过路电力排管水平定向钻拖拉管施工技术应用.pdf

安徽建筑中图分类号：TU761.4文献标识码：A文章编号：1007-7359（2023）5-0056-02DOI:10.16330/ki.1007-7359.2023.5.0181前言市政道路工程电力排管施工往往需要穿越现状既有道路，施工前需要办理道路破复及交通导改手续，与相关道路管理单位的沟通协调难度大，施工许可手续办理时间长。此外，既有现状道路大多地下管线错综复杂，甚至涉有军用电缆，若采用开槽明挖工艺施工，施工时需要与相关管线管理单位频繁对接，甚至还需要军用电缆管理单位全程旁站监督施工。若选择开槽明挖，为避免影响现状道路交通出行，须在交通导改的前提下，采用围挡封闭道路半幅施工。施工时先用小挖配合人工谨慎探挖出所有现状既有地下管线，在既有管线下部再进行掏挖，若开挖深度超过5m，则属于超过一定规模的、风险较大的分部分项工程，还要组织专家论证，进行支护开挖，费时、费力、费钱，施工难度大、速度慢。为克服上述诸多施工弊端，对不具备开槽明挖施工条件的路段，若采用水平定向钻拖拉管施工技术，可有效解决过路电力排管开槽明挖施工遇到的诸多难题，与传统的“挖槽埋管法”相比，该技术具有环境影响小、对现状既有地下管线影响小、不影响现状既有道路车辆通行、施工安全可靠、周期短、造价低、绿色环保的优点。2工程概况淮北路等三条道路工程位于合肥市庐阳区，其中淮北路规划性质为东西向城市支路，主要为周边的两个在建小区和一所在建学校服务，西起平圩路，东至蒙城路，道路全长 283m。本工程敷设电力排管路径长约 293m，排管采用单侧布置，主排管采用（44）16孔位于道路 南 侧 机 动 车 道 处，距 道 路 中 心 线10.5m，44 孔主排排管路径约 217m，敷设44孔过路排管路径约64m，敷设24孔外引排管路径长约12m，共设电缆工作井 7 座，手孔井 2 座。管材采用MPP管、涂塑钢管（过路），其中3#工井位于蒙城路西侧，1#工井位于蒙城路东侧，二者间的电力排管需要穿越既有蒙城路，蒙城路下部密布自来水、燃气、电信及军用光缆等综合管线，经业主牵头组织设计、施工、监理及各综合管线管理单位召开协调会，最终经经济比选决定，3#至1#工井间电力排管采用水平定向钻拖拉管工艺施工，17514MPP塑钢复合管（44）16孔布置，全长83m。图13#-1#工井拖拉管平面布置图3工艺原理水平定向钻拖拉管施工技术是利用定向钻机、导向钻头和导向仪等施工设备，根据图纸设计的钻孔轨迹（一般近似弧形)，先从接收井采用导向钻头定向钻进至开始井，卸下导向钻头换上大直径的扩孔钻头，然后分级、分次进行反向向后拖拉扩孔，扩孔完成后，在末级扩大头上（最后一次回拖的扩大头）安装配套连接杆件，后与所有电力排管上安装的钢丝绳用销钉连接后，一次性将所有电力排管回拖安装到位，最后浇筑电力排管两侧（开始井和接收井位置）的电力工井。图23#-1#工井拖拉管剖面图4工程重难点及对策该工程采用拖拉管工艺，管材质量要求高，必须具备耐高压、高韧性及良好的受拉能力。选用MPP塑钢复合管，并将管材壁厚增加至14mm，确保管材能一次性回拖，不变形。该工程拖拉管须穿越现行蒙城路，地下综合管线复杂。开工前组织联系地下管线管理单位负责人进行现场交底，并对管线埋设深度及走向逐一排查，在施工过程中由管线管理单位负责人现场作业指导，确保施工中不会对其他综合管线造成破坏。本工程拖拉管段地下土质为砂土及淤泥质土不易抱管，施工时可能难以拖拉或管材容易出现断裂。拖拉管时采用化学泥浆，确保洞孔润滑，保证拖拉管一次性回拖铺设成功。该工程为电力排管，轴线标高要求准确。在拖拉管段地面用水准仪按线路多点面选定基准点，为确保拖拉管轴线、标高正确，选用美国GDIDERV型导向仪进行路面导向，控制拖拉管入土深度和走向。5工艺流程工作坑开挖钻机定位导向钻进分次、分级回拖扩孔回拖铺管浇筑电力工井。5.1工作坑开挖根据过路电力排管两端工井的设计图纸坐标，采用GPS定位，按图示尺寸、槽底标高、轴线等开挖入、出口两端工作坑。出、入坑按现场土质进行放坡，坑内设置集水坑做好排水工作，坑顶四周做过路电力排管水平定向钻拖拉管施工技术应用吴九红（安徽省第一建筑工程有限公司，安徽合肥230031）摘要：市政电力排管穿越既有道路时，为避免开槽安管施工阻断交通，可采用水平定向钻拖拉管施工技术，该施工技术从接收井采用导向钻头定向钻进至开始井，卸下导向钻头换上大直径的扩孔钻头，然后分级分次反向向后拖拉扩孔，扩孔完成后，一次性将所有电力排管回拖安装到位，完成免开槽安装电力排管，有效地解决了过路电力排管开槽明挖施工遇到的诸多不便，该技术具有环境影响小、对现状既有地下管线影响小、不影响现状既有道路车辆通行、施工安全可靠、周期短、造价低、绿色环保的优点，经济效益和社会效益显著。