摘要：常規(guī)電力電纜土建工程的施工都是開挖路面鋪設(shè)電力管道，妨礙交通；開挖回填時(shí)容易損壞原有管線；泥土外運(yùn)引起漏灑揚(yáng)塵；恢復(fù)路面容易造成不均勻沉降。因此，常規(guī)的開挖路面施工技術(shù)越來越不適應(yīng)城市發(fā)展的需要。根據(jù)城市施工特點(diǎn)小型鉆機(jī)施工得到施工單位的好評(píng)及認(rèn)可，本文結(jié)合施工實(shí)例，介紹了小型鉆機(jī)長(zhǎng)距離穿越城市公路鋪設(shè)多根HDPE管的施工技術(shù)及其施工中出現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)及處理辦法。
關(guān)鍵詞：非開挖鋪管；小型鉆機(jī)；長(zhǎng)距離；無信號(hào)
廣州市黃埔區(qū)供電局配合BRT提前施工項(xiàng)目，穿越中山大道鋪設(shè)8根HDPE電力護(hù)套管（直徑160mm）工程，采用單導(dǎo)向孔水平定向鉆技術(shù)進(jìn)行施工，有效的縮短了工期，整個(gè)工程共用4天時(shí)間，工程質(zhì)量完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，施工過程中，工程場(chǎng)地附近的道路交通及居民生活基本沒有受到影響。
1 工程概況
受相關(guān)方委托，實(shí)施對(duì)廣州市黃埔區(qū)中山大道與大沙西路交匯，穿越中山大道進(jìn)行非開挖施工，鋪設(shè)8根160 mm的HDPE管，穿越長(zhǎng)度160m。中山大道路中線處為BRT交通干線，中山大道兩邊已經(jīng)做好了人工井，自南向北依次穿越電信走廊，電力走廊，煤氣管線，供水管線，煤氣管線，BRT交通干線，供水管線，排污管，電信管線，供水管線及大沙西路綠化。該場(chǎng)地屬于廣州市老城區(qū)，施工場(chǎng)地狹窄，道路交通擁擠。根據(jù)當(dāng)?shù)鼐用窕貞�，該處地�?～2.5米為回填土，3米以下為粘土層，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況，施工場(chǎng)地附近200米處有巖石露頭，不排除淺層強(qiáng)風(fēng)化巖存在。
2 施工方案的確定
2.1 幾點(diǎn)不利因素
（1）施工距離較長(zhǎng)，施工工期緊，鋪設(shè)管線較多，鋪設(shè)8根160 mm的HDPE管；
（2）設(shè)計(jì)軌跡中間區(qū)域要穿越三條較深通信管線，從下方走深穿越易遇強(qiáng)風(fēng)化巖石；
（3）物探通管時(shí)，導(dǎo)向設(shè)備遇信號(hào)干擾；
（4）該工程屬于管網(wǎng)連接工程，兩邊的管線開挖和人工井工作已經(jīng)做好，限定了入鉆和出鉆位置；
（5）施工場(chǎng)地狹窄，道路交通高峰期擁擠，導(dǎo)向過程中要穿越BRT隔離帶。
2.2 施工方案
如果按照小型鉆機(jī)的一般的非開挖施工方法，在長(zhǎng)距離多管孔施工中應(yīng)采取雙導(dǎo)向孔施工，但該工程施工工期較短，雙導(dǎo)向孔施工恐會(huì)影響施工工期，但小型鉆機(jī)在進(jìn)行長(zhǎng)距離穿越時(shí)由于拉力較小無法一次回拖多條HDPE管，需要進(jìn)行進(jìn)一步處理，需對(duì)導(dǎo)向孔進(jìn)行多次清孔，采用“填管法”分兩次拉管——6+2組合進(jìn)行拉管。所謂“填管法”：先進(jìn)行常規(guī)的水平定向鉆施工，回?cái)U(kuò)到所需的孔徑后，先進(jìn)行部分管材的回拖，回拖完成后，將鉆機(jī)鉆桿送回（用“菠蘿頭”送回，即圓形光滑引導(dǎo)用鉆體）出鉆口，回拖余下的管材，根據(jù)孔徑的大小以及鉆桿的直徑，“菠蘿頭”直徑不宜大于350mm，不宜小于250mm。
