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摘要：文章通过工程实例，就非开挖定向钻技术在燃气管道穿越施工中的应用进行了深入地探讨，着重从管道安装、测量放线、穿越施工等几个方面进行了论述，并提出了施工中质量控制措施，以供读者参考。
关键词：燃气工程；非开挖技术；定向钻施工；管道安装
随着我国城市化进程的不断加快，市政配套设施建设规模不断扩大，而传统开挖方式不但会造成交通堵塞、环境污染，导致大量人力、物力消耗，进而影响了城市整体形象。随着城市建设规划日益完善，非开挖技术在各类市政工程中迅速得到了推广应用。
非开挖技术是指利用岩土钻掘手段在地表不挖沟的情况下，对地下管线铺设、修复和更换。此技术主要分为顶管法、爆管法、水平定向钻法等。其中，水平定向钻法利用高压泥浆配合整个施工顶进过程，具有适应土质范围广、施工速度快、对周围环境影响小、安全系数高、成本低等特点，比较适合小管径的各类市政管线施工。
1 工程实例
某道路燃气管线工程，全长3200m，管径为813，输送介质为天然气，设计压力4MPa。考虑到管线所经过的是铺装硬覆盖路面，计划燃气管线施工全部采用非开挖方式。由于燃气管道为3PE管材，挠度较好，因此选定水平定向钻法施工。
2 管道安装
在施工前，穿越段管道组对、管道焊接和第三方检测等预制工作应完成，管道的预制、补伤补口等施工质量应符合设计和标准规范要求。
管道施焊前应具备焊接工艺指导书，对焊接工艺进行评定，形成焊接工艺评定报告，并依据评定合格的报告编写工艺规程，作业人员必须持有符合要求的焊接资格证书。对于3PE防腐管，焊接前应在焊缝两端进行保护。焊缝应成型均匀，不允许存在裂纹缺陷，焊缝及热影响区一般不能存在飞溅、未焊透、未熔合和低于母材等缺陷，焊缝余高应高度应不大于2mm，超过3mm的余高应进行打磨。
全部水平定向钻穿越管段的管道焊接质量必须经超声波检测和射线检测。现场无损检测拍片人员和评片人必须持有相应等级和类别的资格证书，管道的无损检测的合格级别为二级。
管道的非裂纹性焊接缺陷可直接进行返修。管道的原焊接工艺与返修工艺存在差异时，需要使用返修工艺规程进行返修；裂纹的长度小于焊缝从长度5%时，可以使用返修焊接工艺规程来处理；裂纹长度大于焊缝总长度5%时必须切除。同一条焊缝缺陷的返修不能超2次，根焊缺陷只可以返修一次。
大中型定向钻穿越管段应单独进行试压，小型定向钻穿越管段可与所在线路段合并试压。水平定向钻穿越工程的管道试压分为强度试验和严密性试验两部分。清管、测径和压力试验应在管道回拖前进行，二次测径和严密性试验应在管道回拖后进行。穿越管段的强度试验压力值应大于1.5倍的设计压力，稳压时间 超过4小时；试压过程中任意一点的环向应力，不应大于管道规定最小屈服强度的90%。严密性试验压力值不应小于设计内压力大小，回拖前的第一次严密性试验稳压应超过24个小时；回拖后进行的第二次严密性试验，稳压时间应不少于4个小时。
3 测量放线
应该按设计单位给定的控制桩位置、地质情况以及设备类型等情况，在测量放线前编制施工场地平面 布置图。应该根据测量数据得出管道穿越中心线、入土点的位置和出土点的位置，进而明确钻机的安装位置、泥浆池、管线的施工场地和穿越管段预制场地的 边界。
4 穿越施工
钻进导向孔应根据设计曲线施工，宜收集每一根钻杆的控向数据，依据收集的数据调整钻进方向，钻机方向应与施工图设计文件相一致，实际的导向孔钻进方向与设计偏差应小于1%。
应根据不同的穿越管段的管径大小、总穿越长度、穿越段地质条件和定向钻机性能来确定最后一级扩孔的直径，且最小扩孔直径大小应能满足表1的要求。
表1 天然气管道的水平定向钻穿越工程最后一级扩孔直径
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宜采用多次、分级扩孔的方式来进行扩孔，如果发现在扩孔的过程中存在扭矩、拉力较大等现象，可 以采取洗孔的方式进行处理；扩孔作业结束以后，如 果扭矩和拉力存在依然较大的现象，可再次采用洗孔的方法来解决。
在管道回拖之前，对全部管道应采取电火花检漏的方式进行检测，确保穿越管段的防腐层无漏点。回拖后应对管道出口端防腐层或防护层进行检查，不应存在贯穿性损伤。回拖后的管段防腐层标称电导率应在200μS/m²以下或防腐层绝缘电阻值应再5000Ωm²以上，并应符合设计文件和标准规范规定。
定向钻穿越管段阴极保护的电缆，连接点应进行放水密封保护，连接质量可靠，且具有良好的导电性，连接电阻值应在0.01Ω以下。
5 质量控制措施
对于天然气管道的水平定向钻穿越工程准备工作，监督工程师应审查施工图设计文件、监理规划、监理实施细则、经审批的施工组织设计、定向钻穿越专项施工方案、设计交底以及施工技术交底等有关资料。现场核查定向钻穿越工程的入土位置和出土位置是否与设计图纸相一致。抽查泥浆制备方法、进场原材料的是否与设计文件相符，检查进场设备、仪器是否在满足工程需要。可采取现场观察测量、对施工过程资料和质量验收资料抽查的方式来确认穿越段管道预制是否满足要求，包括管道的焊接质量、焊缝无损检测、补伤补口质量、电火花捡漏、管道清管、压力试验等工程实体和工程资料。
导向孔钻进以及回拖，监督工程师应通过抽查工程实体、施工过程记录、验收记录和检验报告来核对导向孔曲线的偏移量。回拖前检查电火花捡漏记录，对管道防腐层及补伤补口质量进行检查。
6 结语
综上所述，本文着重探讨了非开挖技术应用在城市燃气工程中的运用，从中得到了以下几方面的结论：
（1）施工过程中必须做好现场记录，确定准确的定位标记，在扩孔回拖管道的同时，及时埋设标志桩，并适当增加警示标志。有条件的情况下可以考虑在管道外附设金属示踪线，以便需要时进行探测。
（2）施工过程中注意对管道的保护，防止异物及大量的水进入管道内；施工吹扫工序不能忽略，要保证在管道投入使用时管内清洁干净。
（3）施工前作好地质勘探工作，尽可能完整地收集地下资料，明确已埋管线的管位和埋深，在符合安全条件的情况下，尽量降低管道埋深。
（4）制定周密细致的施工方案，严格控制施工质量，特别是管件的连接处要加强检测，其检验标准要高于开挖施工。
参考文献：
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