1、泥水平衡式顶管在长输管线施工主要结合西气东输冀宁支线5 标段邳濉路穿越对该施工方法进行介绍。通过案例要讲到的有以下几点穿越施工方案的选择、顶进（重点难点)、沉井封底、安装主顶设备、注浆系统（难点）、顶管施工的原理、顶进过程中遇到的问题及解决方法（重点）等1 工程案例概况西气东输管道冀宁联络线工程AJ017-AJ018 号桩邳睢高速公路穿越位于江苏省邳州市议堂镇,管线与邳睢公路斜交,沿管线路面宽29m 左右,高程25.3m 左右,穿越区地形平坦,地面高程23.9m(左右),管线在路北侧还穿越一条水渠。套管穿越要包括路边沟渠,套管顶管穿越穿越长度共38 节混凝土套管,共76m。二、地质结构v穿越区
2、地层结构简单,无断裂通过,在穿越深度内地层岩性为第四系松散沉积物,厚100mm 左右,岩性以粉土、粘土、粉砂为主。穿越段地质断面见图1。v针对本工程地质情况,我们决定采用泥水平衡式顶管工法进行顶管施工,选用的机型是Dt-1000 型泥水平衡顶管掘进机。泥水平衡式顶管施工工艺布置见图2三、顶管施工的基本原理v顶管施工就是借助于顶油缸以及中继间的顶力，把工具管或顶管掘进机从工作坑内穿过土层一直顶进到接收坑内吊起。与此同时，把紧随在工具管或掘进机后的管道埋设在两个工作之间。图4-2-1顶管施工l混凝土管；2运输车；3扶梯；4主顶油泵；5行车；6安全扶栏；7润滑注浆系统；8操纵房；9配电系统；10操纵
3、系统；11后座；12测量系统；13主顶油缸；14导轨；15弧形顶铁；16环形顶铁；17混凝土管；18运土车；19机头v四、穿越施工方案选择v项目部在进行方案选择时考虑的是手掘式顶管和泥水平衡掘进机顶管2 种方案,这2 种施工方法比较如下。v1、手掘式顶管方法：v(1)手掘式顶管有很大的局限性,由于手掘式没有引入土压平衡理论,因此对于顶进面土压很难控制;v(2)采用手掘式顶管工法是对于顶进面土质有较高的要求。首先,要求顶进面土体的自立性要很好,其次,要求顶进面的地下水压力要很小;v(3)手掘式顶管的纠偏通常采用顶进面局挖的方式,如果顶进面发生流沙现象就无法局部超挖,因此也就很难纠偏了。v2、泥水
4、平衡式顶管v(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,它也能适用;v(2)可有效地保持挖掘面的稳定、对所顶管子周围的土体扰动比较小。因此,采用泥水平衡式顶管施工引起的地面沉降也比较小;v(3)与其他类型顶管比较,泥水顶管施工时的总推力比较小,尤其是在粘土层表现地更为突出。所以,它适宜于长距离顶管;v(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。泥水平衡式顶管工艺施工流程泥水平衡式顶管工艺施工流程见图3。v(3)
5、顶管设备安装。导轨安装导轨采用轻型导轨,由钢轨、横梁和垫板组成。在顶进中必须经常复测调整,以确保顶进轴线的精度。导轨轨距的确定见图4v2.5 顶进工艺流程v安放钢筋砼管工艺安装承插口钢环安装顶铁安装轨道连接电缆、油路、注浆管路接头伸出主顶千斤顶活塞杆顶进缩回主顶千斤顶活塞杆拆除管内轨道电缆、油路、注浆管路接头吊开顶铁退出承插口钢环安放钢筋砼管节继续再顶。2.顶管掘进施工 v（1）轨道铺设 导轨铺设 顶进与顶管设备布置（9）顶进过程中容易出现的问题以及应急预案 v液压站与机头协调不一致，会造成地表土隆起或塌陷。解决方法为：增加地面检测系统，随时对地表进行测量检测，一旦发现问题立即处理 v注浆过程
6、中压力控制不准，造成地面冒浆。解决方法：在施工过程中，时刻注意机头土压力及液压站主顶推进力。v遇到砂层等渗透系数比较大的地层，应增加注浆稠度，减小泥浆的流动性，易于形成泥浆套，把砂层阻挡在泥浆套之外，防止砂土抱住套管增加摩擦力和造成地面沉降。（8）注浆系统 v顶管过程中通过压浆系统从机头、套管中的注浆孔压入触变泥浆，形成一定厚度的泥浆套，使顶管在泥浆套中滑行，减少摩阻力。球 阀注 浆 泵注 浆 孔注 浆 软 管三 通(接 注 浆 孔)搅拌机泥 浆 池 1泥 浆 池 2压 力 表搅拌机球 阀压 力 表v2.6 沉井封底v当沉井达到离设计深度1m 时,放慢速度取土,v测量沉降量,到离设计标高15cm 时,停止沉井取土,v观测3h,每30min 检查一次,累计沉降量不足5cm 时进行封底。
