天然氣工程建設(shè)一直是城市發(fā)展過程中必不可缺的組成部分，隨著城市燃?xì)獾陌l(fā)展，市政燃?xì)夤艿婪笤O(shè)技術(shù)越來越成熟。目前，城市燃?xì)馐姓袎汗艿婪笤O(shè)主要采用非開挖技術(shù)（國外叫做 TT技術(shù)），大多數(shù)城市燃?xì)夤艿婪笤O(shè)主要位于城市道路、村莊道路下，與沿海灘涂地帶相比，地質(zhì)條件較好。本文通過某公司建設(shè)的-樂清中裕疏港公路（虹橋天然氣綜合站-雙嶼路）中壓管道安裝項目、樂清中裕虹橋天然氣進(jìn)站高壓管線項目，對沿海灘涂地帶非開挖技術(shù)管道施工要點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，為沿海地區(qū)采用非開挖技術(shù)管道施工提供一定的參考。
一、工程概況
本次主要通過某公司建設(shè)的樂清中裕疏港公路（虹橋天然氣綜合站-雙嶼路）中壓管道安裝項目、樂清中裕虹橋天然氣進(jìn)站高壓管線項目為例。工程地點(diǎn)位于浙江東南沿海，西太平洋與亞洲大陸邊緣，地下火山巖、火山地貌多，同時，地表大部分為海填地和灘涂地，具有地下水位較高、土壤堿性程度高，腐蝕率高等特點(diǎn)。本次工程樂清中裕疏港公路（虹橋天然氣綜合站-雙嶼路）中壓管道安裝項目，全長約7KM，管道設(shè)計壓力0.4MPa，管材選用PE80 SDR11 DE315燃?xì)夤艿溃粯非逯性：鐦蛱烊粴膺M(jìn)站高壓管線項目，全長約400米，設(shè)計壓力6.3MPa,管材選用無縫鋼管DN200(3PE 加強(qiáng)級防腐)。
二、技術(shù)方案選擇
本次舉例工程，根據(jù)地勘報告，涉及沿海淤泥地帶、山體、巖石、回填石、填海造田等劣質(zhì)地帶，且周邊存在中石油成品油管道、浙江省天然氣管道。考慮到本次工程，施工難度較大，涉及粘土層，且因周邊管線的存在，需要保證安全性，施工過程中，由于地質(zhì)條件特殊，不確定因素太多，需要保證一定的施工靈活性，結(jié)合實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)性等條件，本次選擇水平定（導(dǎo)）向鉆施工技術(shù)方法。
三、水平定（導(dǎo)）向鉆工程施工方案
（1）施工思路
根據(jù)疏港公路的各方面具體條件，現(xiàn)將施工分為管線預(yù)制打壓、定向鉆施工、連頭做井三個大階段。
由于施工管線為 PE80 SFR11 DE315 燃?xì)夤艿溃艿来�、重，為保證安全措施，前期需將施工便道鋪設(shè)后才可進(jìn)行管材進(jìn)場及焊接打壓施工。因此管線預(yù)制的前期，首先要使用挖機(jī)及吊裝設(shè)備，做好進(jìn)場道路的鋪設(shè)工作。
由于本工程沿線地形地貌的限制，本次工程大多數(shù)采用水平定向鉆牽引法施工，主要工序為：開挖工作坑→機(jī)臺安裝就位→測量放線→定向鉆→擴(kuò)孔→托管→清理封堵洞口回填。
連頭做井，由于施工地區(qū)為填海造田，工作坑水位較高，不利于管道對接，且井周邊土質(zhì)較軟，易坍塌，需設(shè)鋼板樁進(jìn)行安全保護(hù)。
（2）施工工序
01 鉆桿軌跡設(shè)計
設(shè)計鉆桿的鉆進(jìn)軌跡。軌跡包括兩個部分，造斜段和鋪設(shè)段。因為該段管道為壓力管道，必須按設(shè)計標(biāo)高埋設(shè)，埋深按照設(shè)計提供的標(biāo)高確定。
