中长距离顶管施工泥浆减阻技术研究.pdf

第3期非开挖技术No．6

2018年6月ChinaTrenchlessTechnologyJune．，201821

中长距离顶管施工泥浆减阻技术研究

何晓茗1袁建伟2王衡2

(1．河南省第一建筑工程集团有限责任公司；2．河南金通基础工程有限公司)

摘要：长距离顶管中，顶力控制问题直接关系到顶管工程的成败，尤其是在复杂地层超大直径顶管施

工中，管外壁与土层接触面积大，摩阻力大。在曲线顶管中，管道弯曲前进，也加大了管外摩阻力，加之长

距离管道，顶管施工时间长，管外土层大多处于饱和状态，极不稳定，顶管施工时极易造成管节背土，顶管

阻力急剧增加导致顶管失败。长距离顶管施工的最大障碍是随着顶进长度的增加管外壁摩阻不断增大，以至

于达到或超过靠背和管材的抗压能力，因此需要在机头位置注浆和沿线补浆，形成润滑泥浆套，降低阻力，

使得顶进能够顺利进行。

关键词：长距离顶管、管道稳定、泥浆减租、增强控制

1引言隙，抑制地层损失的发展。泥浆与土体接触后，

在注浆压力的作用下，注入的浆液将向地层中渗

一般理论认为，顶管工程顶进阻力来自两部透和扩散，先是水分向土体颗粒之间的孔隙渗透，

分：一部分是迎面阻力，由顶管机前方挖掘面土然后是泥浆向土体颗粒之间的孔隙渗透；当泥浆

体支撑作用形成；另一部分是管外壁阻力，即由达到可能的渗入深度之后静止下来，只须经过一

土压和管自重与周围土层产生的摩擦阻力。与管个很短的时间，泥浆就会变成凝胶体，充满土体

外壁阻力相比，迎面阻力通常很小，故只有通过的孔隙，形成泥浆与土壤的混合土体；随着浆液

最大限度地减少由于土压及管自重与周围土层产渗透越来越多，会在泥浆与混合土体之间形成致

生的摩擦阻力，才能有效的减少顶进阻力。注浆密的渗透块。随着渗透块越来越多，在注浆压力

减摩作为降低顶进推力的手段之一，以其出色的的挤压作用下，许多的渗透块之间粘结、巩固，

减摩效果已越来越多的被广大施工单位认可和使形成一个相对密实、不透水的套状物，称为泥浆套。

用。现有减阻泥浆配比单一，性能不能满足在不它能够阻止泥泥浆继续渗入土层。

同土质条件下的顶管施工。在粉土粉砂层中，易

失水、易向土层渗透损失，护壁效果差，泥浆套2研究内容

形成不完整，泥浆消耗量大，减阻性能不佳。针

对本项目长距离顶进，通过创新的减阻材料，显本文结合某顶管施工项目进行研究分析。

著降低管外壁摩阻，实现管道顺利顶进。2．1注浆材料

为减小摩擦阻力，后续管的直径比顶管机的该项目突破传统单一泥浆配方，采用新型浆

直径要小，使管道与周围土体之间会产生空隙；液，采用A、B两种浆液分别用于同步注浆和沿

纠偏时对土体一侧产生挤压作用，而另一侧由于线补浆：

应力释放形成空隙，因此，在顶管顶进的曲线轨(1)A浆液：主要用于同步注浆，主要材料

迹中存在许多这种空隙，因此，注浆时，从注浆为膨润土、碱、聚丙烯酰胺，主要起到支撑土体

孔注入的泥浆会先填补管节与周围土体之间的空及填塞土体缝隙的作用；

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(2)B浆液：主要用于沿线补浆，主要材料