電力工程施工中鋪管法新工藝研究

吳文亮 李春婷

（黑龍江省青岡電業局，黑龍江 青岡 151600）

近幾年來，政府加大了城市規劃、建設和管理的力度，規定新建道路交付使用未滿5年不準“開膛破肚”。新的管理辦法嚴格了審批權限，規定挖掘時間在5天以內、開挖長度在100米以下的項目由市政園林局歸口審批；超過這些期限的由市政園林局和市城管辦聯合會審，影響重大的開挖項目還要報市政府審批。這些規定也增加了常規電纜工程的施工難度。申請時不容易，申請到了又要支付高額的城市道路挖掘修復費。因為是屬于懲罰性質的賠償，例如開挖水泥砼路面，不管實際開挖寬度的大小，就算只開挖30厘米寬，也是按整塊板的面積計算，賠償金額很大。在這種情況下，非開挖技術的優勢就體現出來了。非開挖技術是指利用各種巖土鉆掘的技術手段，在地表不開溝(槽)的條件下鋪設、更換或修復各種地下管線的施工新技術，改傳統的挖槽鋪管和修復施工方式為鉆孔鋪管和修復。與傳統的挖槽施工法相比，非開挖技術具有不影響交通、不破壞環境，施工周期短，社會效益顯著等優點，尤其適合在一些無法實施開挖作業的地區，如鬧市區、高速公路、鐵路、建筑物、河流、農作物及植被保護區等，進行管線鋪設、更新或修復。按施工工藝可分為：導向鉆進鋪管技術、遁地穿梭鋪管技術、頂管掘進鋪管技術、頂管鋪管技術。其中導向鉆進鋪管技術的優點是：采用導向儀導向，導向探測與管線探測相結合，能有效調整鉆頭，避開管線，適合復雜地層條件下施工；鋪管直徑、長度和材料范圍較寬，適合1000mm以下管徑，主要采用PE管鋪設和鋼管鋪設；對地表干擾小，施工速度快，施工精度高，是發展最快的一種非開挖施工法。下面就詳細介紹一下導向鉆進鋪管法的施工工藝。

1 非開挖技術的特點

與其它技術相比，非開挖技術起步較晚。但是值得注意的是在最近20多年中，非開挖技術無論在理論上，還是在施工工藝方面，都有了突飛猛進的發展。非開挖技術是極為重要的一種都市鋪設管道的施工手段，采用非開挖技術鋪設管道具有若干得天獨厚的優勢。

非開挖技術在國外已廣泛使用，在國內也逐漸普及。不開挖地面，就能穿越公路、鐵路、河流，甚至能在建筑物底下穿過，是一種能安全有效地進行環境保護的施工方法。

非開挖技術不開挖地面，故而被鋪設管道的上部土層未經擾動，管道的管節端不易產生段差變形，其管道壽命亦大于開挖法埋管。

采用房下非開挖技術能節約一大筆征地拆遷費用，減少動遷用房，縮短管線長度，有很大經濟效益。

2 非開挖技術的施工方法

2.1 地下現狀管線勘查

根據工程所能提供的工程現場地下管網資料，對現場地下管網進行復查，準確掌握地下各種管線和其他基礎設施的分布及埋深，為導向孔軌跡提供準確的設計依據。

2.2 地形地貌測量

根據市政管理部門審批的路由，按施工區域地形及路線定出鉆孔軸線，沿軸線的地表走向標定地面有效標定點的距離和方位以及各個標定點的地面標高（或高差），為導向孔施工時地面跟蹤監測提供準確依據。

2.3 現場地質勘查

掌握鉆孔工作區地層特征，為成孔工藝提供鉆探參數。

2.4 施工場地準備

文明施工，施工區域要安裝防護圍欄，施工機械、機具和材料要按規范安裝和堆放，需占用道路或人行道的區域應設置明顯的施工安全標識，引導車輛和行人合理分流，夜間要設立反光標識和警示燈，施工區域分為機械作業區和下管作業區。

