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(shù)。該施工技術(shù)在施工技術(shù)管理方面要求比較高，主要表現(xiàn)為：嚴格操作頂管設(shè)備，科學合理地選擇和計算施工工藝參數(shù)等。在長距離、地質(zhì)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(shù)，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(jīng)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(jīng)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(diào)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(zhì)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(shè)備有：挖掘機、主頂設(shè)備、測量設(shè)備、井內(nèi)旁通、控制系統(tǒng)等；輔助設(shè)備包括：泥水處理設(shè)備、注漿設(shè)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(shù)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(jīng)送水泵到達挖掘面，然后通過井內(nèi)旁通壓力調(diào)整閥，或者是通過調(diào)整排泥泵轉(zhuǎn)速的方式，進一步對水壓力的大小進行調(diào)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(wù)劃分
2.1施工組織原則
在勞動組織方面，結(jié)合頂管穿越施工的實際情況，同時結(jié)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(yīng)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(wù)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(shù)，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全面、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。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(shè)備、人員的籌備和到場計劃。
③做好施工圖紙會審、技術(shù)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(jīng)過法定檢驗部門的檢定，經(jīng)過檢定合格，同時在有效期內(nèi)才能進行使用。
②對于設(shè)計圖
泥水平衡頂管全國施工施工技術(shù)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(shè)技術(shù)，它具有著不用要開挖面層，即可穿越地面構(gòu)筑物和地下管線，公路，鐵路，河道的閃光點，相比開挖敷設(shè)技術(shù)，投資和工期將大大節(jié)省。同時，頂管施工技術(shù)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(shù)。頂管施工法因其上述全面的閃光點，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應(yīng)用。概括起來。二頂管施工技術(shù)具有著幾面的閃光點：基礎(chǔ)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?。辉胍艉驼饎拥?，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(gòu)筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設(shè)管道，可以安全穿越鐵路，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。
泥水平衡頂管施工/開挖頂管施工隊，公司專業(yè)從事開挖頂管施工，勝越工程擁有品類齊全、性能優(yōu)越的土石方、道梁、管道等市政、公路及園林工程施工機械與設(shè)備，滿足各類大中型工程施工需要，它能穿越公路，橋梁，鐵路，高山，河流，海峽和地面任何建筑物，開挖頂管施工的技術(shù)應(yīng)用很廣泛，相關(guān)：非開挖工程施工場地準備|對非開挖技術(shù)發(fā)展的幾點建議|非開挖也是開挖開挖頂管施工技術(shù)對地表的干擾性比較小，具備著較高的社會經(jīng)濟效益。


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施工現(xiàn)場兩側(cè)都需要重型設(shè)備，為縮減成本，通往兩側(cè)施工現(xiàn)場的道路應(yīng)盡可能利用現(xiàn)有道路以減少新修道路距離，或利用管道線路的施工便道，所有相關(guān)道路使用權(quán)的協(xié)議都應(yīng)由業(yè)主提供，在投標階段再來討論這些問題為時已晚。

B、工作場地

1、鉆機一側(cè)——鉆機施工場地至少需要30M（100FT）寬，長45M（FT）的面積。該面積從入土點算起，入土點應(yīng)位于規(guī)定的區(qū)域內(nèi)至少3M（10FT）處，同時由于許多鉆機配套的設(shè)備或配件沒有規(guī)定的存放地點，所以鉆機一側(cè)施工現(xiàn)場可由許多不規(guī)則的小塊組成，以便節(jié)省占地面積，現(xiàn)場盡量要平整，堅硬，清潔，以便有利于進行施工。由于穿越施工時需要大量的淡水供攪拌泥漿用，所以施工現(xiàn)場要盡量靠近水源或便于連接自來水管道的地方。

2、管道一側(cè)----為便于預制成品管道，管道一側(cè)要有足夠長度的施工現(xiàn)場，這也是要考慮的事情?，F(xiàn)場寬度應(yīng)滿足管道施工的需要（一般為12----18米）。同樣在出土點一側(cè)也需要30米（100FT）寬乘以45米（FT）長的施工現(xiàn)場?？傞L度以能夠擺放下所預制的管道為準，（場地的總長度一般為穿越管道長度再加上30米，）在回拖前，要將管道預制完成，包括焊接，通球，試壓防腐等工序，在回拖過程中，不能再進行管道的連接工作，因為回拖過程是要連續(xù)進行的，若此時進行管道連接將可能造成地下孔洞的塌方，可能造成整個工程施工的失敗。


