透水卵砾石层粘土膏浆顶管施工方法
砂卵石地层泥水平衡顶管施工工法(2)
砂卵石地层泥水平衡顶管施工工法砂卵石地层泥水平衡顶管施工工法一、前言砂卵石地层泥水平衡顶管施工工法是一种常用于河道、湖泊、海洋等水域中建设管线的方法。
它通过在地下开挖的同时以泥浆平衡水压的方式来保持地层稳定，避免地层塌陷，从而顺利施工。
该工法在水利、交通、能源等领域具有广泛的应用。
二、工法特点1. 泥水平衡：该工法采用泥浆作为平衡水压介质，在开挖进度中，通过对泥浆流体性质的控制，可实现地层及井眼的稳定，保证施工进展。
2. 高效快速：采用机械化作业，开挖速度快，能够满足较短工期的要求。
3. 环境友好：施工期间，泥浆平衡水压可以减少对周围环境的影响，减少水土流失。
4. 适应性强：适用于各种土质地层，尤其是砂卵石地层。
三、适应范围砂卵石地层泥水平衡顶管施工工法适用于河道、湖泊、海洋等水域中建设各种管线工程，包括给水、排水、燃气、电力、通信等。
四、工艺原理1.施工工法与实际工程之间的联系：该工法基于泥浆平衡原理，通过调控泥浆质量、密度、循环等参数，控制泥浆的平衡水压，使得地层在施工过程中保持稳定。
2.采取的技术措施：- 设计合理的泥浆循环系统，保证泥浆的平衡水压稳定。
- 利用注浆技术加固周围土体，提高地层的稳定性。
- 使用合适的挤土管件，井下装配方便快捷。
五、施工工艺1. 顶管段的安装：预制好的顶管段经过检查后，通过推土机将其运输至施工现场，利用重型吊车吊装安装并逐段推入地下。
2. 开挖施工：使用顶管机进行开挖，同时注入泥浆通过顶管将开挖出的土层挤出。
3. 顶管的推进与拼接：在泥水平衡压推下，进行顶管的推进，每推进一定距离后，进行顶管段的拼接，确保施工顺利进行。
4. 顶管到达目标点：当顶管推进到目标点后，进行土层的回填，注入混凝土固化。
六、劳动组织在施工过程中，需要合理组织施工人员，对不同的工序进行分工，保障施工的顺利进行。
七、机具设备1.顶管机：用于开挖、推进顶管和泥浆循环。
2.吊车：用于安装顶管段和材料运输。
顶管施工工艺流程简介
顶管施工目录1 基本工作原理 (2)2 主要工程技术 (2)2.1 施工准备 (3)2.2 挖土与顶进 (4)2.3 测量和误差的校正 (5)2.4 沉降观测及控制 (5)3 本项目分析 (5)1基本工作原理顶管施工借助于主顶油缸及管道间、中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。
与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。
2主要工程技术顶管方案一般是先顶钢筋砼套管，然后在套管内穿过工程管——钢管。
在顶管过程中，要充分考虑可能遇到的障碍，如孤石等。
以往的经验曾经有遇到障碍无法穿过而整个管道废掉的先例，特别是小直径管管前无法挖土时更容易出现这种情况。
所以在顶管施工前，一定要弄清顶管处的地质情况。
对遇到障碍时要有充分可靠的处理方案。
下面以人工顶管施工为例对顶管施工进行介绍。
此方法适用于软土地层中、地下水位以上黄土地层中、地下水位以上强风岩地层中；特点是施工成本低，在顶进过程中如遇前方障碍物可立即采用人工方式排除；其缺点是顶进管径应大于Φ800mm，否则不便于人员进出，顶进距离不宜过长。
人工顶管施工顶管系统主要包括：千斤顶、顶铁、后靠背、导轨、顶管管节。
施工示意图如下：顶管施工示意图2.1施工准备1、顶管工作井施工，井内设集水坑，便于抽排积水；2、后靠背设置，工作井基础设定后，根据管道走向设置后靠背。
3、导轨安装，导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量有较大的影响，因此导轨安装依据管径大小、管道坡度、顶进方向确定，顶进方向必须平直，标高、轴线准确。
导轨可用轻型钢轨制作。
4、顶进设备采用千斤顶，头部设刃口工具管，起切土作用并保护管道及导向作用。
为防止土体坍塌，在工具管内设格栅。
5、其它设备工作坑上方设活动式工作平台，一般采用30号槽钢作梁，上铺方木。
下管采用临时吊车吊运下管，出土采用摇头扒杆。
6、注意：顶管工作坑四周必须采用围护措施，采用彩钢瓦围护，雨帆布防护，并设醒目警示标牌。
顶管土体间隙注浆加固施工工法
顶管土体间隙注浆加固施工工法顶管土体间隙注浆加固施工工法一、前言顶管土体间隙注浆加固施工工法是一种常用的土体加固技术，通过注入浆液填充土体间隙，提高土体的强度和稳定性，从而增强土体的承载能力。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及实际工程实例进行详细介绍。
二、工法特点顶管土体间隙注浆加固施工工法具有以下特点：1. 施工方便快捷：采用顶管施工方式，无需开挖大面积的土体，减少对周边环境的影响，并能够更好地维持附近建筑物的稳定。
2. 增强土体稳定性：通过注入浆液填充土体间隙，提高土体抗剪、抗压的能力，增强土体稳定性，并减少土体的沉降。
3. 适应性强：适用于不同类型的土体，包括砂、砾、黏土等，并可根据具体情况选择不同类型的浆液进行注入。
4. 改善土体性质：浆液中的化学成分可以改善土体的物理性质，提高土体的可塑性和稳定性。
5. 可控性强：通过控制注浆的压力、流量和浆液的配比，可以实现对施工过程中土体的加固效果的控制和调节。
三、适应范围顶管土体间隙注浆加固施工工法适用于以下场合：1. 土体松弱，需要加固增强的情况，如软基处理、地基加固等。
2. 需要提高土体密实性和稳定性的场合，如止水墙、堤坝加固等。
3. 需要改善土体性质，提高土体可塑性和稳定性的情况，如软土地区的开挖、填土加固等。
4. 土体中存在空洞或孔隙，需要填充修补的场合，如地下室施工、隧道开挖等。
四、工艺原理顶管土体间隙注浆加固施工工法的基本原理是通过注入浆液填充土体间隙，使土体得到增强和稳定。
