定向钻法施工质量评定标准选择

陈维杰

（河南省水利水电工程质量监测监督站焦作市南水北调配套工程项目站，454150，焦作）

在水利水电工程施工中，并不是所有施工项目和施工工艺都能找到明确且对应的质量评定标准进行评定，长输管线定向钻穿越施工技术即是其中之一。以焦作供水配套工程26号分水口门博爱供水管线定向钻法穿越工程（以下简称“定向钻穿越工程”）为实例，就施工质量的评定标准选择问题进行初步探讨。

一、项目简介

定向钻穿越工程位于河南省焦作市博爱县苏家作乡北石涧村西北约80 m，与南水北调总干渠交叉桩号为Ⅳ23+439，场区地质结构为黏、砂多层结构，中上部（第1—6层）为全新统重粉质壤土和细砂层，下部（至12层）为中更新统中粉质壤土层。定向钻施工主要穿越第1层黄土状重粉质壤土、2—3层细砂、4—5层重粉质壤土和第6层细砂，细砂层含有砾石，粉质壤土层含钙质结核，呈中硬-硬土状。

设计穿越管段曲率半径1 560 m，在水平距离投影长度556.34 m，穿越管道为DN1 000 mm、壁厚20 mm的螺旋钢管，管道最低处管顶高程85.801 m，距离总干渠渠底13.5 m，距离场区地平面埋深约21 m。

施工工艺流程主要包括：测量放线—施工准备、设备进场—泥浆配置、钻导向孔—扩孔—钻具与管道连接—管道回拖—回填注浆—设备拆卸、冷弯管安装—设备退场、标志桩安装—恢复地貌。

二、施工质量评定标准选择

目前，包括定向钻法施工技术在内的非开挖施工技术在国内尚处于发展阶段，尚未制订统一、通用的施工质量评定标准。现有部分专业、部分行业和部分地区制订的施工与验收规程具有一定的特殊性和局限性，概括起来大致分三种类型：一是属于国标的主要有《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268—2008）、《油气输送管道穿越工程施工规范》（GB 50424—2015）；二是属于行业标准（中国工程建设协会标准）的主要有 《水平定向钻法管道穿越工程技术规程》（CECS 382:2014）；三是属于地方标准的主要有 《管线定向钻进技术规范》（DG/TJ 08—2075—2010）、《地下管线非开挖铺设工程施工及验收技术规程第一部分：水平定向钻施工》（DB11/T594.1—2008）等。水利水电行业及河南省均无此类标准，因此不能直接选用，只能从上述标准中进行比选。

《河南省水利工程质量监督规程》第8.0.4条规定：采用非水利行业质量评定标准时，按以下原则执行：独立划分为单位工程的非水利工程，可直接采用相应行业标准评定;在单位工程、分部工程中部分采用非水利行业标准进行工程质量验收评定时，应经质量监督机构同意，并由项目法人书面报质量监督机构备案。

《中华人民共和国标准化法》第六条规定：对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定国家标准。国家标准由国务院标准化行政主管部门制定。对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求，可以制定行业标准。行业标准由国务院有关行政主管部门制定，并报国务院标准化行政主管部门备案，在公布国家标准之后，该项行业标准即行废止。对没有国家标准和行业标准而又需要在省、自治区、直辖市范围内统一的工业产品的安全、卫生要求，可以制定地方标准。地方标准由省、自治区、直辖市标准化行政主管部门制定，并报国务院标准化行政主管部门和国务院有关行政主管部门备案。在公布国家标准或者行业标准之后，该项地方标准即行废止。对照此项规定，水利水电行业外借标准应当首选国家标准，无国标时次选（其他行业）行标、再选（异地）地标。

《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268—2008） 第 6.7.12 条规定的有定向钻施工管道主控项目和一般项目共计4项，即入土点位置、出土点位置、管道位置、控制井，并明确了检查标准及方法，该规范的特点是控制效果，即施工结果是否符合设计要求——4项“位置”数据在偏差以内即为合格（当然还必须同时满足本规范内管道功能性试验的有关技术指标要求），否则不合格，不足之处是未反映出过程的工序控制，如泥浆制拌、防腐层处理等。

《油气输送管道穿越工程施工规范》（GB 50424—2015）突出了过程控制内容：第6.3.1.2条规定，导向孔应根据设计曲线钻进，钻杆折角宜符合表6.3.1-1的规定；第6.3.1.5条规定：导向孔实际曲线与设计穿越曲线的偏差不应大于1%，且偏差应符合表6.3.1-2的规定；第6.3.3.1条规定：最终扩孔直径应根据管径、穿越长度、地质条件和钻机能力确定，一般情况下最小扩孔直径与穿越管径的关系应符合表6.3.3的规定；第6.3.5条规定：定向钻穿越施工完毕后宜符合本规范附录A的规定，并应对穿越段外涂层电导率进行测试；第6.3.6条规定：定向钻穿越段外涂层电导率检测结果应按表6.3.6的规定进行评价；第6.3.8.4条规定：泥浆性能可按表6.3.8的规定选择。还有需要说明的是，在使用该规范进行钢管穿越施工时，应注意第5.1.3条规定：穿越管道的组对焊接应符合现行国家标准《油气长输管道工程施工及验收规范》（GB 50369）的有关规定。即定向钻的穿越施工质量控制需要同时执行两部相关规范，GB 50424—2015重在规范施工的工艺流程，GB 50369—2014重在规范施工主材及加工技术。

