黃磊

【摘 要】目前，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)發(fā)展速度較快，與此同時(shí)，也促進(jìn)了建筑企業(yè)的良好發(fā)展，隨著人們生活水平的提高，對(duì)于建筑工程的建設(shè)也有了更高的要求。本文主要分析了工程建設(shè)中非開(kāi)挖定向鉆進(jìn)拉管施工技術(shù)，從而能夠?yàn)榻ㄖこ痰捻樌麑?shí)以及企業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)；建筑工程；非開(kāi)挖定向鉆進(jìn)拉管施工技術(shù)

引言

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，市政工程的建設(shè)數(shù)量也逐漸增多，人們對(duì)工程建設(shè)的質(zhì)量有了更高的要求，且由于市政工程的施工質(zhì)量影響著整個(gè)城市的發(fā)展進(jìn)程，是決定市政工程建設(shè)的重要因素。然而，在進(jìn)行市政工程施工的過(guò)程中，有很對(duì)管線施工，如果要對(duì)其直接進(jìn)行開(kāi)挖，則會(huì)造成嚴(yán)重的后果，不僅影響了城市的交通，還會(huì)對(duì)城市的美觀造成一定程度上的影響。

1、非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)概述及其發(fā)展

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定地增長(zhǎng)，城市化進(jìn)程的進(jìn)一步加快，我國(guó)的地下管線的需求量也在逐年增加。加之人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)頂管技術(shù)將在我國(guó)地下管線的施工中起到越來(lái)越重要的地位和作用。非開(kāi)挖技術(shù)的發(fā)展必將向規(guī)模化、規(guī)范化、國(guó)際化的方向發(fā)展。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的支持下，非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)的發(fā)展將面臨前所未有的機(jī)遇，在加快引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基本上，努力消化創(chuàng)新，加強(qiáng)研發(fā)和人才培養(yǎng)，其前景是非常樂(lè)觀的?？v觀國(guó)內(nèi)外頂管技術(shù)的發(fā)展，發(fā)展方向?qū)⑹嵌嘣投鄻踊?/p>

非開(kāi)挖是指通過(guò)導(dǎo)向、定向鉆進(jìn)等手段在地表極小部分開(kāi)挖的情況下，敷設(shè)、更換和修復(fù)各種地下管線的施工新技術(shù)，對(duì)地表干擾小，因此具有較高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效果。非開(kāi)挖技術(shù)是指利用各種巖土鉆掘設(shè)備和技術(shù)手段，在地表不開(kāi)挖溝槽的條件下，鋪設(shè)、更換或修復(fù)地下管道、電纜、電線等公用設(shè)施不影響任何交通和設(shè)施運(yùn)行，做到最小限度地?cái)_民礙市。在生活中非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)也會(huì)時(shí)常見(jiàn)到，比如對(duì)自來(lái)水管道防腐的時(shí)候使用的水漿噴射襯層就是采用這一技術(shù)原理，也是該施工技術(shù)的其中一種。并且該施工技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高以及城市化建設(shè)的不斷深入，被廣范應(yīng)用在城市地下管道、電纜和線路等施工和維修工程中。但是很多人都認(rèn)為非開(kāi)挖拉管施工技術(shù)是一種在施工中不用開(kāi)挖就能實(shí)現(xiàn)線路、電纜等施工和維修，其實(shí)不然，該技術(shù)只是將開(kāi)挖的范圍降低到最小，進(jìn)而讓其施工影響也降低最小，在此基礎(chǔ)上也能讓市政工程順利進(jìn)行而已。

2、非開(kāi)挖定向鉆進(jìn)拉管施工技術(shù)分析

2.1前期調(diào)查

在工程施工之前，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)周圍環(huán)境、土質(zhì)情況進(jìn)行全面調(diào)查充分掌握施工區(qū)域的地表和地下情況合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)出拉管進(jìn)出口位置在滿足工程施工質(zhì)量和技術(shù)要求的前提下，以企業(yè)正常生產(chǎn)為目標(biāo)進(jìn)行施工從而達(dá)到提高工程施工質(zhì)量的目的。在非開(kāi)挖拉管施工調(diào)查工作中主要的調(diào)查內(nèi)容包含了地下管線的勘察、地質(zhì)條件勘察以及地標(biāo)障礙物歸納等做好這些勘察工作對(duì)于整個(gè)工程施工進(jìn)度、施工質(zhì)量以及施工效率有著至關(guān)重要的意義。

2.2布設(shè)測(cè)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)

采用全站儀布設(shè)鉆進(jìn)軌跡，嚴(yán)格控制穿越段各點(diǎn)標(biāo)高。一般作業(yè)標(biāo)高控制以每根鉆桿為一個(gè)控制點(diǎn)，按設(shè)計(jì)管道坡度計(jì)算出鉆進(jìn)軸線上軌跡標(biāo)高并標(biāo)注在原位，以便在鉆進(jìn)時(shí)及時(shí)反饋信息，指導(dǎo)鉆進(jìn)施工技術(shù)參數(shù)的調(diào)整。

