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泥水平衡顶管施工方法1、水泥顶管施工工艺1.1顶进工艺流程1）顶管施工工艺过程分为顶进设备安装和顶进施工两大部分。
2）设备安装：整套顶管机械由顶管机头（含纠偏系统）、主千斤顶系统、进排泥系统、触变泥浆系统、承力钢构件等组成。
安装分井内、井外两部分。
1.2顶管的顶力校核1）顶进力计算：污水DN800管道顶进距离最大为100m工作井后背顶力校核及最大顶力控制根据管径为DN1000mm，最大顶距按100米考虑。
工具管切土顶管最大顶力计算F=3.1416×D1×L×fk+NfF—总顶力标准值（kN） D1—工程管外径0.96 m L —管道设计顶进长度,100（m） fk —管外壁与土的平均摩阻力，取4KN/m2Nf－迎面阻力（kN）；Nf＝0.25×3.14×DK2×ｒ*H 式中：DK―工具管外径1.0m; ｒ=土的重度取19.7KN/m3；H-管顶覆土厚度，取8m;各数据带入公式：Nf＝0.25×3.14×DK2×ｒ*H＝123.72（kN）顶进总阻力：F=3.1416×D1×L×fk+Nf＝1330.1（kN）相关参数依据经验值及《给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-08》。
1.3后背墙土抗力计算公式及数据取值见：顶管施工技术及验收规范公式7.0.8 中国非开挖技术协会行业标准R=a*В*{r*H2*KP/2+2c*H*√KP+r*h*H*KP}式中：R——总推力之反力 a——系数，取1.5B——后背墙的宽度，（B为 2.5m） r——土的重度18KN/m3H——后背墙的高度 2.5mKP——被动土压系数（2.46）c——土的内聚力（10Kpa）h——地面到后座墙顶部土体的高度，（取平均值8m）R=1.5*2.5*{18*2.52*2.46/2+20*2.5*√2.46+18*8*2.5*2.46} =3.75*（138.375+1490)=6106KN安全系数取0.8，后背墙总承载力为4885KN。
泥水平衡顶管施工工法1. 泥水平衡顶管施工工法的基本原理1.1 泥水平衡顶管施工工法是用泥水平衡顶管机施工的一种顶管施工工艺。
它在施工时通过进水管向顶管机刀盘后的泥水舱内供给一定比重、一定黏度、一定压力的粘土及其他添加剂和水混合而成的泥水，让其在顶管机挖掘面上形成一层泥膜，并以泥水舱内泥水的压力来平衡挖掘面上的土压力和地下水压力，同时又是通过排泥管把顶管机刀盘切削下来的土砂变成泥水输送到基坑地面上的一种顶管施工方法。
1.1.1 泥水平衡顶管机刀盘都设有面板，其开口率多在20%以下。
1.1.2 通常供给的泥水会因土质的不同而要求有不同黏度、比重等，比重须控制在1.03～1.30 之间。
1.1.3 泥水平衡顶管机在保持泥水压力的稳定方面有两种结构形式：一种是通过进水泵和排泥泵的排量直接来控制，另一种是通过设在泥水舱后气压室内的压缩空气来控制。
由于压缩空气是一只气体弹簧，这就使泥水压力的控制更精确、更稳定。
1.1.4 泥膜是防止地下水和土舱内泥水之间串通的屏障，必须始终保持它的有效性。
1.1.5 泥水压力通常设定得比地下水压力高20kPa。
2. 泥水平衡顶管施工工法适应的范围和土质：2.1 泥水平衡顶管施工工法适应的范围2.1.1 适用于靠近江、河、湖、海这些有水源的地方；2.1.2 尤其适用于作业人员无法进入的小口径顶管；2.1.3 适用于覆土深度大于1.5 倍管外径的条件下施工；2.1.4 适用于地下水位高和地下水压波动比较大的的条件下施工；2.1.5 适用于长距离顶管施工；2.1.6 适用于除粘性土以外的地下水水位以下的场合施工。
2.2 泥水平衡顶管施工工法适应的土质2.2.1 适用于各种粘土和N 值小于50 的砂土；2.2.2 适用于砾径小于20mm，砾石含量不大于30%的砂砾土；2.2.3 有破碎功能的顶管机适用于它所描述的土质范围。
2.3 泥水平衡顶管施工工法不适用于渗透系数大和卵石含量多的砂卵石地层。
