由工程實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。本文根據鄭州市鄭東新區龍湖中環路電纜排管工程的施工實例，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

龍湖中環路（龍翔四街-如意東路）位于鄭州市鄭東新區龍湖區，道路規劃紅線55米，是鄭東新區龍湖地區的一條環形城市主干道。根據道路管線綜合規劃，電力管位于中北26.5米。本路段電纜排管設計為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號檢查井-23號檢查井之間，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。設計管中心最大高程為74.35m，管材：MPP管，管徑Dn180mm（內徑156mm）。

2 人員及機械設備配備

現場配備足夠的施工技術及施工安全質量管理人員，組織有資質的專業施工隊伍進場施工，以滿足施工要求。

主要施工機械設備：1、GD-600型非開挖鉆機1臺；2、10噸吊車1臺；載重10噸汽車1臺。

非開挖鉆機性能參數如下：

（1）型號：GD-600 （2）最大推拉力：70T （3）最大回擴孔徑：1500mm（根據土層情況）（4）最高回轉速度：120r/min（5）泥漿最大壓力：10Mpa （6）鉆機功率：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-擴孔-拖管-注漿。

3.1 設計進鉆出鉆曲線

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

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

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

3.2 鉆導向孔

鉆孔前探明施工范圍內地下構筑物及管線位置，確保施工不受影響。在1+220處下鉆，鉆頭在鉆機推力和切削力作用下向前移動。鉆進時使用手持式導向系統，利用地面接收器接收安裝在鉆頭上的探頭（信號棒）的信號，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據，使鉆頭在受控的情況下穿越道路，由1+280處出鉆。鉆孔前設置工作坑，工作坑位置結合檢查井、入土點、出土點位置綜合考慮。

3.3 泥漿系統

泥漿系統是集裝式的，包括泥漿攪拌桶、儲漿池、泥漿泵和管路系統。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增大。導向孔施工和擴孔時采用循環泥漿，泥漿從鉆桿尾部壓向鉆頭，再從鉆桿與孔之間的環形通道返回，并把破碎下來的棄土和鉆屑攜帶至過濾系統進行分離和再循環。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）孔內起護壁作用，防止孔壁坍塌；（4）棄土的輸送載體，隨著泥漿排出孔外。

3.4 擴孔和敷管

導向孔完成后將鉆桿回拖，回拖前鉆桿末端裝上擴孔器，在回拖過程中同時擴孔，根據設計管徑分五次回拖擴孔，擴孔器直徑由小到大分別為30cm、50cm、70cm、90cm、110cm。在出鉆點及入鉆點開挖工作坑，工作坑大小需滿足施工要求。最后一次回拖時，將需要敷設的電力管道捆扎成束通過回轉接頭與擴孔器連接，并隨著鉆桿的回拖將管道拉入擴大的鉆孔內，直至拖出地面。回拖力、扭矩、回拖速度應符合施工方案要求，回拖力無突升或突降現象。管道每根長12米，采用熱熔對接焊接。并采取措施，保證拖管過程中管腔不會進入泥漿。

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行注漿加固。在工作坑位置，按照設計要求砌筑檢查井，井周按要求回填夯實。

4 安全質量及其他注意事項

4.1 嚴格按照設計文件進行材料的選型和采購

所有材料均需有質量證明書、合格證，且內容齊全，字跡清晰。所有材料均需進行入場檢驗，檢驗報告內容詳實；且與質量證明書、合格證相一致；外觀完好無缺陷；不合格材料不得入場。相關規范中若有復驗要求，需按照具體項目要求進行復驗，并提供復驗報告。

4.2 工程合格標準

（1）樁號偏差≤1m；（2）管位偏差≤0.5m；（3）高程偏差≤0.2m；（4）頂管過程中未對地下管線及構筑物造成破壞；（5）拖管過程中管腔未進泥漿；（6）管段回拖后的線形應平順、無突變、變形現象，實際曲率半徑符合設計要求。

4.3 質量保證措施

（1）認真查看施工現場，對施工現場的地形，地貌作充分的了解。

（2）組織技術人員認真審核圖紙，做好技術交底，對現場的所有人員都要進行技術教育。

（3）按工程要求，定出準確的材料供應計劃。

（4）對入場的各種機械設備認真檢查、保養、試運行。

（5）如實作好鉆進記錄。

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

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

4.4 嚴格按照設備操作規程進行安全操作

施工人員應佩帶安全帽，在施工過程中不能穿拖鞋，確保文明施工。開始施工時，應按照施工安全所規定的標準開挖頂管工作坑，特殊情況下施工條件不具備開挖深度較大時，應采取模板、木板支護作為安全防護措施。

4.5 施工現場管理

應按照市政管理處，和施工管理其他部門的要求，設置擋板、懸掛標語彩旗、施工告示牌，夜間懸掛警示燈，施工過程所開挖的余土，垃圾及時清理，泥漿外運。

5 結語

水平定向鉆穿越施工解決了傳統開挖施工對居民生活的干擾，對交通、地面設施、周邊建筑物的影響較小。有顯著的環境效益，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施工中廣泛采用。