淺析市政工程拖拉管施工工藝

1 工程概況
本工程為揚(yáng)州市體育館運(yùn)動學(xué)校內(nèi)污水管道連接工程，地點(diǎn)位于揚(yáng)州體育館公園內(nèi)，采用HDPE管材，環(huán)鋼度10kg/mm2，內(nèi)徑污水管為300mm，電力管為150mm，長度污水管為215m，電力管為 49m。
2 施工方法
本工程拖拉管總長度為 264 m，該部分管道采用拖拉管施工工藝。
2.1 管材檢查
PE 管抗外壓能力強(qiáng)（能承受較大壓力）、柔韌性好（能較好地適應(yīng)沉降，抗震能力強(qiáng)）、單位質(zhì)量輕（在牽引過程中可減小與孔壁的摩擦力），非常適合牽引工程。為確保工程質(zhì)量，管道材料必須滿足各項(xiàng)施工要求，主要有：
（1）管道內(nèi)壁光滑平整，管身沒有裂縫，管口無破損、裂口或變形等缺陷；
（2）管道的端面應(yīng)平面（與管的軸線垂直），軸向不得有明顯的彎曲，管道插口外徑、承口內(nèi)徑的尺寸及圓度應(yīng)滿足要求；管材內(nèi)壓強(qiáng)度及剛度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；
2.2 非開挖定向牽引
定向鉆牽引施工又稱導(dǎo)向鉆進(jìn)施工，是非開挖敷設(shè)地下管線技術(shù)的一種，其主要工藝流程為：施工準(zhǔn)備、導(dǎo)向孔施工、反拉擴(kuò)孔、成孔、牽引管道、砌檢查井、驗(yàn)收、清場。
2.3 導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)
弧形導(dǎo)向孔軌跡由兩部分組成：造斜段和直線段。造斜段是鉆桿進(jìn)入敷管深度的過渡段，直線段是管道穿越障礙物的敷設(shè)段。
導(dǎo)向孔軌跡的形態(tài)取決于穿越起點(diǎn)、穿越終點(diǎn)、敷管深度、造斜段曲率半徑等參數(shù)，其中鉆桿最小曲率半徑的敷管深度決定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所敷管的彎曲半徑?jīng)Q定。
2.4 分段牽引施工要點(diǎn)
工程中一次牽引敷設(shè)管線最大長度為按實(shí)際地形而定，但不得超過規(guī)范要求，當(dāng)敷設(shè)長度過大或受場地等外界因素影響時牽引機(jī)械不足以一次完成拖拉管工作，這時需要采取分段牽引施工。導(dǎo)向孔打通以后先用 E200 的回?cái)U(kuò)頭回?cái)U(kuò)一次，然后把擴(kuò)頭推至終點(diǎn)；在起點(diǎn)挖坑（2m×4m×6m），換上鉆頭沿曲線鉆進(jìn)至終點(diǎn)出土，順次回?cái)U(kuò)拖管，完成管道的敷設(shè)；后退以起點(diǎn)作為入土點(diǎn)沿曲線鉆進(jìn)至終點(diǎn)（確保到達(dá)預(yù)定深度），然后換上回?cái)U(kuò)頭順著原孔推至終點(diǎn)出土，順次回?cái)U(kuò)拖管，完成此段管道的敷設(shè)。
2.5 牽引工作坑施工要點(diǎn)
每段牽引需要挖掘 2 個工作坑，即入口工作坑和出口工作坑，均采用機(jī)械挖掘、密扣鋼板樁支護(hù)。入口工作坑用于檢測鉆桿的鉆角度和旋轉(zhuǎn)扭動等工作狀態(tài)，一般在鉆機(jī)前面6—10m 處挖掘，尺寸為 1.5m×6m，挖深由地面漸變成預(yù)定深度。施工工序?yàn)椋浩瞥访?、打鋼板樁支護(hù)、挖土、清運(yùn)與泥、工作坑圍蔽。要注意的是人工挖泥過程不要損壞人行道下的管線。出口工作坑是回拖時提供排水管入洞的工作坑，其尺寸和施工方法與入口工作坑相同。
