浅议拖管施工技术在市政管道工程中应用 8页

浅议拖管施工技术在市政管道工程中应用　　摘要：随着社会经济的发展，市政工程建设发展迅速，特别是市政管道工程发展迅速，人们对市政管道工程的质量问题越来越重视，因此，加强市政管道工程技术管理，对工程质量是十分有利的。拖管施工技术被广泛应用在市政管道工程施工中。本文主要对拖管施工技术在市政管道工程中的应用进行分析与探讨。关键词：拖管施工技术；市政管道工程；应用中图分类号：TU74文献标识码：A引言拖管法是非开挖施工技术中的一种，该方法利用导向钻机安装管道，是应用挤压原理设计的，大大提高了施工速度，并对周围管道和环境减少了破坏性。目前，已广泛采用该方法在城市道路下铺设相关管道。工程概况8\n某市政道路管道改造工程路线较长，且管道沿线范围跨越学校和居民区，若通过封闭路段采用传统的地面开槽施工方式进行，势必会对沿线交通的正常运行产生严重影响，以及对师生、居民的正常学习和生活生产带来很多不便；另一方面，考虑到管线绝大部分均处于路侧的人行道下，离道路侧边建筑民房的距离很小（最近处不足2.5m），如果按传统形式的地面基坑开挖埋管的施工工艺进行，势必会对管道沿线的建筑民房的结构性能产生严重影响甚至引起其结构破坏；再者，经地质勘查发现该地段区域的地下水相对丰富，管道下埋的深度较深（约8m），用集水井降水法难于使地下水水位下降到设计要求，故决定采用非地面开挖的水平定向钻进拖管技术进行该管道工程的施工，以解决上述施工环境影响、建筑结构安全、地下水水位难于控制等方面的技术难题。施工准备材料准备该管道采用地下水平定向钻进的方式进行铺管施工，管材主要采用直径700mm的HDPE管。实际施工过程中，其长距离的地下水平定向钻进、回拉扩孔、回拖铺管的施工为24h连续施工，所以在工程正式开工施工前，应将拖管设备、管材、各种焊材等提前进场准备。设备准备该市政管道工程共采用2台DDW-250型非地面开挖导向钻进铺管钻机配合使用进行施工，本钻机为履带式全液压铺管钻机，具有质量可靠、机动性能好、整体性强、结构紧凑、自动化程度高、扭矩大、操作简单可靠、装卸钻杆方便省力、效率高等特点。尤其适合复杂地形，长距离、大口径管道穿越施工。性能参数见表1。8\n表1DDW-250型非开挖导向铺管钻机性能参数拖管施工拖管施工的主要工序为：地层勘探及地下管线探测、设计钻进轨迹、设置检查井、钻液配制、导向孔钻进、回扩和管线回拖、管道密闭性检验、注浆施工等。根据设计要求和场地勘测情况，放出相应的入土点、出土点和管道轴线的准确位置，并在入土点位置确定出钻机相应的安装位置。场地勘测、地下管线探测场地勘探的主要内容是为选择钻进方法与配制钻液提供根据，了解有关地下水与地层的情况。其内容包括：土层的标准分类、含水性、透水性、孔隙度与基岩深度、含卵砾石与地下水位情况等。可采用查资料、钻探与开挖方法获取。场地地下管线的探测主要是为了解施工场地范围内地下既有的市政管线或其他埋设物的准确位置，为钻进轨迹的设计提供设计依据，通常情况下可采用物探法进行。通常采用物探法，根据其定位原理可分为：直流电法、电磁法、地震波法、红外辐射法与磁法等。钻进轨迹设计8\n导向孔轨迹设计是否合理直接影响着管线施工能否成功。钻孔轨迹的设计主要是按照工程要求、地形特征、地下障碍物的具体位置、地层条件、钻杆允许的曲率半径、钻头的变向能力、钻杆的入出土角度、导向监控能力与被铺设管线的性能等，得出最佳钻孔路线。检查井设置经场地勘察发现，该管道钻进工程位于细砂层，可按常规施工方法先进行钢筋混凝土检查井的设置。首先定好检查井的准确位置，再采用地面开挖的方式进行施工，开挖深度控制为2～3m，接着再施工相应的检查井室的钢筋混凝土结构，井室均设计为圆形结构。配制钻液钻液在施工中起着非常重要的作用。钻液具有润滑钻具、冷却钻头（冷却与保护其内部传感器），更重要的是可以携带与悬浮钻屑，使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外，不仅为回拖管线提供充足的环形空间，而且能减少回拖管线的阻力与重量。