劉建斌

（福州城建設(shè)計(jì)研究院有限公司）

長(zhǎng)距離水平定向鉆在連江粗蘆島供水工程中的應(yīng)用

劉建斌

（福州城建設(shè)計(jì)研究院有限公司）

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來越多的高新技術(shù)滲透到工程建設(shè)中，水平定向鉆屬于現(xiàn)代科技下的產(chǎn)物，對(duì)工程的建設(shè)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，尤其是在長(zhǎng)距離穿越江、河中更好的體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)，解決傳統(tǒng)管道施工中存在的問題。長(zhǎng)距離水平定向鉆是對(duì)傳統(tǒng)施工技術(shù)的突破，要想使其更好的運(yùn)用到供水工程中需要不斷的發(fā)展和完善。本文以連江粗蘆島的供水工程為例，敘述了水平定向鉆的施工工藝，分析了長(zhǎng)距離水平定向鉆在粗蘆島供水工程中的應(yīng)用，以供參考。

長(zhǎng)距離；水平定向鉆；供水工程

在供水工程中最常見的就是管線工程的施工，需要穿越河流和道路，給施工人員帶來了很大的困擾，傳統(tǒng)的施工技術(shù)主要是通過開挖溝槽的方式進(jìn)行管道的鋪設(shè)，這種方式不僅會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，還在一定程度上增加了施工的成本，而且很容易出現(xiàn)管道損壞的情況，影響供水系統(tǒng)的正常運(yùn)行；水平定向鉆施工工藝是對(duì)傳統(tǒng)施工技術(shù)的突破，利用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備對(duì)不同的地層和深度進(jìn)行管道鋪設(shè)，這一施工方法不僅提高了施工效率，降低了施工成本，還在一定程度上保障了施工質(zhì)量。本文以連江粗蘆島的供水工程為例，分析了水平定鉆在長(zhǎng)距離施工中的方法、工藝等各個(gè)方面，并且通過不斷的改進(jìn)和完善使其在供水工程中得到廣泛應(yīng)用。

1　工程概況

粗蘆島位于連江縣的南部，處于閩江口的入海處，距離大陸較遠(yuǎn)，供水管道的鋪設(shè)需要穿越河流；粗蘆島的東西長(zhǎng)度達(dá)到了6.2km，南北寬度達(dá)到了2.19km；住宅的分布和居民的分布呈現(xiàn)散落的狀態(tài)，建筑布局混亂復(fù)雜，從而導(dǎo)致供水工程的施工受到一定的限制；粗蘆島屬于重要的工業(yè)區(qū)，對(duì)用水的需求量大，需要大量的的供水來滿足居民生活和工業(yè)生產(chǎn)需求。本次工程的起點(diǎn)為連江縣的道澳村，終點(diǎn)為粗蘆島將要修建的水廠，途徑浦井村、長(zhǎng)沙村、下歧村等沿線村落，最后還需要穿越南側(cè)的海域，穿越南側(cè)的海域施工線路遠(yuǎn)，工程量大，所以采用長(zhǎng)距離水平定向鉆的方式進(jìn)行施工；由于施工的距離較長(zhǎng)，而且穿越的地層性質(zhì)為風(fēng)化凝灰?guī)r和淤泥層，很容易出現(xiàn)管道堵塞的現(xiàn)象，所以管道的質(zhì)量型號(hào)以及施工方法都需要結(jié)合地層的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，例如選擇Q345B型號(hào)的卷管，鋼管的厚度要達(dá)到規(guī)定的要求，穿越管道的外徑要符合施工的需要等。

2　長(zhǎng)距離水平定向鉆在連江粗蘆島供水工程中應(yīng)用的施工程序

2.1測(cè)量放線

測(cè)量放線是為了確定穿越曲線，為了保證穿越曲線的精確和水平定向鉆施工的順利，測(cè)量放線應(yīng)根據(jù)施工圖紙的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確判斷，盡可能的減少誤差。①將圖紙中出土點(diǎn)、入土點(diǎn)的平面坐標(biāo)放到施工現(xiàn)場(chǎng)中，這也就要求施工現(xiàn)場(chǎng)在對(duì)出入土點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候要精確，不管是左右的偏差還是沿管軸線方向的誤差都要控制在允許的范圍內(nèi)；②用水準(zhǔn)儀對(duì)各控制點(diǎn)的地面標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，各控制點(diǎn)之間的間距應(yīng)該合理，然后對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記，保證從出土點(diǎn)到入土點(diǎn)呈直線狀態(tài)[1]。