泥水平衡顶管施工工法工艺原理1.泥水平衡顶管机工作原理泥水平衡顶管机施工以泥水平衡原理为基本，通过改变泥水仓的送、排泥水量和顶进速度来控制排土量，使泥水仓内的泥水压力值稳定并控制在所设定的范围之内，从而达到开挖面的稳定。
2. 泥水平衡功能泥水平衡输送系统有两项主要功能，一是通过泥水来平衡顶管机施工时土体和地下水对其产生的压力，稳定开挖面，其二是将刀盘切削下来的土体在泥水仓内进行混合后，将其由经过泥水管路输送到地面。
图1中右侧为泥水平衡顶管机。
正常顶进过程，MV1阀、MV2阀打开，MV3阀关闭。
泥水由泵经送泥管送入，与进入泥水仓的切削土混合后，通过排泥泵经排泥管送至地面。
同时送入的泥水需在泥水仓内建立一定的泥水压力，此压力需比顶管机处的土层的地下水压力高Δp，通常为0.015～0.02MPa。
顶管机上部的泥水平衡压力是P3，底部的泥水平衡压力是P5。
如果设γW为清水比重，γ为泥水比重，则有如下关系式：P 1=γW×h2P 2=γW×(h2+Δh)P 3=γW×hlP 4=γW×(h1+Δh)P 5=P4+γ×h=γW×(h1+Δh)+γ×h3图1 泥水平衡原理P 1-顶管机顶部的地下水压力，P2-顶管机顶部的泥水压力，P3-基准面上的地下水压力，P4-基准面上地下水压力P3+Δp的水压力，P5-顶管机内泥水压力与地下水压力相加的压力。
泥水平衡顶管机通常在DEBC″梯形压力区域内工作。
在设定泥水控制压力时，取泥水仓顶部和底部压力和平均值，即：3. 泥水控制原理泥水平衡控制运用调节器和执行机构(调节水泵转速和控制阀开度)与被控制对象构成闭环负反馈。
根据被控参数的测量值与给定值之间的偏差，PID调节规律，对执行机构进行控制，以达到泥水平衡控制目的。
在停上掘进状态，用切口泥水压调节器控制CV阀开度或PH泵转速，使切口水压达到设定值。
在“旁路”状态，切口水压调节器根据控制P1泵的转速，使送泥水压达到设定值。
长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法一、前言长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法是一种在地下施工中应用广泛的工法。
它通过采用先进的技术措施和设备，能够实现在长距离、复杂曲线及大口径的地下管道施工中保持水平的平衡施工。
本文将对这种工法的特点、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、经济技术分析以及工程实例进行介绍。
二、工法特点长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法具有以下几个特点：1. 适应性广：可以适用于长距离和复杂曲线的地下管道施工，无论是直线、曲线、水平还是倾斜，均可实现平衡施工。
2. 环保节能：采用泥水平衡式顶管施工，不需要开挖大量土方，减少了对环境的破坏，同时降低了能耗和排放的污染物。
3. 施工效率高：由于采用泥水平衡施工，可以在不中断地面交通的情况下进行施工，大大提高了施工效率。
4. 施工质量好：该工法采用先进的设备和技术，能够保证施工过程的质量稳定，确保地下管道的精确布置和质量要求。
三、适应范围长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法适用于以下范围：1. 城市地下综合管廊的建设和改造。
2. 市政工程中的给水管道、排水管道和燃气管道等的铺设。
3. 铁路、公路和隧道工程中的通风管道、排放管道和电缆管道等的施工。
四、工艺原理长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的工艺原理是通过压力平衡法和泥浆支撑法来实现施工过程的水平均衡和管道的精确布置。
1. 压力平衡法：通过调整泥浆压力来平衡管道周围的土层压力，使管道处于一个平衡的状态，防止管道变形和冒浮。
2. 泥浆支撑法：在顶管施工过程中，通过向管道周围注入特制的泥浆，形成一个稳定的泥浆圈，起到支撑管道和土体的作用，防止管道塌方和土层移动。
