祝 达
天津市博通技术开发有限公司 天津市 300100
摘要：现阶段，燃气管道工程的建设数量逐步增多，定向钻孔施工技术主要是应用于管道、电缆等多种地下公用设施铺设中，以不开挖地表作为重要的前提条件。定向钻孔施工技术在应用的过程中适合于沙土、卵石和黏土等各个领域，并被广泛应用于煤气、供水、电力、天然气、石油和电讯等多种管线的铺设。定向钻孔这项施工技术对施工条件的要求较低，所以在燃气管道施工中采取定向钻孔施工技术能够减少燃气管道施工投入的资金，缩小施工的面积，有效提升定向钻孔施工技术的应用水平。
关键词：定向钻孔；施工技术；燃气管道
引言
定向钻孔施工简称定向钻，是工程技术行业的一种管道施工工艺，一般多用于石油、天然气以及一些市政管道建设，由大型的定向钻机进行定位钻孔、扩孔、清孔、管道回拖等，为管道工程提供基础支持。天然气管道施工中，定向钻孔技术的应用广泛，明确技术优势、流程、重点环节等，有助于技术的应用推广。
1水平定向钻技术概述
水平定向钻技术是利用水平定向钻机，在地层中以一种可控钻头轨迹的方式进行钻孔扩孔，从而按照既定的孔道敷设地下管道的非开挖施工技术。其施工过程一般分为三个阶段：钻导向孔、扩孔、管道回拖，在稳定地层中，后两步往往合并进行。水平定向钻机由钻进系统、动力系统、控向系统、泥浆系统、钻具及辅助机具等组成。水平定向钻穿越施工需要两个独立的工作场地：钻机设备场地（钻进入土点工作区）和管道预制场地（钻孔出土点工作区），主要施工工序如下：钻机设备场地：测量放线→三通一平→钻机设备进场→钻机组装调试→控向系统调试→钻导向孔→扩孔→回拖→设备退场→恢复地貌。管道预制场地：测量放线→三通一平→设备进场→运管布管→组对焊接→设备退场→恢复地貌。
2定向钻孔施工技术在燃气管道中的应用价值
将定向钻孔施工技术应用于燃气管道中，其具体的价值表现在下列三个方面：①有利于保证工程施工的稳定性；②对施工条件的适应性强；③有利于控制工程的施工时间和施工成本。定向钻孔施工模式在应用的过程中，其水平钻不但能够规避地下障碍，而且还能够更好的躲避地下管网和地下交通设施，有效降低燃气管道施工过程中存在的不可预知的风险。同时，定向钻孔在不同的施工环境中均不会受到较为明显的影响，如借助导向技术更好的规避障碍，再选取良好的土质区域进行施工，能够有效避免燃气管道施工受到土质环境和老旧建筑等多种因素的影响。定向钻孔施工技术在应用的过程中并不需要进行地表处理，而只需要在管道铺设之前进行钻孔和扩孔基础作业，这样对道路和燃气管道工程施工环境的扰动较小，所以整个工程的总量和工期均是可控的状态。
3水平定向钻在燃气管道施工中的应用
3.1施工准备工作
在正式施工之前，相关人员要对施工现场进行彻底勘察，掌握施工现场地形地貌、地质条件，结合燃气管道工程的施工方案，确定水平定向钻的钻孔深度、钻进部位、凝水坑位置等。提前做好水泥砂浆试验配比工作，确保能够满足施工质量标准。总之，只有全方位做好水平定向钻施工技术前期准备工作，才能够保障后续的施工质量、施工效率。
3.2基本流程
施工的准备工作无特殊性，根据施工组织设计开展即可，之后做场地和道路处理。核定施工地点后，要求设备和材料进场，在此过程中进行泥浆配置，并将管道运输至指定位置，开始进行定向钻孔。