2.2導(dǎo)向孔

導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)是水平定向鉆施工的關(guān)鍵步驟，直接影響了整個(gè)供水工程的質(zhì)量和運(yùn)行狀態(tài)。首先是導(dǎo)向孔鉆具的選擇，鉆具的質(zhì)量和型號(hào)都要符合施工的需求，比如說粗蘆島的地層具有一定的復(fù)雜性，在鉆具的選擇上使用鑲齒鉆頭等來進(jìn)行導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)；在鉆進(jìn)前要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況進(jìn)行勘測(cè)，對(duì)粗蘆島的地層資料進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)際的情況確定控向方案，在確立方案后對(duì)泥漿和司鉆的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行分析，綜合上述的所有數(shù)據(jù)全面的考慮和分析，包括鉆孔大小、深度、成孔情況等，從而保證導(dǎo)向孔的施工達(dá)到規(guī)定的要求；導(dǎo)向系統(tǒng)的確立，導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)很容易出現(xiàn)偏移的情況，與穿越線之間的設(shè)計(jì)出現(xiàn)一定的誤差，為了避免這些情況，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求和操作規(guī)范進(jìn)行施工，并且選擇控向準(zhǔn)確的導(dǎo)向系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1　

2.3擴(kuò)孔

擴(kuò)孔作業(yè)是在導(dǎo)向孔鉆進(jìn)后進(jìn)行的，調(diào)整孔的大小深度等情況。在工具的選擇上要根據(jù)擴(kuò)孔的級(jí)別選擇不同的工具，連江粗蘆島南側(cè)海域的施工距離長(zhǎng)，難度大，在擴(kuò)孔上采用六級(jí)擴(kuò)孔方法和工具進(jìn)行施工；擴(kuò)孔的次數(shù)要根據(jù)孔的大小進(jìn)行判斷，一般來說每一次擴(kuò)孔都需要使用不同等級(jí)的擴(kuò)孔器，從而保證擴(kuò)孔的直徑大于管道的直徑，順利的進(jìn)行管道鋪設(shè)；在擴(kuò)孔的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的鉆屑和渣土，尤其是粗蘆島地層是淤泥層，在擴(kuò)孔的時(shí)候很容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，所以要及時(shí)的進(jìn)行清孔，從而保證擴(kuò)孔的順利[2～3]，如圖2所示。

圖2　

2.4回拖

在管道焊接縫檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)行回拖，在回拖前要做好準(zhǔn)備工作，包括補(bǔ)口、補(bǔ)傷材料的準(zhǔn)備、電火花的檢漏設(shè)備和人員安排等，以便在回拖的過程中出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)補(bǔ)救；在回拖過程中對(duì)管線要采用發(fā)送溝的方式進(jìn)行回拖，發(fā)送溝的尺寸要根據(jù)管道的大小來確定，坡度要根據(jù)穿越孔洞的情況進(jìn)行計(jì)算，從而保證回拖的順利；同時(shí)還要對(duì)回拖過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的記載，包括回拖的速度、拖力、泥漿流量等各方面的數(shù)據(jù)都要記載，不僅能夠在出現(xiàn)不合理的情況時(shí)及時(shí)報(bào)告，采取解決措施，還為以后的研究和施工提供一定的參考依據(jù)，所以要對(duì)施工的各個(gè)部分都進(jìn)行詳細(xì)的記錄。

2.5泥漿配制

泥漿是施工中的主要材料，對(duì)管道的鋪設(shè)和鉆孔起著關(guān)鍵性的作用，所以泥漿的配制要符合施工的要求。泥漿的原材料質(zhì)量要有足夠的保障，如果泥漿的原材料出現(xiàn)問題，施工的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題，從而影響回拖的正常運(yùn)行；配合比要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況、穿越長(zhǎng)度等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使泥漿的強(qiáng)度和粘接性達(dá)到各環(huán)節(jié)的要求，比如說鋼管能夠與鉆孔很好的結(jié)合；在對(duì)泥漿進(jìn)行攪拌的時(shí)候要達(dá)到施工的要求，比如說粗蘆島供水工程對(duì)泥漿的要求是呈糊狀，在攪拌的速度和方法就要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖?，達(dá)到施工的要求；在注入的過程中借助高壓灌注機(jī)與擴(kuò)孔同步進(jìn)行，泥漿的用量應(yīng)該根據(jù)孔的大小適當(dāng)?shù)脑黾踊驕p少，從而保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性[4]。