五、施工工艺长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的施工工艺分为以下几个阶段：1. 地面准备工作：包括定位和标志顶管轴线、进行地面设施排查和临时交通组织等准备工作。
2. 顶管出洞：通过驱动机械将顶管从起点推进到目标点，保持管道的水平均衡。
泥水平衡顶管施工工法一、引言泥水平衡顶管施工工法是一种常用的地下工程施工方法，主要用于城市地下管道、隧道和地下通道等工程的建设。
该工法通过控制土层的沉降和进度，保证地面及地下结构的稳定性，同时减少对周围环境的影响。
本文将从施工工法的原理、步骤和应用范围等方面进行详细介绍。
二、泥水平衡顶管施工工法的原理泥水平衡顶管施工工法是指在施工过程中通过控制土层的沉降与推进速度之间的平衡，使地面和地下结构保持稳定。
其主要原理如下：1. 泥水平衡：在施工过程中，通过在管道顶部注入特制的泥浆，形成一个稳定的泥浆溶胶层。
这个泥浆溶胶层与周围土层之间形成水平力的平衡，从而有效控制土层的沉降。
2. 钢管推进：通过机械设备将顶管推进到设计位置，并在管道后方进行扩孔和排水操作。
这样可以保持土体的湿度和稳定性，避免管道施工过程中的净土坍塌。
三、泥水平衡顶管施工工法的步骤泥水平衡顶管施工工法包括以下几个主要步骤：1. 现场准备：施工前需要对施工区域进行调查和勘测，确保顶管轨道的设计和施工区域的稳定性。
同时还需要准备好所需的设备和材料。
2. 泥浆处理：在施工现场建立泥浆处理系统，用于处理需要注入顶管的泥浆。
泥浆需要具备一定的黏性和稳定性，以保证泥浆溶胶层的形成和土层的平衡。
3. 顶管推进：使用推进机械将顶管逐渐推进到设计位置。
在推进过程中需要进行土层的探测和监测，以确保土层的稳定性和管道的安全推进。
4. 泥水平衡控制：在管道顶部注入泥浆，形成泥浆溶胶层。
同时需要控制泥浆注入的压力和速度，以维持泥水平衡，确保土层的平稳沉降。
5. 排水和扩孔：施工完成后，需要进行排水和扩孔操作，以保持管道周围土壤的稳定和湿度。
排水和扩孔操作可以有效减少土层沉降的时间，并避免管道的冲击负荷。
四、泥水平衡顶管施工工法的应用范围泥水平衡顶管施工工法广泛应用于城市地下管道、隧道和地下通道等建设项目中。
具体应用范围包括但不限于：1. 城市排水管道：在城市排水工程中，通过泥水平衡顶管施工工法可以实现快速、高效而不破坏地面交通的施工。
长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法一、前言长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法是一种在地下进行水平曲线掘进的技术，通过在导管内注入泥浆以保持坡度和平衡管道的施工方法。
本文将介绍该工法的特点、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、经济技术分析以及一个工程实例。
二、工法特点长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法具有以下特点：1. 可在复杂地质条件下进行施工，适应性强。
2. 施工过程中无需开挖大型坑道，降低了对地表的影响。
3. 施工过程中可保持地表平整，不会影响地面建筑物。
4. 采用密封导管进行施工，确保了工地和地下水资源的保护。
5. 控制设备精准，施工过程稳定可靠。
三、适应范围长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法适用于以下范围：1. 需要进行长距离水平曲线管道敷设的工程。
2. 适用于软土、粉土、黏土等地质条件。
3. 可应用于城市下水道、给水管道、燃气管道等工程。
四、工艺原理长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的工艺原理是通过控制泥浆注入速度和压力，将管片推进导管。
