壓力進行平衡；切削入泥倉的土體通過采用流體進行輸送，不能中斷頂進過程，施工速度一定要快；不需要對土質進行改良或者是進行降水處理，施工后地表出現(xiàn)較小的沉降。通常泥水平衡頂管的主要設備有：挖掘機、主頂設備、測量設備、井內旁通、控制系統(tǒng)等；輔助設備包括：泥水處理設備、注漿設備、中繼間等。
1.2泥水平衡施工工法工藝原理
作為一種頂管施工工法，泥水平衡頂管施工技術通常情況下是充分利用泥水壓力，進而在一定程度上對土壓力和地下水壓力進行平衡處理。其基本原理是：具有一定濃度的泥水經送水泵到達挖掘面，然后通過井內旁通壓力調整閥，或者是通過調整排泥泵轉速的方式，進一步對水壓力的大小進行調整，進而在一定程度上對地下水壓和挖掘面土壓力進行平衡，確保掘進機刀盤工作在平衡壓力下，在一定程度上避免挖掘面失穩(wěn)，進而導致地面出現(xiàn)沉降和隆起。
2施工組織及任務劃分
2.1施工組織原則
在勞動組織方面，結合頂管穿越施工的實際情況，同時結合本標段的實際工程量和工期，進而對各項進行合理配置，進一步成立相應的施工作業(yè)機組。通過動態(tài)的方式對施工作業(yè)機組的人員、機具配置等進行管理，一方面確保任務按期完成，另一方面確保施工的連續(xù)性。進而在一定程度上減少現(xiàn)場高峰的人數，避免出現(xiàn)窩工現(xiàn)象。同時對其它隊種進行合理的配置，在一定程度上確保工程施工、有序地進行，滿足施工要求。
2.2施工階段劃分
穿越工程施工分為三個階段：前期準備階段、施工階段、驗交階段。
①前期準備階段：各項工作按照“施工準備工作計劃”來進行，進一步為施工創(chuàng)造條件。
②施工階段：總體分為二個階段進行控制。階段組織管道焊接、工作井制作。第二階段頂混凝土套管、工作管試壓、穿越工作管。
③驗交階段：地貌恢復、水工保護，達到中間驗收條件。
3工程施工方案
3.1施工準備
①穿越施工前施工單位協(xié)助業(yè)主穿越施工土地手續(xù)。
②籌備穿越前的材料、設備、人員的籌備和到場計劃。
③做好施工圖紙會審、技術交底工作，同時完成穿越施工方案等文件的編制和審批工作。
④修筑臨時施工便道。
3.2測量放線
①借助儀器開展測量放線工作，在使用儀器前，需要經過法定檢驗部門的檢定，經過檢定合格，同時在有效期內才能進行使用。
②對于設計圖
泥水平衡頂管施工所以鈉膨潤土比鈣膨潤土更適用于頂管施工。而巴伐利亞礦層卻只含有膨脹性能較差的鈣膨潤土。但鈣蒙脫土有一個特性，亦即這里面化合的鈣離子可以用鈉離子來置換。通過這樣子的離子交換，鈣膨潤土的性能均有極大的變化，從而被賦予鈉膨潤上的優(yōu)良特性。公司是一個以非開挖頂管、非開挖頂管工程，非開挖頂管施工、非開挖地下管線鋪設為主業(yè)的挖頂管工程公司，從事各種管道鋪設、維護的聞名企業(yè)公司，與此相對應，礦物組成中也有75％的蒙脫土。篩分析也很非常值得注意，按照篩分析，膨潤土中粒徑不足0.025毫米的占55％。膨潤土加水攪拌即成懸浮液，這里對水質的要求和拌制混凝土時一個樣。判斷膨潤土懸浮液是否適于用來當做支承一潤滑介質的標準在于它的物理特性。擁有自己的施工設備、施工隊伍。可為客戶提供多方位的優(yōu)質服務。非開挖頂管施工技術是近幾年迅速發(fā)展起來的地下管線施工技術，使用該技術能在地表干擾極小的情況下無須挖掘就可以鋪設、修復、更換、探測地下管線，具有不破壞環(huán)境、無泥塵污染、不干擾交通、不破壞道路結構、鋪管精度高、工期短、施工性好等優(yōu)點。該技術可廣泛用于穿越公路、鐵路、江河、湖泊、街道及建筑物等鋪設、修復、更換、探測地下管線。
