拉管施工技术在市政管道埋设工程中的应用

2013-08-15 00:47于海波
天津建设科技 2013年2期
关键词:海河钻杆钻头

□文/于海波 邵 华

□邵 华/RocOil(Bohai)Company。

拉管施工技术在市政管道埋设工程中的应用

□文/于海波 邵 华

文章以具体工程为例,介绍了拉管施工技术在市政管道埋设工程中的应用,揭示了非开挖拉管施工技术在管道埋设施工中的突出优势。

拉管;管道;埋设

拉管施工技术是一种非开挖的管道埋设施工技术,不仅解决了管道埋设施工中对公路、铁路、桥梁、高山、河流和地面任何建筑物的破坏问题,而且节约了征地拆迁费用,减少了对环境的污染和对道路的堵塞,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势,具有显著的经济效益和社会效益。下面以具体的工程案例来介绍一下拉管施工的具体工艺及施工操作要点。

1 工程概况

天津市津南新城起步区污水泵站系统是由津岐公路、北环线及老海河所围成的区域,服务面积约289.13 hm2,污水泵站规模1.5万m3/d。

为解决津南新城起步区污水出路问题,区域污水经泵站提升后,经拟建DN700~800mm压力管道穿越老海河后释压,污水管道由压力流转为重力流并通过φ800~1000mm拟建污水管道,沿规划道路自北向南接入津沽公路现状合流管道内,最终排至环兴污水处理厂。

2 工程重点及难点

拟建管道需横穿老海河,老海河水面标高为0.50~0.55m(大沽高程),水深3.5m,河道宽度约50m。施工时要尽量少破坏海河故道园区,不影响居民的日常休闲娱乐,由于环境条件限制,现场无放坡开挖条件。故决定,穿越老海河段压力管道采用非开挖拉管的方式施工。

为保证穿越管道距离海河河底至少1.5m的安全距离,拉管位于老海河最低点处标高约为-5.260m(大沽高程),海河两侧的拉管井井深约6.5m,拉管弧线总长度约300m。拉管距离和深度之大是本项工程的重点及难点所在。

3 拉管施工技术

3.1 施工工艺

拉管施工是在不开挖土壤的条件下,采用探测仪导向,控制钻杆钻头方向,到达设计轴线的要求,经屡次扩孔,拖拉管道回拉就位,完成管道敷设的施工方法。

拉管施工可根据预先设计好的铺管线路驱动,装有锲形的钻杆从地面钻入,地面仪器接收由地下钻头内传送器发出的信息,控制钻头按照预定的方向绕过地下障碍物直达目的地,然后卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩大器,使之能够在拉回钻杆的同时将钻孔扩大至所需直径并将需要敷设的管线同时返程牵回钻孔入口处[1]。

3.2 施工操作要点

由于拟建管道需穿越海河故道园区,力求施工时对周边影响达到最小,施工要求“精、准、快”。拉管起点为污水泵站出水井,故可结合泵站施工,在出水井位置施做工作坑,同时在海河对岸故道园区外,不影响居民出行的地点施做接收坑。入口工作坑用于检测钻杆的钻进角度和旋转扭动等工作状态,一般在钻机前面6~10m处挖掘,本工程工作坑尺寸为1.5m×6m,挖深由地面渐变到预定深度。出口工作坑是回拖时提供排水管入洞的工作坑,其尺寸和施工方法与入口工作坑相同。

拉管范围大部分为水域,无法沿线均匀设置桩点,只能在海河两岸地面上拉管中心线位置设置桩点,使用钻机配有的手持步履跟踪式导向仪,确定钻头位置及各项数据,监测钻头是否偏离设计轨迹。在造斜段钻头每钻进10cm就测一次钻头的位置,如果发现偏离轨道,就通过调整钻头斜面的方向进行纠偏,但纠偏不能太急(应该在几根钻杆长度内完成纠偏),也不要过度。

工程范围内地质情况较差,加之拉管施工是在海河不断水的情况下进行,管道在孔内拉动的过程中受重力作用,难免会发生管道下沉的现象。因此,导向钻进的钻进点选择在略高于设计管道中心线的位置,以降低管道自重对高程的影响。

本段拉管弧线距离约300m,回拉扩孔铺管的距离比较长,故泥浆的作用特别重要。考虑到地层泥浆较易漏失,泥浆漏失后,孔中缺少泥浆,钻杆及管线与孔壁间的摩擦力增大,导致拉力增大。因此。要保持在整个钻进过程中有“返浆”并根据地质情况的变化及时调整钻液配比以产生不同的泥浆。

4 结语

本工程污水管道横穿老海河采用拉管施工技术,有效解决了管道埋深较深、横穿老海河距离较长所造成的施工困难大的问题。同时,保证了工程实施时尽量少的破坏海河故道园区,不影响居民的日常休闲娱乐。拉管施工技术对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市建设是非常重要的。特别是埋深超过5.0m的管道开挖施工,属于危险性较大的深基坑施工,若对开挖深度较大或因交通疏导原因不具备开挖施工条件的路段采取非开挖拉管的施工方法,可有效解决市政道路管道施工难题,为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。

[1]陈志成.水平导向钻进非开挖铺管技术应用[J].市政技术,2005,23(1):22-25.

TU990.3

C

1008-3197(2013)02-67-01

10.3969/j.issn.1008-3197.2013.02.025

2012-10-29

于海波/女,1983年出生,工程师,硕士,上海市城市建设设计研究总院天津院,从事给排水设计工作。

□邵 华/RocOil(Bohai)Company。

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