勝越管道工程有限公司是市政工程和管道施工總承包知名企業(yè)，非開挖技術(shù)協(xié)會會員單位及河南省中小企業(yè)理事單位，注冊資金200萬元。我公司擁有多臺定向鉆（25T-300T）、泥水平衡、土壓平衡、液壓頂管施工設(shè)備，承接通信、電力、給排水、石油、氣等各類口徑傳輸管道穿越公路、鐵路、、街道、河流、建筑物等非開挖施工，具備市政施工總承包叁級、管道施工專業(yè)總承包叁級資質(zhì)，并通過了ISO 9001質(zhì)量認證、ISO 14001環(huán)境認證和OHSAS 01職業(yè)健康安全認證。
公司自成立以來采用國內(nèi)外先進的管理模式開展經(jīng)營管理工作，注重專業(yè)技術(shù)人才的儲備與培養(yǎng)，大力引進市場的高素質(zhì)人才，著力于打造一支的管理隊伍，目前在職職工共有98人，其中管理人員有22人（含建造師7人），具備職稱的技術(shù)人員72人。另外，公司擁有技術(shù)先進、性能優(yōu)良的施工設(shè)備、儀器、儀表117臺（套），其中包括25T、28T、33T、45T、80T、T、350T定向鉆機和Φ800、Φ0泥水平衡頂管機、Φ2000土壓平衡頂管機、100T-800T頂管機。近年來，公司憑著豐富的施工經(jīng)驗和成熟的非開挖技術(shù)，先后出色地完成了許多質(zhì)量要求高、技術(shù)難度大的穿越山體、江流、道路等施工任務(wù)，與河南通信集團、中石油、中石化、河南電力集團、華潤燃氣、新鄭自來水集團、中鐵五局等20余家單位達成長期合作，目前，我公司業(yè)務(wù)主要覆蓋了河南省、陜西省、山東市、湖南省、湖北省、北京市、天津市、服務(wù)客戶達300余家。
公司始終堅持“安全于責 預防于細 治理于嚴”的安全理念，嚴格按照有關(guān)市政建設(shè)的標準及規(guī)定組織施工，工程均達到合格或
頂管施工的時候必要掌握的三點事項。我們信賴產(chǎn)品的安裝肯定要有很高的實用性。頂管施工的特點為適應(yīng)性問題，即要根據(jù)不同的地質(zhì)條件、施工條件和計劃要求，選用得當?shù)捻敼苁┕し椒ㄒ约绊敼軝C和配套幫助設(shè)置裝備部署。因此，在機頭選型時，要憑據(jù)地質(zhì)情況，并結(jié)合施工經(jīng)驗，頂管機頭采用何種機頭(氣壓均衡、泥程度衡和土壓均衡三種網(wǎng)格機頭)施工。

其次，非開挖定向鉆施工，要根據(jù)現(xiàn)實環(huán)境選擇符合頂力的設(shè)置裝備部署構(gòu)成主頂，頂管設(shè)置裝備部署中的液壓裝置應(yīng)由液壓總站、液壓控制箱、管路及其他液壓元件構(gòu)成。為了減小頂管頂工作受到的阻力，非開挖定向鉆技術(shù)，現(xiàn)場拌制頂進時應(yīng)用的泥漿，該膨潤土攪拌體系由泥漿泵、拌漿池、儲漿池、備用池、閥門等構(gòu)成。


勝越管道穿越工程有限公司（非開挖），是一家在山西省非開挖行業(yè)中具有在各種復雜環(huán)境下施工經(jīng)驗的企業(yè)，是山西地區(qū)早從事非開挖頂管技術(shù)研究開發(fā)和施工服務(wù)的專業(yè)施工隊之一。是非開挖技術(shù)協(xié)會、非開挖技術(shù)協(xié)會單位會員。

泥水平衡頂管施工所以鈉膨潤土比鈣膨潤土適用于頂管施工。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(shè)為主業(yè)的挖頂管工程公司，從事各種管道鋪設(shè)、維護的聞名企業(yè)公司，與此相對應(yīng)，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(zhì)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(zhì)的標準在于它的物理特性。擁有自己的施工設(shè)備、施工隊伍。可為客戶提供多方位的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。非開挖頂管施工技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的地下管線施工技術(shù)，使用該技術(shù)能在地表干擾小的情況下無須挖掘就可以鋪設(shè)、修復、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(jié)構(gòu)、鋪管精度高、工期短、施工安全性好等優(yōu)點。該技術(shù)可廣泛用于穿越公路、鐵路、江河、湖泊、街道及建筑物等鋪設(shè)、修復、換、探測地下管線。
得到的二個結(jié)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(jīng)驗，已在非開挖行業(yè)內(nèi)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(jīng)驗、科學嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，在各種管道施工中，均受到客戶及同行人士的。

