市政道路工程中泥水平衡法顶管施工的应用探讨

阎 健

(太原市市政工程总公司，山西 太原 030002)

市政道路工程中泥水平衡法顶管施工的应用探讨

阎 健

(太原市市政工程总公司，山西 太原 030002)

·道路·铁路·

泥水平衡法顶管施工是当前市政道路工程中所提出的一种新型工艺，能够有效保证挖掘面的稳定性，使用范围相对广泛。介绍了泥水平衡法顶管施工工艺原理，并以实际案例为基础，对其适用性进行分析。

市政道路工程，泥水平衡法，顶管施工

社会经济的不断发展，使得城市建设速度加快。而在整个建设过程中，以道路施工最为重要。道路工程的存在不仅会影响周围居民的生活，也会影响区域内的交通质量，更会影响城市整体的交通便捷性。因此，在城市建设过程中，十分注重道路规划。然而，在以往的市政道路工程中，人们采取的工艺相对落后，使得地下管道的铺设与路面的稳定性无法保持一致，严重影响施工质量。在近几年来，人们越加意识到地面与地下的联系性，并且尽可能保证地下与地面的平衡，从而提升地下管道的铺设质量与路面铺设的质量。泥水平衡法顶管施工是当前存在的一项新型道路施工工艺，使用价值与适用面积均相对较为广泛。笔者以某城市的市政道路工程为基础，就其施工工艺的具体落实加以分析，以期望能够提升城市道路施工质量。

1 泥水平衡法顶管施工工艺原理

“泥水平衡法”顶管施工是一种全断面切削土体，以泥水压力来平衡土压力和地下水压力，又以泥水作为输送弃土介质的机械自动化顶管施工法。该种施工方式的工艺原理为：在顶管施工的过程中，选取含有一定量的粘土，以及具有一定相对密度的泥水，使之充满顶管掘进机的泥水舱，并对该舱施加压力，从而使之达到一定的平衡状态完成施工目的。该种施工方式，需要利用土顶千斤顶以及管道中继千斤顶的推力，使得需要铺设的管道从工作坑内穿过土层，一直推到设计位置。最后，将随之而来的工具管或者掘进机后的管道，铺设在工作坑与接收坑之间，即可完成。因此，在泥水平衡法顶管施工之中，必须要注意三个要素：第一，注意泥水以及粘土的含量，从而使得其能够在作业中进行推进，避免其浓度过高或者过低，凝结或者散开，影响铺设质量；第二，注意工作坑与接收坑的距离。一般来说，顶管施工其距离越长，管道所接收到的作用力将会越弱。为了保证顶管施工的进程，必须要对其工作坑与接收坑的距离进行合理的规划，从而达到最佳的施工状态；第三，注意管道放置于最佳位置后的处理方案，将工具管或者掘进机后管道加以铺设，以降低施工对管道的损伤。目前，泥水平衡顶管施工工艺的运用已经相对普及。为了保证施工质量，必须要结合实践加以分析。但是，在具体运用的过程中，还是受到了施工技术与施工人员等多种因素的限制，从而使得泥水平衡没有达到相应的标准，施工完成后，质量无法与设计要求一致。针对该种现象，本文结合了运用实例来进行阐述。

3)临街房屋，雨水管应布置在临街一侧，这样落地后也能及早排除，减少由于排在后院导致小区院内的雨水排量陡增的压力。

4)雨水管应避免曲折，当遇到建筑腰线或其他突出墙面装饰物时，雨水管应直通而不绕行，以免堵塞和噪声。

5)对于凸出墙面柱或框架柱需干挂石材装饰的，而柱侧又设有雨水管的，更要对雨水管的位置多动脑筋。主要原因是装饰面因雨水管的宽度增大了柱的断面，如果柱是多根的，而装饰要求全部要一样宽的装饰面，这样就会造成因一根雨水管对工程造价极大的增加。

6)要求雨水斗上方要有防护网，很多地方在这个位置就成了鸟窝，住进了麻雀，小鸟衔来的枯枝草根会堵塞水道，造成排水不畅甚至溢水。

7)排水管的材质，常见的有PVC管材和镀锌钢管。对北方地区，雪水积冰后极易形成冰柱，PVC管材包裹的冰柱形成后如果固定件约束不住，则是极大的安全隐患，整体脱落者已有案例，且冰柱冻胀撑坏PVC管材的可能性非常大，造成水管裂缝漏水。所以不建议北方地区用PVC管材作室外雨水管，宜优先采用镀锌钢管。

3 结语

屋顶雨水排水系统的安排，容易引起工程建设者的轻视，而实际上它的重要性不容小觑，从交工后的实用性，耐久性及建筑物的美学欣赏多方面说明它的重要性。全体参建方提高对屋顶雨水排水系统的重视，是非常必要的。

2 工程案例

笔者选取某南方城市，其在进行市政道路的修建过程中，在路基的右边，需要铺设一条污水管道。根据施工现场的勘测，该区域内的管道线相对复杂，且周围居民较多，排污需求量较大。结合对现场的了解，施工单位根据施工现场的环境以及污水排放的需求量，将管道的长度设计在600 m，且选取D1 299的管径管道，施工路段的坡度为2.05%。且为了保证其路面行车的稳定，在污水管道上，需要覆盖一定的土层，该土层尽量保持在5 m～11 m。经过技术人员的现场勘测，如果以开挖的方式来进行管道铺设，其开挖的路面达到27 m～30 m，工作量相对较大。且铺设地区居民较多，商业相对繁华，施工难度较大，对社会经济的影响较大。因此，施工单位认为，采取泥水平衡顶管施工方式是最佳施工方案。为了保证该种施工方案的有效性，以BIM技术模拟泥水平衡法顶管施工，对其影响面积以及施工质量等诸多问题加以确定。从而得出，泥水平衡顶管施工技术的使用能够降低对周围的影响，且工程造价明显降低，施工效率与质量提升，能够在规定的工期之内完成。

