浅谈污水排水拉管施工方法

浅谈污水排水拉管施工方法关键词非开挖扩孔拉管注浆一、引言伴随着国家的现代化，城市建设的步伐越来越快，各种管线在地下纵横交错，层叠密布，地面上不能拆除、损坏的建筑物越来越多，此外，市政、供电、供水、电信电缆等地下管线急剧增多，为保证道路质量及管道的用途，地下管线势必越来越往更深处建设，明槽开挖施工缩短道路使用寿命，影响附近居民生活，破坏周边环境，给人们的生活、工作带来诸多不便，当管道建设到更深的位置时，即便有宽阔的施工场地也必将会加大施工难度，大幅度增加资金投入。因此为了解决现有市政设施与拟建管道工程，施工的矛盾，以及管道自身埋深过深等特殊情况，目前在国内逐渐兴起了非开挖施工作技术已经在市政给排水工程、电力管线工程等广泛应用，如今非开挖施工技术已有多种形式如盾构、顶管、拉管等。下面从市政给排水地下管道工程现场施工的角度，来探讨拉管施工方法。二、施工原理拉管是一种无需挖掘工作井就能快速铺设地下管线的钻进方法，是将钻探技术与控向技术巧妙结合的现代非开挖施工新技术，是非开挖施工中应用较广的一种。其原理是通过预先设计的铺管线路，由钻机驱动装有锲形钻头的钻杆从地面钻入，再按照预定的方向绕过地下扩孔泥浆护壁障碍，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，水平钻孔所需直径。并将需要铺设的管线同时返程牵回到钻孔入口处，以保证铺设管线不会由于空间不足，或钻梢摩擦而受到破坏，在扩孔的同时注入化学泥浆以保证钻孔不致坍塌。三、施工工艺（一）、施工工艺流程施工前准备测量放线确定穿越路线设备就位牵引管道穿越管道焊接导向钻孔管件焊接试压冲洗土方回填（二）、施工测量1、平面控制放线平面控制及放线，依据现有边线，通过勘测方提供的控制点引测工程的定位点，为保证施工各阶段控制点网，坐标及高程的准确，首先对施工现场内各控制桩加以保护。并把各控制点引测至现场外加以保护，以便竖向引测放线。同时要做闭合校核。2、高程控制高程控制根据勘测方提供的水准点引测施工现场的高程控制点。根据工程的实际情况，在现场选择固定的地方做临时水准点，并做好防护。高程控制采用两次仪器高程前后视等距测法，保持精度。为保证设计方向、位置的正确性，控制线的传递用经纬仪进行引测，保证平面位置的准确。（三）地层勘探地下管线探测及钻进轨迹的规划与设计地层勘探主要了解有关地层和地下水的情况，为选择钻进方法和配制钻液提供依据。其内容包括：土层的标准分类、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基岩深度和含卵砾石情况等。导向孔轨迹设计是否合理对管线施工能否成功至关重要。钻孔轨迹的设计主要是根据工程要求、地层条件、地形特征、地下障碍物的具体位置、钻杆的入出土角度、钻杆允许的曲率半径、钻头的变向能力、导向监控能力和被铺设管线的性能等。（四）钻机就位根据管道设计坡度方向和现场实际情况，在工作坑中安置钻机。钻机底脚要安置在20cm厚C15混凝土平基上，并在平基混凝土内预留Φ20钢筋（地锚）和钻机焊接紧密，以防地基沉降影响钻机稳定。（五）钻液的配置钻液的好与坏对于拉管施工的成败起到了极关键的作用。钻液具有冷却钻头、润滑钻具，更要的是可以悬浮和携带钻屑，使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外，既为回拖管线提供足够的环形空间，又可减少回拖管线的重量和阻力。残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作用。钻液由水、膨润土和聚合物组成。水是钻液的主要成份，膨润土和聚合物通常称为钻液添加剂。