工法与实际工程之间的联系主要体现在以下几个方面：1. 注浆浆液的准备：根据实际工程需要和土体性质，选用合适的材料制备注浆浆液，如水泥浆液、聚合物浆液等。
浆液的配比和浆液中添加的化学品会影响注浆后土体的性质和加固效果。
2. 注浆设备的选择和调整：根据工程需求和土体情况，选择适合的注浆设备，并调整注浆的压力和流量，以保证浆液能够充分填充土体间隙，达到加固的效果。
顶管注浆施工技术交底
顶管注浆施工技术交底一、注浆事由芙蓉大道顶管穿越道路、原有管沟，防止道路沉陷和原有管沟渗漏引起管涌等安全隐患。
采用地面紧急高压旋喷注浆方式，封堵好地下水。
为防止路面进一步产生塌陷，我项目部组织人员和机俱对路面实行临时封堵并对悬空路面进行上铺钢板覆盖保护。
二、路面加固方式为确保下步顶管工作继续进行和路面行人及车辆安全，对路面以下采取顶管顶部和两侧填充注浆和路面顶高压旋喷桩注浆进行道路加固。
三、场地工程地质条件根据勘察报告，场地由第四系全新统人工填土层(Q4ml)和第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）组成。
按地层沉积韵律从上至下分述为：2.1第四系全新统人工填土层(Q4ml)（1-1）杂填土：杂色，松散，稍湿，以粘性土为主，含大量砖瓦块、混凝土等建筑垃圾及生活垃圾，底部夹薄层素填土，局部位置含大体积混凝土块等建筑垃圾。
层厚0.50～3.50m，分布于整个场地。
（1-2）素填土：杂色,稍湿,以粘性土为主,含少许腐质物和植物根须。
层厚0.40～4.30m，普遍分布于整个场地。
2.2第四系上更新统统冲洪积层（Q3al+pl）（2）粘土：黄～黄褐色，硬塑，含少量的铁锰质氧化物及钙质结核，无摇震反应，稍有光泽，干强度高，韧性高，裂隙发育。
标准贯入试验击数平均值为17.40击。
普遍分布于整个场地。
层厚2.10～6.20m。
（3）粉质粘土：黄褐~褐色，可塑～硬塑，含少量的铁锰质氧化物及钙质结核，无摇震反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。
局部分布。
层厚0.50～3.70m。
（4）粉土：黄色，湿，稍密，主要由长石、石英颗粒组成，含云母片，摇震反应中等，干强度低，韧性低，标准贯入试验击数平均值为5.4击。
普遍分布于整个场地，与卵石层交界处含薄层细砂。
层厚0.40～2.30m。
（5）细砂：黄～黄褐色，湿～饱和，稍密～密实，主要由长石、石英颗粒组成，含云母片及少量卵砾石，分布于卵石层顶板及呈透镜体状分布于卵石层中。
N120修正击数平均值2.72击。
卵石地段顶管方案
卵石地段顶管施工方案5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工流程5.2 施工准备5.2.1 顶管工程开工前，建设单位组织设计单位、施工单位、监理单位等相关方进行设计交底。
当施工单位发现施工图有错误时，应及时向设计单位提出设计变更申请，变更申请应得到建设方和设计单位确认。
5.2.2顶管工程开工前，施工单位应根据施工范围进行现场调查，绘制现状调查平面图，并应掌握现场以下资料：1)现场地形、地貌、建筑物、各种地面地下管线和其他设施情况；2)工程地质和水文地质资料；3)地区气象资料；4)工程用地、交通运输及排水条件；5)施工供水、供电条件；6)工程材料、施工机械供应条件；7)结合工程特点和现场条件的其他情况和资料。
5.2.3顶管工程施工前，施工单位应编制实施性施工组织设计、基坑开挖及支护专项方案、用电施工组织设计等。
5.2.4顶管工程施工前，施工单位应接受建设单位组织的有关单位向施工单位进行的现场交桩，并办理交桩手续。
5.2.5临时水准点和管道轴线控制桩的设置应便于观测且必须牢固，采取保护措施并经常校核。
5.2.6对已建管道、构筑物等与新建管道衔接的平面位置和高程，开工前应进行校对复核。
5.3 工作井及后靠背制作（1）因管径较大，穿越长度较长。
为保证顶管穿越安全顺利进行，工作井采用钢筋混凝土结构。
沉井尺寸为宽5m，长7m，高7m，壁厚50cm，采用钢筋混凝土浇筑而成，混凝土标号为C30。
主筋敷设Φ22双层钢筋，辅筋敷设Φ14双层钢筋，钢筋间距均为20cm×20cm；沉井底部用C25素混凝土浇筑，底厚50cm，井底设直径0.8m集水井一个，后背墙采用钢筋混凝土后背墙,尺寸为4m×2m×2m.。
（2）集水井排水沉井施工完成后，在井中部两侧砖砌2座1 m深、直径Φ600的集水井明排水。
(3)降水为确保沉井平稳下沉，施工过程中采用深井降水方式进行降水。
施工前根据降水要求、降水有效范围、有利土方施工为原则确定深井的位置和数量；根据日东高速的地质和水位埋深情况，在距离操作坑5米处布置4口深30m的深井。
顶管施工工艺技术
顶管施工工艺技术一、顶管施工工艺流程顶管施工工艺流程如下图所示：图-1 管道顶进施工流程图二、顶管机安装 管节吊放下井 管节套接 主顶千斤顶回缩 主顶站顶进 工具管起动出土 联结各类管节 垫铁吊放下井 停止出土、回缩千斤顶 吊出垫铁、后移分压环 关闭电源、拆除所有管线 管节吊放下井 压浆系统运行 不 足 吊放 管 节长度（一）工作井导轨设置工作井根据土质、管节重量及地下情况，做好基础，以防止工作井底下沉，导致管节顶进位置的偏差。
导轨的作用是引导管节按设计的中心线和坡度顶进，保证管节在出洞之前位置正确。
另一作用是让环形、弧形顶铁工作时能有一个可靠的托架，导轨安装牢固与准确与否对管节的顶进质量影响较大。
因此，安装导轨必须符合管节中心、高程各坡度的要求。
本工程采用4米长双排28#槽钢作导轨，导轨间距165.7cm。
（二）后背墙加固结构工作井的后墙后背作为千斤顶的支撑结构。
因此，后背要有足够的强度和刚度，且压缩变形要均匀。
安装时应满足如下要求：作后背的混凝土壁平整，使墙面与管道顶进方向垂直。