3 市政道路工程泥水平衡法顶管施工工艺的运用策略

3.1 施工现场清理与测量

在进行道路工程施工之前，必须要就其现场环境加以勘测，从居民的活动状况到现场的卫生环境都需要进行准确的掌握。同时，根据居民的活动状况，制定合理的施工方案，以时间表为主，降低施工对周围居民的影响。根据现场的卫生状况，采取对应的清理措施，以创造一个良好的施工环境。并且，在施工之前需要搜集对应的市政建设资料，对区域内的管道铺设状况加以了解。然后制定合理的施工方案。根据施工图纸的具体要求，来对其工作坑的位置与深度加以确定，并对工作桩进行预埋。如果在施工路段的地下水位较高，那么在施工之前，必须要进行对应的降水措施，从而降低地下水位的影响力。

3.2 工作坑施工

根据市政道路施工方案的具体要求，对工作坑进行设计。在施工前，对现场进行平整，如果存在坑洼现象，可以使用砂土来进行铺垫，一般铺垫的厚度需要保持在50 cm～100 cm左右。然后，组织施工人员进行夯实。同时，在垫层上部，适当的给予砖石砌筑，留出一定的空间。避免在挖掘的过程中，存在沉降现象。在沉井的挖掘过程中，必须要注重其精准性。一般来说，尺度的偏差不可超过10 cm，井壁的误差则需要保持在1.5 cm左右。在沉井下沉的过程中，注意其速度。如果速度过快，则需要实时测量其标高，以避免其下沉超过预期值。同时，保证沉井下沉的平稳度与平衡性，若存在倾斜现象，需要及时进行调整。等到沉井下沉到要求高度，必须要先对其进行质量检测，方可实施后续施工。一般说来，在沉井封底施工时，必须要按照规定顺序进行填埋，保证其质量。为了保证沉井的排水功能，还需要在封底时，适当的规划出积水坑与排水渠道。

3.3 顶管施工

在泥水平衡法顶管施工中，其主要包含如下几个步骤：1)顶管出洞。在顶管预计洞口的外围，喷射防渗漏浆液，以避免在施工过程中，地下水进入作业坑或者工作井，从而使得其泥水材料进入后，比例发生改变，影响施工质量。南方本身水资源丰富，地下水相对较多。不少市政施工中，还要求在洞口内壁安装止水环，以降低管道被水渗透侵蚀的可能性。2)顶进。在顶进的过程中，为了提高其施工效率。通常是以两端顶进的方式进行。根据管道直径以及土层的阻力，来确定顶力的大小。同时，在施工过程中，为了保证其连续性，需要注重用力的均衡，避免出现作用力断开，从而产生力量分布不均的现象。再者，中断时间过长，可能会使得其地下水进入管道内部，从而影响管道的使用。因此，顶进压力必须要保持持续稳定，且相对均衡。3)注浆。在管道顶进作业完成后，对其质量进行检测，在确定无误后，方可对其进行注浆。以膨润土泥浆作为主要原料，将其压至管道外壁，并且将外壁完全包裹。为了保证注浆质量，在注浆之前，需要就管道的具体状况，合理的设置注浆孔，以保证所有管道均受到浆液的保护。膨润土泥浆的性能相对较好，其能够有效地对缝隙进行充填，且具有较好的润滑性，适用性较强，当前泥水平衡施工以该种原料为主。

4 结语

从当前的环境而言，城市建设已经进行到一定的程度，无论是道路、建筑或是地下管道，其均已经相对完善。在这种状况下，市政道路工程施工的环境也就更加紧张。从施工作业场所而言，其可用空间减少；从施工区域的管道铺设路线而言，其线路复杂。如果以开挖的方式来进行施工，将可能造成其他管道以及路面的损毁，同时，在一定时间内限制了周围建筑的正常使用，对居民的工作与生活造成不便。泥水平衡法顶管施工，有效地规避了这种可能，且施工质量相对较好，可将其作为当前市政道路施工的首选。

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TechnicalsummaryofroofrainwatersystemarrangementinSpringCity

WenZhiqiang

(XiaoyiCityPlanningAuthority,Xiaoyi032300,China)

This article through to the Spring City Warm Garden residential situation briefly, put forward the possible problems in the process of concrete construction, in view of the Spring City Warm Garden residential arrangement design of roof rainwater system is discussed and analyzed, and the extension analysis of the roof rainwater drainage system design, hope to have certain reference value to the related work.

roof rainwater system, roof slope, drainage method

Discussiononapplicationofslurrybalancedpipejackinginmunicipalroadengineering

YanJian

(TaiyuanMunicipalEngineeringGeneralCorporation,Taiyuan030002,China)

2017-10-04

阎 健(1974- )，男，工程师

1009-6825(2017)35-0142-02

U415.12

A

Abstract: The construction of the top pipe of muddy water balance is a new kind of process proposed in the current municipal road project, which can effectively guarantee the stability of the excavation surface and the use area is relatively extensive. In this paper, the method of slurry balance pipe jacking construction technology principle were introduced, and based on the actual case, to analyze its applicability.

Keywords: municipal road works, muddy water balance method, pipe jacking construction