摘要：本文介紹非開挖施工的水平定向鉆技術在中、小口徑污水管敷設中的施工工藝、施工要點和質量控制措施。

　　關鍵詞：非開挖施工 道路工程 管道鋪設

　　Abstract: This paper describes the Trenchless Horizontal Directional Drilling technology, small-bore sewage pipe laying, construction technology, construction elements and quality control measures.

　　Key Words: trenchless construction; road works; pipe laying

　　中圖分類號： U41 文獻標識碼：A 文章編號：

　　前言

　　在市政工程施工中，必然要鋪設很多不同直徑的管道(包括自來水管道、污水管道、雨水管道)。傳統的挖溝埋管法具有很多缺點，如影響交通，破壞路面、破壞地表植被，影響正常的商業(yè)活動和居民的日常生活以及有可能產生大量的土方。非開挖技術被廣泛應用于穿越公路、建筑物、河流以及鬧市區(qū)、農田和環(huán)境保護區(qū)等不允許或開挖費用較大的工程中。由于該技術具有綜合成本低，施工周期短，環(huán)境影響小，不影響交通，施工安全性好等優(yōu)點，在市政工程給排水、通信電纜、燃氣管道等地下管線工程施工中得到廣泛應用。

　　1 水平定向鉆非開挖施工技術介紹

　　水平定向鉆鉆進中，大多數工作是通過回轉鉆桿來完成的，鉆機的扭矩、軸向給進和回托力，是控制拖管施工的重要技術參數。

　　水平定向鉆施工一般分三步進行：

　　(1)鉆導向孔

　　利用水平定向鉆鉆進設備在入口處開始鉆進，鉆進過程中通過導向儀監(jiān)測和控制使鉆孔按設計的軌跡延伸，并從另一端鉆出地表，完成導向孔的施工。見圖

　　(2)擴孔

　　如果待鋪管線的管徑較大，不能同時完成擴孔和回托作業(yè)時，必須進行逐級擴孔。根據設備能力、地層條件和現場的情況來確定每次擴孔的直徑。一般采用回擴器分級回拉擴孔，由DN100開始逐級增長;為了保證管線能夠順利鋪設成功，最終的擴孔直徑應該是待鋪管線直徑的1.25～1.5倍。另外，根據孔徑、不同地層成孔情況的好壞及孔內殘余泥土量的多少，決定是否有必要進行清孔。

　　(3)鋪管

　　鋪管是非開挖水平定向鉆進技術鋪設地下管線方法中的最后一道關鍵工序，也是實現非開挖鋪管目標的最后一步。原則上要求擴孔(或清孔)與鋪管一氣呵成，中間不允許有長時間的非作業(yè)停頓，盡量減少因鉆孔暴露時間過長而引起孔內垮塌的危險。

　　鋪管一般過程：擴孔(或清孔)完畢后，孔壁成型。首先在出口處將已經焊接好的管線依次裝上連接頭、萬向接、擴孔鉆頭。接著在入口處啟動鉆機，把擴孔鉆頭連接到鉆桿上。然后在確定各部件連接牢固后指揮鉆機開始回拉鉆桿。當拉到擴孔鉆頭快要進入孔口時，同時指揮鉆機開始噴射泥漿，旋轉回挖。鉆桿拉完一根，快速卸下一根，管線逐漸進入鉆孔，如此進行，直到將待鋪管線拉到預定位置。至此，鋪管作業(yè)完成。

　　在回拉鋪管過程中，要密切注意拉力、扭矩、泵壓等參數的變化，同時還要隨時關注現場有無異常情況出現，及時處理多余的泥漿。拉管中要派專人負責卸、裝及運輸鉆桿，以保持整個拉管作業(yè)的連接性。前、后場之間密切配合，用對講機互通信息，隨時保持聯系。另外，對后場的管線要派專人進行維護，增加拖管器防止管道劃傷，確保回拉時管線安全。

　　另外，特別應該注意的是施工前首先要對施工現場進行管線勘察，并結合建設單位提供的施工區(qū)域地下管網和障礙物等資料，搞清楚施工區(qū)域的地下管線、電線、電纜和通訊等設備，以防施工時受損，確保工程的順利進行。利用鉆進規(guī)劃軟件規(guī)劃出模擬的鉆進路徑圖，使操作人員可以預先大概直觀地觀察到本工程整個定向鉆進過程，初步了解施工所需的鉆桿數量和泥漿用量等，便于有計劃地進行施工組織管理。

　　2 應用實例

　　某污水管工程為經濟技術開發(fā)區(qū)排水管網工程的一部分，敷設管材為D500PE給水管(≥o.8MPa)，實際施工管道長度為115m。為確保工程順利施工，擬采用DitchWitchJT7020(回拖力為25t)水平定向鉆機來完成本次工程。本工程在穿越段東側有一條D2000污水主干管，其軸線為南北向，正好與本次穿越污水管軸線相交，根據要求本次鋪設的污水管管頂要與已建的污水管底之間的間距要保證在3m以上。本穿越工程施工工期為10d。

