拉管施工技术在管线穿越道路中的应用

刘玉贺　张会杰

摘 要： 作为一种新型地下管线施工手段，拉管施工技术在我国得到了极大的发展空间，伴随我国城市化发展速度的快速提升及环境保护意识的不断增强，传统开挖技术已无法满足社会经济的发展要求，拉管技术作为管线穿越道路施工的主要技术之一，其施工技术水平地高低将直接影响到工程施工的整体质量。为此，本文在充分掌握拉管技术原理的基础上，对管线穿越道路拉管施工准备、施工工艺进行了分析与探究。

关键词： 拉管；施工工艺；技术原理

一、拉管技术原理

拉管是用开槽放入管道，然后钻孔在另一边用拖拉机械将管道拖拉过来，一般都是一次管道焊接成型后施工。焊缝检验合格后，中水管道拉管道前应对管道进行强度试验，管头后接上回扩头，管后接上分动器进行接管，将管子回接到工作井后，卸下回扩头、分动器、取出剩余钻杆，堵上封堵头，进行水压试验，即敷设工程完成。安全是本工程重点控制的一方面。一般可分为冷拉与热拉，具体如下：

冷拉是在常温条件下，以超过原来钢筋屈服点强度的拉应力，强行拉伸钢筋，使钢筋产生塑性变形以达到提高钢筋屈服点强度和节约钢材为目的。

热拉在不增加设备的情况下，利用车间现有设备进行膜式壁的热拉孔制作，介绍了具体的热拉方法与工艺参数，热拉孔避免了管子的拼接，省时并利于保证产品质量，具有一定的应用价值。

二、管线穿越道路拉管施工准备

1、前期勘查工作

工程施工前，应先对拉管施工范围内的地表情况以及地下地质等进行全面的勘查，并以勘查的实际情况为基础，确定管线的走向以及洞口进出的位置。在前期勘查工作中，应将工作重点放在地质勘查、地下管线探查和工作区域内地表障碍物的调查三个方面。

2、施工现场准备

在现场施工开始前，应做好以下施工准备工作。一是在渗滤液的收集井内搭建施工平台；二是做好井内降水的处理工作，将井下水位始终控制在管顶的标高位置，并通过鼓风机不断向井内送风，保证工作人员的施工安全；三是及时对出土位置进行清理；四是将待铺设的管线一次焊接成型；五是做好钻机的准备工作。

3、导向孔的设计

导向孔是整个拉管施工中的重要环节，其设计的优劣将直接影响到工程的实施效果。因此，在导向孔进行设计时，应全面考虑工程点的地下土层条件、地形特征、地面障碍物的分布以及管线的性能等多方面的因素。此外，由于重力管对坡度和深度都有严格的要求，所以，我们必须全面考虑多方面因素，认真做好导向孔的设计，来保障工程的顺利实施。

4、施工设备以及管材的选用

在拉管施工中，导向仪和钻机是整个工程施工中最为重要的施工设备，其选择必须严格根据施工的具体条件认真挑选。在管材的选择上，通常会选择抗拉性能强、韧性高、适合拖拉等优点的PE管材为主。

三、管线穿越道路拉管施工工艺

1、钻机就位

根据在工作坑中安置钻机。因拉管距离长，拉力较大，钻机底脚要安置在20cm厚C15混凝土平基上，并在平基混凝土内预留Φ20钢筋（地锚）和钻机焊接紧密，以防地基沉影响钻机稳定。

2、导向钻进

钻机就位后，调整钻机导向杆到略高于设计管位中心高程的位置，水平钻入土中。在导向钻头中安装发射器，通过地面接收器，测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数，将测得参数与钻孔轨迹进行对比，以便及时纠正。地面接收器具有显示与发射功能，将接收到的孔底信息无线传送至钻机的接收器并显示，操作手根据信号反馈操纵钻机按正确的轨迹钻进。在导向钻孔过程中技术人员根据探测器所发回的信号，判断导向头位置与钻进路线图的偏差，随时调整。并把调整数值记录在“钻进位置”相应的表格中。为了保证导向头能严格按照操作人员发出的指令前进，需要在管道線路初步布点后对控制点进行加密加细。间隔3m设中线、高程控制点，用木桩做出明显标志，并在桩点周围用混凝土砌出护墩加以保护。控制人员严格按照点位，操纵仪器。根据以往的施工经验，PE管在孔内拉动的过程中受重力的作用，会发生管道下沉现象。因此在本工程中，导向钻进的钻进点选择在略高于设计管中线的地方。以减低管道自重对高程的影响。

3、扩孔

根据现场地质情况，采用适当的扩孔器。扩孔器尺寸为铺设管径的1.2～1.5倍。这样既能够保持泥浆流动畅通又能保证管线的安全、顺利的拖入孔中。回拉扩孔铺管的距离比较长，泥浆作用特别重要，孔中缺少泥浆会造成塌孔等意外事故，使导向钻进失去作用并为再次钻进埋下隐患。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的不同泥浆。施工中将水、膨润土、聚合物等加入混合仓，进行充分搅拌形成钻液。然后由钻液泵将钻液通过中空钻杆输送至孔底钻头，并与孔中钻屑混合形成泥浆在孔底流动。因工作坑位于管线上游，虽是水平钻进扩孔，但孔内下游的泥浆不会流失过多。扩孔时只需将工作坑泥浆池内的泥浆通过钻机泵送系统随时向孔内补充。实验人员需要随时检测泥浆内各组成材料的配比并及时调整，反复循环使用。

4、拉管

管道强度检验合格后，即可进入拉管施工。回拖管线时，产品管线在扩好孔的孔中处于悬浮状态，管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑，这样既减少了回拖阻力，又减轻了管线在回拖时防腐层的磨损。可安装管道的直径最大可达1.0米。施工时，拉管机操作人员要根据设备数据均匀平稳的牵引管道，切不可生拉硬拽。

5、注浆加固

PE管道拉通后，为了避免地面沉降，需要进行注浆加固。由于受场地条件限制，本次采用孔内注浆的加固措施。（1）拉管施工前在PE管前端连接两根与PE管同长度的Φ25钢管，与PE管一同拉入土中并一同到达拉管设计终点桩号。到达终点后，解除Φ25钢管与PE管的连接，在两根钢管前面各加一根6m长同直径的注浆花管。（2）移动拉管机到1#接收坑，和Φ25钢管连接并回拽。每拽入6m，把钢管和拉管机的连接取消，换成和高压注浆泵连接。注入1：1水泥、粉煤灰浆液（0.4Mpa），从而置换触变泥浆，补充PE管周围的空隙。然后再换再拉，再拉再注，反复进行。直到把钢管全部拉出1#接收坑，注浆过程也就全部结束了。

四、结束语

综上所述，市政工程是关系到国民经济增长的重要工程，随着我国市政建设事业发展要求的不断提高，在管线穿越道路施工中合理应用拉管技术极为关键。作为主要施工技术，其施工方案选择是否合理、有效直接关系着整个工程的质量，关系到人们的生命安全。为此，必须要高度重视拉管技术的应用，要采用正确、科学以及合理的施工方法，规范施工工艺，延长工程的使用寿命。

参考文献

[1] 王胜利，程建勋.非开挖拉管施工技术在排水工程中的应用[J]. 江西建材. 2014（02）.

[2] 孙立波.浅谈市政给排水工程的非开挖拉管施工技术[J]. 科技创业家. 2012（23）.