施工过程中，通过对施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施进行详细分析和解释，确保施工工法的安全稳定和施工质量的达到设计要求。
五、施工工艺长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的施工过程包括以下几个阶段：1. 系统设置：确定施工区域、设计导管轨迹、安装起始井和终止井。
2. 预制导管：根据设计要求进行导管的预制，包括连接管片、封孔、检查管片质量等。
3. 安装导管：将预制的导管一节节推入掘进隧道，通过液压系统进行控制。
4. 断面控制：根据设计要求，对导管的横截面进行控制和调整。
5. 注浆填充：在导管外层注入泥浆以保持泥浆与土壤的平衡。
6. 导管推进：通过液压系统将导管推进至目标区域。
7. 导管回收：完工后，将导管从地面拆除或保留在地下。
六、劳动组织长距离曲线泥水平衡式顶管施工工法的劳动组织包括管理人员、技术人员和普通工人。
管理人员负责组织协调，技术人员负责施工技术指导，普通工人负责具体施工操作。
泥水平衡式大中型口径顶管施工工法1 前言随着城市建设的发展，市政管网施工的问题日益突出，传统的开槽施工，因破坏道路、影响交通、污染环境等，越来越不适合于城区施工，小口径拖拉管的施工也逐渐不能满足社会高速发展、城市扩张的需求，而顶管施工则切实解决了存在的问题，在市政管网施工中得到了越来越多的应用。
我司在泉州市江南池店组团污水管网主干管工程、泉州市北峰组团污水管网主干管工程、泉州市江南3号泵站污水管网系统工程等大中口径给排水管网工程中采用了泥水平衡式顶管施工技术，经过多年的施工实践，总结出了复杂地质条件下大中型口径泥水平衡式顶管施工工法，取得了明显的社会效益和经济效益。
2工法特点2.0.1本工法是一种非开挖施工技术，地下穿越能力强，施工工作面不大，可方便在繁华市区施工，对顶进管道周围地层扰动少，能维持不同土质挖掘面上的稳定平衡；土层损失小，产生的地表面变形小。
2.0.2本工法顶进施工时的连续作业性能好，施工进度快。
2.0.3采用本工法施工时的总顶力较小，尤其在黏性土层中的长距离顶进，优于其他类型的顶管工法。
2.0.4 在工作井内的作业环境较好，能够安全地实现顶进作业。
2.0.5 施工噪音小，不破坏道路、不影响交通，环境污染小，施工精度高，技术先进。
3 适用范围3.0.1本工法适应于各类大中型地下管道施工（管径大于1200毫米），通常包括混凝土管道、钢管、玻璃纤维加强管、球墨铸铁管道等等。
3.0.2本工法适应于各种不同的土质条件，尤其对地下水位很高，地下水压力变化较大的地层更具有优越性。
4 工艺原理泥水平衡式顶管机是利用泥水压力来平衡顶进工作面上的水压力和土压力，通过调节出泥舱的泥水压力稳定开挖面，弃土以泥水方式排放出顶管机，在不开挖地表的情况下，利用液压顶进工作站从工作坑将铺设的管道顶入，从而在顶管机之后直接铺设管道。
工艺原理参见图4。
图 4 工艺原理图5 施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程当顶管线路选定，各标段的工作井和接收井位置确定后，各标段开始施工的工艺流程可参照图5.1进行。
大直径长距离泥水平衡顶管施工工法1. 引言泥水平衡顶管施工工法是一种在地下施工中常用的方法，特别适用于大直径长距离地下管道的铺设。
本文将介绍大直径长距离泥水平衡顶管施工工法的基本原理和施工步骤。
2. 基本原理泥水平衡顶管施工工法的基本原理是通过注入流体（通常是泥浆）到顶管和地层之间的空间中，使管道顶部形成一定的浮力，以抵消管道自身的重力和外界土层的压力。
通过控制流体的压力和流动速度，可以保证施工过程中的稳定性和安全性。
3. 施工步骤3.1 设计和准备工作在施工前，需要进行详细的设计和准备工作。
包括确定管道的直径、长度和施工路线，选择合适的泥浆类型和注入设备，以及制定施工计划和安全措施等。
3.2 安装顶管机首先需要安装顶管机，通常包括顶管推进机和泥浆处理设备。
顶管机应根据工程条件和实际需要进行选择和调整，以确保施工的顺利进行。