得到的第二個結論是，在從運動狀態(tài)過渡到靜止狀態(tài)時，流限的加大須取決于懸浮液中的膨潤土含量。在每立方米懸浮液中含30公斤膨潤土的情況下。靜置1分鐘后的流限以42.8：22.4=1.9：1的比率加大。在膨潤土含量為40公斤／米3的情況下，靜置1分鐘后的加強比率已達100：44.6=2.2：1。在這多年的非開挖頂管施工歷程中，公司積累了大量的施工經驗，已在非開挖行業(yè)內成長為一支專業(yè)的、的定向鉆施工團隊，公司憑借多年來的施工經驗、科學嚴謹的工作態(tài)度，在各種管道施工中，均受到客戶及同行人士的高度認可。
如此反復，直到鉆頭在預定位置出土，完成整個導向孔的鉆孔作業(yè)。見示意圖鉆導向孔。鉆機被安裝在入土點一側，從入土點開始，沿著設計好的線路，鉆一條從入土點到出土點的曲線，作為預擴孔和回拖管線的引導曲線。一般情況下，使用小型鉆機時，直經大于200毫米時，就要進行予擴孔，使用大型鉆機時，當產品管線直徑大于Dn350mm時，就需進行預擴孔，預擴孔的直徑和次數，視具體的鉆機型號和地質情況而定。回拖產品管線時，先將擴孔工具和管線連接好，然后，開始回拖作業(yè)，并由鉆機轉盤帶動鉆桿旋轉后退，進行擴孔回拖，產品管線在回拖過程中是不旋轉的，由于擴好的孔中充滿泥漿，所以產品管線在擴好的孔中是處于懸浮狀態(tài)，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤滑。
并且施工占地少工程造價低，施工速度快。2.6大型河流穿越時，由于管線埋在地層以下9—18mm，地層內部的氧及其他腐蝕性物質很少，所以起到自然防腐和保溫的功用，可以管線運行時間更長。各種規(guī)格的水平定向鉆機都是由鉆機系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、控向系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)、鉆具及附助機具組成，3.1鉆機系統(tǒng)：是穿越設備鉆進作業(yè)及回拖作業(yè)的主體，它由鉆機主機、轉盤等組成，鉆機主機放置在鉆機架上，用以完成鉆進作業(yè)和回拖作業(yè)。轉盤裝在鉆機主機前端，連接鉆桿，并通過改變轉盤轉向和輸出轉速及扭矩大小，達到不同作業(yè)狀態(tài)的要求。3.2動力系統(tǒng)：由液壓動力源和發(fā)電機組成動力源是為鉆機系統(tǒng)提供高壓液壓油作為鉆機的動力，發(fā)電機為配套的電氣設備及施工現(xiàn)場照明提供電力。

泥水平衡頂管全國施工施工技術難題及解決方法頂管施工的閃光點頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有著不用要開挖面層，即可穿越地面構筑物和地下管線，公路，鐵路，河道的閃光點，相比開挖敷設技術，投資和工期將大大節(jié)省。同時，頂管施工技術可以吸收噪音，環(huán)比減少粉塵，減輕對郊區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染，高效率的施工技術。頂管施工法因其上述的閃光點，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。概括起來。二頂管施工技術具有著幾面的閃光點：基礎工作面由線縮成點，占地面積?。坏孛婊顒硬皇苁┕び绊?，對交通干擾小；噪音和震動低，市中施工對居民生活環(huán)境干擾小，不影響現(xiàn)有管線及構筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設管道，可以穿越鐵路，公路，河流，建筑物，環(huán)比沿線的拆遷工作總量，環(huán)比降低工程造價。