泥水平衡式頂管是一種以全斷面切削土體，以泥水壓力來平衡土壓力和地下水壓力，又以泥水作為輸送棄土介質(zhì)的機械自動化頂管施工法。①概述：泥水平衡頂管系統(tǒng)主要由頂管機頭、地面操作臺及其他輔助設(shè)備組成，機頭內(nèi)部有PLC控制箱，地面操作臺隊機頭給出動作控制機頭的動作。排泥系統(tǒng)將棄土排除，吊車下管，由千斤頂將管道分段頂進。隨著工具管的推進，刀盤在不斷轉(zhuǎn)動，進泥管不斷供泥水，排泥管不斷將混有棄土的泥水排出泥水艙。泥水艙要保持一定的壓力。使刀盤在有泥水壓力的情況下向前鉆進。
②泥水平衡工具管的基本原理：是泥水護壁，在泥水式頂管施工中，要使挖掘面保持穩(wěn)定，必須向泥水艙注入一定壓力的泥水。泥水在壓力作用下向土體內(nèi)部滲透，在開挖面形成一層泥皮。泥皮的作用，一方面阻止泥水繼續(xù)向土體內(nèi)部滲漏，另一方面泥水的壓力通過泥皮作用在開挖面防止坍塌。要求泥水密度必須大于1.03。
③施工過程須注意的問題：
(1)當掘進機停止工作時，一定要防止泥水從土層中或及其他地方流失。不然。挖掘面就會失穩(wěn)，尤其是在出洞這一段時間內(nèi)應(yīng)防止止水圈漏水。
(2)在掘進工程中，應(yīng)注意觀察地下水壓力的變化，并及時采取相應(yīng)的措施和對策，只有這樣，才能保持挖掘面的穩(wěn)定。
(3)在頂進過程中，隨時要注意挖掘面是否穩(wěn)定，要不是檢查泥水的濃度和相對密度是否正常，還要注意進排泥泵的流量及壓力是否正常。應(yīng)防止排泥泵的排量過小而造成排泥管的淤積和堵塞現(xiàn)象。
1泥水平衡頂管施工原理
泥水平衡頂管技術(shù)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(zhuǎn)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，可以達到消除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(shù)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(chǎn)泥水平衡頂管設(shè)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(jīng)驗。下面就施工中常見的各種技術(shù)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(shù)問題的處置作以探討。
2.1糾偏技術(shù)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(shè)管道無法滿足設(shè)計軌跡要求。
2.1.1原因分析
（1）地質(zhì)條件影響
由于機身自重較大，且機器轉(zhuǎn)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(chǎn)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(zhì)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(chǔ)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(nèi)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(chǎn)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）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(zhì)變化、設(shè)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(guān)系到管道鋪設(shè)質(zhì)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(yīng)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(diào)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(zhì)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(zhuǎn)矩來判斷。若突然變硬，則應(yīng)向土倉內(nèi)加入水或泥漿。在一般情況下，如果對地質(zhì)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，是可以防止機頭和管道叩頭現(xiàn)象發(fā)生的。
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1、 水平定向鉆穿越施工工藝：

使用水平定向鉆機進行管線穿越施工，一般分為二個階段：階段是按照設(shè)計曲線盡可能準確的鉆一個導向孔；二階段是將導向孔進行擴孔，并將產(chǎn)品管線（一般為PE管道，光纜套管，鋼管）沿著擴大了的導向孔回拖到導向孔中，完成管線穿越工作。

1.1 鉆導向孔:
要根據(jù)穿越的地質(zhì)情況，選擇合適的鉆頭和導向板或地下泥漿馬達，開動泥漿泵對準入土點進行鉆進，鉆頭在鉆機的推力作用下由鉆機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)（或使用泥漿馬達帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)）切削地層，不斷前進，每鉆完一根鉆桿要測量一次鉆頭的實際位置，以便及時調(diào)整鉆頭的鉆進方向，所完成的導向孔曲線符合設(shè)計要求，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)。見示意圖一：鉆導向孔。


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