3.3 预备工作和管道定位在施工前，需要对施工现场进行预备工作和管道定位。
预备工作包括清理施工现场、铺设施工道路和搭建施工设施等。
管道定位则需要根据设计要求和地质条件确定具体位置和角度。
3.4 注入泥浆在管道顶部开设注入泥浆的口，然后通过泥浆处理设备将泥浆注入到管道和地层之间的空间中。
泥浆的注入压力和流动速度应根据实际情况进行调整，以保证施工过程的稳定性和安全性。
3.5 推进顶管在泥浆注入的同时，使用顶管机推进管道。
顶管机通过推进力和泥浆浮力的共同作用，将管道逐步推进到目标位置。
3.6 断头和固结当达到设计长度或目标位置后，停止推进顶管机。
然后进行断头和固结工作。
断头是指将顶管机与已经施工好的管道分离，固结则是指用适当的方法将管道固定在地层中，以确保施工品质和安全性。
3.7 后续工作完成顶管施工后，需要进行后续工作，包括清理施工现场、进行管道连接和测试、填充回填材料等。
这些工作是施工过程的重要环节，也是保证施工质量和工程安全的关键。
4. 施工注意事项在进行大直径长距离泥水平衡顶管施工时，需要注意以下事项： - 确保设计和施工计划的准确性和合理性； - 严格按照施工规范和安全措施进行施工； - 确保泥浆的质量和正确使用； - 定期检查和维护施工设备，确保其正常运行； - 注意施工现场的环境保护和生态平衡等。
大口径长距离泥水平衡曲线顶管施工技术摘要：以上海市宝山区乾溪新村排水系统新建工程中3号井向7号井顶管施工为例，该工程建成后用于解决汛期雨水排放问题。
而如今顶管施工技术以其综合造价低、施工效率高、安全性好、对环境影响小等优点已越来越普及，不仅运用到给排水的施工，还运用到煤气、电力、通信等管道的施工，在城市地下工程建设中得到了广泛的应用。
本文详细介绍了在常规顶管施工的基础上，兼具大口径、长距离、曲线顶管施工内容。
采用本施工方法合理规避施工中潜在的风险，并取得良好的经济效益和社会效益。
关键词：大口径；长距离；曲线顶管；泥水平衡；纠偏；中继间1 工程概述本工程为乾溪新村排水系统新建工程，位于上海市宝山区东起西弥浦，西至桃浦河，南至走马塘，北至葑村塘。
本工程3号井向7号井采用顶管施工，顶管内径为3m，钢筋混凝土管，壁厚300mm，F型钢承口结构接口，区间长度约540m，“S”型曲线平面，曲率半径分别是475m和571m，位于现状规划一路下方，管道两侧均为居民小区建筑，顶管外壁与最近的两幢居民楼建筑距离分别是4.5m和7m，其余平面距离均在11m左右。
管道覆土深度为5.5～6m，位于④层淤泥质粘土中。
2 泥水平衡顶管施工的原理顶管施工是先在工作井内设置支座和安装主千斤顶，所需铺设的管道紧跟在工具管后，在主千斤顶推力的作用下工具管向土层内掘进，掘出的泥土由土泵或螺旋输送机排出或以泥浆的形式通过泥浆泵经管道排出，推进一节管道后，主千斤顶缩回，吊装另一节管道，继续顶进。
如此往复，直至管道铺设完毕。
管道铺设完毕后，工具管从接收井吊至地面。
泥水平衡式顶管机是利用泥水压力来平衡顶进工作面上的水压力和土压力，采用机械掘进技术。
工艺原理为：当接通机头刀盘电动机的电源开关时，刀盘就被驱动并以均匀速度对土体进行切削，刀盘可以根据土压自动前后移动，在顶进中起机械支撑开挖面的作用，维持挖掘面的土压。
通过刀盘切削，将相当于管子顶入土壤同体积的泥土进入泥水仓，土将相当于管子顶入土壤同体积的泥土进入机头泥水仓内，由供水管向泥水仓内供水，泥土在泥水仓内与泥水混合成泥浆后，再由排泥管道排到泥浆池，泥浆经沉淀或分离后泥水可重复利用，残渣外运；掘进过程通过调节循环水压力用以平衡地下水压力。
泥水平衡顶管穿越施工工法冯大永倪宏源曾士伟历明马鹏程1.前言随着管道建设的发展，管道在穿越高速公路、铁路、建筑物等特殊地段时，传统的人工掏土顶管施工，因易坍塌、效率低、受周边环境制约等缺点越来越不适合于现场施工，泥水平衡顶管施工属于机械化、长距离顶进施工技术，在我国近年来逐步得到推广和应用，泥水平衡顶管施工则切实解决了施工中受地形限制、顶管长度限制、施工安全、环境污染等传统顶管存在的各项问题。