02 設(shè)定位置
根據(jù)設(shè)計圖紙上井位的技術(shù)參數(shù)，和現(xiàn)場綜合管線布置圖，定出定向鉆出土、入土位置，及工作坑開挖位置、深度等。
03 工作、接收坑形成
每段牽引管，各需要一個工作坑和接收坑，由于現(xiàn)場淤泥較多，水位較高，工作坑尺寸定為：6米×4米，采用倒筑法制作，深度為管道埋深，分兩層實(shí)施。
04 設(shè)備、鉆機(jī)就位
施工前應(yīng)檢查鉆機(jī)是否工作正常，鉆機(jī)定位應(yīng)準(zhǔn)確、水平、穩(wěn)固。
05 試鉆
由于施工地質(zhì)條件差，現(xiàn)場預(yù)先進(jìn)行試鉆工序，保證后續(xù)正常施工。首先啟動鉆機(jī)，鉆入1～2根鉆桿，檢查設(shè)備儀器是否運(yùn)轉(zhuǎn)良好，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，試鉆時還應(yīng)檢查泥漿混配系統(tǒng)是否滲漏。
06 泥漿設(shè)備
根據(jù)施工現(xiàn)場地質(zhì)情況，非開挖牽引管工程所涉土質(zhì)情況，選擇膨潤土泥漿加稀釋劑等添加劑，通過非開挖鋪管鉆機(jī)泥漿混配系統(tǒng)調(diào)制均勻后備用。
07 鉆導(dǎo)向孔
根據(jù)測量的軸線，操作定向鉆機(jī)水平鉆進(jìn)，路面上部采用定向鉆進(jìn)導(dǎo)向系統(tǒng)控制鉆頭的方向，嚴(yán)格按設(shè)計曲線形成導(dǎo)向孔。若發(fā)現(xiàn)鉆頭偏離設(shè)計軌跡或有偏離軌跡的趨勢，通過調(diào)整鉆頭的傾角、旋轉(zhuǎn)角等參數(shù)改變鉆頭方向。導(dǎo)向孔完成后，對發(fā)射坑入土口、接收坑出土口標(biāo)高和方位進(jìn)行復(fù)核，確保按設(shè)計曲線成孔。施工過程中，密切注意鉆進(jìn)過程中有無扭矩、鉆壓突變、泥漿漏失等異常情況，發(fā)現(xiàn)問題立即停止施工，待查明原因后采取相應(yīng)措施后施工。
08 預(yù)（回）擴(kuò)孔
導(dǎo)向孔完成后，卸下起始桿和導(dǎo)向鉆頭，換回擴(kuò)鉆頭進(jìn)行回擴(kuò)。回擴(kuò)過程中始終保持工作坑內(nèi)泥漿液面高度高于地下水位標(biāo)高。回擴(kuò)過程中使用好泥漿，擴(kuò)孔時控制好泥漿各性能參數(shù)，不定期進(jìn)行檢測，按照施工要求及時調(diào)整泥漿性能指標(biāo)。根據(jù)地層特點(diǎn)，合理控制回擴(kuò)鉆進(jìn)速度，以利排渣。分三次回擴(kuò)、最后一次回擴(kuò)合理采用相應(yīng)擠擴(kuò)式鉆頭，如回拖力和回擴(kuò)扭矩較大，則需多回擴(kuò)一次，以利孔壁成型和穩(wěn)定。鉆進(jìn)過程中，應(yīng)及時做好施工原始記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)包括鉆進(jìn)時間，軸線角度，扭矩，頂力，土質(zhì)情況等。回擴(kuò)過程中，密切注意鉆進(jìn)過程中有無扭矩、鉆壓突變等異常情況，發(fā)現(xiàn)問題立即停止施工，待查明原因后采取相應(yīng)措施后施工。
09 回拉管道