在孔中残留的泥浆能够起到护壁的作用。在实际施工中，从现场场地开挖面观察深度处于6.0～9.0m的图层均为流砂（低液限粉土），钻进施工时需要配制适合该流砂层低液限粉土地层特性的浆液，同时还应按一定比例加入适量的外加剂。在钻进施工遇到不同地层变化时，应及时调整钻进浆液的配合比以适应钻进施工的要求。导向孔钻进、回扩和管线回拖施工1、导向孔钻进8\n（1）导向孔根据设计曲线钻进。施工过程中，谨慎处理控向数据，并适当控制钻进速度，保证导向孔光滑，钻孔导向剖面示意图如图1所示。图1钻孔导向剖面示意图该管道工程的入钻处倾斜角为11°，每根钻杆折角控制为0.22～0.27°，相邻各钻杆的方向改变量相对较小。为防止钻杆在钻进过程中出现左右方向的严重偏离，在入土、出土点之间每隔10～15m设置一个明显的标记。实际钻进时，每钻进一根钻杆，探测3次方向，并全程安排专职人员记录钻进过程中的钻杆扭矩、推力、方向改变量、泥浆压力、泥浆流量等施工控制参数。导向孔钻进完成后，应根据钻孔的设计轨迹和记录数据的对比结果，参照相关的误差允许范围，确定导向孔是否可用。2、回拉扩孔钻孔导向完成后，采用分级反拉旋转扩孔成孔，分别采用D250、D350、D450、D550、D650、D750钻头分级反扩成孔。在实际施工时，采用了带长槽回扩头，并兼有锥形挤扩器和飞旋刀式切割器的复合功能，在中密度黏土、砾泥粉土的工程条件下施工具有很高的施工效率。回拉扩孔如图2所示。8\n图2回拖扩孔剖面示意图3、管线回拖扩孔施工完成后，对管道孔进行必要的清孔，并立即进行管线的回拖施工。管道的拖管施工应连续进行，直至回拖到设计要求的位置才能结束。监测与控制采用先进的导向探测仪对地下钻杆钻进的各控制要素进行监测，并不断根据监测数据调整钻头的钻进方向和速度。钻杆的钻进轨迹一般应考虑以下要求：必须避开地下既有的市政管线和其他较大的障碍物；钻进的角度或出钻角度应严格按设计要求进行控制。管道高程测量控制措施（1）钻孔前测量控制措施根据施工图纸，利用经纬仪或全站仪设定拖管段（两井之间的位置）坐标与距离，确定拖管导向孔中心线在地表走向，测量出导向孔中心线与地面的相对高程数据，同时按照管道铺设深度的要求，明确导向孔的出入土点位置与出入土角度，将测量出的钻孔轨迹绘出具体图纸。钻孔过程中的测量控制措施8\n在导向孔钻进的过程中，测量人员手拿导向仪，经过导向钻头内探头发射器发出的信号来确定钻具的准确位置，运用导向仪接收器获得的数据和预先设计的数据相比较，每钻进2~3m时进行一次测量计算，并且随时调整钻进轨迹，如果钻进实际超出设计的误差范围，那么就需要回拉钻杆，重新钻进。扩孔过程中测量控制措施严格按照管道轨迹设计导向孔钻进完成后，就是进行扩孔工作，不同土层使用不同的扩孔器，淤泥层适合使用筒型挤压式扩孔器，流沙层与粘土层适合使用刮刀式扩孔器，岩石层适合使用合金钢牙轮扩孔器，管道密闭性检验1、管道安装完毕且经检验合格后，应进行管道的密闭性检验。宜采用闭水检验方法。2、进行闭水试验检查时，应先向管道内充满水并保持上游管道顶部至少3m以上的水头压力，再进行管道的外观检查，不得出现漏水现象；同时，整条管道在24h内的渗水量应不超过相关规范计算的允许渗水量计算值。（七）管壁及造斜段注浆由于施工扩孔直径大于设计管道直径，拖管完成后，在管道外壁及造斜段压注水泥浆，使水泥浆与拖管过程中的泥浆充分结合，加固土体硬度。对管道取到充分的保护作用。结束语8\n非开挖技术是一项技术先进、实用性强、实用面广、效益好的施工技术。市政管道工程中采用的拖管施工技术，成功解决了施工对交通、环境影响大，其技术和工艺将得到不断的优化和提高。参考文献[1]卢晓霞.水平导向非开挖拖管技术在穿越二农场渠给水管道工程中的应用[J].科技风,2009,10.[2]王学兵,庄前兵,陈占才.拖管施工技术在灌云县截污导流工程中的应用[J].中国水运(下半月),2012,(09).8