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筑龙网非开挖牵引管在吴江开发区污水管道工程中的应用江苏省苏源工程建设监理中心摘要：就非开挖牵引管施工技术在吴江经济开发区污水管道铺设工程中的应用,对非开挖牵引管工程施工准备、施工工艺及对工程中所遇到的问题进行了阐述与分析。关键词：非开挖牵引管污水管道非开挖牵引管技术是利用岩土钻掘手段，在不开挖地表的条件下进行地下管道铺设的一项施工技术，与传统的挖槽埋管相比，它具有不影响交通、不破坏环境、施工周期短、综合成本低、施工安全性好等优点，适用于穿越街道、公路、铁路、建筑物、河流，以及在闹市区、古迹保护区、绿化带等无法或不宜开挖作业的地区，目前已广泛应用于市政建设、电力、电信、煤气管道、自来水管道以及各种管道的铺设。1、工程概况吴江经济开发区污水管道铺设工程是为保护地面水质、改善投资环境，为申报国家级开发区而建设的重大市政基础设施工程，它南起南大港，北至吴淞江，西至京杭大运河，东至古镇同里，全长约28公里，沿途设6座提升泵站。该工程于2003年4月始实施，地表层建筑物、公路、绿化带等基本建立完善，沿线穿越道路、建筑物、河流、绿化带等部分均采用筑龙网了非开挖牵引管施工工艺，累计总量约4.5公里，管道口径DN300~800，埋深3~6米，由浙江光通通信工程公司施工。2、施工准备2.1设备配置根据工期及施工要求,非开挖牵引管工程配置了水平导向钻机4台，其中CASE6030钻机3台，CASE6060钻机1台根据牵引管径的不同合理安排调度；CASE泥浆混配系统4套；DIGITRAK控向仪2台；MclauGHLIn地下管线探测仪2台；CASE580L轮式挖掘装载机2台；抽水泵、发电机、管材焊接机各4套。2.2管材准备根据设计文件非开挖牵引管管材选用了HDPE双壁缠绕管，环刚度SN12，由江苏联兴和杭州韩益两家管材生产商供管并进行管材的电热熔接及大管径钢筋外围加固，根据工程进度，两家供管商配备了专门的管材焊接队配合非开挖牵引管施工，在钻机钻孔成孔的同时将所有管材就位连接并做好外围钢筋加固措施。2.3前期调查前期调查是非开挖牵引管成败及安全施工的关键，主要包括两方面，其一是施工区域内管线探查，主要是通过MclauGHLIn地下管线探测仪探测，收集有关原始资料及现场井位调查等手段来查清施工区域内现有管线的种类及埋深。若有则需做出标记，以防止在施工中对原管线造成损害，探查的重点是出入土坑附近；其二是地质勘查，主要是对出入土坑附近及沿牵引的管道的走向进行勘查，直接的手段是在检查井的部位开挖样洞，局部用小锣钻等设备进行勘查。3、施工工艺3.1吴江开发区非开挖污水管道牵引管施工工艺流程筑龙网钻孔曲线设计根据检查井位置、土质、埋深、管径等合理确定非开挖牵引管一次牵引的长度，选择确定水平导向钻机机型并预先做好现场围护。根据每个非开挖牵引管施工段，预先进行钻孔曲线设计，设计导向孔要综合考虑工程要求、地层条件、钻杆的最小曲率半径、施工场地的条件、铺设深度及地下埋设物等多方面的因素，最后优化设计出最佳的钻孔曲线，计算出每根钻杆的钻进角度。3.3测量定位根据设计资料，对所有导线点和水准点进行复测，根据结果进行管道的放样、原地面的测量。用白灰标出管道轴线位置，在轴线上每间隔9米做好原地面标高标记，以便导向施工时精确控制标高，同时钻孔曲线设计测量定位钻机就位挖工作坑管材连接加固试钻钻导向孔预(回)扩孔回拖管材现场清理撤场泥浆制备筑龙网在轴线上标出井位位置，打好井位中心桩。3.4工作坑开挖采用CASE轮式挖掘装载机在入土、出土点位置各挖一个工作坑，入土位置挖出深2米长2米，宽1米斜槽；出土点挖出深2米长3米，宽1米斜槽；用于泥浆排出储浆和管子回拖。3.5钻机就位检查钻机是否工作正常，钻机定位应准确、水平、稳固。3.6泥浆制备：根据吴江经济开发区非开挖牵引管施工现场地质勘察，本非开挖牵引管工程所涉土质以淤泥质亚粘土为主,选择液体化学泥浆（美国进口）加VisPlus、RodEase、Pac等添加剂,通过CASE泥浆混配系统调制均匀后备用。在回扩时，若遇到刚粘土则还需添加粘土分散剂。制备泥浆应根据现场地质条件，制定泥浆性能参数，按照制定的泥浆性能参数，配制泥浆。3.7试钻启动钻机，钻入1~2根钻杆，检查设备仪器是否运转良好，发现问题及时处理，试钻时还应检查泥浆混配系统是否渗漏。3.8钻导向孔根据测量的轴线，操作定向钻机水平钻进，路面上部采用DIGITRAK控向仪等导航设备控制钻头的方向，严格按设计曲线形成导向孔；开钻时采用轻压慢转，进入水平段采用轻压快转以保持钻具的导向性和稳定性，根据地层变化和钻进深度，适时调整钻进参数。