本工法对施工技术操作要求较高，主要体现在对顶管设备操作、排泥系统的操作、注浆系统的操作都比较严格。
泥水平衡顶管的主要设备有：泥水平衡顶管机、主顶设备、测量设备、电气控制系统、泥水处理设备、压浆系统等。
2.工法特点2.1 该工法层次清楚，操作简便，运行可靠，便于掌握，可以对复杂的地下情况作出快速反应。
2.2顶管在地面操作，安全、直观、方便。
2.3适用土质范围广，软土、粘土、砂土、砂砾土、硬土均可适用。
2.2施工精度高，上、下、左、右可纠偏，最大纠偏角度达2.5°，并可作较长距离顶进。
2.3对管体周围的土体扰动较小，地面沉降小，道路交通及构筑物相对安全。
2.4操作坑内施工环境较好，采用泥水输送弃土，没有吊土、搬运土方，施工无安全风险。
2.5施工噪音小，对周围的环境影响小。
3.适用范围泥水平衡顶管施工工法适用于各种粘土、粉土、砂土和渗透系数较大的砂卵石，也适应强风化岩等恶劣地质条件下的石油管道、室外给水、排水、电力及其它适用于顶管施工的管道工程。
由于泥水平衡顶管顶距长，只要控制好降水措施，就能很好控制地面隆沉、施工安全等特点，并可适用于各类复杂地质条件，因此像穿越重要公路、铁路、建筑物等特殊工程地段、穿越砂层、淤泥质土等特殊地质构造地段应用泥水平衡顶管施工工法，可达到良好的效果。
4. 工艺原理泥水平衡式顶管机是利用泥水压力来平衡顶进工作面上的水压力和土压力，采用机械掘进技术。
工艺原理为：当接通机头刀盘电动机的电源开关时，刀盘就被驱动并以均匀速度对土体进行切削，刀盘可以根据土压自动前后移动，在顶进中起机械支撑开挖面的作用，维持挖掘面的土压。
长距离、大口径泥水平衡式顶管施工工法中冶天工上海十三冶建设有限公司2013年目录1 前言 (1)2 工法特点 (1)3 适用范围 (1)4 施工工艺原理 (1)5 施工工艺流程及操作要点 (2)5.1 泥水平衡工艺流程图 (2)5.2 操作要点 (4)5.3施工准备 (3)5.4 中继间设置 (5)5.5 施工方法 (5)5.6 顶管施工技术措施 (13)6 材料与设备 (15)6.1 管材加工运输 (15)6.2 劳动力配置 (15)6.3 机械设备配备 (16)7 质量控制 (17)7.1 质量控制标准 (17)7.2 顶管施工质量保证措施 (18)8 安全措施 (18)9 环保措施 (19)10 效益分析 (19)11 应用实例 (20)长距离大口径泥水平衡式顶管施工工法中冶天工上海十三冶建设有限公司基础分公司郝鑫1 前言随着城市化进程的加快和地下管线的普及率提高，对城市供水系统要求越来越高，原有的地下给排水管道已远远不能满足城市发展的需要。
但由于地上有铁路、公路、河流、建筑物等障碍物，顶管施工越来越受到重视。
这种施工不需要开挖面层，且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线，降低施工成本。
泥水平衡式顶管掘进机利用泥水把切削下的泥土转化成泥浆，使用排泥泵排出工作井外，这种方法可以进行连续不断的作业。
所以，泥水平衡式顶管在长距离大口径顶管中应用较为广泛。
广州番禺前锋净水厂总管工程、东莞市第四水厂二期给水管道工程均采用泥水平衡施工方法。
2 工法特点2.0.1 本工法是一种非开挖施工技术，施工进度快，对周围地层扰动少，地表面变形小。
2.0.2 本工法顶进施工时的连续作业性能好，。
2.0.3 采用本工法施工时总顶力小，在黏性土层中的长距离顶进，优于其他类型顶管工法。
2.0.4 无需进入管道内部施工，采用地面操作系统，安全、直观、方便。
2.0.5 施工噪音小，不破坏道路、不影响交通，环境污染小，施工精度高，技术先进。
3 适用范围3.0.1 本工法适应于各类大中型地下管道施工（管径大于1200毫米），通常包括混凝土管道、钢管、玻璃钢夹砂管、球墨铸铁管道等等。
3.0.2 本工法适用各种地质条件，尤其对地下水位高、压力变化较大的地层更具有优越性。
4 施工工艺原理泥水平衡式顶管是一种专业的非开挖施工技术，它主要是将含有一定的量粘土的且具有一定相对密度的泥浆水充满掘进机的泥水舱，并对它施加一定的压力，以平衡地下水压力和土压力。
