由工程實(shí)例談電纜排管穿越道路采用水平定向鉆頂管施工的工藝方法

李郝勝

【摘 要】 水平定向鉆在管道非開挖施工中對(duì)地面破壞少，施工速度快。管軸線一般成曲線，可以非常方便的穿越河道、道路、地下障礙物。本文根據(jù)鄭州市鄭東新區(qū)龍湖中環(huán)路電纜排管工程的施工實(shí)例，簡要闡述了電纜排管穿越道路采用水平定向鉆頂管施工的工藝方法。

【關(guān)鍵詞】 電纜排管穿越道路 采用 水平定向鉆頂管

1 工程概況

龍湖中環(huán)路（龍翔四街-如意東路）位于鄭州市鄭東新區(qū)龍湖區(qū)，道路規(guī)劃紅線55米，是鄭東新區(qū)龍湖地區(qū)的一條環(huán)形城市主干道。根據(jù)道路管線綜合規(guī)劃，電力管位于中北26.5米。本路段電纜排管設(shè)計(jì)為21位，另有一位通信專用管，東起龍翔四街，向西分別與龍翔三街、龍翔二街、九如路、龍翔一街等道路交叉，終止如意東路。擬采用水平定向鉆施工的電力排管為22號(hào)檢查井-23號(hào)檢查井之間，穿越龍翔一街，里程為1+220-1+280，管位為3*7+1位MPP管，頂管長度60米。設(shè)計(jì)管中心最大高程為74.35m，管材：MPP管，管徑Dn180mm（內(nèi)徑156mm）。

2 人員及機(jī)械設(shè)備配備

現(xiàn)場配備足夠的施工技術(shù)及施工安全質(zhì)量管理人員，組織有資質(zhì)的專業(yè)施工隊(duì)伍進(jìn)場施工，以滿足施工要求。

主要施工機(jī)械設(shè)備：1、GD-600型非開挖鉆機(jī)1臺(tái)；2、10噸吊車1臺(tái)；載重10噸汽車1臺(tái)。

非開挖鉆機(jī)性能參數(shù)如下：

（1）型號(hào)：GD-600 （2）最大推拉力：70T （3）最大回?cái)U(kuò)孔徑：1500mm（根據(jù)土層情況）（4）最高回轉(zhuǎn)速度：120r/min（5）泥漿最大壓力：10Mpa （6）鉆機(jī)功率：239KW （7）泥漿泵最大排量：500L/min （8）制造廠：上海谷登。

3 主要施工工藝與方法

施工流程：鉆孔-擴(kuò)孔-拖管-注漿。

3.1 設(shè)計(jì)進(jìn)鉆出鉆曲線

（1）確定最大鉆深點(diǎn)為龍翔一街路中心，最大鉆深點(diǎn)的高程為74.35；以地面為準(zhǔn)，鉆深為-4.44米。

（2）確定起始點(diǎn)1+220處的高程以地面為準(zhǔn)，鉆深為-1.02m，鉆進(jìn)曲線為圓弧形，根據(jù)MPP管曲率半徑≥25倍管徑的要求，經(jīng)計(jì)算此頂管符合曲率半徑要求。

（3）確定終止點(diǎn)1+280處的高程以現(xiàn)有地面為準(zhǔn)，鉆深為-0.91m，鉆進(jìn)曲線為圓弧形，根據(jù)MPP管曲率半徑≥25倍管徑的要求，經(jīng)計(jì)算此頂管符合曲率半徑要求。

3.2 鉆導(dǎo)向孔

鉆孔前探明施工范圍內(nèi)地下構(gòu)筑物及管線位置，確保施工不受影響。在1+220處下鉆，鉆頭在鉆機(jī)推力和切削力作用下向前移動(dòng)。鉆進(jìn)時(shí)使用手持式導(dǎo)向系統(tǒng)，利用地面接收器接收安裝在鉆頭上的探頭（信號(hào)棒）的信號(hào)，來了解鉆頭的位置、深度，還可得到鉆頭的傾角、斜面的面向角、電池電量和探頭溫度等數(shù)據(jù)，使鉆頭在受控的情況下穿越道路，由1+280處出鉆。鉆孔前設(shè)置工作坑，工作坑位置結(jié)合檢查井、入土點(diǎn)、出土點(diǎn)位置綜合考慮。

3.3 泥漿系統(tǒng)

泥漿系統(tǒng)是集裝式的，包括泥漿攪拌桶、儲(chǔ)漿池、泥漿泵和管路系統(tǒng)。采用膨潤土制備泥漿，由于孔壁土體含沙較多，孔隙率較大，泥漿的比重與黏度也相應(yīng)增大。導(dǎo)向孔施工和擴(kuò)孔時(shí)采用循環(huán)泥漿，泥漿從鉆桿尾部壓向鉆頭，再從鉆桿與孔之間的環(huán)形通道返回，并把破碎下來的棄土和鉆屑攜帶至過濾系統(tǒng)進(jìn)行分離和再循環(huán)。泥漿作用如下：（1）潤滑冷卻鉆頭，減少鉆桿與土的摩阻力；（2）軟化土體，利于鉆頭切削；（3）孔內(nèi)起護(hù)壁作用，防止孔壁坍塌；（4）棄土的輸送載體，隨著泥漿排出孔外。

