用泥水平衡頂管機施工管道的質量控制

潘小武

摘 要 泥水平衡頂管是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的機械自動化頂管施工法。隨著我國科學技術水平的不斷提高，土木工程的建筑技術也獲得了顯著的提升，泥水平衡頂管機的使用標志著我國地下管道施工技術水平的提升，地下管道施工技術逐漸由人工走向自動化機械施工。之所以應用泥水平衡頂管機施工管道，是因為泥水平衡頂管機能夠有效地控制管道施工的質量，也可以在一定程度提高管道施工的效率。

關鍵詞 泥水平衡頂管機 施工質量 管道質量

中圖分類號：TU712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）09-0023-02

泥水平衡頂管機在土木工程的建筑中應用比較廣泛，其本身也具有非常多的優點，能夠加快土木工程中地下管道施工的效率，節省人工成本和時間成本。泥水平衡頂管機在應用的過程中對施工環境造成的影響比較小，所產生的廢棄土量也比較少，對原有的地下管道的影響不大。另一方面，泥水平衡頂管機所適用的土質范圍比較廣泛，能夠全方位地應用于地下管道的施工中。更重要的是泥水平衡頂管機能夠在一定程度上保證施工管道的施工質量，但是在現階段泥水平衡頂管機的使用還不夠成熟，在一些方面還存在一些問題影響地下管道的施工質量。

1 泥水平衡頂管機的施工原理和施工工藝

1.1 泥水平衡頂管機的施工原理

泥水平衡頂管機的基本施工原理是泥水護壁，在泥水式頂管施工的過程中，要保持挖掘面的穩定狀態，必須向泥水艙中注入一定壓力的泥水。泥水在壓力的作用下向土體內部滲透，在開挖面形成一層泥皮。泥皮的作用，一方面阻止泥水繼續向土體內部滲透;另一方面，泥水的壓力通過泥皮作用在開挖面防止坍塌。另外，泥水的密度要求必須大于1.03。

泥水平衡頂管機還要挖掘出兩個基坑井，一個作為泥水平衡頂管機進行施工的工作井，另一個就作為接收泥水平衡頂管機工作工程中產生廢棄土的接收井。在工作井中會放置一系列泥水平衡頂管機所用到的工具，比如，千斤頂、管道等，才能夠有序地進行泥水平衡頂管機的施工。泥水平衡頂管機還會進行土體的切削工作，并將其制作成為能夠排出工作井的泥漿。在泥水平衡頂管機施工的過程中，要協調好兩個基坑井的工作，才能夠完整的進行地下管道的施工，保持穩定的施工狀態，最終能夠保證泥水平衡頂管機對地下管道的施工質量。總而言之，用泥水平衡頂管機對地下管道施工的質量要從泥水平衡頂管機施工的過程中把握和控制，才能夠有效的保證地下管道施工的質量。

1.2 泥水平衡頂管機的施工工藝

泥水平衡頂管機的施工的工藝流程有非常規范的流程，首先是地下管道施工的前期準備，需要對地下的環境進行詳細的勘察，對周圍的地形地勢及地下管道的走向都了解清楚才能夠做出后續的施工方案。然后是對地下管道放置的長度、深度等進行具體的測量工作，要重復進行多次的施工前的檢查，避免在施工過程中出現紕漏。然后是兩個基坑井的挖掘，才能夠進行泥水平衡頂管機的施工。隨后便開始了在工作井內的地下管道建設工作，伴隨的工作是攪拌樁的攪拌和工作井工作設備的安裝與放置。其次，工作井設備安裝完畢后要對安裝的設備進行調試，檢驗合格后才能夠進行后續的施工工作。再次的施工工藝流程就需要用到管道的放置和運輸，必須嚴格按照施工方案的設計放置地下管道，才能夠保證泥水平衡頂管機充分發揮作用。還要將泥水平衡頂管機工作所產生的廢棄泥漿進行向外運輸，整個過程循環多次，完成地下管道的施工工程。最后，將所有的地下管道完成施工后，要對地下管道的密閉性進行檢驗，沒有出現任何的漏水問題后，整個地下管道的施工竣工清場。

以上就是關于泥水平衡頂管機的施工工藝流程，為了能夠有序的實現泥水平衡頂管機的工作，必須嚴格遵循泥水平衡頂管機施工的工藝流程，也要注意泥水平衡頂管機施工的要求，時刻保持地下水與地下土壤壓力的平衡狀態，保證泥水平衡頂管機施工的狀態。

1.3 泥水平衡頂管機施工的特征

首先，泥水平衡頂管機作為比較高效的機械，其在施工時的頂進速度比較快，并且具有比較強的破碎能力，能夠將地下土壤中的石塊等進行破碎。其次，泥水平衡頂管機的施工精度比較高，能夠對上下左右方位產生角度的偏頗進行糾正。泥水平衡頂管機本身就具有方向糾偏的裝置，糾偏的操作比較簡單，能夠始終保證泥水平衡頂管機的激光點在管道中心線的位置。再次，泥水平衡頂管機具有獨立的注水和注漿系統，自動化的水平比較高，能夠保證泥水平衡頂管機的施工效率。最后，泥水平衡頂管機采用地面集中控制系統，能夠安全的、直觀的、方便的進行對泥水平衡頂管機的控制。

