【技术聚焦】土压平衡顶管施工工艺工法（五）—触变泥浆与填充注浆

触变泥浆与填充注浆

1 制订方案

触变泥浆的加注应按施工方案进行，顶管完毕应通过注浆进行管外空隙填充和泥浆置换。施工方案应包括以下内容：

1）泥浆配合比、注浆时间及注浆压力确定。

2）制备和输送泥浆的设备及其安装规定。

3）注浆系统及注浆孔布置。

4）顶进洞口封闭泥浆的措施。

5）填充注浆和泥浆的置换。

2 加注触变泥浆

1）顶管机外径宜比顶进管道外径大2-6cm，注浆后使土体与管子间形成10-30mm厚的泥浆环。

2）应根据管道直径、土质条件、计算注浆量等确定每个注浆面上注浆孔的数量。

3）注浆应从顶管机后的第1、2节管开始进行，并通过对注浆分闸门的控制，使管道的前端在顶进过程中始终得到注浆补充。

4）顶进过程中还应通过后续管道的补浆孔进行补浆，补浆孔的间距和数量取决于土质、顶速等，宜相隔2-5节管子布置补浆孔。

5）注浆压力因管道上方土体的塌落程度、土体的渗透系数以及注浆管路沿程压力损失等而存在差异，注浆压力控制宜遵循以下原则：

①浆液能以较平稳的工作压力连续注入。

②防止浆液窜入管道内。

③注浆压力的上限不允许超过管道上方覆土的承压能力。

3 填充注浆

顶管终止顶进后，应向管外壁与土层间形成的空隙，或减阻触变泥浆层进行充填、置换，保障被穿越的地面构筑物安全。注浆应符合下列要求：

1）应由管内均匀分布的注浆孔向外测空隙压注浆液；注浆应与地面监控相配合，应采用多点注浆将管道与土层的间隙充分填满，注浆量宜按计算空隙体积的150%控制。

2）注浆压力应根据管顶覆盖土层的厚度计算或试验确定，宜为0.1-0.3MPa，砂卵石层宜控制在0.1-0.2MPa。

3）注浆结束后，应在规定时间内将注浆孔封闭。

中继间顶进

中继间接力顶进是长距离顶管的重要技术措施，随着顶进距离的增加，管壁与土体的摩阻力随之加大，虽然利用触变泥浆可以减阻，但其作用毕竟有限。长距离顶管应设置中继间，采用中继间接力顶进技术，可提高一次顶进的距离，并减少工作井，降低施工成本。

1 应根据顶进作业总顶力的计算和顶进管材的管壁承受能力等在施工方案中确定中继间的设置及其使用数量。

2 中继间应符合下列要求：

1）具有足够刚度、卸装方便，在使用中具有良好的连接性和密封性；

2）中继间的设计最大顶力不宜超过管子承压面抗压能力的70%。

3 中继间应在主顶设备顶力达到中继间设计顶力的3/4前使用。

4 中继间的液压设备与工作井顶进设备宜集中控制。顶进时，距离顶管机最近的中继间先顶，其他的中继间保持不动，在所有中继间依次完成顶伸后，工作井内主顶千斤顶完成最后的顶进作业。

顶管机的接收

1 接收井一般设在管线的检查井位置。接收井的开挖、支撑方式与工作井类似。在有地下水地段应进行降水处理。

2 接收井的尺寸应满足顶管机与首节管子脱离后进行设备检查、维护及吊运所需空间要求。

3 接收井应预留顶管机出洞口，洞口直径宜大于顶管机直径10-20cm。

4 顶管机临近接收坑井壁1-2m时，应调整、控制顶管机顶进速度，加密对顶管机轴线的测控。

对建筑物的保护措施

如在顶管轴线10m范围内存在地下管线、建筑物等，则要按照实际情况采取相应的保护措施。

1 对于地质相对较好的粘质土、强风化砂岩等地层，一般不对建筑物进行加固处理，在顶进通过建筑物时，顶进速度放慢，尽量减少对既有建筑物的扰动。

2 对于地质相对较软、自稳能力差的地层，一般要对该范围内的建筑进行加固处理。加固处理的方式可采取地面注浆及打桩等形式。

3 顶管穿越既有建筑物时，根据实际情况，除对建筑物进行加固处理外，还要进行监控测量，如发现建筑物及地表有沉降现象，应立即会同监理单位、设计单位采取必要的保护措施。

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