钻进的入口角度一般不宜大于10°，可根据施工区域特点具体酌定，之后生成类“U”型曲线进行钻进作业。为避免出现方向偏移难以纠正的情况，钻进的速度不能过快，一般每小时钻进2~3m左右即可，需要正导向口光滑，间隔15~20m，应做一处位置标记，实时进行钻进角度的校对，完成5m左右的钻进，做一次角度和位置校正。因不同地点的土质环境存在差异，需要针对土体强度选取作业工艺。如土质强度较大、含有砂土和碎岩，要求采用反拉旋转扩孔工艺，应用挤扩式成孔设备，通过反扩方式成孔。钻孔速度也进一步下调。此外，导向孔的制作应作为一个重点环节，根据《建设工程质量检验评定标准》（管道穿跨越工程）（SY4104-95），出土点纵向偏差应不大于2％L，最大值为2m，导向孔完成后卸掉钻头安装好扩孔器，泥浆喷孔没有堵塞后开始扩孔，岩石扩孔器与钻杆必须确保连接到位方可回扩，防止发生脱扣事故。钻孔过程中，根据施工方案和管道规格挖回拖沟、管道下沟，之后进行管道的连接、扩孔托管，并进行测试，核定质量无问题后竣工验收。
3.3重点环节
当定向钻孔施工在燃气管道施工过程中应用时，除了在开展钻孔作业之外，高度重视管道焊接质量、性能测试和整体施工安全三个关键环节。当完成焊接之后，便需要对各个部门进行检查，即先进行外观情况检查，确保燃气管道外形尚未出现形变和探伤的问题，再将焊渣和飞溅物去掉，防止焊缝处出现裂纹。同时，还可以采取无损检查的方法去了解焊接的质量，尽量以100?m为一个间隔，而每10个焊接处可再选取一个检查点进行超声检查，综合测定回波的水平，并综合判断不同介质的超声波衰竭幅度。当质量检查完成之后，需综合分析燃气管道的防腐能力，全面进行焊口位置防腐测试，并在一旦发现之后便立即采取修补的方法，有效提升燃气管道施工过程中采取定向钻孔技术的效率。
3.4注意事项
（一）敷设技术选择。在燃气管道敷设中，主要有两种方法，即同孔敷设、分孔敷设。同孔敷设是将燃气主管、光缆套管在同一个孔洞内敷设，该工艺施工效率高、成本低，但也会受到穿管距离、扩孔直径等因素影响。如果无法保持两个管穿越的平行性，套管和主管可能会发生缠绕情况，增加了回拖阻力，甚至造成套管断裂。分孔敷设方法也就是将燃气主管、光缆套管分开敷设，该方法可以在最大程度上减少回拖阻力，整个施工环节更加安全，但受到地形环境影响严重。因此，具体采用何种施工方案要根据燃气管道工程实际要求选择。（二）管道选择。（1）材质：管道材质的选择应根据压力等级、地质条件、环境条件、输送燃气组分等因素，依据相关规范在设计时选定。一般可选用PE管，并宜采用SDR11PE100系列管材；当穿越管道的管径大于DN400或长度大于300m时，宜采用钢管。（2）管径：水平定向钻适用于直径1m以下的管道铺设，超过1.2m直径管道的铺设受到限制。（3）壁厚：铺设管道长度和直径越大，管壁应越厚。设计时，可参考中国非开挖技术协会编制的《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》的推荐值，最终依据《油气输送管道工程水平定向钻穿越设计规范》（SY/T6968-2013）计算出不同工况下拉、弯曲、环向、轴向及组合应力并进行校核而选定。
结语
综上所述，定向钻孔施工技术在燃气管道中的应用较为可行，具有施工成本低、稳定性高等优势。具体施工过程中，应做好早期施工准备，出具标准化的施工方案和施工组织设计，重点强调钻孔施工、管道焊接、管道防腐、安全管理以及功能测定等。实例分析证明了上述理论的价值，可作为参考经验予以推广。
参考文献
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