张玉堂
临沂市恒源市政工程有限公司，山东 临沂 276000
摘要：当前工程建设中，管道施工技术的多样化发展，既能满足管道建设的合理性，又能对管道的质量起到合理的保证作用。定向穿越管道不开挖施工技术是目前长距离管道施工中应用的一项新技术。这一施工方法与以往的隧道开挖、顶管施工方法相比，有了很大的改进，在今后长距离管道施工中有可能逐步推广。作为管道施工的一项新技术，非开挖定向穿越施工技术在热力管道施工中同样具有巨大的优势。尽管其应用领域还不够广泛，但它已成为管道施工技术发展的一个重要方向。
关键词：热力管道；非开挖定向穿越；施工技术；燃气管道
引言
天然气管道作为重要城市基础设施，与水网络、热网络等基础设施相比，其建设难度更大，在建设和挖掘城市道路方面存在着诸多矛盾。城区道路挖掘施工程序复杂，安全风险和环境风险较大，造价高昂。为此，我国有关研究者对燃气管道施工技术进行了改革和创新，发展了非开挖定向穿越技术，保证在符合城市规划的前提下，对日益复杂的开挖程序进行合理处理，及时减少管线开挖所遇到的困难。
1热力管道非开挖定向穿越施工创新点
(1)热力管道为高温承压管道，既要考虑管道本身的弯曲度，也要考虑热膨胀及热运行时的补偿；施工时，应根据设计工艺参数，包括工作压力、温度、管道长度、管道埋深等，对施工段的管道轨迹进行设计。
(2)热力直埋管道具有保温保护层，在施工过程中应考虑到热力管道的保温层和保温层不得损坏，以确保管道的正常使用寿命；
(3)一般管道施工采用单线管道穿越施工，一般采用短程施工；但热力管道非开挖定向穿越施工段采用管道穿越施工长度较长，并采用平行双管穿越方式，在提高钻孔扩孔难度的同时，也增加了方向控制精度。
2非开挖定向穿越施工技术在热力管道施工中的运用
2.1 施工测量
同其它工程测量相比，热力管道埋设工程的测量比较简单，测量员仅按施工要求和施工图进行标准化操作。建筑测量需要有导向性的仪器，其作用是确定建筑的中心线和观测点，并防止偏差。
2.2操作坑开挖
按照设计图纸对管径、埋深、施工长度等参数的要求，确定热力管道的埋设位置，并作标记。先对管道土壤点进行井位设计，再开挖进、出管道工作井。根据管道的埋深设计确定井深，井深的大小应满足管径的要求。
2.3管道组对焊接施工
热力管线埋设施工时，如果施工场地位于市中心或主要干道，施工过程中难免会给人们出行带来不便，所以管线埋设施工一般是在晚上进行的。管材组焊施工应注意以下几点：(1)管材运到现场后不能随意放置，应按首尾交错的次序布置好，保证组焊工作顺利进行；(2)在施工区域设置围护结构，既可保证管材不被他人损坏，又可减少管材施工对交通的影响，还可防止行人进入施工现场，造成安全隐患；(3)施工结束后，应采用先进的检测技术对焊接质量进行检测，在管材焊接开始时，要特别注意留出2-3个焊缝，以便于图纸施工后的复检。
2.4钻孔施工
钻机进场后，放入工作坑中指定位置，用锚杆固定，水管接上泥浆系统，放入井筒指定位置固定，井筒现场配置。以上工作完成后，还要根据施工要求，安装接地保护系统和安全报警装置。在安装完全部设备后，应按要求进行系统联机调试，并调整钻机参数，以适应施工需要。应按设计要求钻孔，每隔4.5米在穿越曲线上设置一个数据控制点，控制导孔方向和深度。
把钻杆放入导向钻机，通过调整机架使钻杆保持在设计轴上。钻杆进入托管坑之前，必须在所有的检查都正确之后才能进行钻孔。钻进过程中，必须使用导航仪进行跟踪监测，严格控制钻头的轨迹，以保证其符合设计曲线的要求。