（三）顶进设备安装(1)为把主顶油缸的反力分散地均布在混凝土后座墙上，不让混凝土后座墙由于压力集中而损坏，在主顶油缸和混凝土后座墙之间，设置一块后靠板。
后靠板主要由前后两块面板（20㎝的厚钢板）和竖向及周边的肋板（18#槽钢）及吊耳组成。
后靠板安装时，要与主顶油缸保持重直，并在与混凝土后座墙之间垫一块8CM厚的木板。
后靠板如下图所示：图2后靠板设置示意图(2)工作井导轨安装基坑导轨是安装在工作坑内为顶管提供一个基准的设备，导轨支座预埋在基坑底板混凝土内，以便在顶管时不会导致导轨发生移位或者下沉。
导轨本身必须具备坚固、挺直，管子压上去不变形等特性，材料用工字钢，根据施工经验，采用铁轨制作导轨不易变形，能较好地满足施工要求，主要由整平螺栓、轨道、轨枕三大部份组成，如下图：图3 工作井导轨设置图导轨用型钢和P38以上钢轨制作，钢轨焊于型钢上，型钢用螺栓紧固于钢横梁上，以便装拆。
顶管施工施工方案
截污管线顶管施工在管道铺设施工路线上有多处障碍物，当为永久性结构物且不能拆迁，也不能局部破坏并修复。
需采用顶管办法进行施工。
1 工作坑、接收坑布置工作坑布置：由于HDPE管道长度为6m，工作坑的平面布置内侧尺寸为7*3.5m。
接收坑的内侧尺寸为5*3.5m。
坑的内侧第一圈维护结构为500拉森桩，拉森桩外侧为水泥搅拌桩，水泥搅拌桩直径为800mm，咬合200mm，中心为据钢板桩外边缘1m处。
内支撑围檩采用HW400‘H’型钢，围檩下部每隔2m用牛腿托住。
内支撑钢管采用直径为200mm壁厚为10mm的钢管。
基坑长度方向上中心一道长为2.7m，四角各一道长为2m且与围檩成45度的钢管。
钢管的端部采用可调接头。
坑底垫层为C15，厚为15CM，平面尺寸为6.2m*2.7m。
基坑四周挖宽为300mm，深400mm的排水沟，在靠待施工清淤沟的一侧设直径600mm的集水井一口比排水沟深1m。
设一台扬程为15米以上的潜水泵。
后背墙采用2m*2m*0.4m的砼块。
顶管采用直径为800的顶管，顶管后放置外圈直径为800，内圈直径为600的厚为200mm的顶铁。
接收坑布置：接收坑的内侧尺寸为5*3.5m。
坑的内侧第一圈维护结构为500拉森桩，拉森桩外侧为水泥搅拌桩，水泥搅拌桩直径为800mm，咬合200mm，中心为据钢板桩外边缘1m处。
内支撑围檩采用H400‘H’型钢，围檩下部每隔2m用牛腿托住。
内支撑钢管采用直径为200mm 壁厚为10mm的钢管。
四角各一道长为2m且与围檩成45度的钢管。
钢管的端部采用可调接头。
坑底垫层为C15，厚为15CM，平面尺寸为4.2m*2.7m。
基坑四周挖宽为300mm，深400mm的排水沟，在靠待施工清淤沟的一侧设直径600mm的集水井一口比排水沟深1m。
设一台扬程为15米以上的潜水泵。
现场布置采用16t汽吊，设备布置采用25吨汽吊。
井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯。
顶管施工技术措施
顶管施工技术措施1、施工顺序施工顺序为：挖顶进工作坑及制作混凝土管，吊装混凝土管到轨道上，装顶铁，装密封圈，开启油泵顶进，出泥，管道贯通，拆工具管，砌检查井，回填壁后顶管法时依靠人工或机械在管内端部挖掘土壤，然后在工作坑内借助顶进设备，把敷设的管子按设计中线和高程要求顶入，并用水力或小车将土从管中运出。
掘进顶管采用的管材为平口钢筋混凝土管。
2、施工方法工作坑内设备安装完毕，经检查各部处于良好状态，即可进行开挖和顶进。
首先将管子下到轨道上，就为以后，装好顶铁，校测管中心和管底标高是否符合设计要求，合格后即可进行管前端挖土。
3、密实地层中顶管挖土与运土方法管前挖土时保证顶进质量及地上建筑物安全的关键，管前挖土的方向和开挖形状，直接影响顶进管位的准确性，因为管子在顶进中是循已挖好的土壁前进的。
因此，管前周围超挖应严格控制。
对于密实土质，管端土方可有小于等于 1.5cm空隙，以减少顶进阻力，管道下部135度中心角范围内不得超挖，保持管壁与上壁相平，也可预留1cm厚土层，在管子顶管过程中切去，这样可防止管端下沉。
在不允许顶管上部土壤下沉地段顶进时，管周一律不得超挖。
管前挖土深度，一般等于千斤顶出镐长度，如土质较好，可超前0.5m。
超挖过大，土壁开挖形状就不易控制，容易引起管位偏差和上方土坍塌。
在松软土层中顶进时，应采取管顶上部土壤加固或管前安装管檐，操作人员在其内挖土，防止坍塌伤人。
管内挖土工作条件差，劳动强度大，应组织专人轮流操作。
管前挖出的土，及时外运。
管径较大时，可用双轮手推车推运。
管径较小，应采用双筒卷扬机牵引四轮小车出土，土运至管外，再用工作平台上的卷扬机送至平台上，然后运出坑外。
4、流砂层和淤泥层中顶管挖土和运土方法顶管遇流砂层或淤泥层时，采用泥水压力平衡顶管，使工具管内保持一定压力，平衡土体和地下水压力，使土体保持稳定。
应及时封闭工具管，采用水力出泥。
在工具管中接入含有一定泥量的泥浆，通过水枪射水冲泥，泥水通过吸泥泵排到地表泥浆池中沉淀，反复循环使用，泥浆用槽车运走。
顶管施工施工工艺方案
顶管施工施工工艺方案1.1总体施工工艺流程1.2临时降水井本工程施工过程中，顶管埋深为7.31m～7.8m，根据地勘资料显示，地下水水位线位于地表以下6.5m～7.8m左右，施工期间需降水降至工作面底0.5~1m米以下，因此该工程施工过程中须进行临时降水详见《地铁站污水迁改临时降水工程安全专项施工方案》。
1.3顶管工作井及接收井施工1.3.1顶管井结构本工程工作井和接收井的结构为钢筋砼（30cm厚C30防水砼P8）井，圆形顶坑5m，方形顶坑为5m*4m，接收井为3m*3m，碰管井为6m*4m。
详见附图污水迁改顶管施工平面位置图为防止地表水流入工作井内，侵蚀井底基础及墙体四周的土方，工作井的护壁墙体高出地面20cm，并在工作井口采用C20砼作0.6米宽、0.2m厚的散水，最终将散水汇流至附近市政雨水排流系统。
