摘　要:结合工程实例,详细介绍了运用非开挖水平定向钻进技术实施原有管道更换的新技术,为旧有管道的更换探索了一条经济可行的便捷之路,具有借鉴意义。 关键词:水平定向钻进技术;管道更换;注浆加固随着非开挖水平定向钻进技术的应用推广,运用此项技术进行管道铺设工程已司空见惯。对于原有埋设在道路下的 各种管道,由于路面塌陷、管道基础不良,以及地下水腐蚀、有害气体的影响,地下管道会产生裂缝、破损、管接头错位和管道内腐蚀等现象,需要进行及时的修复 与更换,以避免造成路面塌陷,引发事故。对旧有管道如果采用一般的开挖式施工方法进行修复或更换时,会产生大量的施工垃圾,并且施工周期长,对道路交通产 生很大的影响。运用地下管道非开挖修复技术具有不需大面积开挖路面,施工快速,费用少,对道路交通影响小等优点,是比较理想的地下管道修复与更换技术。本 文结合我公司施工实例介绍非开挖更换管道的新技术。1　工程概况上海浦东新区西营路燃气管改道工程是将原有 500ｍｍ铸铁管煤气中压管道改换成 250ｍｍＰＥ天然气中压管道,本工程的实施将大大改进浦东燃气输配管网。是在原有铸铁管内部铺设ＰＥ管,施工方法全部采用非开挖水平定向钻施工,全线施 工长度总计700ｍ。该工程位于上海浦东新区内,施工路线沿西营路施工,北起耀华路,经成山路后南止于德州路。施工区域位于西营路东侧机动车道上,施工区 两侧为居民区和街道,在施工时必须保证道路的清洁,控制产生的噪声,尽量不扰民。2　施工方案因为原排ＤＮ500中压管年代较长,ＤＮ500煤气管使用时 间较长,因此估计管内结垢结焦油情况较为严重。周边沿线居民较多,施工过程中不能停气,以免影响周围用户用气,故必须另排临时管道,施工周期要短。为此, 工艺必须具有:(1)施工简便,工期短,不能采用大面积开挖;(2)要对管道进行清洗;(3)不能对周边交通造成严重影响等优点。经过分析和论证,认为采 用Ｄ33×44型水平定向钻机运用非开挖技术对原有铸铁管进行清洗、回拖铺设ＰＥ天然气管道,并运用注浆技术对管道环状间隙进行注浆加固的施工方案。水平 定向钻机可以通过钻杆旋转,并且可以喷射一定压力的液体,能够对管道进行清洗和回拖,该机占地小,安全性较高。采用注浆加固技术,可以有效地固定天然气管 道,避免其在运行中产生抖动造成管道破损。3　施工设备选用Ｄ33×44型水平定向钻机,回拖力15ｋＮ;ＲＤ4000-10型地下管线探测仪;“月 食”控向系统;Ｄ506清管设备;ＰＥ热熔焊机;3ＳＮＳ型注浆泵。4　施工工艺根据施工特点和穿越条件,施工总共分为5大步骤:施工准备;管道清 洗;ＰＥ管回拖;工作坑开挖;管内注浆。

1　施工工艺

1)前期准备。了解管道穿越范围内的地质条件、现有地下管线的走向及埋深等情况,结合设计要求规划钻进轨迹,选定施工方案。2)导向钻进。定向钻头在钻机的推力作用下,由钻机驱动旋转(或使用泥浆马达带动钻头旋转)切削地层,按设计钻孔轨迹前进,完成整个导向孔的钻孔作业。3)分级扩孔。完成导向孔施工后,采取分级扩孔的方式将钻孔扩至合适的直径。同时将钻液泵插入钻孔中,保证孔洞完整和不塌方,并将切削下的土屑带回到地面,为回拉管道创造适宜的环境。4)回拉管道。扩孔完成立即将待铺设的管道与回拉头、扩孔头及钻杆连接,由钻机牵引将管线拉入已扩钻孔中,完成管道铺设。

2　操作规程

2.1　管道施工中标高、挠度的控制混凝土混合,影响加强带的效果。

2.2.3　顶板、中板的施工

   中板的加强带施工要求与底板基本相同,加强带两侧取消钢边止水带,顶板加强带施工要求同底板。严格控制用水量。板的混凝土终凝前得进行两次抹压,防止表面裂缝的出现。

2.2.4　混凝土养护

   对超长混凝土结构的裂缝控制,养护好坏起决定性作用。混凝土浇筑完成后,采取了覆盖塑料薄膜后蓄水,在水中养护14 d,保证了混凝土水化用水,又能控制混凝土内外温差在25℃以内。