泥浆水在挖掘面上形成一层泥膜，加上一定的压力就可以平衡地下水压力和土压力，从而防止地下水的渗透，借助主顶油缸的推力将掘进机头推入洞口的止水圈，穿过土层往接收井的方向，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层，最终掘进机和工具管被推到接收井内吊起，同时把紧随掘进机和工具管的管道埋设在两坑之间，设计管道铺设完成。
顶管机主机示意图见图4-1。
切削刀盘切口封板纠偏千斤顶壳体前后倾斜仪切土口控制电动机吊盘测量仪器液压泵电视摄像仪垫板旁通阀法兰接头排泥浆软管橡胶垫板密封圈排泥浆软管减速装置图4-1顶管机主机示意图5 施工工艺流程及操作要点5.1 泥水平衡工艺流程图工艺流程如图5.1-1所示，5.2 操作要点1 当掘进机停止工作时，一定要防止泥水从土层或洞口及其他地方流失。
不然掘进面就会失稳，尤其是在进洞这一时间内更应防止止水圈漏水。
2 无论何时要注意管缝的密封性，管缝密封性不好时注入管外壁与土层之间的减磨泥浆从管缝漏出，管壁与土层之间无法形成良好地浆套，反而会增加顶管的阻力，影响管道的顶进长度。
3 在掘进过程中，应注意观察地下水压力的变化，并及时采用相应的措施和对策，只有这样才能保持挖掘面的稳定。
4 在顶进观察中，随时要注意挖掘面是否稳定，不定时的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和压力是否正常。
应防止排泥泵的排量过小造成排泥管的淤泥和堵塞现象。
5 后背墙的承载力，因为顶力较大，要计算好后背墙的承载力。
一旦顶力大于后背墙的极限承载力，后背墙破裂将导致顶管作业较长时间停顿，长时间停顿直接导致阻力增大，势必影响工程顺利实施。
5.3 施工准备5.3.1 施工资料准备1 工程施工前应由设计单位进行设计交底及图纸会审，发现问题及时向设计单位提出变更修改。
2 工程施工前应掌握管道沿线的地形、地貌、建筑物、各种管线及设施情况，熟悉工程地质勘察报告、水文地质资料、气象资料。
3 结合工程实际，编制施工组织设计，制定保证安全质量的措施。
5.3.2 施工测量根据测量控制点的坐标和高程，布臵现场的测量控制点，并设永久性测量控制桩。
5.3.3 工作井与接收井施工工作井必须满足在顶力和周边水土压力作用下的强度和变形要求，结构形式应根据顶力大小和地下水情况因地制宜地选择。
5.3.4 顶力估算1 施工前，应对总顶力进行估算，以验算设备及材料承受力和确定工艺。
2 顶力计算参考《给水排水工程顶管技术规程》CECS 246:2008F=π·D·L·f k+N F式中：F——总顶力标准值（kN）；D——管道的外径（m）；L ——管道设计顶进长度（m）；f k——管道外壁与土的平均摩阻力（kN/m²）；N F——顶管机的迎面阻力（kN）。
N F=(π/4)·D g²·R s·H s式中：D g——顶管机外径（m）；R s——土的重度（kN/m³）；H s——覆盖层厚度（m）。
顶管准备顶管掘进机就位后座顶板安装泥浆房、水泵房搭设行车安装顶进设备进场导轨拼装机头调试安装止水闷板后座顶进工具头进行试运转安装出泥系统压浆出土供气测量供电管道顶进砼管节拼装加入中继环顶进至掘进位置管道试压拌浆出泥系统通风系统轴线高程控制网配电间止水橡胶安装钢筋混凝土验收后座千斤顶安装井内其他设备安装电器自动化控制顶管掘进机穿墙管顶管掘进机顶进验收防腐中继千斤顶安装中继泵站安装管内设备拆除图5.1-1 泥水平衡工艺流程图5.4 中继间设臵5.4.1 中继间设臵为保证工作井和钢筋砼管材受力不超过规定，主顶油缸合力达到600 t时，设臵一套中继间。
中继油缸为20个，环向均布，缸径100mm，行程300mm，工作压力31.5Mpa，额定推力合力1000t，许用推力600t。
中继间为两钢制中继环套接而成。
中继油缸动力由井内主液压站供应，高压软管连接，电磁阀井内控制。