擴(kuò)孔成功到設(shè)計要求后，可以進(jìn)行回拉管道工序。將管道與擴(kuò)孔器相連，回拉將管道牽引進(jìn)孔洞內(nèi)。
10 現(xiàn)場泥漿處理
施工過程中，出入土點(diǎn)處的泥漿用泥漿泵抽到泥漿罐內(nèi)，及時用泥漿車排放至指定位置，將廢漿清理干凈，并盡可能的恢復(fù)施工前原貌。
四、施工要點(diǎn)
疏港公路穿越與原有管線共有6處交叉施工和并行施工，每個交叉點(diǎn)都需要做詳細(xì)的施工方案與應(yīng)急預(yù)案。在自身施工的同時要保證原有管線的運(yùn)行安全。如施工前要做好鄰近管線的安全標(biāo)志責(zé)任牌等等。在幾處交叉點(diǎn)施工前還要聯(lián)系相關(guān)部門辦理手續(xù)，確認(rèn)管線的準(zhǔn)確位置及準(zhǔn)確深度，確認(rèn)無誤后在對方的相關(guān)人員在場監(jiān)督下施工。
本工程施工中，主要受周邊管線浙江天然管道、甬臺溫成品油管道影響，全程并行、交叉，每點(diǎn)交叉都需要做詳細(xì)的施工方案與應(yīng)急預(yù)案。并行段，應(yīng)詳細(xì)做好相關(guān)地段勘察，選擇合適的出、入土點(diǎn)，滿足相關(guān)間距要求。本工程并行段，考慮到周邊土壤開挖及設(shè)備進(jìn)場對地下管線的影響，選擇與相鄰管線保持在8-10米位置。以下簡單列舉本次交叉、并行的情況并簡要說明：
交叉段一
根據(jù)物探報告，交越處（物探點(diǎn) Q49 附近）甬臺溫天然氣管線埋深為1.5m，管頂高程為1.262m。為保證甬臺溫天然氣管線安全，施工過程，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場預(yù)留閥門實(shí)際標(biāo)高，增加彎頭，保證本工程待建站外高壓管道與甬臺溫天然氣管線凈距不小于0.3m，且在交越處設(shè)置堅固的絕緣隔離物如橡膠板進(jìn)行隔離保護(hù)。
疏港公路（樂清中裕燃?xì)夂鐦蛱烊粴饩C合站~雙嶼路中壓管道）在樂成閥室北側(cè)，與閥室放空管相交，交角為90°。交越段二處放空管埋深為1.4m（物探點(diǎn)Q56附近），管頂高程為 1.419m。交越處中壓管道管頂埋深為0.7m，與已建放空管垂直間距約0.3m。
交叉段三管道平面圖
定向鉆穿越3穿越疏港公路，在疏港公路北側(cè)與已建甬臺溫成品油管線及甬臺溫天然氣管線各交越一次。根據(jù)物探報告，交越處甬臺溫天然氣管線埋深為1.61m（Q33），甬臺溫成品油管線埋深為10m。根據(jù)待施工圖，中壓管道定向鉆穿越疏港公路入土角及出土角均為18°，總穿越長度為160.5m，穿越深度為17m。與甬臺溫油氣管道交角為90°，垂直間距分別為6.5m、14m。
管道并行情況：疏港公路沿途，共計三個區(qū)域，共計2.2 公里與甬臺溫油氣管線并行敷設(shè)。
并行區(qū)域一、二示意圖
根據(jù)本工程施工圖，并行段，待建燃?xì)夤艿牢挥陴_溫天然氣管線外側(cè)，并行距離基本為10m。在并行段三末端，霞堡村路口附近，有約260m（定向鉆17），受限于周邊地塊規(guī)劃要求，并行間距為8m。