《水平定向钻法管道穿越工程技术规程》（CECS 382:2014）对许多设计因素和施工工艺作出了更为具体的建议，比如敷设管道为钢管时的回拖力计算公式中，上述国标规范给出的粘滞系数为0.175 kN·s/m2,而该规程则为0.15～0.35kN·s/m2， 并注明泥浆黏性较大时取大值，反之取小值。该规程还给出了塑料管道的回拖力计算公式。在施工工艺技术方面，该规程的有些指标规定严于国标规定，比如在密实粉砂、细砂和砂岩、泥页岩层制作泥浆的马氏漏斗黏度为50～60 s，而国标规定为40～60s；＞600mm 穿越管道所需的钻孔最终扩孔直径为管径+（300～400）mm，而国标规定为穿越管径＞610 mm时，钻孔最终扩孔直径为管径+300mm。该规程还专列了质量检验与工程验收章节，规范性地提出了阶段性验收办法，如第7.4.2条规定：水平定向钻法管道穿越工程应按表7.4.2的内容进行阶段性验收及竣工验收。分项目（如出入土点、先导孔钻进与扩孔、管道回拖、防腐处理、管道连接、功能性试验等）介绍了验收内容及检查方法。另外，该规程还提供有附录B钻孔泥浆记录表、附录C水平定向钻先导孔钻进记录表，附录D扩孔钻进记录表、附录E管线回拖记录表，具有较强的可操作性。

《管线定向钻进技术规范》（DG/TJ 08—2075—2010）总体上的质量检验与验收更为具体，比如将钻进液马氏黏度指标按项目类型 （导向孔、扩孔及回拖）、不同管径、地层进行了进一步划分；工程施工质量验收章节提出了定向钻进管线工程分部、分项工程划分意见，明确了各类分项工程的主控项目、一般项目及检验评定方法，提供了分项工程、分部工程、单位工程质量验收记录格式，操作性更强。

《地下管线非开挖铺设工程施工及验收技术规程第一部分：水平定向钻施工》（DB11/T594.1—2008） 主要面向市政工程，对穿越管线与地面建筑物基础、公路与铁路基础、地下原有管线和河底净距作出了规定，对施工准备、设备安装、起始与接收工作坑施工、钻进液制备、管线焊接与检验、导向孔钻进、扩孔、清孔、铺管（回拖）、工作坑回填等流程工艺提出了技术（参数）建议（配套有定向钻进设备施工记录表），具有较强的操作性和参考价值。

根据以上分析，该定向钻穿越工程的质量评定标准应选用GB 50268—2008和GB 50424—2015（包括配套使用的GB 50369—2014），使用前者对施工效果进行严格控制、后者对施工过程（工序）进行跟踪控制。同时，鉴于CECS382∶2014、DG/TJ08—2075—2010以及DB11/T 594.1—2008的内容更具体、可操作性更高，所以建议从中借鉴2个国标规范所未规定而又有利于施工质量控制的内容以作补充，比如CECS 382第6.5.4.8.17规定：曲线段钻进时，一次顶进长度宜小于0.5m；DG/TJ08—2075—2010第7.1.9条规定：定向钻进管线的分部工程、分项工程（检验批）的划分可按表7.1.9在工程施工前确定。随后提供了具体的分部、分项工程划分详表，并在其后的第7.1.10条、第7.1.11条、第7.1.12条分别就分项工程（检验批）、分部工程、单位工程质量验收合格标准进行了明确规定。

定向钻施工质量评定标准选择方法确定后，评定表格的引用问题也就随之得以解决：国标上有推荐的，可直接引用；国标上无推荐的，可顺位引用行标及地标上推荐的表格。当然，选用的表格应注意前后项目内容一致，不能重复，更不能出现矛盾。

综上所述，建设单位拟定水平定向钻进管道穿越单元工程施工质量验收评定主控项目为8个，分别是：①钻孔入土点;②入土角、出土角；③定向钻穿越曲线半径；④导向孔轨迹与设计轨迹偏移量纵向偏差；⑤导向孔轨迹与设计轨迹偏移量横向偏差；⑥泥浆配置；⑦管道制作；⑧管道回拖。一般项目7个，分别是：①入土点位置纵向偏差；②入土点位置横向偏差；③泥浆性能（包括比重、pH值、失水量）；④泥浆黏度（分导向阶段、扩孔阶段、回拖阶段）；⑤钻杆折角（分单根钻杆和4根钻杆累加）；⑥穿越段两端封堵；⑦施工记录。河南省水利水电工程建设质量监测监督站对评定项目及标准进行了审查并批复实施。