关键词：开始井；接收井；扩大头；导向钻进；电力排管；免开槽；电力工井作者简介：吴九红（1973-），男，安徽青阳县人，毕业于中央广播电视大学土木工程专业，本科，一级房建建造师，一级市政建造师，国家注册安全工程师。专业方向：土木工程。图3钻机定位施工技术研究与应用56安徽建筑好安全防护。5.2钻机定位钻机停靠于接收井前端地面正确位置，并加以稳固，检查钻机各项性能是否正常，保证设备安全作业。钻机必须安装在入、出土点的同一轴线上，钻机开动后必须先试运转，确定各部分运转正常后方可钻进。钻机试运转后，及时调整机头确保导向钻头达到一定的入土角度，以便正确导向钻进。图4导向钻头入土角度5.3导向钻进开钻前将探测仪的探棒置于导向钻头上的探棒仓内，地面上用导向仪测试探头反射信号以保证探头精度。图5探棒安装第一根钻杆入土钻进时，应采取轻压慢转的方法，稳定入土点位置，符合设计入土倾角后方可实施钻进。将导向杆以57的入土角度钻入土中，每隔2m测定一次钻头位置，通过路面导向仪的探测结果，由钻机操作人员控制钻杆入土深度、方向和轴线，入土深度达到设计电力排管中心高程时，导向杆沿管道轴线弧度行走，直至接收井。在导向钻孔过程中，技术人员根据所测获得钻头的角度、深度等数据，判断钻孔位置与钻进路线图的偏差，再由钻机操作人员进行调整，确保钻头沿设计轨迹钻进，并及时记录好导向数据。施工中适当控制钻进速度，保证导向孔光滑。5.4分次、分级回拖扩孔将导向孔孔径扩大至所须铺设电力排管约 1.2 倍以上的管径，以减小回拖铺管时的阻力。将扩孔钻头连接在钻杆前端，然后由钻机旋转回拉扩孔。随着扩孔的进展应在钻机上不断加接钻杆（每节钻杆长3m），直到拖拉回扩至钻机同一侧的工作接收工井内，才算完成该级孔眼的扩孔，如此依次循环反复，直至扩孔完成。每次扩孔必须添加化学泥浆及辅助材料，促使洞孔润滑成型。在拖拉管安装前进行清孔，减少洞内杂物、拖拉管阻力和管周磨擦力，确保电力排管管材回拖时不变形，达到顺利回拖的目的。5.5回拖铺管将设计选用规格的管材进行热熔连接至需要长度（在清孔前结束）。图7管材热熔接长在每根电力排管端头用短木桩（桩径同管壁内径）堵头并用螺钉与管壁拧紧，防止回拖时泥浆等杂物进入管腔，确保拖拉时电力排管不出现断裂变形。回拖管材前应检查管道连接的热熔焊接质量，待焊接自然冷却，检查合格后方可进行拖管作业。拖拉前用一根钢丝绳一前一后穿过每根电力排管端头塞入的短木桩，并统一与安装在回拖扩大头上的配套连接杆用销钉连接牢固。进行电力排管反向拖拉，直至将所有电力排管拖拉至钻机同一侧的工作接收工井内，即完成了电力排管的安装铺设。图8回拖铺管5.6浇筑电力工井电力排管回拖安装铺设到位后，锯掉前端塞入短木桩的部分管节，用纺织物堵头防止杂物进入，清理干净开始工作井和接收工作井内的泥浆等杂物，按图9浇筑电排工井。6质量保证措施施工前先由项目技术负责人向相关管理人员进行图纸和方案交底，再由施工员向作业班组进行安全技术交底，确保施工时作业人员能严格按要求施工作业，确保工程施工质量。认真勘察拖拉管段现有地形，详尽掌握地下综合管线的布置、走向及埋深等相关信息，设计出切实可行的拖拉管轨迹图，并在施工过程中严格按照已编制的路线图进行拖拉管作业。路面导向人员及时做好导向记录，发现偏离拉管线路及时通知钻机操作人员进行纠偏，确保拉管线路在设计线路的轨迹下到达终点。把好原材料质量关，各种进场原材料的合格证、出厂检验报告、质量证明书等材料应齐全有效，并加强管材复验、检验工作，严格控制管材壁厚，不合格材料严禁投入使用。管材接长热熔连接时，工具加热面上的污物应用洁净棉布擦净，热熔连接加热时间和加热温度应符合热熔连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定。热熔连接保压冷却时段内，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外力。7结语该技术施工工艺简洁，无需明挖开槽，占用场地少，可节省挖土、坑槽支护、回填砂石、混凝土包管、抽水台班等费用，土方无须外运，工程造价大幅降低，与传统“挖槽埋管法”相比，若一次铺设管道越长，管径越大，埋设越深，则综合造价越低，经济效益凸显。该技术在施工时不妨碍地上功能的正常使用，穿过公路、铁路时可不中断交通，穿过河道时可不中断通航。且该工艺在施工时不需要大面积破除路面、植被、地上建筑物等，可以节省道路破复费用，无须向当地建设主管部门申请办理道路破复施工许可手续，工期效益明显。参考文献1GB50168-2006,电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范S.2DL/T5221-2016,城市电力电缆线路设计技术规定S.3GB50289-2016,城市工程管线综合规划规范S.4GB50217-2007,电力工程电缆设计规范S.图9电力工井模板安装图6扩孔回拖施工技术研究与应用57