最后管線的連頭及連頭井工作因為管線鋪設(shè)有2 公里左右在地方上的熱力管線與自來水管線的中間位置。熱力管線與自來水管線的距離為8米。這幾處連頭點(diǎn)位熱力自來水施工臨時用回填石，給連頭施工帶來很多不便。需清理出來并進(jìn)行整平后方可施工，施工完成后，由于當(dāng)?shù)氐叵滤惠^高，工作坑中會存在大量積水，且不易排出，可靠增加抽水泵數(shù)量，并先用小碎石回填，穩(wěn)定工作坑基礎(chǔ)，然后進(jìn)行沙袋敷設(shè)。工作坑周邊用擋板固定，固定完成后方可進(jìn)行碰口。由于1*31+19-10=2-9+7-3地下水位高、稀泥多，土質(zhì)較軟，工作坑碰口應(yīng)及時進(jìn)行，一般在一段回拖完成后立馬進(jìn)行。
五、技術(shù)歸納
此次疏港公路段施工，對以后沿海地區(qū)施工有很大借鑒作用。本次施工與天然氣、成品油等管線并行、交叉情況下進(jìn)行施工，克服了地質(zhì)條件的影響并順利施工。
1、施工前期準(zhǔn)備，要提前探明地下其他管線詳細(xì)位置，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，由于沿海淤泥較多，且無固定排水組織，對管道周邊土壤結(jié)構(gòu)影響較大，安全起見，與其他管線單位做好溝通，盡量做好前期準(zhǔn)備工作。
2、施工過程中，以安全為主，對于導(dǎo)向過程，要考慮到地下水位、淤泥等的影響，也要保證與其他管線的安全間距問題。擴(kuò)孔前建議做好試鉆工作。
3、鉆導(dǎo)向孔不得急于求快，要認(rèn)真復(fù)核，參數(shù)要求準(zhǔn)確，偏差要符合規(guī)定，司鉆、控向及泥漿等操作人員要按照制訂的方案鉆進(jìn)，如有異常及時匯報，必要時征得建設(shè)單位同意和支持。鉆孔曲線要圓滑，擴(kuò)孔和回拖要耐心細(xì)致，且要做好詳細(xì)記錄以便分析復(fù)核。
4、管線檢驗合格、鉆具及拖管頭可靠聯(lián)接后方可回拖。回拖中耐心細(xì)致，注意參數(shù)變化，設(shè)專人巡線，集中精力，前后加強(qiáng)聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)及損傷要及時修補(bǔ)，確保管線完好，不得出現(xiàn)碰傷、劃傷等質(zhì)量事故。
5、回拖成功后，焊工、管工要及時對穿越管線兩端進(jìn)行封閉。撤出施工設(shè)備后，恢復(fù)地形地貌，清理施工現(xiàn)場，做到工完、料凈、場地清。
6、由于施工位于沿海地帶，施工中，工作坑內(nèi)積水問題嚴(yán)重，提前考慮是否需采用明溝排水法和輕型井點(diǎn)法，沿海地帶，存在兩種方法都適用是時，應(yīng)根據(jù)地下水為滲析速度，增加合適的抽水泵數(shù)量，并在工作坑中回填碎石、沙袋，穩(wěn)固工作坑基礎(chǔ)。受地下水位、淤泥等的影響，工作坑碰口最好在每段回拖完成之后立馬進(jìn)行，避免工作坑二次積水。
7、沿海地區(qū)，地質(zhì)沉降問題嚴(yán)重，應(yīng)該及時對管位走向、埋深以及轉(zhuǎn)角位置插上醒目的標(biāo)志。在標(biāo)志上必須標(biāo)明管道名稱、走向、埋深。
8、部分地帶土質(zhì)較軟，易坍塌，應(yīng)在設(shè)計階段提前做好勘察，盡量避免出入土點(diǎn)位于淤泥地帶處，當(dāng)無法避免時，應(yīng)提前做好工作坑的穩(wěn)固，積水等等問題，做好鋼板樁相關(guān)施工方案。
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