【摘 要】本文介绍泥水平衡顶管技术的工作原理,并探讨施工中常见的问题的成因和有效处理方法。
【关键词】泥水平衡；顶管；施工控制顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。
1.泥水平衡顶管的优点
1.1适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高以及变化范围较大的条件下，也能适用。
1.2可有效的保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小。因此，采用泥水式顶管，特别是采用泥水平衡式顶管施工引起的地面沉降也比较小。
1.3与其他类型顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其是在粘土层这表现的更为突出。所以，他适宜于长距离顶管。
1.4工作坑内的作业环境比较好，作业也比较安全。由于它采用泥水管道输送弃土，不存在吊土、搬运土方等容易发生危险的作业。它可以在大气常压下作业，也不存在采用气压顶管带来的各种问题及危及作业人员健康等问题。
1.5由于泥水输送弃土的作业是连续不断地进行的，所以它作业时的进度比较快。
工作坑采用7000×5000mm倒筑施工
接收坑采用6000×5000mm倒筑施工
2.施工相关准备
2.1工作坑
采用护壁倒筑法施工，砼标号为C30，原则上每一层浇筑高度为1.2m，第一层施工时视具体情况确定，基本控制在1.2-2.4m，砼护壁浇筑厚度：30cm，护壁钢筋采用Ⅱ级Φ12@200双向网状分布，均布置单层钢筋，后背为现浇钢筋砼，布置双层钢筋Ⅱ级Φ12@200双向分布，并深入底板下50cm，总高度2.9m。底板为素砼，砼标号C20，厚度15cm，底板下铺设10cm厚碎石垫层。底板设一个60cm×60cm×60cm砖砌集水坑（丁字型砌筑）， 用水泵抽水。工作坑底部内径不小于3.5
m×6m，以便于设备安装和顶管操作。砼中加入适当早强剂。
2.2接收坑
施工方法同工作坑。护壁钢筋布置为Ⅱ级Φ12@200,各层均为单层布置，护壁砼厚度20cm。底板为素砼，砼标号C20，厚度15cm，底板下铺设10cm厚碎石垫层。底板设一个60cm×60cm×60cm砖砌集水坑（丁字型砌筑），用水泵抽水。接收坑底部内径不小于4m,以便于检查井砌筑。
2.3牵引式顶管施工
过某道路支管均采用牵引式顶管施工，管材为F 型钢筋混凝土管。
3.施工工艺流程
施工采用导向钻进非开挖铺管工艺。
3.1该工艺利用地表仪器接收导向钻头内探头发出的钻进参数信号，由地表放置的钻机来实现钻孔轨迹控制，沿欲铺设管线设计轨迹钻成一个先导孔，然后回拉扩孔，将孔径扩大到铺设要求的口径，将管线拉入孔内实现不开挖铺管的施工工艺。导向钻进非开挖铺管技术最显著的特点是钻孔方向可控，铺管精度高，尤其是在城市管网极为复杂的地区，可精确控制要铺管线位置，避开地下障碍物铺管。
3.2钻进先导孔为本施工工艺最关键步序，直接关系到顶管的成败与质量的好坏。
首先沿轴线在地面上标出管线位置，每1.5米设置一点，算出埋深。再导入钻头，用仪器测出钻头埋深偏差角度状态。如有偏差，不断调整钻头位置角度加以纠正，使之回归正确位置。重复之，使工作坑与接收坑之间形成先导孔。
3.3泥水平衡顶管掘进:
3.3.1泥水平衡式工具管是一种以全断面切削土体，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式工具管。
3.3.2随着工具管的推进，刀盘在不断转动，进泥管不断供泥水，排泥管不断将混有弃土的泥水排出泥水舱。泥水舱要保持一定的压力。使刀盘在有泥水压力的情况下向前钻进。
3.3.3泥水平衡工具管的基本原理是泥水护壁，在泥水式顶管施工中，要使挖掘面保持稳定必须向泥水舱注入一定压力的泥水。泥水在压力作用下向土体内部渗透，在开挖面形成一层泥皮。
（1）当掘进机停止工作时，一定要防止泥水从土层中或洞口及其他地方流失。不然。挖掘面就会失稳，尤其是在出洞这一段时间内更应防止洞口止水圈漏水。
（2）在掘进工程中，应注意观察地下水压力的变化，并及时采取相应的措施和对策，只有这样，才能保持挖掘面的稳定。
（3）在顶进过程中，随时要注意挖掘面是否稳定，要不是检查泥水的浓度和相对密度是否正常，还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常。应防止排泥泵的排量过小而造成排泥管的淤积和堵塞现象。
3.4扩孔：先导孔形成后，就开始扩孔，视土质情况分为两次至四次形成。
3.5顶管：孔扩好后，就可以进行顶管工作。用一相同直径的钻头作牵引，就可以顺利的顶管。
3.6下管及出土方法：工作井上方架设龙门架一副连接电动卷扬机一台，作为下管及出土设备。
3.7工作坑布置：工作坑采用倒筑法施工：工作坑尺寸为5.0m×3.0m。
采用护壁倒筑法施工，砼标号为C20，原则上每一层浇筑高度为1.2m，第一层施工时视具体情况确定，基本控制在1.2-2.4m，砼护壁浇筑厚度：25cm，护壁钢筋采用Ⅱ级Φ12@200双向网状分布，各层均为布置单层钢筋。底板为素砼，砼标号C20，厚度15cm，底板下铺设10cm厚碎石垫层。底板设一个60cm×60cm×60cm 砖砌集水坑（丁字型砌筑），用水泵抽水。工作坑底部内径4.0m×2.0m，以便于设备安装和顶管操作。
4.土方及回填
本工程因现场无堆土场地，本方案考虑挖出土方外运。 回填部分道路以下部份采用6%灰土回填，从井底填至路面结构层下，路面结构层按原状恢复。基坑回填分层夯实，密实度符合规定。
5.结语
影响顶管技术应用的另一个因素是，行业规范化不够，存在同行低水平恶性竞争的现象 ，专业人才缺乏 ，现有的从业人员大多是从事一般 的土木工程施工中转化而来，缺少专业训练。今后仍需加强 管理，努力推广先进技术，提高施工水平和改善施工工艺。
【参考文献】
［１］杨珍峰.浅谈泥水平衡顶管施工工艺.城市建设理论研究[D].2011.
［２］韩选江.大型地下顶管施工技术原理及应用[M].中国建筑工业出版社.2008.
