城鎮燃氣管網工程定向鉆穿越河道施工技術的應用探討

王 靜

（天津市液化氣工程有限公司，天津 300250）

1 定向鉆穿越工程的技術特點

定向鉆穿越工程是一種非開挖工程技術。它利用地面放置的鋪管鉆機，沿鋪設管線的設計軌道先鉆成一個導向孔，然后將導向孔擴大，并將工作管拉入孔內，實現不開挖鋪設管道的一種先進技術。主要工序包括：導向-擴孔-注漿-回拖布管。該技術采用機械化施工，縮短工期，施工迅速，提高了工作效率，節約了整體工程成本。對交通影響小，需要的作業空間小，開挖空間少，容易安全防護。對已有埋設的障礙物處理能減少至最小限度，施工人員不需要進入危險作業區，減少了意外事故的發生。特別是在燃氣管網施工穿越河道工程中，施工優勢體現尤為明顯。

2 定向鉆穿越河道施工技術的工藝要點

2.1 施工的前期準備工作

1）依據工程施工設計圖對施工現場進行踏勘，包括穿越工程的河道走向、兩岸的地勢、入鉆點、出鉆點進行勘察復測。2）對照市政圖紙向有關單位查詢是否有古遺址、文物、化石等有價值的地段，并作出標記并加以保護。對其它市政管線采用先進探測器進行全線探測。3）穿越工程對水資源介質需要高的標準，依據就近原則檢測穿越河道的水質是否滿足制漿要求。4）在滿足施工需要的前提下，應盡量減少施工用地，施工場地布局應緊湊合理。合理布置起重機械和定向鉆穿越設備，科學規劃施工道路。

2.2 定向鉆穿越河道施工技術工藝

定向鉆穿越河道施工工藝流程

測量放線→施工前準備→設備進場安裝調試→泥漿配制→導向孔鉆進施工→預擴孔施工→管道組對焊接→管道氣密、壓力試驗→無損檢測→管道回拖施工→拆卸鉆機→場地平整恢復地貌→工程竣工驗收

1）測量放線。施工單位依據技術交底準確放出穿越設備位置線及定向鉆入土、出土位置，確保三點一線。施工作業現場應選定平坦河岸地勢為管道組焊場地，對岸為定向鉆鉆機入土場地。

2）施工前準備工作。在進行定向鉆穿越的鉆進軌跡設計時參考施工前準備工作中出具的相關數據精準設計，并對鉆進阻力、管道回拖阻力等相關參數加以修正。

3）設備安裝和調試。仔細調試和維護鉆機，以實現鉆機的最佳性能。準備盡可能多的鉆機配件和泥漿泵配件。將鉆機準確安裝在預制穿越入土點位置，嚴格按設備調控系統程序進行調整。

4）泥漿配制。提高泥漿質量并保持孔壁的穩定性。在鉆導向孔的過程中，鉆孔距離和施工周期較長，孔壁的穩定性很重要。使用優質高效的泥漿添加劑來改善泥漿的各項性能指標。優質泥漿可以冷卻和潤滑井下鉆井工具并攜帶大量鉆屑，從而避免在擴孔或回拖過程中發生卡鉆現象。水源采用鄰近原理，并輸送到水罐內進行沉淀，過濾和分配泥漿。泥漿配制工作是成功實施定向鉆穿越河道的有力保證。

5）導向孔鉆進施工。開始鉆探之前，做好鉆機安裝和調試的所有準備工作，并確保系統正常運行。在轉向過程中，DCI的SST轉向系統用于確保鉆頭的出土準確位置以及在導向孔鉆孔期間轉向信號的安全性。在導向孔的鉆孔過程中，使用銑齒巖石大鉆頭，較大的鉆頭會在孔壁和鉆桿之間造成較大的環形空間，從而可以有效地減少孔壁收縮和堵塞鉆桿的可能性。

6）預擴孔施工。河道穿越的土壤質量主要是泥漿。在開挖點出土鉆頭后，取出鉆頭，并使用300、400和600鉸刀將孔擴大3倍。操作如下：首先嘗試打漿，確保擴孔器沒有堵塞水眼，然后開始擴孔。因運行距離比較長，為防止擴孔器在擴孔過程中刀頭磨掉和擴孔器桶體磨穿孔而造成擴孔器失效，擴孔器采用高硬度耐磨合金作為擴孔器的切削刀頭，擴孔器桶體表面堆焊上耐磨合金，提高整個擴孔器的強度和耐磨性，保證擴孔器能夠順利完成預擴孔作業。

7）管道組對焊接、管道氣密、壓力試驗、無損檢測。在作業帶依據施工設計圖紙的工程量對燃氣管道進行組焊。管道安裝完畢后回拖前進行管道吹掃，氣密、壓力試驗。管道焊口均進行100%超聲波探傷檢驗，并進行100%射線檢驗。

8）管道回拖施工。回拖是定向穿越的最后關鍵步驟。在管端焊接上一個回拖封頭，回拖耳鼻，并確認沒有焊接缺陷，然后才能用于管道回拖。將鉆桿依次連接到卸扣、600擴孔鉆和管線，并仔細檢查每個連接螺栓，以確保每個環節牢固、可靠。緩慢轉動鉆桿并送入泥漿。確保萬向接頭工作良好，擴孔器泥漿孔沒有堵塞后開始回拖管道。在回拖過程中，采用吊車吊起管線與地面不進行摩擦的方法，來保證燃氣管道的防腐不磨損。回拖過程中，兩岸溝通應保持暢通。兩岸應通過車載電臺保持聯系。如果車載電臺出現故障，請使用手機進行聯系。

9）質量檢驗。燃氣管道回拖施工完畢后，應二次進行清掃、壓力、氣密性試驗。持續穩壓4小時，待穩壓合格后進行氣密性試驗，持續穩壓24小時，無滲漏為合格。工程經監理單位檢驗合格后，遵照施工現場文明施工規定進行施工場地清理并達到國家環保質量標準。工程質量才達到國家驗收合格標準。

4 結語

我國的市政配套建設已經走在世界的前列，定向鉆穿越技術工藝由于其特有的優越性已成為燃氣管網施工穿越河流的首選技術。根據其施工工藝本身的特點，有針對性的制定穿越優化設計方案，將新技術、新工藝、新材料不斷融入到燃氣長輸管線施工中，以保證燃氣管網工程的高質量發展。