淺談定向鉆牽引管在穿越公路的應用

林瑞潤 朱杰驊

【摘要】本文以舟山市朱家尖引水管道建設工程作為工程實例，分析定向鉆牽引管在穿越公路施工中的優勢，供類似工程設計中參考。

【關鍵詞】定向鉆牽引管；穿越公路

1、工程概況

朱家尖引水管道建設工程設計供水規模3.0萬m3/d，根據《城市給水工程建設項目建設標準》，確定工程等別為Ⅳ等。第一段管道起點為朱家尖海峽大橋東港側橋下加壓泵站，向東南穿越東港海塘入海，從海底橫穿普沈水道，在朱家尖北站塘登陸上岸，然后向東接入朱家尖市政管網；第二段管道起始于朱家尖釣果峙市政管道，向東沿涼樟路至香蓮西路后轉向東北，沿香蓮西路至金沙大道東側接入市政管網；第三段管道起始于涼樟路與南沙公路交叉口附近的第二段管道分岔口，沿南沙公路（在建）至國際郵輪碼頭分岔，一路接入碼頭管網，另一路接入第四段管道；第四段管道起始于國際郵輪碼頭的第三段管道終點，沿南沙公路（在建）、寺岙隧道、牛角尖、梓岙村至上小山村，接入大黃巖碼頭管網；第五段管道起始于香蓮西路與金沙大道交叉口附近的第二段管道分岔口，沿金沙大道向東南途經五眼村、棉增村至朱烏線，接入廟跟村塘角管網；第六段管道起始于西山水廠清水池，沿現有道路向西南至金沙大道，沿金沙大道向東南至香蓮西路，接入第二段管道。輸水管道全長17.05km，其中陸上輸水管道長14.23km，海底輸水管道長2.82km。輸水工程全程采用單管有壓輸水。

第二段管道需穿越金沙大道，為保證公路的正常通行，采用定向鉆牽引管穿越公路，長134m，管材采用PE100dn630SDR13.6管。

2、工程地質

a、根據《中國地震動參數區劃圖（GB18306-2001）》，工程區地震動峰值加速度0.10g，地震動反應譜特征周期為0.65s（軟弱場地），相應地震基本烈度Ⅶ度。

b、穿越金沙大道段地層

穿越段公路主要為粘土、淤泥質粘土、粉質粘土和含碎石粉質粘土，牽引管穿越土層為淤泥質粘土層，灰色，飽和，流塑，含少量腐植質及少量貝殼碎屑。無搖振反應，干強度中等，韌性中等，稍有光滑。土層厚度12.5m～22.90m。

3、輸水管道穿越公路施工工藝比選

輸水管道在朱家尖香蓮西路需穿越金沙大道，根據現場踏勘和地質條件以及為保證不影響公路的暢通，可采用PE100dn630SDR13.6管定向鉆牽引穿越型式或DN600鋼管頂管穿越型式施工方案。

（1）方案一：定向鉆牽引穿越工藝

輸水管道穿越公路采用定向鉆牽引敷設，長134m，穿越段入土和出土角均為15°，管頂深度距地面以下不小于8m。

非開挖海上定向鉆牽引敷設方案投資為52萬元。

（2）方案二：鋼管頂管穿越工藝

輸水管道穿越金沙大道采用DN600鋼管頂管，長134m，頂管進口設有工作井，出口設有接收井，工作井和接收井采用C25鋼筋砼沉井，分節制作，分次下沉，工作井尺寸為6.2×3.2m，接收井尺寸為4.2×3.0m。

鋼管頂管敷設方案投資為86萬元。

（3）綜合比選

頂管施工優點是不阻斷交通，不破壞道路和植被，因而可以避免開挖施工所帶來的居民生活和交通干擾，以及對環境建筑基礎的破壞影響，無污染，無噪音；減少了開挖施工的地下作業工程量，避免地下水作業的麻煩。加快了非開挖工程施工進度，縮短了施工工期，作業面小，大小管徑均適用；缺點是工作井和接收井均為鋼筋砼沉井結構，工藝復雜、施工工期長、投資大。

定向鉆牽引管主要優點是與頂管相同，均不干擾交通、且工期短、投資小，缺點為適用淤泥質土，不適用于含碎石或砂礫石的基礎，入土點需較大的設備施工場地、適用于800mm以下的管徑。

a、運用條件：定向鉆牽引管適用于基礎為淤泥質土或基巖的基礎，不適用于含碎石或砂礫石的基礎；頂管施工適用于淤泥質土的基礎。

b、施工條件：定向鉆牽引管入土側需要一定的空間放置頂進設備，頂管工作面只需有放置沉降的空間。

c、施工工期：定向鉆牽引管施工工期較快，而頂管需要制作鋼筋砼沉井，施工工期較長。

4、結論

朱家尖引水管道建設工程采用定向鉆牽引管穿越公路具有投資省、工期短、干擾小的優點，因此，本工程穿越公路采用定向鉆牽引管施工工藝。

參考文獻：

[1] 《城市給水工程項目建設標準》；

[2] 《室外給水設計規范》（2011年版GB50014-2006）；

[3] 《水平定向鉆進管線鋪設工程技術規范（試行）》（2001）；

[4] 《聚乙烯燃氣管道工程技術規程》（CJJ63-2008）；

[5]《給水排水工程頂管技術規程》（CECS246-2008）。