2.5 作業工作坑

根據施工工藝要求開挖入射作業坑及下管作業坑，同時做好作業坑的支護和降水工作。

2.6 機械進場及安裝

施工機械進場就位需調用汽車和吊車，通常要臨時占用道路；吊裝現場須設好臨時路障等安全設施；鉆機、動力站和施工器具就位要充分利用現有場地空間，合理布局；安裝鉆機的地基必須堅實、平整，對松軟地基必須進行加固后才能安裝鉆機，鉆機安裝在入射點處，調整鉆機傾角為設計入射角后固定鉆機；連接動力站，連接泵站。

2.7 導航儀器標定

將探頭裝入導向鉆探頭盒中，將導向鉆頭放置在無其他信號干擾的場地內，打開導航儀，檢查導航儀工作情況并進行標定。

2.8 鉆導向孔

用導向鉆頭從預定的入土點以一定的傾角準確地按規定管線走向鉆進。導向鉆頭為前端帶噴射口的斜面非對稱式鉆頭，內部放置有定位信號發射儀，鉆頭前端噴射出高壓泥漿的射流作用與鉆頭的切削作用共同在地下形成孔壁，泥漿還起到潤滑和降溫作用，并使孔壁迅速固定成型。在地面上用接收機可以探測到鉆頭在地下的經緯坐標、深度、傾斜率、斜面方向等參數，通常每鉆進一根鉆桿定位一次。鉆桿長度隨機型而變，機型越大，鉆桿越長。鉆機操作人員根據測出的參數，判斷鉆孔位置與設計軌跡的偏差，隨時進行調整，確保鉆孔沿設計軌跡前進。當回轉和給進同時進行時，鉆孔呈直線延伸，而只給進不回轉時，受斜面反力作用，鉆孔朝鉆頭斜面的方向偏轉。鉆桿不斷補接，直到鉆頭達到接收井或從目標位置鉆出地面。

2.9 回拖擴孔

導向孔完成后，在接收井中或目標位置將導向鉆頭更換為直徑大于已有管孔的錐形回擴頭。這種鉆頭表面有呈螺旋狀排列的高硬度碳化鎢金屬，使之在回拉鉆桿的作用下將孔擴大，鉆頭圓周上分布的小孔可噴射出高壓泥漿，其作用與鉆導向孔過程相似。在回程擴孔時，泥漿泵會向孔壁提供足夠的鉆進泥漿液，在松動的孔壁表面迅速形成一層護壁泥漿層，回抽時要在回擴頭后側不斷補接鉆桿。回擴頭到達鉆機后，在接收井接上新回擴頭再次回擴。擴程可反復多次，使管孔直徑逐次擴大，直到管孔達到設計要求。

2.10 回拖管材

擴孔結束后，應用清孔器進行清孔。清孔時要注意泥漿比重，保證泥漿質量。當清孔達到鋪管要求后，進行回拖前的準備工作，復查管材的質量及搬運過程中是否損傷，管材焊（連）接是否符合規定，檢驗完畢后方可鋪設。回拖管材時，產品管材在擴好孔的孔中是處于懸浮狀態，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤滑，這樣既減少了回拖阻力，又保護了管材在回拖時防腐層的磨損。此時，操作人員要注意控制好鉆機的拉力和速度，確保所鋪設管材不受損害。

3 結束語

鑒于以上非開挖技術的技術分析，我們認為在選擇合適非開挖技術的城市進行非開挖技術施工，從技術上講是完全可行的，從社會效益與經濟效益上來講是巨大的。我們所需要做的工作選用相應的城市進行非開挖技術設備施工。我們認為，為了從根本上改變城市的管網亂挖現象，從政策法規方面予以規范是完全必要的；另外一面從切實做到保護環境入手，加大推廣非開挖施工技術力度勢在必行。我們可以預見未來的管線鋪設技術將以非開挖技術為支撐。

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