泥水平衡工法在地下管网工程中的应用

韩 涛 史 滨 肖 明

(青岛市水利工程建设开发总公司，山东 青岛 266000)

泥水平衡工法在地下管网工程中的应用

韩 涛 史 滨 肖 明

(青岛市水利工程建设开发总公司，山东 青岛 266000)

本文结合青钢专用供水管线工程泥水平衡工法实例,对项目概况、方案比选、施工工法进行阐述，结合施工过程遇到的问题提出相应的建议，阐述泥水平衡顶管施工在埋深较大、地下水丰富、流砂地质情况复杂条件下的优越性，以期促进该工法的推广和应用。

泥水平衡工法；地下管网；应用

1 项目概况

青钢专用供水管线工程位于董家口循环经济区，管线全长2425m，采用K9级DN1200、DN800球墨铸铁管，穿路部分采用钢管，项目概算投资1100万元。工程实施过程中，穿子信路段采用泥水平衡顶管法施工135m，先顶进DN1200钢筋混凝土Ⅲ管后，再穿DN8003PE防腐钢管。

2 方案比选

青钢专用供水管线工程顶管覆土厚度7.5m，施工区域与已有雨水管道、污水管道、市政燃气管道、电力箱涵构筑物交叉。工程地处虾池地段，地下水位丰富，地下管线、构筑物、地质情况、现状条件复杂，顶管施工主要在淤泥质土、流砂层中进行，需采取安全措施，重点预防安全事故发生。

2015年5月21日，建设单位组织专家进行方案论证，根据现状地质勘察报告结果，采用具有双重平衡功能的泥水平衡顶管机，再配D1500掘进机，能将地表隆沉的精度控制在5mm以下，在地面控制室内，采用激光导向和闭路电视监控等方法进行操作，自动化程度很高，且质量较容易掌控。

设计顶管管径1200mm，管壁厚12mm,每节管长2.5m,混凝土强度等级C50,采用企口(平口)连接形式,管端头采用12 mm厚钢箍作为衬垫,接口采用橡胶条止水,管壁预埋压浆管。始发井、接收井采用钢筋混凝土结构，始发井尺寸7.8m×4.5m×8.5m,接收井尺寸4.2m×4.5m×6 m。工作坑采用预制排水下沉施工方法配合18m长臂反铲挖掘机开挖,做底板后进行泥水平衡施工。

3 泥水平衡工法

3.1 泥水平衡工法流程

泥水平衡工法流程如图1所示。

图1 泥水平衡工法流程

3.2 泥水平衡顶进系统组成

土体经过切削系统、搅拌系统(见图2)再由进、排水装置拌和后，由输泥管输送到地面。

泥水平衡顶进系统主要由10部分组成(见图3)：①NPD泥水平衡顶管机；②机内控制柜；③洞口止水圈；④环形护口铁；⑤马蹄形顶铁；⑥主顶油缸；⑦主顶油泵；⑧激光经纬仪；⑨后背板；⑩基坑导轨。

4 施工中遇到的问题及建议

4.1 顶进与注浆

注浆时采用活塞泵，注浆压力按(0.25±0.05)MPa，为防止出现工具管头工作面不稳定的情况，注浆压力不能过大。注浆时间控制在1min之内，顶进距离增大时，注浆时间适当延长。注浆过程中，根据现场记录，顶力大小和注浆效果呈现出上下波动趋势，反映出注浆对降低顶进摩擦力效果明显。

4.2 问题及建议

在顶管顶进10m时，难以建立泥水平衡压力，经参建单位技术分析后调整施工方案，将顶进的混凝土管全部拔出，重新调整顶进参数，由此耽误工期10天。

顶进初始阶段，综合泥浆性能、泥水压、排泥量、注浆量、注浆压力、膨润土的稠度、泌水、强度、配比、凝结时间等技术参数设置，建立起泥水平衡压力，为后续顶进创造条件。

在顶管施工过程中，必须保持工作面稳定及排泥管的畅通。泥浆浓度和相对密度、进排泥泵流量和压力及地下水压力变化等指标，必须随时进行检查，一旦出现不利情况随时进行调整。施工中，往往遇到泥水溢到地面或渗透到地下水中情况，致使无法形成泥水压力，施工受阻。这说明遇到了覆土层厚度较小或渗透系数特别大的砂砾或卵石层，此时，需及时调整施工工艺参数，保证施工顺利进行。

5 结 语

泥水平衡顶管施工,在淤泥质土、流砂地段效果明显，适合地下管道长距离穿越工程的施工。采用泥水平衡作业，泥水通过泥水管输送，不会对作业周边环境造成破坏。通过该工程的实施，泥水平衡工法得到了很好推广，确保了供水项目全线顺利通水。

[1] 吴建军.顶管法在污水管网中的应用技术研究[D].重庆交通大学,2013.

[2] 刘泉维.透水砂层泥水平衡盾构开挖面失稳破坏机理研究[D].北京交通大学,2014.

[3] 吴建军.顶管法在污水管网中的应用技术研究[D].重庆交通大学,2013.

Application of Slurry Balance Method in Underground Pipe Network Engineering

HAN Tao, SHI Bin, XIAO Ming

(QingdaoWaterConservancyProjectConstructionandDevelopmentCorporation,Qingdao266000,China)

In the paper, the slurry balance construction method of Qinggang special water supply pipeline project is adopted as an example for describing project general situation, plan comparison and construction methods. Problems in the construction process are combined for proposing corresponding suggestions. The advantages of slurry balance pipe-jacking construction under the following complex conditions are described: the buried depth is large, groundwater is abundant, and shifting sand geology is available, thereby promoting promotion and application of the construction method.

sturry balance construction method; underground pipe network; application

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.07.004

TV52

A

1673-8241(2017)07- 0010- 02

建设管理