1.3.2顶管井内排水工作井难免积水，为保证工作井的干燥，拟在工作井设置0.5米见方的集水坑，配备一台清水泵抽水，为保证工作井的有效作业，故对集水井采用钢筋格栅进行覆盖。
1.3.3顶管井施工由于施工条件有限，顶管井施工不宜采用大开挖，故拟采用逆做法施工顶管井。
（1）施工工艺顶管井倒挂井壁法施工工艺：基坑开挖→绑扎钢筋→内模板支护→浇筑第一层砼→养护→开挖第二层→扎钢筋和支模→浇筑第二层砼→重复第二层步骤→封底板。
（2）施工方法施工时采用分段下挖的方法，开挖时应从上到下逐层进行，首先采用风镐对路面结构层或人行道结构层进行破除，然后再采用人工开挖工作井土方，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖的截面尺寸。
每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定，控制在0.9～1.2m。
由于施工场地狭小，无土方堆放场地，工作井及顶管挖出的土，应及时运至指定弃土场。
护壁模板采用拆上节、下节重复周转使用。
模板之间用卡具、扣件连接固定，在每节模板的上下端各设一道用井字架做成的内侧支撑，防止内模因受涨力而变形。
开挖以后，绑扎井壁钢筋，然后将搅拌桩挡墙作为外模，内模采用钢模板或工程板拼装，内模作好支撑后，经验收合格后，方可进行井壁砼浇注。
顶管施工工法工艺选择及施工技术
顶管施工工法工艺选择及施工技术素材：水利水电技术如需转载，请注明来源开放式顶管开放式顶管：当工作面土层的物理力学性质良好且土层处于稳定状态时，操作时不会出现塌方现象，能直接挖土，且工作面开敞。
1.机械式顶管机适用于岩层，硬土层和整体稳定性较好的土层，工作效率比较高2.挤压式顶管机适用于淤泥质土，流塑性土质，而且要求覆土深度比较深3.人工挖掘顶管机适用于地基强度较高的土层，也有在软土中应用的，前提采用注浆改善土质，或在工具管前加网格，以稳定挖掘面，最大特点是适应地下障碍物较多且较大的条件，可排除障碍的可能性最大最好泥水平衡式基本原理优点:适用于各种不同的土质情况,扰动较小,地层损失小,产生的地表面变形小,同时顶进时总顶力较小.缺点:弃土的运输和存放均较困难,如采用泥浆运输,用水量较大,成本较高.点我：领取工程大礼包。
作业所需场地大,设备复杂成本较高,如遇上顶管的超浅埋土层,或遇上渗透系数特别大的砾砂,卵石层,施工作业往往受阻.掘进机械1.具有浮动切削刀盘的泥水平衡顶管掘进机当刀盘前土压力过小时,他就前伸,当刀盘前土压力过大时,就往后退,前伸时,应加快推进速度,后退时应减慢推进速度,这样就可以使刀盘前的土压力控制在设定范围内.用机械来平衡土压力2.具有破碎功能的泥水平衡顶管进机适用口径从600到2400,口径越小,能破碎的砾石的粒径也越小,通长600的能破碎粒径为100mm的砾石,2400的能破碎500mm的砾石.有的机头破碎粒径可达顶管口径的40%~50%3.气压式泥水平衡顶管掘进机适用于大直径顶管工程通过调节供给的压缩空气的压力大小,实施调节泥水舱内压力的高低.可精确到0.1KPa.特点:平衡比较彻底,施工后地面沉降极小.4.浓泥水平衡顶管掘进机比普通泥水式掘进机适用的泥水相对密度要高很多,接近泥浆,为使浓泥水的流动性更好,需在浓泥水中加入许多添加剂( 仍归属在泥水式顶管范畴,浓泥水的相对密度接近泥浆,其流动性比泥浆要好得多).特别适用于卵石层地质(渗透性特别大的卵石层).不需对卵石进行破碎,可排出卵石的粒径可达管径的1/3.与其他泥水式顶管比较,采用浓泥水式顶管的推力要低很多,尤其在沙砾土中表现更加明显,非常适用于长距离顶管和曲线顶管.土压平衡式工艺原理:根据土压平衡的基本原理,利用顶管机的刀盘切削和支承机内土压舱的正面土体,抵抗开挖面的水,土压力以达到稳定的目的.以顶管机的顶速即切削量为常量,螺旋输送机转速即排土量为变量进行控制土压舱内的水,土压力与切削面的水,土压力保持平衡分类:泥土式,泥浆式,混合式泥浆式:指排出含水量相当大的弃土(可能是地下水丰富,也可能是人为的加入添加剂造成的)优点:适用的土质范围广,从软黏土到砂砾土都能适用,是一种全土质的顶管掘进机,能保持挖掘面稳定,地面变形极小,施工时的覆土可很浅,是其他形式的顶管机无法做到的(覆土太浅时,手掘式顶管地面易塌陷,泥水式和气压式顶管则易冒顶和跑气).弃土运输处理方便,作业环境好.缺点:在砂砾层和粘粒含量少的砂层中施工时,必须采用添加剂改良土体.掘进机多刀盘土压平衡顶管掘进机DK式土压平衡顶管掘进机中心螺旋式顶管掘进机切削密封土压式掘进机气压平衡式与泥水平衡式的最大区别在于:气压平衡式顶管机通过一个隔板将破碎室分隔为两个区域,后面是压力室,以压力墙为界,在其上部可以形成一个压气区,平衡压力就是通过这一压气区作用于气水不平衡的工作面上.全气压式挖掘面上和管道内所有工作人员都在气压条件下工作,整个顶管管道内都充满一定压力的压缩空气.全气压顶管的工具管大多为手掘式,挖土的多用人工,工具管构造较简单.施工效率很低,仅为普通手掘式顶管的30%~50%有钢制的气压舱也有混凝土管制的气压舱局部气压式压缩空气仅仅作用在挖掘面上,相对于全气压施工而言.操作人员在常压下工作.气压施工的特殊要求1.对土质的要求渗透系数大于1X10-2cm/s的砂砾层中,因透气性大,且地下水多,漏气很厉害,不宜采用2.对环境的要求设备多,占地较大,空压机噪音很大,不宜在居民密集区材采用3.对作业人员的要求必须是进过训练的专业人员,身强力壮.优点:平衡压力的调节和排泥系统的排量是截然分开的,互不干扰,可更准确的调节平衡压力,特别是非均匀地层中施工.缺点:造成的地面沉降较大,因为气压在疏干地下水过程中,会造成土体的压密沉降,另外顶进过程中又会对土体产生扰动沉降.全气压式设备复杂,要求可靠性高,劳动强度大,对作业人员身体健康有特殊要求,除了为排除机械故障和为清除顶进中的障碍外很少采用全气压式进出洞技术措施阅读全文，有惊喜。