3.4 擴(kuò)孔和敷管

導(dǎo)向孔完成后將鉆桿回拖，回拖前鉆桿末端裝上擴(kuò)孔器，在回拖過程中同時(shí)擴(kuò)孔，根據(jù)設(shè)計(jì)管徑分五次回拖擴(kuò)孔，擴(kuò)孔器直徑由小到大分別為30cm、50cm、70cm、90cm、110cm。在出鉆點(diǎn)及入鉆點(diǎn)開挖工作坑，工作坑大小需滿足施工要求。最后一次回拖時(shí)，將需要敷設(shè)的電力管道捆扎成束通過回轉(zhuǎn)接頭與擴(kuò)孔器連接，并隨著鉆桿的回拖將管道拉入擴(kuò)大的鉆孔內(nèi)，直至拖出地面?；赝狭Α⑴ぞ?、回拖速度應(yīng)符合施工方案要求，回拖力無突升或突降現(xiàn)象。管道每根長12米，采用熱熔對(duì)接焊接。并采取措施，保證拖管過程中管腔不會(huì)進(jìn)入泥漿。

3.5 注漿與檢查井施工

拖管完成后，管道試通合格后，在孔壁與管道縫隙間進(jìn)行注漿加固。在工作坑位置，按照設(shè)計(jì)要求砌筑檢查井，井周按要求回填夯實(shí)。

4 安全質(zhì)量及其他注意事項(xiàng)

4.1 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件進(jìn)行材料的選型和采購

所有材料均需有質(zhì)量證明書、合格證，且內(nèi)容齊全，字跡清晰。所有材料均需進(jìn)行入場檢驗(yàn)，檢驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容詳實(shí)；且與質(zhì)量證明書、合格證相一致；外觀完好無缺陷；不合格材料不得入場。相關(guān)規(guī)范中若有復(fù)驗(yàn)要求，需按照具體項(xiàng)目要求進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，并提供復(fù)驗(yàn)報(bào)告。

4.2 工程合格標(biāo)準(zhǔn)

（1）樁號(hào)偏差≤1m；（2）管位偏差≤0.5m；（3）高程偏差≤0.2m；（4）頂管過程中未對(duì)地下管線及構(gòu)筑物造成破壞；（5）拖管過程中管腔未進(jìn)泥漿；（6）管段回拖后的線形應(yīng)平順、無突變、變形現(xiàn)象，實(shí)際曲率半徑符合設(shè)計(jì)要求。

4.3 質(zhì)量保證措施

（1）認(rèn)真查看施工現(xiàn)場，對(duì)施工現(xiàn)場的地形，地貌作充分的了解。

（2）組織技術(shù)人員認(rèn)真審核圖紙，做好技術(shù)交底，對(duì)現(xiàn)場的所有人員都要進(jìn)行技術(shù)教育。

（3）按工程要求，定出準(zhǔn)確的材料供應(yīng)計(jì)劃。

（4）對(duì)入場的各種機(jī)械設(shè)備認(rèn)真檢查、保養(yǎng)、試運(yùn)行。

（5）如實(shí)作好鉆進(jìn)記錄。

（6）施工過程中如遇異常隋況，應(yīng)立即停止施工，查明原因制定可行的施工措施后，在進(jìn)行施工。

（7）在進(jìn)行拖管施工時(shí)，地面上管子要采用滾杠或沙袋進(jìn)行保護(hù)，嚴(yán)禁在地面上拖管。

4.4 嚴(yán)格按照設(shè)備操作規(guī)程進(jìn)行安全操作

施工人員應(yīng)佩帶安全帽，在施工過程中不能穿拖鞋，確保文明施工。開始施工時(shí)，應(yīng)按照施工安全所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)開挖頂管工作坑，特殊情況下施工條件不具備開挖深度較大時(shí)，應(yīng)采取模板、木板支護(hù)作為安全防護(hù)措施。

4.5 施工現(xiàn)場管理

應(yīng)按照市政管理處，和施工管理其他部門的要求，設(shè)置擋板、懸掛標(biāo)語彩旗、施工告示牌，夜間懸掛警示燈，施工過程所開挖的余土，垃圾及時(shí)清理，泥漿外運(yùn)。

5 結(jié)語

水平定向鉆穿越施工解決了傳統(tǒng)開挖施工對(duì)居民生活的干擾，對(duì)交通、地面設(shè)施、周邊建筑物的影響較小。有顯著的環(huán)境效益，施工成本低，目前已在天然氣、自來水、電力和通信等管線敷設(shè)施工中廣泛采用。