在发射坑内水平段可用垫撑对钻杆进行支撑，以减小钻杆自重影响水平段水平度。导向孔完成后，对发射坑入土口、接收坑出土口标高和方位进行复核，确保按设计曲线成孔。施工过程中，密切注意钻进过程中有无扭矩、钻压突变、泥浆漏失等异常情况，发现问题立即筑龙网停止施工，待查明原因后采取相应措施后施工。3.9预（回）扩孔导向孔完成后，卸下起始杆和导向钻头，换回扩钻头进行回扩。回扩过程中始终保持工作坑内泥浆坑内液面高度高于钻孔标高。回扩过程中使用好泥浆，扩孔时控制好泥浆各性能参数，不定期进行检测，按照施工要求及时调整泥浆性能指标。根据地层特点，合理控制回扩钻进速度，以利排渣。分次回扩、最后一次回扩合理采用相应挤扩式钻头，如回拖力和回扩扭矩较大，则需多回扩一次，以利孔壁成型和稳定。大口径牵引管(DN600以上)为防止洞壁塌方,利于更好成孔,需通过CASE泥浆混配系统加入TERRA稀释粉，该粉具有固化洞壁，润滑钻杆，塑管等作用以及起到防止管材变型等功能。钻进过程中，应及时作好施工原始记录，记录内容应包括钻进时间，轴线角度，扭矩，顶力，土质情况等。回扩过程中，密切注意钻进过程中有无扭矩、钻压突变等异常情况，发现问题立即停止施工，待查明原因后采取相应措施后施工。3.10回拖管材HDPE管管材连接要严格按电热熔施工要求施焊，回拖前应检查电热熔焊接质量及管材外围钢筋加固质量，待焊接自然冷却后，检查合格后方能进行拖管。将连接好的管材沿接收坑坡道安放好，依次连接接头、分动器、钻杆。在回拖管道过程中，密切注意孔内情况、钻机操作手应密切注意钻机回拖力、扭矩的变化。回拖应平稳、顺利，严禁蛮拖。管材要一次性拖入已成形的孔洞中，中途尽量避免停顿，减少回拖的阻力。3.11现场泥浆处理施工过程中，出入土点泥浆用泥浆泵抽到泥浆罐内，及时用泥浆车排放至合理位置，将废浆清理干净，并尽可能的恢复施工前原貌。筑龙网、工程中遇到的问题分析4.1牵引标高难以控制吴江经济开发区污水管道铺设工程B标云犁路接2号泵站段,设计管径DN800,管材外径DN900,由于管道南侧有DN600自来水管1道,地面处于厂区、民房、绿化带中，作业面小，周边空间有限，最后确定采用非开挖牵引施工，一次牵引长度402米。管道牵引后施工检查井时发现实际牵引管道标高比设计标高深50CM左右。原因分析：①管道牵引标高是以原地面标高测算每9米的牵引管深度，在地面用控向仪控制钻杆钻入深度来控制标高的，可能控向仪有干扰控制不准，参数有误；②由于地面条件复杂管道连接无合适位置，管材连接滞后，致使重复回扩，最后回扩头直径为D1200，重达2t，且管道位置土质为淤泥质亚粘土，可能回扩头的自重在回扩的同时致使成孔过深引起标高有误。4.2拖管后管道与成孔孔洞间的间隙回拖管材后由于扩孔孔径比管材外径大，由于回扩头的自重，加之不良土质的影响，回扩时一般孔洞成“0”形，管材回拖后，管道置于“0”形下部，上部留有空隙可能会致使地表面下沉。试想：①在牵引前的管材上附带小管径的软管，软管上预先布若干小孔，管道牵引后往软管内压水泥浆，使水泥浆通过小孔注满空隙；②在地面允许情况下，在回拖好的管道上部直接按压密注浆的方法往空隙内注浆。此两种方法仅为笔者的设想，可行否还待施工中的证实。4.3非开挖牵引管与开挖管施工间的矛盾由于吴江经济开发区污水管道非开挖牵引管施工招标过晚，致使非开挖牵引管施工进场时大部分开挖管已施工完成，在非开挖施工中发现①牵引时泥浆易流入已施工好的开挖管中；②钻孔回扩施工时易使已施工好的开挖管损坏；③由于非开挖牵引管施工工艺的工作面筑龙网（弧度）要求，牵引后的管道与施工好的开挖管会水平错位。根据施工实践应尽量避免开挖管先于非开挖牵引管施工，以确保管道的连贯畅通。5、结语非开挖牵引管与传统顶管技术相比是一种无需砌筑工作井就能够快速铺设地下管道的施工方法，它的主要特点是根据预先设计的铺管线路，驱动装有锲形钻头的钻杆从地面钻入，再按照预定方向绕过地下障碍，直至抵达目的地，然后卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩孔器，使之能够在拉回钻杆的同时，回扩成大致所需的孔洞直径，来回往复后，将连接好的管材返程牵回至钻孔入口处。事实证明，利用非开挖牵引技术铺设管道有利于现代化城市的建设，它的先进性和优越性符合时代发展的需要。呼唤尽快出台非开挖牵引技术铺设管道的国标施工、验收规范，确认核批非开挖牵引铺管施工企业专业资质，以规范我国非开挖牵引管工程施工市场，统一非开挖牵引管施工技术质量标准，提高非开挖牵引管施工工艺，加快非开挖牵引管施工工艺的推广，促进非开挖牵引铺管技术的良好发展。参考文献：[1]浙江光通通信工程有限公司资料[2]中国非开挖技术协会，水平定向钻进管线铺设工程技术规范