吕洪岩
华东管道设计研究院有限公司 江苏 徐州 221008
摘要：在特殊工程环境下打造长输管道时，定向钻穿越与顶管 穿越结合施工技术是百利而无一害的。定向钻或者顶管穿越 中的任何一项单独技术都不能完成穿越工程。因此，把两者 紧密结合起来，对整个穿越工程的完成具有重要意义。在本 文中，主要是通过结合二者的施工工程实践，总结形成本施 工方法。
关键词：定向钻；配套顶管技术；长输管道工程；应用
引言
随着城市基础设施建设的不断完善，顶管施工技术在此过程中被广泛应用，作为一种非开挖施工技术，在道路横穿及周围建筑物较多的交通干道中最能够体现出其主要的优势。顶管施工能有效解决管道敷设施工中对城市建筑物的破坏、道路堵塞及避免交通导改等难题。
1 顶管施工技术的原理
顶管施工技术的作用原理为予力技术，其主要通过应用顶管机头，来对顶进 管材沿线的土壤、岩石等不断施加予力作用，从而不断切割、扰动土壤，并对出 现预变形的土壤实施变形碎化，再进行压实，补偿岩石土壤、支撑土壤出现变形， 产生土压力，进而使顶进管材的管外壁与周围岩石、土壤之间紧密结合，并对已 顶进的管道进行不断挤压，构成管网。
2顶管施工技术的特点
对于定向钻穿越配套顶管技术，其特点可以简单概述为： 第一，这项工艺可以节约投资成本，此外，还可以不断地减 少工序，从而加快施工进度。第二，在业界，定向钻又称拉 管，主要工序依次为导向 copy- 扩孔 - 注浆 - 回拖布管。该 单一施工技术适用于对要求不高的管道。顶管技术主要涉及 的工序为：顶进 - 出土 - 下管 - 顶进。该单一施工技术适用 对要求较高的管道。第三，相对于单个技术工艺而言，这项 工艺技术正是由于减少了类似连头的工作，从而可以高效地、 良好地保障质量，以至于确保安全。
3?施工操作要点
3.1顶管操作坑的后背
对于顶管操作坑的后背，必须保证结构物稳定、无位移， 必要时做好结构物后背及土体，应予以加固。通常液压缸常 作为其后背，其受力点往往是枕木或者现场中的现浇混合泥 土。但是，对于定向钻而言，其回拖刚好靠近其后背的这一 位置。此外，采用钢结构的后背，可以节约很多操作，省时 省力。当然，还可采用成型的钢板箱作为顶管操作坑的后背， 毕竟加装热片就可以直接使用，方便又省时省力。
3.2顶进方法
顶进方法直接影响施工的成败，在进行顶进方法选择 的时候，要先了解项目的情况，项目所处地质条件，以及周 边的环境，其次根据技术的角度，泥水式顶管机施工的时候 选用直径较小的管道;如果地下水位低且土壤层相对稳定， 则可采用手工掘进的顶管，地下水位较大且土壤层强度较 低，宜采用掘进法施工; 对于地质存在碎片的情况，则适用 于手动式上管。当在粘性土层控制地面沉降时，采用土压 平衡顶管法;烁石土壤层要采用带有支撑功能的工具管;在 淤泥层中需要提升地面的情况，采用的是泥水平衡式顶管 或者是泥土式土压平衡; 当顶管所处位置的正上方具有较 厚的土壤层时，则采用挤压或者网状顶管。根据确定的技 术方案，综合考虑管材以及人工费用确定最经济的方案。 最后一定要考虑安全因素，切不可因进度或者是赶工程进 度而发生伤亡事件。
3.3套管内管道安装
混凝土套管顶进完成后，在混凝土套管中，安装燃气管道，并进行焊接操作。 采用φ508×7.9 毫米 L245MB 的注浆钢管，3PE 加强级防腐钢管。将滑轮支架安装 在管底，辅助发送，以降低穿越阻力。