富水圆砾层超深大直径长距离泥水平衡曲线顶管施工工法
富水圆砾层超深大直径长距离泥水平衡曲线顶管施工工法富水圆砾层超深大直径长距离泥水平衡曲线顶管施工工法一、前言富水圆砾层超深大直径长距离泥水平衡曲线顶管施工工法是一种用于解决富水圆砾层地层中超深大直径长距离泥水平衡曲线顶管施工的方法。
该工法凭借其独特的特点和良好的实际效果，被广泛应用于国内外富水圆砾层地质条件下的顶管施工工程中。
二、工法特点1. 适应性强：该工法适用于富水圆砾层地质条件下，泥水平衡曲线顶管的施工。
无论是管道直径、施工深度还是施工距离，均能满足工程需求。
2. 施工效率高：采用该工法可以有效提高施工效率。
通过选用合适的机具设备和施工工艺，能够快速、高效地完成顶管施工任务。
3. 施工质量好：由于该工法采用了泥水平衡曲线顶管技术，能够保证施工过程中的顶管管道稳定，从而保证施工质量。
4. 施工安全可靠：该工法在施工过程中注重安全，设立安全措施并进行安全培训，保证施工人员的安全，并且能够避免对周边环境和结构造成损害。
三、适应范围该工法适用于富水圆砾层地质条件下的超深大直径长距离泥水平衡曲线顶管施工。
不论是交通、排水、供水等领域，都可采用该工法进行顶管施工。
四、工艺原理该工法的技术措施主要包括：钻孔作业、钢套管下沉、泥浆循环、人工控制系统和悬浮物的处理等。
整个施工工法的理论依据是通过操纵泥浆的性质和流动状态，使泥浆在钻孔与套管之间保持平衡，达到顶管施工的目的。
五、施工工艺施工工艺主要包括以下几个步骤：选择合适位置、进行钻孔、安装钢套管、沉放钢套管、泥浆循环以及水平推进。
六、劳动组织针对该工法的施工特点，合理组织劳动力，确保施工过程的高效进行。
七、机具设备该工法所需的机具设备主要包括钻机、泥浆搅拌槽、钢套管卷扬机、泥浆泵等。
这些机具设备都具有一定的特点、性能和使用方法。
八、质量控制通过严格的质量控制措施，确保施工过程中的质量。
主要包括对钻孔、钢套管安装等环节的质量检查和验收。
九、安全措施施工中需要注意的安全事项包括施工人员的安全防护、设施的安全监控以及预防泥浆溢出等方面的安全措施。
顶管打泥工艺流程
顶管打泥工艺流程如下：
•施工准备。
•地下管线勘查。
•工作井/接收井施工。
•设备安装。
•设备调试。
•穿墙顶进。
•下放管节、接管。
•加中继环（视情况定）。
•安装中继环（视情况定）。
•正常顶进、测量。
•到接收井。
•回收掘进机。
•全段测量。
顶管施工中的进出洞口作业是一项很重要的工作，顶进前，为防止洞口处的水土沿管外壁与洞门的间隙涌入工作井，在工作井内洞口处安装一道环形橡胶止水圈，在顶进施工过程中可防止减摩浆从此处流失，保证泥浆套的完整，以达到减小顶进阻力的效果。
顶管施工中富水砂卵石地层顶管机进出洞技术
顶管施工中富水砂卵石地层顶管机进出洞技术发表时间：2018-05-18T17:10:46.953Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：宋庆[导读] 摘要：本文对于在富水砂卵石特殊地质条件下进行介绍，使用泥水平衡工方式进行施工的顶管机头其自身的进洞和出洞的技术。
中铁二十一局集团有限公司甘肃兰州 730000摘要：本文对于在富水砂卵石特殊地质条件下进行介绍，使用泥水平衡工方式进行施工的顶管机头其自身的进洞和出洞的技术。
关键词：顶管；富水砂卵石；泥水平衡；旋喷；密封圈；进出洞1.工程概况这部分管道主要被分为了三段，首先第一段就是顶管。
第一段管线：由深圳东部水源工程龙岗坪地取水口至现有5-3号隧道入口段，桩号DQⅠ0+000~DQⅠ4+053.476，长4053.476m，起点为东部供水水源工程K23+680箱涵，箱涵底板高程53.58m，终点为5-3号隧洞进口，其底板高程31m。
管线纵坡通常小于20％，局部跨河沟纵坡达到50％，管径DN2200，管材主要为钢管，DQⅠ2+ 600.936〜DQⅠ2+ 882，DQⅠ2+ 942〜DQⅠ3+ 570为PCCP管，长度909.064 m。
东清管道下穿黄沙河及下穿公路段采用顶管穿越。
这个专项方案是东清管道穿过黄沙河和龙岗大道顶管的特殊施工方案。
根据土质，地下水条件和地面沉降控制要求，采用手挖或泥水平衡顶升的原有顶管施工专项方案。
根据地质调查资料显示变更1 + 101.73〜1 +378，变更0 + 894.74〜1 + 0.91.74顶管位于粉质粘土和砂砾石沙中，有少量卵石，粒度2〜4cm，地下水位以下，适用于泥水平衡顶管（不具破岩机管）顶入。
顶入旋转切割土壤的鼻梁，与输入的一定超压泥水混合，通过调节泥水内的压力，保持顶进开挖面的稳定。
上下进出压载泥浆的泥浆通过泥浆泵排出。
泥浆在井外分离后，泥浆重新进入机器仓。
泥浆泵（或泥浆管）出口直径通常不超过10cm，可以通过直径为60％以下的压载土壤直径，即地质调查显示，虽然此段顶管含有少量卵石，但直径较小，适合常规浑水平衡的过程。
卵石地段顶管方案
卵石地段顶管施工方案5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工流程5.2 施工准备5.2.1 顶管工程开工前，建设单位组织设计单位、施工单位、监理单位等相关方进行设计交底。
当施工单位发现施工图有错误时，应及时向设计单位提出设计变更申请，变更申请应得到建设方和设计单位确认。
5.2.2顶管工程开工前，施工单位应根据施工范围进行现场调查，绘制现状调查平面图，并应掌握现场以下资料：1)现场地形、地貌、建筑物、各种地面地下管线和其他设施情况；2)工程地质和水文地质资料；3)地区气象资料；4)工程用地、交通运输及排水条件；5)施工供水、供电条件；6)工程材料、施工机械供应条件；7)结合工程特点和现场条件的其他情况和资料。
5.2.3顶管工程施工前，施工单位应编制实施性施工组织设计、基坑开挖及支护专项方案、用电施工组织设计等。