2.2.5　底板大体积混凝土温度检测与养护

   底板厚度达1.80 m。施工中对底板内外温差进行了监测。监测采用混凝土专用测温仪24 h专人间歇性监测,记录和分析报警。传感器采用误差不大于±1℃的双金属热电偶。要求混凝土内外温差不超过25℃ ,温度陡降不超过10℃/d作为混凝土监测报警值。超过报警值必须加强对大体积混凝土的养护和保温。

2.3　施工质量措施

1)浇筑混凝土前做好供应计划,保证运输的及时与连续。2)底板、各中板及顶板混凝土的浇筑采取斜面分层,分层分段连续浇筑到顶的施工方法。相邻浇筑带混凝土施工时间间隔保持在

混凝土初凝之前。3)振捣采用 50插入式振捣器进行振捣,施工中设专人负责合理布点,严格控制振捣间距(≤400 mm)、时间(≥20 s),防止过振、漏振现象发生,必要时局部采取二次振捣。

4)待混凝土收水后,初步用长刮尺刮平,用木抹子搓平压实,在初凝前用铁抹子二次压实,局部进行三次抹压,以控制表面龟裂。在本工程中,对板结构采用加强带取代后浇带,证明采用超长无缝混凝土结构施工技术是一种有效的新型施工工艺,有利于满足工程质量要求和建筑造型的要求,既简化了施工工序、缩短了工期,确保了奥运之前节点工期的完成,又降低了工程成本,解决了后浇带施工缝处常出现开裂、渗漏等质量问题。

非开挖导向施工注意细节

现在的非开挖施工，各种各样的导向仪已经很普及，绝大多数人都会使用，但是当中不乏有一些不为人知的小技巧。

1.首先是探棒工作的准确性

以现在广泛使用的DCI仪器举例，3米校准是给探棒一个3米的基准，此后的所有测量数据都以这个值为基准，因此保证3米校准的准确性是必要的，校准时必须把探棒装入探头室连同导向钻头一同校准，并且周围的环境干扰尽量越小越好。这样标定的探棒具有更高的测量准确性。

2.对钻进沿线的排查

不安装探棒，只用接收机沿着钻进路线排查一遍环境干扰对施工大有帮助，如：事先探明在150米处干扰值很大，160米过后干扰降低，那么有经验的施工人员会在150米之前就将钻孔钻至指定深度，并且调整好钻进角度，当再150米处发生环境干扰过大使接收机无法正常接收探棒发出的信号时，采用不造斜只回转钻进的方法，待钻过160米接收机重新能获得信号时再进行正常钻进。

3.接收机只有信号强度时是否就无法施工

在某些施工时，由于超过探棒的测深距离，或者由于周围的干扰，有时会发生接收机上只有信号强度，而钟面、倾角等参数都没有的情况。这时是否就无法施工了呢？其实不然，有经验的施工人员，会根据信号的峰值和谷值来大致判断出探棒的位置，与钻进轴线比较看是否偏差，通过后续的操作如减少深度等来逐渐恢复正常的信号发送接收状态。

4.有线导向施工中一些细节

有线导向施工中，中间那根线是很关键的，在非开挖施工中我们一般选用6平方的电线，市面上的电线一般有19芯的硬线，以及100芯的软线，我们应该选择软线来进行施工。

此外购买的电线是否能够满足施工需要，我们在购买的时候应该当就近测试电线的可用性，由于成卷的电线的涡流效应会大大减少电流的传导率，因此如果施工距离超过1000米，那么测试电线必须用5卷电线(100米每卷)串联，如果有信号显示，证明电线可用，如果没有正常显示，请尽快购买新的电线以避免不必要的损失。

此外对线的防护要求也很高，首先是电线接头的防水，请使用带热熔胶的热缩管，来防止泥浆进入探棒内部烧毁探棒；在长距离施工时每200米推荐增加线卡，由于长距离施工钻杆在孔内回转，电线也会在钻杆内不停的转动，很容易出现脱卡，以及电线甩断的事故。

最后，在使用泥浆时请先将钻杆中的泥皮清除，如果钻杆内部残有泥皮，那么在高速的泥浆带动下很容易割破电线外皮造成探棒烧毁。