2 泥水平衡頂管機施工管道的關鍵控制點

2.1 泥水平衡頂管機工作過程中對泥水的控制

無論是泥水平衡頂管機在工作狀態還是停止工作的狀態，都要防止泥水從土層中、挖掘洞口中或者其他地方流失，否則挖掘面就會失去其本身的穩定性，尤其是在泥水平衡頂管機出洞的階段中更要防止洞口的止水圈漏水。止水圈要選擇合適的材質和比較大的強度，才能夠加固洞口的防水性能。另外，為了泥水不能夠從挖掘洞口中流失，就要不斷地對挖掘面和洞口進行加固，既防止施工土壤的下沉，也防止泥水的流失。泥水流失的嚴重后果會導致工作井上方的地面凹陷，阻礙整個泥水平衡頂管機施工的工作。泥水在泥水平衡頂管機施工中的作用非常重要，因此要重點防止泥水的流失。

2.2 泥水平衡頂管機工作工程中保持地下水壓的穩定

在泥水平衡頂管機掘進的工作過程中，要時刻注意地下水壓的變化，應對地下水壓不同變化及時地采取相應的措施和對策，這樣一來才能夠保證挖掘面的穩定狀態。如果沒有注意到地下水壓的壓力變化就會導致挖掘洞口的塌陷，導致整個地下管道的施工停止，也會對周圍的環境和地下管道的建設環境造成負面的影響。

2.3 泥水平衡頂管機施工的減摩措施

泥水平衡頂管機在頂進過程中產生一定的阻力，比如頂管機與土體的摩擦產生的迎面阻力，產生的摩擦阻力會嚴重影響泥水平衡頂管機的正常工作，因此要在泥水平衡頂管機施工過程中進行減摩擦措施，才能夠保證泥水平衡頂管機的頂進速度保持在一定的效率內。最常見的減磨擦措施就是在泥水平衡頂管機的外部涂抹一層潤滑劑，減少泥水平衡頂管機外部機械的粗糙程度，能夠保持比較高的頂進速度。也可以通過灌入泥漿的方式進行泥水平衡頂管機外部與土壤的潤滑，減少摩擦產生的阻力。這也是最直接有效的辦法，能夠就地取材，但是灌入的潤滑泥漿的配比也是有要求的，必須要注意泥漿的粘稠度，調配放置到一定的時間才能夠將潤滑泥漿置入。[1]另外，注漿的工藝需要由專業的技術人員負責，也要對調配、放置的泥漿進行定期的質量檢查，檢查合格后才能夠投入到泥水平衡頂管機的頂進工作中。

2.4 泥水平衡頂管機頂進方向的糾偏

上述說到，泥水平衡頂管機本身具有比較簡單明了的方向糾偏裝置，能夠通過操作員的糾偏動作，保持泥水平衡頂管機挺進過程中的頂進方向。泥水平衡頂管機頂進方向的糾偏也要遵循一定的原則，堅持遵循走勢原則，堅持小傾角糾偏，避免大動作的糾偏動作，不得已時也要爭取在非重要地段進行，頂管機趨勢發展在控制誤差的兩倍以內是不用進行頂進機方向的糾偏動作。

2.5 泥水平衡頂管機工作過程中工作井的設置

首先，工作井的尺寸設計是根據泥水平衡頂管機的機頭長度設定的，不能夠有偏差。其次，挖掘的工作井必須有一個接收井與其相對應，才能夠進行正常的泥水平衡頂管機的工作。工作井的井口距離也要根據鋪設的地下管道的長度、管徑、施工土質以及施工現場的環境進行統籌考慮，規劃合適的工作井井距是做好泥水平衡頂管機施工管道的重要工作。最后，工作井的井口以及井體都要進行加固措施，防止在地下管道施工的過程中產生塌陷等問題。

3 泥水平衡頂管機施工管道的監理控制

3.1 泥水平衡頂管機施工管道質量的事前準備

首先要根據施工的環境情況和施工的具體要求進行圖紙的規劃和施工方案的選擇，要對周圍的地質環境進行詳細的勘察后才能夠進行針對性的施工計劃。另外，也要根據國家規定的地下管道的施工質量標準進行方案的質量檢驗。對于地下環境的施工，要進行地下淤泥的清理、對周圍環境的保護以及對原來地下管道的保護，做好充足的保護措施后才能夠進行泥水平衡頂管機地下管道的施工工作。

3.2 泥水平衡頂管機施工管道質量的事中控制

泥水平衡頂管機施工管道質量的事中控制要時刻注意施工時泥水壓力和土體的壓力，保證泥水平衡頂管機的頂進速度，保證泥水平衡頂管機能夠進行有序的工作，促進地下管道施工的效率和保證地下管道施工的質量。對施工現場的人力資源和物力設備進行合理的配置，抓重點以及注意細節的處理，做好施工工程的安全預防措施。

3.3 泥水平衡頂管機施工管道質量的事后控制

泥水平衡頂管機施工管道的事后控制首先是對施工工程的質量監測，按照國家的統一施工質量標準進行施工項目的驗收，最后要對建設的設備以及施工的現場進行清理，保持竣工后的有序清場。[2]

4 結語

泥水平衡頂管機施工管道的環境比較復雜，地下管道施工的難度也比較大，對施工人員的技術要求也比較高，要保證泥水平衡頂管機施工管道的質量就要緊緊地把握住施工過程中的要點問題。泥水平衡頂管機施工技術水平的提高，有利于我國基礎設施建設速度的加快，促進我國城鎮化的形成。

參考文獻：

[1] 桑澤晶.網格式泥水平衡頂管機在復雜地質環境下的應用[J].中國房地產業，2020（10）：178-179.

[2] 劉謙，周宗永，鐘晟，等.新型施工工法的補充定額測定及編制研究——以泥水平衡機械頂管施工為例[J].建筑經濟，2021，42（04）：74-77.