5.2.4顶管工程施工前，施工单位应接受建设单位组织的有关单位向施工单位进行的现场交桩，并办理交桩手续。
5.2.5临时水准点和管道轴线控制桩的设置应便于观测且必须牢固，采取保护措施并经常校核。
5.2.6对已建管道、构筑物等与新建管道衔接的平面位置和高程，开工前应进行校对复核。
5.3 工作井及后靠背制作（1）因管径较大，穿越长度较长。
为保证顶管穿越安全顺利进行，工作井采用钢筋混凝土结构。
沉井尺寸为宽5m，长7m，高7m，壁厚50cm，采用钢筋混凝土浇筑而成，混凝土标号为C30。
主筋敷设Φ22双层钢筋，辅筋敷设Φ14双层钢筋，钢筋间距均为20cm×20cm；沉井底部用C25素混凝土浇筑，底厚50cm ，井底设直径0.8m集水井一个，后背墙采用钢筋混凝土后背墙,尺寸为4m×2m×2m.。
（2）集水井排水沉井施工完成后，在井中部两侧砖砌2座1 m深、直径Φ600的集水井明排水。
(3)降水为确保沉井平稳下沉，施工过程中采用深井降水方式进行降水。
施工前根据降水要求、降水有效范围、有利土方施工为原则确定深井的位置和数量；根据日东高速的地质和水位埋深情况，在距离操作坑5米处布置4口深30m的深井。
顶管施工方法、工序、接口、纠偏之欧阳地创编
顶管一、管道施工工序顶管法是用大功率的顶推设备将新管顶进至终点来完成铺设任务的施工方法，其工序如下：（1）铺设前在管段一段建造工作坑（竖井）。
（2）工作坑内布置后背墙、千斤顶，讲管道放在千斤顶前面的导轨上，管道最前端安装工具管。
（3）调整好管道高程和中心位置，开启千斤顶使工具管的刃角切入土层，然后工人进入工作面挖掘刃角切入土层的泥土，并将弃土通过外运设备运至地面。
二、顶管设备（1）千斤顶：分活塞式和柱塞式两种，多采用液压千斤顶（2）高压油泵：（3）顶铁：把千斤顶几个点的推理均匀分布到钢筋混凝土管端面，按位置和作用不同分为顺铁、横铁和立铁（4）刃角：安装于首节管前端，先贯入土中以减少贯入阻力，有外壳、内环和肋板组成（5）机头：掘进机，切开土层并向前推进的机构，主要有水力切削式机头、土压平衡式机头和泥水平衡式机头①水力切削式机头✧水力切削式有三矫式和套筒式✧三铰式由控制室、操作间和冲泥舱三段组成，用于管径1200~~3000mm饱和软土层✧套筒式由两段组成，两段之间放套筒，套筒与第一段之间上下安装纠偏千斤顶，水平方向设置铰链②土压平衡式机头✧切下泥土中注入流动性和不透水性的作泥材料，是切下来的土变成流动性的、不透水的特殊土体使之充满密封舱，并保持压力平衡挖面土压✧适用于含水量较高的黏性、砂性土以及地面隆陷要求控制较严格地区③泥水平衡式机头✧与土压平衡式机头类似✧挖掘面稳定、地面沉降小、可以连续出土，但因泥水量大，弃土的运输和堆放比较困难三、顶管施工方法1、按铺设管道口径分类（1）小口径顶管法（管道内径小于800mm管道）①挤压类施工法：✧管段形状有锥形挤压（管尖）和开口挤压（管帽）✧锥形挤压正面阻力大，易偏差，无需排泥✧开口挤压正面阻力小，顶进是土体挤入管内形成土塞，及时排除土塞以减少正面阻力✧挤压类施工法适用于软土层，如淤泥之土、沙土、软塑状态的黏性土，不适合用于土质不均匀或混有大小石块的土层②螺旋钻输类顶管法：✧管道前段管外安装螺旋钻头，钻头通过管道内钻杆与螺旋输送机连接，可以边切削、边顶进、边输送✧适用于砂性土、砂砾土以及呈硬塑状态的黏性土③泥水钻进顶管法：✧采用切削法钻进，弃土排放采用泥水✧采用碎石型泥水掘进机，一次可顶进100m以上，偏差小✧泥水由输送管和排泥管排放✧适用于硬土层、软岩层及流沙层和极易坍塌的土层④扩管法：✧先顶进小直径管✧然后小直径管末端接扩管器，再把所需管道顶进去✧或者扩管器安装在所需管道前端（2）大口径顶管法✧构筑顶进工作坑✧管道前段挖掘土层，向后方运弃土✧与小口径顶管法施工方法相同2、按开掘工作面的施工方法分类（1）敞开式✧适用于土质条件稳定，无地下水干扰，工人可以进入工作面直接挖掘而不会出现大塌方和涌水等现象（2）封闭式✧适用于土质不稳定，地下水位高，工人不能进入挖掘✧将挖掘面与工人操作室之间用密封舱隔开✧在密封舱内充入空气、泥浆、泥水混合物等，借助此压力支撑开挖面，以稳定土层、防止塌方、涌水、控制地面沉降四、管道施工接口1、钢管接口一般采用焊接接口。
顶管注浆施工方案
顶管壁后注浆施工注浆施工工艺一、施工目的本工程主要以改善顶管中管壁周围被扰动土层松散的性状为目的，使管道顶部及侧面增加抗压强度和粘结性，实现加固目的，防止路面沉陷，保证管道的使用安全。
二、施工方法选择：本工程采用双缸双液注浆机注浆法，对管道四周的土体进行注浆加固处理，形成具有一定强度复合地基，以达到稳固土体的目的。
三、注浆加固：(一)、注浆材料：1、其特性对地下水而言，不易溶解；2、对不同地层，凝结时间可调节；3、高强度、止水；4、注浆材料配比：水泥、水注浆时，将根据现场实际情况适当加入特种材料（硅酸钠）以增加可灌性和早期强度。
当检查井施工完毕，即可封堵钢筋混凝土管外侧与土体之间的空隙，管道西侧由于目前检查井未形成，可先砌筑240mm厚砖墙，墙体单面按五层防水做法抹面，在管内进行压注水泥浆，水灰比按1:1，注浆孔采用管道预留的注浆孔，注浆压力不小于0.1mPa，以注满管壁周围缝隙为准，施工中注意观察空压机的压力仪表的压强以及相邻注浆孔出浆情况。
(二)、注浆孔的布置和注浆范围：本工程采用的管材为采用Ⅱ级“F”型钢筋砼管道，每根管节长 2m，每根管有三个注浆孔，在铁路线下及民房下每根管的水平和顶部出均布设注浆孔，其余部位并采用隔孔注浆施工。
（三）、工艺流程1 电源，双缸双液注浆机，钻机，JW200双层搅拌桶，注浆管，止塞器，等设备安排就位。
2 钻机钻孔,清孔、连接注浆工艺管道：根据管道预留注浆孔的位置，布设注浆支管，每个注浆口支管均设一控制闸阀。
3 注入浆液：管道布设完成后开始注浆，注浆压力0.05～0.1Mpa；4 封堵注浆孔：采用与预留注浆孔配套的丝堵封堵注浆孔，防止浆液流失。