5.4.2 设备检查和调试1 检查设备各系统指示灯是否正常；2 检查刀盘的电机，正、反转的方向控制是否符合标示，是否有异常音响；3 启动油泵车，检验液压系统是否正常，有无泄漏；4 检查纠偏油缸是否已经缩到极限位臵；5 检查各类压力表；6 检查顶管机安放在导轨上的位臵、水平度等数据。
5.5 施工方法5.5.1 顶管设备操作方法1 在使用之前，对操作人员进行培训。
2 顶进分初始顶进和正常顶进两个阶段。
初始顶进是顶进机从顶进开始到第一节管子接上之前的顶进过程。
在此以后就是正常顶进。
3 刀盘全部旋转且泥浆注入后，方可用主顶油缸徐徐顶进。
顶进速度要小于35mm／min。
一有异常立即停止顶进。
4 在初始顶进阶段不可以进行纠偏。
同时要始终注意观察顶管机与基坑导轨的接触情况是否正常，还要经常观察倾斜仪数据的变化，如果数据有变化必须马上分析原因，决定是否继续顶进或采取其它措施。
5 正常顶进中要随时进行纠偏。
要做到勤测勤纠。
避免偏差大时难以纠正。
因此一定要做到微纠和看趋势进行纠偏。
如果上下和左右同时发生偏差，一般应先纠上下、后纠左右，因为上下比左右难纠。
6 顶进中，特别是在硬土中顶进时，尽量减少把刀盘停下来，刀盘如果不能起动，可正反多次起动，不可一个方向长时间启动，以免烧毁电机。
7 在顶进过程中，应始终密切观察各电压、电源表是否在常规范围内，一旦发现不正常应立即停机检查。
8 泥水平衡式顶管，在起始推进的50m范围内，在地面布臵沉降控制桩，以测得各断面的地表沉降量，再与相应的掘进机参数进行比较，从而对推进时机头土压力值，推进速度进行优化，用以指导以后的操作和控制。
根据以往施工经验，本工程地表沉降值对泥水平衡顶管可控制在±30mm。
9 根据施工经验，定期做好设备维修和保养工作。
5.5.2 泥水输送泥浆输送系统是由一根6″送泥管、一根6″排泥管、送泥泵和排泥泵等部分组成。
经处理后的泥水由调整槽通过P1-1泵或PH泵由地面送至井下，顶管内排出的高密度泥水，经安装在地面和隧道内的接力泵送回至地面泥浆沉淀池，见图5.5.2-1。
5.5-1 泥水输送系统流程图5.5.3 顶管主要施工参数的设定与调整1 切口水压设定泥水平衡顶管顶进时，开挖面不断被刀头切削，此时泥膜被刀头切削并将泥水压力传递给土体，由于刀头的介入使传递给土体的外力增加，因此开挖面处于动态平衡之中。
切口水压的上、下限值设定可根据常用土体力学计算公式计算得到。
实际顶进过程中的切口水压是根据切口水压设计设定值、实时的土砂量和干砂量积算值等重要参数设定。
其中切口水压设计设定值可根据近10～50m掘进过程中较佳的设定值回归所得，见图5.5.3-1。
图5.5-2 50~100m设定切口水压与理论计算关系图2 顶进速度顶进速度的控制过程中，应注意以下几点：1) 主顶启动时，必须检查千斤顶是否靠足，开始顶进和结束顶进之前速度不宜过快。
每节顶进开始时，应逐步提高顶进速度，防止启动速度过大。
2) 在利用中继间(一级或多级)作接力顶进时，必须确保后级中继间及主顶所用千斤顶充分均匀受力，避免顶管机后退造成切口水压剧降，从而影响开挖面的稳定。
待前级中继间顺利顶进到位后依次将后级中继间及主顶顶进到位。
3) 一节顶进过程中，顶进速度值应尽量保持恒定，减少波动，保证切口水压稳定和送、排泥管的畅通。
4) 顶进速度的快慢必须满足每节润滑泥浆注浆量的要求，保证润滑泥浆系统始终处于良好工作状态。
5) 根据实际施工经验，正常顶进条件下，顶进速度应设定为2.5～3.5cm/min；如正面遇到障碍物或地基加固土，顶进速度应低于1cm/min。
3 泥水质量控制1) 密度根据实际施工和室内实验结果表明，适用于本工程的泥水密度范围应在1.12～1.20g/mm3。
下限为1.12g/mm3，而上限需根据顶管机中心轴所能承受的最大扭矩来定。
2) 粘度泥水粘度的范围应在20~25S，考虑到粘度的调整有一个过程，应在泥浆粘度为22S时(调整槽粘度)，即可逐渐添加CMC，添加量的多少视粘度下降的趋势而定。
3) 析水量泥水的析水量应小于5%，降低土颗粒和提高泥浆的粘度，是保证析水量合格的主要手段。
本工程采用的指导配比见表4.4.3-1。
