简述顶管工程中的触变泥浆的使用
【摘 要】在给排水工程施工中，顶管是不开槽铺设地下管道的施工方法之一,多年来已被广泛采用。但由于后背及管道受压强度有一定限制,因此顶进长度一般只能有限，在实际施工中，通过触变泥浆可以减少顶力，增加一次顶进的长度。 【关键词】给排水工程；顶管工程；触变泥浆；减阻 1 工程概况
安栏排水泵站工程设计排涝量为10m3/s，地址位于新泰安市场附近的一片空地上，距旧泵站约200m，新泵站建成后将九曲河水通过泵站及泰安路覆盖下的暗渠排出。本工程d1000混凝土顶管总长255米，从wa1～wa3号井。单节顶进长度平均约80多米。管材：顶管用管材均采用钢筋混凝土顶管，橡胶圈止水。本工程顶管长度约为255m，根据设计图纸及施工现场的具体情况，在检查井位置设置工作井。工作井采用逆筑法施工。污水管管内底标高为-0.153～-0.1m，地面标高约2.7m，所以基坑开挖深度为2.853m，工作井为矩形，壁厚40cm，矩形断面内尺寸为6.5m×4.5m。在顶管过程中，采用在管节四周注触变泥浆，减少顶力。工程较顺利的完成。 2 触变泥浆和泥浆系统概述
所谓触变泥浆，是膨润土分散在水中，其片状颗粒表面带负电荷，端头带正电荷。如膨润土的含量足够多，则颗粒之间的电键使分散系形成一种机械结构，膨润土水溶液呈固体状态，一经触动（摇晃、搅拌、振动或通过超声波、电流）、颗粒之间的电键即遭到破
坏，膨润土水溶液就随之变为流体状态。如果外界因素停止作用，水溶液又变作固体状态。该特性称作触变性，该水溶液称为触变泥浆。
泥浆系统有二个作用：第一：送走被掘进产生的渣土和平衡地下水。泥浆系统是由密封的管道组成，通过机头循环，形成泥浆混合物，由排泥管送走，最后沉淀在地面上的泥浆池内，泥浆通过众多的排泥泵被排出。再由进水泵进水送入机头，排泥由变速的排泥泵进行控制。机坑旁通装置可控制进排泥浆的速度、方向，以防止泥渣堵塞管道，淤积现场。当挖粘土时，可能使普通粘土，有一定的粘合度，可以直接将泥浆排入泥浆池内，但是当挖沙土时，泥浆中必须添加一定的粘合剂（如膨润土等）以增加泥浆粘度，以达到排渣的最终目的。夹带泥砂的泥浆，可通过振动筛、循环沉淀器、干燥器等，处理分离渣质，泥浆被再用，渣质被积累后处理。处理渣土用翻斗车，泥浆用罐车运出场区，堆置于郊外，处理时注意不得污染路面等环境。进排泥水系统起着第二个作用：在有地下水存在的地方，掘进机表面的压力可以降低到小于水中的压力。这样避免了抽地下水的需要。进排泥水系统中的压力感应器可测出地下水的压力。机内泥水循环系统、电磁阀旁通装置及载水阀可以起到调节水压的作用。机内电磁阀和旁通系统，可以阻止水压的变化，保持水压，在加管道时，不至于减小机头的水压，保证内部压力平衡。 3 触变泥浆拌和要求
采用触变泥浆顶管应包括以下设备：泥浆封闭设备、注浆泵、
输浆干管、分浆罐及注浆孔等灌浆设备；拌和机及储浆罐等调浆设备。混凝土管材顶进时，应在接口处衬垫麻辫，防止接口漏浆。垫放防漏材料。灌浆前，应通过注水检查灌浆设备，确认设备正常、无渗漏现象后方可灌注。灌浆应按灌浆孔断面位置的前后顺序依次进行，并应与管道的顶进同步。灌注用注浆泵进行。输浆管宜用钢管或高压胶管，布设至注浆孔，加装注浆闸门。注浆孔个数根据管径而定，一般为4m一处，均匀布置，并具备排气功能。触变泥浆宜采用膨润土配制。膨润土在使用前应测定其胶质价。测定方法符合下列规定：（1）将蒸馏水注入直径25mm、容量100ml的量筒中，至刻度60～70ml刻度处。（2）称膨润土试料15g，放入量筒中，再加水至95ml刻度，加盖封闭，摇动5分钟，使膨润土与水混合均匀。（3）加入氧化镁1g，再加入水至100ml刻度，加盖封闭摇动1分钟。（4）静置24小时，使之沉淀，沉淀物的界面刻度即为膨润土的胶质价。
触变泥浆拌和采用下列要求：
（1）按试验确定的触变泥浆配合比，称量水、膨润土及碱的质量。
触变泥浆配比（重量比）
膨润土的胶质价 膨润土 水 碱（碳酸钠） 60～70 100 524 2～3 70～80 100 524 1.5～2 80～90 100 614 2～3
90～100 100 614 1.5～2
（2）取称量水的一部分与碱配制碱溶液。 （3）将剩余水与膨润土拌和均匀。
（4）将制配好的碱溶液，注入膨润土浆内，继续搅拌至均匀，形成触变泥浆。
（5）拌制好的触变泥浆应静置12小时后方可使用。 为了在顶进完毕后使触变泥浆固结增强，可掺入凝固剂（石膏灰）。但为了在施工使用时保持流动性，还必须掺入缓凝剂（工业六糖）和塑化剂（松香酸钠）。
触变泥浆掺入剂配比（重量比，以膨润土为100） 石灰膏 工业六糖 松香酸钠（干重） 水 42 1 0.1 28
掺入凝固剂时的拌和程序：
（1）用规定比例的水分别将工业六糖及松香酸钠溶化。将溶化的工业六糖放入石灰膏内，拌和成均匀的石灰浆。将溶化的松香酸钠放入石灰浆内，拌和均匀。
（2）将上述拌和好的掺入剂，按规定比例倒入已拌和好并放置12小时的触变泥浆内，搅拌均匀，即可使用。
（3）灌浆遇机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处理后方可继续顶进。
顶管终止顶进后，应对管外壁与土层之间形成的空隙或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：
在顶进过程中，将对管外壁的土壤造成松动和空洞。顶管施工完毕，为不造成今后的事故需对管外壁压入填充物。本次压入物选定为水泥粉煤灰液，其配比为10：1，使用定量水稀释水泥粉煤灰，置入压力罐中，使用高压空气压入，压入口还使用触变泥浆孔管。如在压浆孔加固不当的，采用从地面打孔的方法压浆加固。 4 结语
使用触变泥浆为顶管减阻，虽然不是什么新的先进技术，但是在目前减少顶管的摩阻力，还是一项有效的措施之一，特别在粘性土和砂性土中，因为含水量较大，泥浆的水份不易丢失，效果会效好，本工程中有针对性的使用触变泥浆为顶管减阻，在使顶进质量得到保证，较好的完成该项管工程的施工。 参考文献：
[1]《建筑基坑支护技术规程》db11/489-2007、《市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程》、《市政工程施工计算手册》、《城市道路工程施工技术规程》、《城市给水排水管道工程施工技术规程》、《工程测量规范》、《安栏排水泵站施工组织设计》、《安栏排水泵站设计文件》
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