　　3施工要點

　　依據施工圖紙，確定穿越人土點位置，并打樁做好標記。首先在入、出土點位置設計井位，降坡2"--2.5m，打6m的鋼板樁做圍護，然后挖掘長6.0m、寬4.0ITI、深6～7m的工作坑，深度根據各工程點管道標高而定。另外在人鉆位挖一個長3m、寬1.5m、深1m的作業(yè)坑，出鉆點位挖一個長20m、寬2ITI、深0～2.5m的發(fā)送溝。入土角為確定鉆機的擺放位置，并使鉆機的中心點與穿越方向重合。鉆機應試運轉并調整好適合本次施工的參數，按設計曲線要求鉆導向孔，在穿越曲線上每隔4.5m設數據控制點，以此控制導向孔不偏離設計曲線。導向孔鉆成后，卸掉鉆頭及控向系統，安裝擴孔器進行預擴孔，根據施工經驗，本次擴孔采用逐漸增大擴成孔，擴孔器的規(guī)格為聲600、91800，為使擴完的孔成型較好，擴孔速度不能太快，擴孔時間應大于3rain/根，泥漿黏度保持在45～50s之間，泥漿量保持在孔內充滿足夠泥漿。擴孔完成后進行回拖作業(yè)。

　　水平定向鉆穿越入、出土角按設計確定，確保管道在地下的深度要求和施工安全。根據不同土質選取不同的鉆進速度，選配不同性質的泥漿(泥漿黏度在45～50s之間)。開鉆前應認真進行參數標定，確保穿越控向數據的確定，嚴格控制偏差在規(guī)范允許的范圍之內。

　　4水平定向穿越施工技術質量保證措施

　　4.1鉆機安裝牢固后方可開鉆。根據穿越管徑的大小、長度和黏具的承載力調整回拖力。

　　4.2污水管標高控制措施

　　(1)鉆導向孔施工前，用水平儀將鉆線各控制點處的地形標高轉測出來，并做出記號。然后根據地形標高、設計圖紙上管底標高換算出個控制點的深度，做出設計數據表。鉆導向孔時根據設計表對每個控制點進行控制，如有偏差及時糾正。

　　(2)直觀控制：導向孔施工前，在人、出鉆工作井處各找兩個點，井位兩側水平儀測出標高，使這兩點標高一致，并打木樁做好標記。然后在這兩個點上拉一條細線，當導向鉆頭至工作井時，用塔尺進行直觀測量，這樣可算出導向孔進行糾正。

　　4.3預擴孔質量控制措施

　　(1)預擴孔是管道回拖成功的關鍵程序，為了保證回拖拉管工序的順利進行，確保穿越萬無一失，預擴孔采用2級擴孔。第一級采用乒600擠桶式擴孔器進行第一次預擴孔;第二次采用聲80擠桶式擴孔器進行第二次預擴孔。

　　(2)本次為大管徑管道施工，擴孔直徑要達到800mm，為了保證成孔質量，采用以下措施控制施工質量：

　　①施工中加大泥漿配比，增加泥漿黏度的方法來維護鉆孔的穩(wěn)定。具體為：回擴孔時泥漿的馬氏黏度值必須保證在45～55s之間，泥漿比重應大于1.03，泥漿注入土中與黏土混合后產生的泥漿比應大于1.10(根據土質情況而定);為了增加鉆孔的護壁效果，防止塌孔，在泥漿中按比例加入高分子聚合物，使鉆孔壁形成一層保護層達到良好的護壁功能。

　　②施工時要連續(xù)進行，保證在鉆孔中的泥漿黏度適中處于一中黏滯狀態(tài)，使泥漿沒有時間沉淀，保證孔壁穩(wěn)定性。在預擴孔時擴孔速度不能太快，擴孔時間應大于3min/根，并均速擴孔不得忽快忽慢，使孔內泥漿均勻分布，嚴禁回擴器向擴孔方向推以減少泥漿的不均勻分布。

　　③每次預擴孔結束后要根據擴孔情況，合理確定下一級擴孔尺寸和擴孔器水嘴的數量及直徑，保證泥漿的壓力和流速，從而提高攜帶能力，避免泥屑床生成。

　　④最后一次擴孔(≯800ram)與回拖工序要連續(xù)進行，間隔時間不得超過5h。

　　5 結束語

　　隨著社會的不斷發(fā)展，城市建設可謂日新月異，基礎建設的投入力度將不斷加大，非開挖技術必將以其施工條件簡單、施工周期短等優(yōu)勢占領城市管網施工市場，應用規(guī)模及范圍必將不斷擴大。