钻液的品质越好与钻屑混合起适当，所制造的泥浆的流动性和悬浮性越好，回扩成孔的效果越理想，成功的概率越大。为改善泥浆性能，有时要加入适量化学处理剂。烧碱（或纯碱）可增粘、增静切力、调节PH值，投入烧碱量一般为膨润土量的2%。（六）、导向钻进钻机就位后，调整钻机导向杆到略高于设计管位中心高程的位置，水平钻入土中。在导向钻头中安装发射器，通过地面接收器，测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数，将测得参数与钻孔轨迹进行对比，以便及时纠正。地面接收器具有显示与发射功能，将接收到的孔底住处无线传送至钻机的接收器并显示，操作手根据信号反馈操纵钻机按正确的轨迹钻进。在导向钻孔过程中技术人员根据探测器所发回的信号，判断导向头位置与钻进路线图的偏差，随时调整。并把调整数值记录在“钻进位置”相应的表格中。为了保证导向头能严格按照操作人员发出的指令前进，需要在管道线路初步布点后对控制点进行加密加细。间隔3m设中线、高程控制点，用木桩做出明显标志，并在桩点周围用混凝土砌出护墩加以保护。控制人员严格按照点位，操纵仪器。（七）、扩孔根据现场地质情况，采用刮刀式扩孔器。扩孔器尺寸为铺设管径的1.2-1.5倍。这样既能够保持泥浆流动畅通又能保证管线的安全、顺利的拖入孔中。拖拉管泥浆的作用特别重要，孔中缺少泥浆会造成塌孔等意外事故，使导向钻进失去作用并为再次钻进埋下隐患。考虑到地层泥浆较易漏失，泥浆漏失后，孔中缺少泥浆，钻杆及管线与孔壁间的摩擦力增大，导致拉力增大。因此要保持在整个钻进过程中有“返浆”，并根据地质情况的变化及时调整钻液配比以产生不同泥浆。（八）管道焊接（电熔焊接）管道接口质量的好坏直接影响到位管施工的成功进行，因此要严格按以下操作步骤执行。a、电熔连接机具与电熔管件应正确连通，连接时，通电加热的电压和时间符合电熔连接机具和电熔管件的规定。b、电熔连接冷却时间，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外力。c、电熔承插连接管材连接端应切割垂直，连接面应清洁干净，并应表明插入深度，刮去表面的氧化层。连接前，对应连接件，使其在同一轴线上。d、干管连接部位下端应采用支架，并固定吻合。e、管道连接时，施工现场条件允许时，可在在沟槽上进行焊接。f、焊接完毕后，检查观测孔内物料是否顶起，焊缝处是否有物料挤出。合格的焊口应是乩吨熔焊过程中，无冒(着)火、过早停机等现象，电熔件的观察孔有物料顶出。(九)拉管首先用现场制作的“PE管封套”将管头密封，然后在管头后端接上回扩头，管后接上分动器进行接管，将管子回接到工作井后，卸下回扩头、分动器、取出剩余钻杆，堵上封堵头，进行水压试验。施工时，拉管机操作人员要根据设备数据均匀平稳的牵引管道，切不可生拉硬拽。(十)注浆加固PE管道拉通后，为了避免地面沉降，需要进行注浆加固。在注浆施工时应注意：a、根据实际情况每3-6米注浆一次，根据计算注浆量一定大于泥浆量，注浆时尽量保持不要间断。b、当花钢管拖入地面时一定要用堵头堵死，防止浆液从花管前端流出。最后，当铺筑管线拉到预定高程线路时。两端进行检查井的砌筑。工作面进行回填。五、结束语如何更快、更好、更省的进行管道施工，是每一个管道施工管理人员必须思考的问题，拉管施工技术的发展，为管道施工开辟了新思想，尤其是城市地下管道工程施工，非开挖拉管技术将有广阔的市场，但是信号干扰、设备的噪声污染、地下错综复杂的管线、构筑物等，将是对施工最大的障碍，目前，拉管施工技术还比较新，许多方法、措施处于实践阶段，这样就要求我们一线工程技术和管理人员总结经验教训，一步步将拉管施工技术推向成熟，让拉管施工技术发挥其更大的功效。