2.3導(dǎo)向孔鉆進(jìn)施工

（1）開(kāi)挖工作坑及拖管坑。根據(jù)設(shè)計(jì)的地下管線位置，開(kāi)設(shè)長(zhǎng)1.5m寬0.5m的樣洞確定管位。在距離工作井5m～10m處開(kāi)挖一個(gè)工作坑，在末端井開(kāi)挖一個(gè)10～20m長(zhǎng)的拖管坑，入射角度控制在0度～18度之間。（2）工作坑內(nèi)安放導(dǎo)向鉆具。檢查測(cè)量?jī)x器，探頭電池電源是否充足，絕緣性能是否良好。（3）將探頭裝入探頭盒內(nèi)，測(cè)試接收機(jī)和同步顯示器，檢查轉(zhuǎn)動(dòng)探頭盒。將探頭盒與鉆頭接好并連接在鉆桿上，開(kāi)機(jī)輸送鉆進(jìn)液，檢查鉆頭噴嘴。（4）鉆桿放入導(dǎo)向鉆機(jī)，就位，使鉆桿在設(shè)計(jì)軸線上。逐節(jié)鉆進(jìn)，直至將鉆桿鉆入拖管坑。鉆進(jìn)過(guò)程中用無(wú)線手持式測(cè)量?jī)x跟蹤監(jiān)測(cè)，嚴(yán)格控制鉆頭軌跡，沿設(shè)計(jì)軸線前進(jìn)，如偏差大于規(guī)定要求立即調(diào)整。（5）鉆桿線性與速度控制，施工中保持鉆桿線性并控制鉆進(jìn)速度，根據(jù)地層變化和鉆進(jìn)深度，適時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)。施工過(guò)程中，密切注意鉆進(jìn)過(guò)程中有無(wú)扭矩、鉆壓突變、泥漿漏失等異常情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即停止施工，待查明原因并采取相應(yīng)措施后再施工。（6）導(dǎo)向孔完成后，對(duì)工作坑入土口、接收坑出土口的標(biāo)高和方位進(jìn)行復(fù)核，確保按設(shè)計(jì)軸線成孔。

2.4開(kāi)挖起始工作坑、接收工作坑和鉆進(jìn)液儲(chǔ)備坑、泥漿回收坑

起始工作坑和接收工作坑，應(yīng)根據(jù)地形、施工場(chǎng)地大小、管線材質(zhì)、管線種類、管徑大小、管線埋設(shè)深度和地質(zhì)條件設(shè)置，應(yīng)滿足鉆孔和拉管的要求，保證施工安全。工作坑位置應(yīng)滿足導(dǎo)向距離的要求，須設(shè)在被鋪設(shè)管線的中心線上。在鉆進(jìn)液調(diào)制箱旁設(shè)置鉆進(jìn)液儲(chǔ)備坑?；厥漳酀{坑設(shè)置在便于回收泥漿的位置上，宜在定向鉆進(jìn)設(shè)備鉆桿導(dǎo)軌一側(cè)和泥漿回收坑之間挖引溝以便回收泥漿。鉆進(jìn)液儲(chǔ)備坑和回收泥漿坑底及周邊用塑料布圍護(hù)，以保證鉆進(jìn)液的純度和濃度，避免鉆進(jìn)液水分流失。

2.5鉆進(jìn)液配制

鉆進(jìn)液由水、膨潤(rùn)土和適量處理劑組成。膨潤(rùn)土通常采用一級(jí)鈉基膨脹土。鉆進(jìn)液處理劑又稱為鉆進(jìn)液添加劑，如降燒堿（或純堿）、失水劑、固壁劑、粘土分散劑等。鉆進(jìn)液的pH值、密度、粘度等性能參數(shù)應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件、孔徑、鉆孔長(zhǎng)度、鉆進(jìn)工藝、孔內(nèi)情況等因素調(diào)整和控制。實(shí)際施工過(guò)程中，泥漿的性能參數(shù)隨地層不同而隨之變化，需選用不同的添加劑隨時(shí)調(diào)整。鉆進(jìn)液主要有以下五方面的作用：（1）穩(wěn)定孔壁，建立并維持鉆孔的完整性。（2）利用鉆進(jìn)液的懸浮性和流動(dòng)性，將懸浮鉆頭產(chǎn)生的鉆屑帶走，防止鉆屑沉淀并堵塞鉆桿和鉆頭。（3）降低管壁和孔壁之間的摩擦系數(shù)，從而降低鉆進(jìn)時(shí)所需的扭矩和回拉力。（4）冷卻鉆頭。（5）軟化底層，易于鉆進(jìn)。