滑轮支架是用 5 毫米的钢板卷制而成，穿 越主管、滑轮支架之间使用 5 毫米厚的橡胶护层进行隔离，以避免主管道防腐层 受损。应用滑轮支架结合止浮杆的措施，套管内的管道，每隔 5 米设置一道止浮 杆，止浮杆、滑轮支架之间的间距为 0.5 米，穿越工作管长 129 米。 混凝土套管中，接口焊缝施焊结束后，应立刻开展射线检验，确保其质量合 格后，立即对管口焊缝实施防腐处理，并将管道向前拖移。采取上述方式，循序 渐进地完成管道的安装。混凝土套管封闭前，应设置检水井、检漏井，选择 DN25 镀锌钢管当作检水井、检漏井的制作材料，并各砌筑一座保护井。检水井设置在 下游，检漏井设置在上游。
4 控制质量
4.1核实管线具体情况
在顶管施工前，必须采取相应措施，核实管线的 走向和埋深，并拟采用地质雷达进行现场物勘。在征 询相关管理部门的意见后，进一步明确和落实顶管施 工对穿越管线的相关保护措施，申报具体施工方案。
4.2顶管机头的选择
在人工掘进的顶管时，前方仅仅是一个工具管，没有任何切削 土层的设备，全靠人工在管道内进行挖掘。此时对于地质情况要求 较高，优质的粉质黏土层稳定性较好、人工挖掘难度小，是上优的 选择，顶管设计中尽可能选择在此层中进行施工。 机械顶管对于不同地层中的适用范围明显加大了许多。无论是 透水量较大的砂卵石层、粉细砂层，还是坚硬的强风化、中风化乃 至弱风化岩层，都有较强的适应能力。虽然机械顶管的适应能力很 强，但当处于复合地层的时候也会给施工造成一定的难度，这时候 就需要在顶管施工前需对地质情况进行准确的勘察与判断，然后针 对不同的地层对顶管机头进行改装，以适应当地的土层结构。
4.3 技术规范
对于把控定向钻穿越配套顶管应用在长输管道工程的技 术规范，需要考虑到以下几点：第一，编制施工计划。核对 会审施工图纸现场一致。对于主管道的施工组焊、防腐以及 无损检测，都要严格把控，做到符合技术规定。此外，面对 不利的施工条件，也要想方设法地保证其质量。第二，选择 合理的工作坑位置，人工开挖 1.5m 以上。在防腐层的结构中， 每个工程的差异都较大。对于主管道，除了补伤外，还需要 补口以及收缩套的施工。
5安全措施与环保的要求
近年来，随着我国对能源的需求，管道工程增长速度较 快。然而，建设长输管道也会不可避免地对环境产生一定影 响。为了实现工程与环境的可持续发展，要注意环保，提升 安全措施是建设中不可或缺的一部分。所以，在施工时，除 了执行有关规定外，也应遵守：第一，建立环境保护措施。 相关负责人成立安全、环保、管理机构，制定相应办法。不 断控制污染，建立完善的监测报告。第二，确保现场用电安全。 在施工现场，用电设备较多，电缆的连接需要极其规范，特 别是阴雨天。第三，加强环境保护监理工作。保证合理的使 用费用，也可以独立开展工程，确保质量以及对环境的保护。 严格要求工作人员遵守、维护环境的法规。第四，确保施工 现场的安全。必须掌握技术的操作要领，持证上岗。在现场 中使用圈围的形式。此外，在施工处，防止非施工人员进入 现场。第五，对于废弃物的处理。在焊接管道过程中，产生 的废弃物等不能遗留在工地。此外，对于施工中产生的废渣， 不能随意散落。
结束语
顶管法在给排水施工中已经相对成熟，但是在实 际过程中仍存在各种各样的问题，而且地下情况的复杂性 不能一概而论，因此在实际施工中，要合理规避风险，严格 审查技术方案，保证理想的施工效果。
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