“菠蘿頭”
常規(guī)軌跡設(shè)計(jì)通常為兩出入鉆井之間連線軌跡進(jìn)行施工，但由于該連線軌跡需穿越三條采用水平定向鉆施工的通信管線，其交叉處深度分別為-5.5米，-6.0米，-8.5米，三條管線水平分布在10米范圍內(nèi)。由于通管時(shí)信號(hào)較差，無法準(zhǔn)確確定其穿越深度，從管線中間穿越無法保證該運(yùn)行中通信光纜安全，選擇從已有通訊管線下方穿越，導(dǎo)向孔與原有通信光纜交叉處需達(dá)到-9.0米以下才能保證其安全，現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況——距施工地點(diǎn)200米處既有強(qiáng)風(fēng)化巖石露頭，從煤氣公司巡線員了解情況，該處8米-9米以下為強(qiáng)風(fēng)化巖層，故不能選擇從9米以下穿越，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形情況可從已有三條非開挖通信管線出入鉆口處附近交叉，因該工程出入鉆井位置已確定故選取水平豎直雙向造弧軌跡進(jìn)行穿越，使設(shè)計(jì)軌跡最深處為-7.5米以上，避開強(qiáng)風(fēng)化巖層。
3 施工工藝及特殊情況處理
3.1 施工機(jī)具的選擇
在選擇鉆機(jī)時(shí)，考慮到施工距離長(zhǎng)、孔數(shù)多，理應(yīng)選擇公司現(xiàn)有CASE6060較大噸位的機(jī)型，但由于施工現(xiàn)場(chǎng)周邊有房屋圍墻、大樹、電桿、斜坡等，空間位置有限，道路交通繁忙，不宜采用體積過于龐大的鉆機(jī)，因此，在確定鉆機(jī)機(jī)型時(shí)選用了性能較好的美國(guó)進(jìn)口CASE6032型小型鉆機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)為回拉/給進(jìn)力15KN，扭矩5152N.m
3.2 工作坑的施工保護(hù)
入鉆口N處回填土質(zhì)松軟，開挖時(shí)已造成孔洞塌方，該處工作坑中有通信管線，入鉆時(shí)需從該管線下方穿越，由于該處土質(zhì)松軟塌方嚴(yán)重，恐進(jìn)行回?cái)U(kuò)時(shí)造成土體塌方，通信管線下掉造成損壞，故應(yīng)對(duì)該入鉆坑進(jìn)行水泥加固處理，以保護(hù)原有通信管線。
3.3 導(dǎo)向儀的標(biāo)定
將探棒裝上電池，在遠(yuǎn)離高壓線和其它電磁干擾管線，用直尺在地面標(biāo)記1.0、1.5、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0 m，查看導(dǎo)向儀距探棒不同距離時(shí)誤差是否在精度控制范圍內(nèi)，如果誤差超出范圍，則需要重新標(biāo)定。
3.4 鉆孔施工
（1）按照導(dǎo)向孔的設(shè)計(jì)軌跡，將導(dǎo)向孔投影至地表，并標(biāo)記出來；
（2）從中山大道南側(cè)N處入鉆施工，入鉆深度1.2米，入鉆斜度-40%；
（3）由于該處信號(hào)不明，應(yīng)盡早進(jìn)入水平段，以便于“盲鉆”施工；
（4）采用分級(jí)回?cái)U(kuò)
導(dǎo)向孔完成后，必須擴(kuò)大至適合成品管敷設(shè)的直徑，擴(kuò)孔器在鉆機(jī)對(duì)面的鉆頭出土處連接在鉆桿上，再回拉進(jìn)入導(dǎo)向孔，隨著擴(kuò)孔器的回?cái)U(kuò)，要在其后不斷的加接鉆桿。根據(jù)導(dǎo)向孔與適合成品管鋪設(shè)的直徑差異大小和地層情況，擴(kuò)孔分級(jí)多次進(jìn)行，最適宜拉管擴(kuò)孔直徑按下式計(jì)算：
D=K×D1
其中：D表示適合成品管敷設(shè)的鉆孔直徑