5 冲洗注浆管：注浆完毕，应立即用清水冲洗注浆管，必须采取适当措施处理废水，搞好清洁工作。
工程质量保证体系：在本工程注浆施工中，应以严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。
一、质量控制：1、工程质量严格按照本工程制定、并经甲方和监理工程师认可的施工方案执行，严格按国家有关技术规范、规程、标准控制施工。
顶管施工的原理流程特点
顶管施工的原理、特点及流程顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种铺设地下管道的施工方法，是非开挖中的一种。
由于它具有动拆迁少、交通影响小、施工速度快、施工质量高等优点，现在,已被广泛用于铺设各种地下管线（如：城市下水管、给水管、天然气管、电力和通讯管道、人行或车行通道等)工程的施工中。
顶管施工原理就是在所施工的管线间制作一个工作井和一个接收井,借助油缸的推力，把顶管机以及跟随其后的管子，从工作井顶到接收井的一种不需要开挖路面的铺设地下管道的施工方法。
顶管施工按口径的大小可分为大口径（≥φ2000mm）顶管、中口径（φ1500 mm～φ1800 mm）顶管和小口径（≤φ1200 mm)顶管。
顶管施工按顶进距离的长短可分为普通距离的（≤200m）顶管、长距离的(200m～500m）顶管和超距离的（≥500m)顶管.顶管施工从所采用的不同的顶管机和不同的施工工艺可分为手掘挤压式顶管、半机械式顶管和机械式顶管三大类。
目前，普遍采用的大多是机械式顶管中的土压平衡顶管和泥水平衡顶管两种。
土压平衡顶管就是采用土压平衡顶管机进行施工，利用顶管机土仓内的土压力来平衡顶管机所处土层中的土压力和地下水压力，且采用螺旋输送机排土的一种顶管施工工艺。
土压平衡顶管的优点：1、弃土处理比较简单，排出的土可以直接装车运走，而不需要进行处理。
2、有完善的土体改良系统，适用的土质范围广.它适用于N值0～50的各种土质，也适用于无地下水、且深透系数比较大的砂卵石地层.3、它可在管顶覆土仅达0.8倍管外径的浅覆土层中施工。
4、它与同口径的泥水平衡顶管相比，附属设备较少,耗电也比较少。
5、它的操作和施工管理都比泥水平衡顶管来得简单。
6、施工后的地面沉降极小。
土压平衡顶管的缺点：1、由于受到螺旋输送机的制约，它只能用于中、大口径的顶管,而不能用于小口径的顶管。
2、它与同口径的泥水平衡顶管相比，由于受到出土方式的制约，其施工进度慢些。
3、它没有破碎功能.泥水平衡顶管就是采用泥水平衡顶管机进行施工，利用顶管机泥水仓内的泥水压力来平衡顶管机所处土层中的土压力和地下水压力，同时利用排出的泥水来输送弃土的一种顶管施工工艺，泥水平衡顶管的优点：1、它能用于小、中、大各种口径的顶管。
顶管注浆加固施工方案
顶管注浆加固施工方案1. 引言顶管注浆加固是一种常用的地下结构加固方法，通过注浆材料的填充和固化，增加地下管道及结构的强度和稳定性。
本文档将介绍顶管注浆加固施工的具体方案，包括施工准备工作、施工步骤和注意事项等。
2. 施工准备工作在进行顶管注浆加固施工之前，需要进行一系列的准备工作，以确保施工的顺利进行。
2.1. 施工材料准备•注浆材料：根据工程要求选择适当的注浆材料，常用的包括水泥浆、聚氨酯等。
•施工设备：准备好注浆设备，包括注浆泵、注浆管道、混凝土搅拌机等。
•安全装备：提供工地所需的安全装备，如安全帽、手套、防护眼镜等。
2.2. 工程准备•施工区域划定：明确施工区域范围，并进行标识，确保施工区域内的杂物清理干净。
•管线检测：对要加固的管线进行检测，了解管道的状态和问题，并记录下来以备参考。
3. 施工步骤3.1. 施工前准备1.确保施工人员已穿戴好相应的安全装备，并熟悉工作流程和操作规程。
2.根据施工区域的情况，搭建临时施工平台或脚手架，为施工人员提供稳定的工作环境。
3.检查施工设备，确保设备的正常运行及安全性。
4.开展施工前安全会议，明确工作任务和要求，做好施工排程安排。
3.2. 注浆施工1.清洁管道：使用高压水枪清洗管道表面，将污物和杂物清除干净。
2.定位孔洞：根据管道的情况，确定注浆孔洞的位置和数量，并进行标记。
3.钻孔：使用钻机，按照预定的位置和角度进行钻孔，确保孔洞的质量和准确度。
4.安装注浆管道：将注浆管道插入孔洞中，确保管道完全贯通。
5.注浆：将准备好的注浆材料泵入注浆管道，注入管道的同时，缓慢抽出注浆管道，实现全程注浆。
6.填充孔洞：注浆完成后，对孔洞进行填充，确保注浆材料充分填满孔洞。
3.3. 后续工作1.注浆固化：等待注浆材料固化，时间根据材料的固化时间确定。
2.清理工地：清除施工现场的杂物，保持施工现场的整洁。
4. 注意事项在进行顶管注浆加固施工时，需要注意以下几点：•安全第一：施工人员必须正确使用安全装备，注意施工现场的安全，确保人员的生命安全和身体健康。
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透水卵砾石层粘土膏浆顶管施工方法
发表时间：2018-09-29T14:45:50.683Z 来源：《防护工程》2018年第11期作者：邓永驰孙焕斌[导读] 通过工程实例论述了采用粘土膏浆顶管施工解决卵砾石顶管施工问题的方法，并介绍了施工工艺的原理、施工方法及实施效果，对类似工程具有参考意义。
邓永驰孙焕斌
中铁上海工程局集团市政工程有限公司上海 200331摘要：本文分析了在砂卵石地层中顶管施工常出现的各种问题及原因，通过工程实例论述了采用粘土膏浆顶管施工解决卵砾石顶管施工问题的方法，并介绍了施工工艺的原理、施工方法及实施效果，对类似工程具有参考意义。
关键词：顶管；粘土膏浆；卵砾石 1 引言
近年来，随着市政公用事业的快速发展，有大量的市政给排水管道需要采用顶管技术建造。
其中许多引水、截污等临水顶管工程常在透水卵砾石地层中施工。