2.6鉆進(jìn)導(dǎo)向孔

當(dāng)鋪設(shè)小直徑（D≤250mm）、長(zhǎng)度較短（L≤180m）的管線時(shí)，干式鉆進(jìn)靠沖擊擠壓成孔，不排土；濕式鉆進(jìn)以高壓水射流切割土層，有時(shí)輔以頂驅(qū)式?jīng)_擊動(dòng)力頭以破碎大塊卵石和硬土層。當(dāng)要鉆進(jìn)斜孔時(shí)，根據(jù)所鉆孔的角度調(diào)整斜面鉆頭的空間位置，停止回轉(zhuǎn)，只提供給進(jìn)力，由于斜面受到來(lái)自周圍地層的反作用力從而實(shí)現(xiàn)鉆孔方向的改變。

2.7擴(kuò)孔

導(dǎo)向孔完成后，卸下起始桿和導(dǎo)向鉆頭，換回?cái)U(kuò)鉆頭進(jìn)行回?cái)U(kuò)?；?cái)U(kuò)過(guò)程中始終保持合適的泥漿量，對(duì)泥漿各性能參數(shù)進(jìn)行不定期檢測(cè)，以調(diào)整泥漿性能指標(biāo)。根據(jù)地層的實(shí)際特點(diǎn)，合理控制回?cái)U(kuò)鉆進(jìn)速度，以利排渣。擴(kuò)孔分3～5次完成，最后一次回?cái)U(kuò)需采用相應(yīng)的擠擴(kuò)式鉆頭，若回拖力和回?cái)U(kuò)扭矩較大，則需多回?cái)U(kuò)一次，以利孔壁成型和穩(wěn)定。針對(duì)上海地區(qū)粉淤質(zhì)土質(zhì)的特點(diǎn)，實(shí)際操作時(shí)在泥漿混配系統(tǒng)中加入適量TERRA等稀釋粉，該粉具有固化洞壁、潤(rùn)滑鉆桿、塑管等作用并能起到防止管材變形等功能。在鉆進(jìn)回?cái)U(kuò)過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)做好施工原始記錄，發(fā)現(xiàn)鉆進(jìn)時(shí)間、軸線角度、扭矩、頂拉力等異常情況，應(yīng)立即停止施工，待查明原因并采取相應(yīng)措施后再施工。為減少拉管時(shí)管壁與孔壁之間的摩擦力，減小拉管阻力同時(shí)保證管道能順利進(jìn)入孔洞。擴(kuò)孔最終孔徑一般控制在1.3～1.5倍管道管徑。

2.8拉管工藝的控制分析

（1）管線軌跡的設(shè)計(jì)。與其它管線不同，排水管道的重力流特征決定了其必須控制較小的坡度和標(biāo)高誤差，這對(duì)拉管的成孔控制提出了更高要求。為了保證引導(dǎo)精度主要采取了以下措施：一是在管線設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮引導(dǎo)實(shí)施的可行性；二是適當(dāng)設(shè)置工作坑確保入土角度和標(biāo)高；三是增加測(cè)定頻率精確換算管位深度，每0.5m測(cè)定一次；四是盡量減少測(cè)定干擾，盡量選擇在生產(chǎn)間隙、車輛較少的時(shí)間進(jìn)行施工。（2）成孔質(zhì)量的控制。重力流排水管成孔的主要特征是有一定坡度的直線段、較小的誤差以及不設(shè)曲線段這是與其它管線的根本不同也是施工難點(diǎn)所在。為了達(dá)到這一要求主要采取了以下措施：一是開(kāi)挖相當(dāng)?shù)娜氤鐾凉ぷ鞑?，以設(shè)計(jì)坡度或較小的入出土角度控制出入土點(diǎn)；二是在無(wú)法做到工作坑時(shí)必須對(duì)出入口附近的少量管段進(jìn)行二次排管并接順至檢查并確保有效段管線的順直及一定的坡度。

結(jié)束語(yǔ)

在非開(kāi)挖技術(shù)的施工中，不但能夠減少工程的開(kāi)挖因素，更是保證了工程工作的正常進(jìn)行，降低了施工成本和施工費(fèi)用，而且能夠解決過(guò)去傳統(tǒng)因素在施工中不能夠滿足的施工重點(diǎn)和施工模式。在修復(fù)舊管道及安裝難度高的工程時(shí)，在環(huán)型管網(wǎng)完成后，如需要更新舊有的煤氣管道時(shí)，能夠發(fā)揮出其相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，而且被逐步的代替了過(guò)去土建工程施工中的各個(gè)方式，還體現(xiàn)了施工技術(shù)的高速發(fā)展和科技現(xiàn)代化。

參考文獻(xiàn)：

[1]方雪松.非開(kāi)挖定向鉆進(jìn)鋪管技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2005，S1：169-172.

[2]龐方.巖層定向鉆進(jìn)非開(kāi)挖鋪管技術(shù)研究[D].成都理工大學(xué)，2004.

[3]劉河，楊云霄.非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)拉管施工技術(shù)應(yīng)用[J].北京水務(wù)，2009，S1：31-33.