1泥水平衡頂管施工原理
泥水平衡頂管技術其施工原理是將置于工作井中的頂管掘進機通過主頂油缸向前推進至止水圈后，由電動機提供能量轉動掘進機頭刀盤來切削土層、粉碎石塊，并使之進入泥水艙與泥漿混合，然后由泥漿系統(tǒng)的排泥管泵送至地面；與此同時，機頭連同管道在持續(xù)頂進力的作用下，終穿過土層到達接收井。在挖掘過程中，采用泥水平衡裝置來維持水土平衡，使頂進管道始終處于主動與被動土壓之間，可以達到地面的沉降和隆起的效果（見圖1）。
2泥水平衡施工中若干技術問題的探討
近幾年來我們在頂管施工中使用日本伊勢機（TCC）和國產泥水平衡頂管設備（NPD），在不同地層中進行了D600～D0mm管徑的頂管施工，積累了較為豐富的經驗。下面就施工中常見的各種技術和機械故障如刀盤卡死、糾偏失控、泥水循環(huán)系統(tǒng)堵塞、地面沉降等技術問題的處置作以探討。
2.1糾偏技術問題
頂管機在推進過程中持續(xù)朝某個方向偏斜，即使使用糾偏激光束也不能使之回歸到預定標位置的現(xiàn)象稱為糾偏失控。如不及時處理會造成擬鋪設管道無法滿足設計軌跡要求。
2.1.1原因分析
（1）地質條件影響
由于機身自重較大，且機器轉動引起的震動，在軟土層及回填土中從而降低了地層的承載力，使頂管機產生下沉趨勢?；蛘呤琼敼芏瓮翆宇愋妥兓鹜翆映休d力變化，當遇到上下兩層不同性質的土時，這種趨勢就越明顯。頂管施工過程中遇著大石塊、樁基礎或其他障礙物，造成偏差過大。
（2）機械原因
頂管推進速度過快或過慢的影響；主油缸油封漏油，頂進力不均衡；后背墻變形嚴重；頂鐵或頂環(huán)發(fā)生扭曲變形現(xiàn)象；工作坑內導軌偏差。
（3）人為操作不當造成的糾偏失控現(xiàn)象。此外，管道頂進越長，產生偏差的可能性越大，如果糾偏不及時，也會造成失控。
2.1.2防范措施及解決方法
（1）首先要充分熟悉業(yè)主提供的地勘資料，并進行現(xiàn)場踏勘；必要時在較復雜的地段要進行補勘。事實上在頂管施工中，因為土質變化、設備能力和操作失誤等原因出現(xiàn)偏差是難免的，所以及時糾偏工作非常重要，這關系到管道鋪設質量，甚至整個頂進過程的成敗。糾偏的一般原則：勤糾微糾，標不離，禁止盲頂。其控制細節(jié)應注意以下幾點：當頂管機頭尚未全部進洞前，在機頭中心、高程偏差不大于20mm時，不考慮糾偏，因此時軌道在控制方向，若糾偏不但沒效果反而會使節(jié)管道偏離軌道。
（2）在管道頂進過程中，如果在粉細砂土層中頂進偏低，可調低進泥的泥漿濃度，減小頂進速度。當遇到軟硬程度不同的土層時，地質條件會發(fā)生很大變化，突然間變硬或變軟，這可以通過刀盤的轉矩來判斷。若突然變硬，則應向土倉內加入水或泥漿。在一般情況下，如果對地質勘察資料掌握比較準確時，且當穿越的軟弱地層長度15m時，入洞前可以采取機頭與管道、管道與管道間加接連接桿的方式進行固定，以增加其剛性，并輔以適當糾偏方式，是完全可以防止機頭和管道叩頭現(xiàn)象發(fā)生的。