透水卵砾石地层中顶管常出现机头爬高方向失控、地面沉降塌陷、顶进阻力急剧上升等问题，并导致顶进施工失败。
故卵砾石层顶管问题亟待有效解决。
本文以襄阳张湾截污管工程过小清河顶管施工为例，浅谈在卵砾石层中采用粘土膏浆解决卵砾石层顶管问题的新工艺。
2 工程概况
本工程设计有2根D1220mm×14mm钢顶管下穿小清河，埋深25m。
河面宽约100m，水面距顶管13m。
顶管工作井、接收井均在河堤内，井间距214m。
顶管断面全部处在砂卵石层，其中圆砾石和卵石占60%，粒径最大为100mm，孔隙承压水较丰富，水量较大。
图1 顶管纵断面图
顶管采用泥水平衡施工工艺，由1台直径1240mm破碎型泥水平衡顶管机掘进施工，该机刀盘后设圆锥破碎机构，可将大块卵石挤压破碎至30mm以下，便于通过DN100排泥管排出。
顶管始发后仅在洞外加固区正常掘进约3m后，便出现泥浆漏失、泥水压力大幅波动、排泥管堵塞等异常现象，挖掘面泥水平衡压力难以建立，掘进面上方沉降超过20cm，局部塌陷形成了一个80×80cm深50cm的孔洞。
同时顶管以大于1/50的坡度持续爬升，且爬升坡度有增大趋势，顶进22m顶管机已高出设计轴线约50cm。
顶力也不断上升，顶进22m主顶顶力已达到2000kN。
为了避免影响堤防安全，避免管道完全顶进报废，不得以采取回拉措施将顶管退回工作井，以待解决问题重新顶进施工。
3 粘土膏浆顶管工艺原理
大于2mm砾石含量超过30%的土层被称为砾石土，其中粒径大于5mm的即为卵石。
由于卵砾石松散、渗透性强，顶管平衡泥浆容介质易渗透流失，顶管施工时刀盘掘进扰动挖掘面，造成地面沉降，而顶管机前进时将沿着地下土层滑裂面上爬。
卵砾石层成拱能力弱，极易包紧管外壁增大摩擦阻力，且减摩浆液因大量流失很难形成润滑套。
膏状浆液是指抗剪屈服强度大于20Pa，塑性黏度较大的混合浆液，其基本特征是的剪切屈服强度值大于其重力的影响，其状态类似牙膏。
它具有遇水不分散，抗水流冲释能力强，流动性小，在透水砂卵砾石层灌浆堵漏防渗效果好[1]。
粘土膏浆指以粘土为主要材料配置的膏状浆液，向顶管机前方压注的粘土膏浆，膏浆向卵砾石层空隙渗透填充地层空隙隔离地下水，在顶管机前方形成了一个不透水的改良区域，顶管机刀盘挖掘砂卵砾石土层并与膏浆混合搅拌，泥水顶管泥浆不再大量散逸，挖掘面保持稳定。
同时粘土膏浆沿径向向外扩散，管道向前顶进后在管外形成了一层护壁泥膜，向管外压注减阻触变泥浆也不再大量散失。
图2 粘土膏浆改良土体
4 施工方法
4.1 膏浆配置
粘土膏浆比重1.3～1.5g/cm3，主要材料为水、粘土、增稠剂，按照1000kg：1000kg：2.5kg比例配置。
粘土采用200目袋装粉末粘土，使用前应筛除其中的较大颗粒，以免堵塞膏浆压注通道。
增稠剂为羧甲基纤维素（CMC）。
膏浆粘稠度较大，采用350 型滚筒式砂浆搅拌机拌制，拌制时间不小于5min。
4.2 膏浆压注系统
压注系统包括：粘土泵、泵送管道、压注喷孔、压力表等组成。
粘土膏浆流动性差，可注入性不佳。
STB50/5型粘土泵是为此类粘土膏浆专用的压注泵，该泵为单缸液压活塞泵，最大出口压力6MPa，适合长距离压送膏浆。
粘土泵出口DN50mm，压送能力为5m3/h。
该泵采用料斗供料，料斗内配有螺旋喂料机构，对膏浆搅拌的同时向泵的入口喂料以保证压送顺畅。
泵管从地面通往井下，向前一直延伸至顶管机，采直径DN65mm钢管，柔性哈弗卡箍连接。
洞口处采用高压橡胶软管，施工时须注意软管弯曲半径不宜过小。
注浆喷孔设置于顶管机前仓，在顶管机隔仓板开孔，通径不小于φ60mm。
喷孔应穿过圆锥壳从隔仓板向前延伸至前方（图2）。
4.3 膏浆压注方法
膏浆压注与管道顶进交替进行。
先向顶管前方压注膏浆，形成完整土体改良区域后开始正常顶进作业。
顶进一段距离后暂停继续压注膏浆，然后重复上述步骤。
每段膏浆压注量按填充1.5m长顶管断面控制，或当注浆压力超过1.5MPa时就可停止膏浆压注开始管道顶进。
每次压注膏浆后，管道可向前顶进1m。
4.4 其他改进措施
为了顶管施工顺利，对原顶管系统也进行了改进。
主要措施包括：
1.将井下的排泥泵更换为杨程、排量和通过粒径更大的离心渣浆泵。
2.进排泥泵分别增设变频调速装置，通过调节进排泥泵转速，精确控制泥水仓压力，以达到最佳平衡效果。
3.增设1台ZX-100B型泥浆净化机，对携带渣土的泥浆进行净化。
该机具有双层震动筛和旋流除砂2级分离功能，能够将泥浆中粒径大于0.074mm的砂、石全部清除，每小时净化泥浆100m3。
净化后的泥浆经补充粘土、CMC等材料后调整比重和粘度后重复循环利用。
4.5 效果
采取上述新顶管方法和措施后重新开始顶进，效果十分显著。
泥水系统正常运转，出渣顺畅。
挖掘面平衡效果良好，地面沉降数值恢复正常，最大沉降未超过10mm。
顶管机不再爬高，纠偏动作灵敏，顶进方向控制稳定，顶管轴线偏差复合规范要求。
顶力控制效果良好，两段顶管贯通时的最大顶力均未超过1200kN。
膏浆顶管工艺解决了透水卵砾石层顶管施工的技术难题。
但也存在以下问题：由于顶进、注浆交替作业带来的施工效率降低，与常规顶管相比效率降低约25%。
由于增加膏浆系统和施工效率降低而造成成本增加约30%。
由于通过在顶管机隔仓板开孔增加膏浆喷嘴，膏浆压注的位置和范围受限，如顶管机制造设计时考虑预留通过主轴通往刀盘前方和周边的通道，实现顶进作业时同步压注粘土膏浆。
同时加大压注管道避免堵塞，不用袋装粘土，可以显著提高顶管施工效率并降低施工成本。
5 结束语
通过采用向顶管前方压注粘土膏浆的工艺方法，能有效地解决了砂卵石层中顶管易出现：泥浆漏失、顶力增大、方向爬升、地面沉降现象等难题，对今后类似工程具有良好的参考意义。
参考文献：
[1]赵为全，等.新型水泥膏浆研究及应用[J]中国水利水电科学研究院学报.2008.3 作者简介：
邓永驰，男，1971年2月出生，本科，高工。