用不同规格的铰刀根据热管的规格逐步将土孔扩大成小孔，然后拖放管子。其主要做法是：将铰刀安装在拖管坑一端的钻杆上，用钻杆拉紧铰孔，直至完全拉入工作坑，然后拆除。
所需孔径应根据管道规格的不同而定，一般为1.5-2倍管径。实践证明，扩孔应逐步加大成孔力度，既保证成孔质量，又能控制扩孔速度。注浆时间应大于3 min/根，注浆粘度应保持在50 s左右，以保证注浆能注满孔洞。热管系为保温管，拉拔时应避免损伤热管层。在实际施工过程中，泥浆粘度可适当提高，可达到60左右。
合页完成后，将管道拖回原处。先焊接管头吊钩，使扩孔钻头和万向节可靠连接，开钻后将管拖回。我们还需先用挖掘机将管头压下，再按扩大的孔口角度将管子拉入。导航仪是用来监测牵引过程，防止轨道偏离的。热工管道为双管供、回水管道，施工只能拖一管再进行。二管施工时，孔距应控制在0.6~1.5 m之间，孔径应由导航仪进行监测，以保证与第一管孔径平行，标高和位置在设计要求范围内。
铰孔结束后，我们用挖掘机挖出管道的前部和铰刀，拆掉铰刀，清理施工现场。
2.5扩张及管线回托
热力管道在热力管道工程中的施工，可采用槽铰刀进行扩径，也可采用细部施工。伸缩加工分四次进行，分别用φ500、φ700、φ900和φ1000铰刀，最后借助φ1000管进行。与此同时，为了使管道能够通过河砂层，必须保证泥浆的正常运输。另外，作为整个工程的最后一道工序，供热管道的拖拉也是最为关键的一环。因此，需要有关人员严格把关，在回拖作业中，要保持泥浆池液面高度高于钻井标高值。施工结束后，要用挖掘机取出铰刀等设备，清理施工场地。
3非开挖水平定向钻穿越施工关键点
在管道施工中广泛采用水平定向钻，既节省资金，又缩短工期。而在施工过程中，则需要把握以下几个关键点：水平定向钻机由钻井系统、动力系统、方向控制系统、泥浆系统、钻具及辅助设备组成，其中泥浆系统包括搅拌槽、泥浆泵和泥浆管路，提供适合钻井条件的泥浆。实际工程中，大多数情况下，场地并非由单个土层组成，而是多个土层同时存在、相互作用和相互影响。泥浆供应对水平方向横穿非开挖施工的效率有重要影响。若供应的泥浆不符合要求，就会有坍塌的危险，所以施工前，公司的安全管理人员会对泥浆进行检查，确保其符合当地的地质条件。在水平定向钻孔和扩孔施工中，为了保证钻孔的稳定性，施工队伍需要特别准备泥浆。
一般采用钠基膨润土、增粘剂、防塌剂、降滤失剂、磺化酚醛树脂等复合工艺制备泥浆钻井液。使得各组分能充分发挥其各自的特点和协同作用，使钻井液更稳定更轻便，流变性好，耐盐低，综合性能高。通过钻井液对井壁进行及时的支护，保证了其稳定性，减少了塌孔施工风险。水平定向穿越施工中，对松散、破碎等复杂地层进行处理，可大大降低施工风险，提高钻井效率，降低废泥处理难度，节省工程费用，保护环境。
结束语
针对上述分析，有必要明确非开挖定向穿越热力管道施工技术的适用条件和控制要点，并通过合理的工艺准备，在具体施工中加以解决。在满足人民生活需要的基础上，采用不开挖法定向穿越施工技术，可稳步提高经济效益。热管开挖时，施工单位要合理选择施工设备，制定合理的施工方案，管理部门要制定完善的施工安全管理制度，采取应急措施，要求施工人员在保证安全的前提下，最大限度地提高定向穿越的施工质量。
参考文献
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