3　水平定向鉆在連江粗蘆島供水工程中的應(yīng)用

3.1鋼管外壁采用常溫型三層PE加強(qiáng)級(jí)防腐

經(jīng)過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)粗蘆島的地質(zhì)具有一定的復(fù)雜性，土壤的腐蝕性較輕，鋼管在堆放和存儲(chǔ)的過程中很容易受到腐蝕，出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，不僅影響了供水系統(tǒng)的正常工作，還在一定程度上造成了資源的浪費(fèi)，為了避免出現(xiàn)這些問題，鋼管外壁要采用常溫型三層PE加強(qiáng)級(jí)防腐。常溫型三層PE加強(qiáng)級(jí)防腐層，將熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層和擠壓聚乙烯兩種防腐性質(zhì)較好的成分進(jìn)行結(jié)合，從而提高防腐效果；而且常溫型三層PE加強(qiáng)級(jí)防腐層的厚度和附著力強(qiáng)度都較高，受到腐蝕的危害較小，能夠抵抗管道運(yùn)輸過程中腐蝕性土壤的侵襲，為管道的供水提供良好的保障，所以對(duì)于粗蘆島的施工采用常溫型三層PE加強(qiáng)級(jí)防腐層是必不可少的[5]。

3.2過江管道施工采用水平定向鉆技術(shù)

由于粗蘆島南側(cè)的海域?qū)儆谟倌嗟貙?，如果采用沉管法施工不僅會(huì)造成管道堵塞和管槽回淤，還會(huì)因?yàn)楣艿缆裨O(shè)較淺而受到損壞，從而影響供水的正常運(yùn)行，所以對(duì)于粗蘆島過江管道的施工采用水平定向鉆的方式更具優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)距離水平定向鉆可以滿足連江粗蘆島的海域過海段較長(zhǎng)的施工需求，還可以增強(qiáng)管道埋設(shè)的深度，防止管道受到損害而帶來的一系列問題，所以對(duì)于粗蘆島的施工采用長(zhǎng)距離水平定向鉆技術(shù)有利于供水工程的建設(shè)和發(fā)展[6]。

4　結(jié)束語

綜上所述，隨著產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大和人們生活水平的逐漸提高，對(duì)供水的需求量越來越大，供水工程的建設(shè)也就成為了順應(yīng)社會(huì)潮流的必然趨勢(shì)；隨著供水工程的不斷發(fā)展和進(jìn)步，越來越多的施工技術(shù)逐漸涌現(xiàn)，水平定向鉆是對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新，在供水工程中的應(yīng)用也就成為了供水發(fā)展的必然選擇，為供水工程的發(fā)展提供了一定的保障。筆者提出，連江粗蘆島南側(cè)的海域施工路線較長(zhǎng)，傳統(tǒng)的開挖技術(shù)不能滿足供水的需求，需要運(yùn)用更現(xiàn)代化的長(zhǎng)距離水平定向鉆解決管道道穿越的障礙和施工的故障，為了保證供水的正常運(yùn)行，需要不斷的改進(jìn)和完善這一施工技術(shù)。希望通過本文的簡(jiǎn)單分析，能夠幫助相關(guān)工作人員更好的開展工作。

[1]張春宇.水平定向鉆法在某給水工程中的應(yīng)用[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2015，15（2）：116～117.

[2]陳海榮，劉建偉.城區(qū)給水工程中非開挖施工技術(shù)的應(yīng)用[J].河南建材，2011，32（2）：8.

[3]陳雪靜.市政給水工程中水平定向鉆穿越技術(shù)施工初探[J].中國(guó)經(jīng)貿(mào)，201218（14）：157.

[4]金勇.水平定向鉆鋪管工程潛在安全隱患及對(duì)策分析[J].中國(guó)科技縱橫，2014，21（13）：92.

[5]何曉峰.水平定向鉆進(jìn)技術(shù)在供水管道施工中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2010，29（7）：116.

[6]黃文寧.水平定向鉆進(jìn)技術(shù)在市政供水管道施工中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2010，22（21）：342～343.

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1673-0038（2015）22-0265-02

2015-5-18