D1表示成品管外徑
K表示經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般K=1.2~1.5
根據(jù)本工程的敷設(shè)管徑，采用分多級(jí)擴(kuò)孔從Φ250→Φ380→Φ420→Φ550→Φ650（兩次），再用Φ600擠擴(kuò)器回?cái)U(kuò)一次，接著用Φ600擠擴(kuò)器一次性拉6條Φ160管，然后用Φ200“菠蘿頭”沿著鉆孔推到出鉆井，最后拉2條Φ160管。
3.5 特殊情況處理
3.5.1 準(zhǔn)確出鉆
由于該工程出入鉆井已提前施工完畢，該工程是在信號(hào)誤差比較大，甚至信號(hào)不明的條件下進(jìn)行，故是否準(zhǔn)確導(dǎo)向進(jìn)出鉆井是本工程成敗的關(guān)鍵：
正常鉆進(jìn)時(shí)遵循“勤測(cè)勤校偏”的原則，隨時(shí)測(cè)定鉆頭的各種鉆進(jìn)參數(shù)，特別是臨近出鉆井的位置，每向前鉆進(jìn)1.0 m的距離，要求停鉆測(cè)定鉆頭的深度和水平位置，及時(shí)調(diào)節(jié)鉆孔走向。
3.5.2 信號(hào)不明條件下實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向鉆進(jìn)
（1）盡量避開交通繁忙時(shí)間段，減少車輛對(duì)導(dǎo)向信號(hào)的干擾；
（2）在信號(hào)不明的情況下，應(yīng)該預(yù)先調(diào)整好鉆頭的各種參數(shù)，一般來說，此時(shí)鉆頭的傾角應(yīng)為0，實(shí)現(xiàn)盲鉆時(shí)，采用高轉(zhuǎn)速、小推進(jìn)力的方法，鉆孔在均勻地層中會(huì)保持直線前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向鉆進(jìn)；
（3）根據(jù)有信號(hào)時(shí)的導(dǎo)向記錄，分析在“十二點(diǎn)”時(shí)每推進(jìn)1m時(shí)的坡度變化情況，即該路段土層的造斜能力。因沒有地質(zhì)勘察報(bào)告，所以根據(jù)鉆進(jìn)時(shí)推力和扭矩來判斷地下土層變化情況。然后將鉆頭退到有信號(hào)的地方，調(diào)鐘面到“十二點(diǎn)”，在鉆桿上做好標(biāo)記。進(jìn)入信號(hào)盲區(qū)后，根據(jù)該路段土層的造斜能力來確定每一條桿的推進(jìn)長(zhǎng)度，這樣“盲打”了10條桿之后信號(hào)恢復(fù)正常，根據(jù)找點(diǎn)檢測(cè)深度為7.8m（設(shè)計(jì)深度為7.5m）坡度為+2%，方向基本正常，在保持0%鉆進(jìn)20條桿后又進(jìn)入了一段30m長(zhǎng)度無信號(hào)“盲區(qū)”，采用相同方法，最后成功完成穿越，采用填管法在一個(gè)導(dǎo)向孔內(nèi)敷設(shè)8條HDPE管。
4 結(jié)語
（1）采用非開挖鋪管技術(shù)鋪設(shè)多根HDPE管，在長(zhǎng)距離單導(dǎo)向孔施工時(shí)采用“填管法”進(jìn)行回拖拉管，可有效的提高工作效率，充分發(fā)揮小型鉆機(jī)在城市施工中的優(yōu)勢(shì)；
（2）鉆孔位置距地面較深時(shí)，探測(cè)儀器信號(hào)誤差過大或者其它原因（例如：存在電磁干擾或人員 無法進(jìn)入的地方等）條件下需要采取盲鉆，此時(shí)應(yīng)采取高轉(zhuǎn)速、低推進(jìn)力，鉆進(jìn)軌跡可以保持比較好的直線性。
（3）采用“填管法”應(yīng)注意軌跡的平滑程度，避免在送回鉆桿的過程中造成穿孔，導(dǎo)致工程失敗。
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