2.6 鉆進(jìn)技術(shù)方案
導(dǎo)向鉆機(jī)的要求部件有輪式鉆機(jī)、操作系統(tǒng)、動力站、液壓系統(tǒng)、鉆頭、鉆桿等，按照安裝使用規(guī)范進(jìn)行安裝，鉆機(jī)運(yùn)到現(xiàn)場后須先錨桿打入土中，使用支承和前底座錨與地層固穩(wěn)定。鉆桿軌跡的第一段是造斜段，控制鉆桿的入射角度和鉆頭斜面的方向，緩慢給進(jìn)而不旋轉(zhuǎn)鉆頭，就能使鉆頭按設(shè)計(jì)的造斜段鉆進(jìn)。鉆頭到達(dá)造斜完成處后便進(jìn)行排水管流水段的鉆進(jìn)：旋轉(zhuǎn)鉆頭并提供給進(jìn)力，鉆頭就能沿水平直線鉆進(jìn)，鉆頭上裝有待信號發(fā)射功能的探測儀器在鉆進(jìn)過程中通過地面接收儀器手探頭發(fā)出的信號，經(jīng)譯碼后便可獲知鉆頭深度、頂角、工具面向角、探頭溫度等參數(shù)，根據(jù)所接收的數(shù)據(jù)調(diào)整鉆頭操作參數(shù)，使鉆進(jìn)按照流水線標(biāo)高路線前進(jìn)，到達(dá)出口工作坑后完成鉆孔工序。
   鉆機(jī)配有一手持步履跟蹤式導(dǎo)向儀，用以確定鉆頭位置各項(xiàng)數(shù)據(jù)，監(jiān)測鉆頭是否偏離設(shè)計(jì)軌跡。如果發(fā)現(xiàn)偏離軌道，就通過調(diào)整鉆頭斜面的方向進(jìn)行糾偏，擔(dān)糾偏不能太急（應(yīng)該在幾根鉆桿長度內(nèi)完成糾偏），也不要過度。
2.7 擴(kuò)徑施工
鉆頭到達(dá)出口工作坑后鉆進(jìn)工作完成，但是孔徑還沒有到達(dá)敷設(shè)要求，因此需要采取多次擴(kuò)徑，直至擴(kuò)孔預(yù)定孔徑。在鉆桿回拉孔過程中，需通過鉆桿主注入膨潤土漿，以減少摩擦，降低回轉(zhuǎn)扭距和回拉阻力，同時膨潤土漿混合形成泥漿后流到出口工作坑的集漿坑里，實(shí)現(xiàn)了將土排出的目的。
2.8 回拉敷設(shè)管道
成功擴(kuò)孔道預(yù)定孔徑后便可回拉敷設(shè)管道，在回拉前進(jìn)行管道的連接，經(jīng)回拉將管道牽引進(jìn)孔洞內(nèi)。
2.9 PE 管的焊接
將要連接的兩根管子保持水平狀態(tài)，并清除其表面的雜物，將電熱熔帶及鎖緊扣帶放在管道連接部位并用夾鉗把鎖緊扣帶扣緊，然后把熱熔機(jī)與點(diǎn)熱熔帶相接，設(shè)定加熱時間
后啟動熱熔機(jī)（綠燈亮），當(dāng)熱熔機(jī)的紅燈亮?xí)r電熱熔過程完成。關(guān)掉電源，再一次用夾鉗扣緊鎖緊扣帶并保持一項(xiàng)的冷卻時間（約 15min），冷卻后松開鎖緊扣帶。如此類推將管道焊接成需要敷設(shè)的長度，為拖管做好準(zhǔn)備。
3 結(jié)束語
目前開挖路面進(jìn)行各類地下管線施工導(dǎo)致的交通和環(huán)境污染問題已越來越受到關(guān)注，城市內(nèi)限制開挖施工的法規(guī)將陸續(xù)出臺，這里介紹的就是用來進(jìn)行非開挖施工的水平定向鉆穿越施工技術(shù)之一。采用拖拉管穿越技術(shù)進(jìn)行管線穿越施工，是城市市政建設(shè)和電氣化管網(wǎng)改造，通訊光纜敷設(shè)以及不可拆遷建筑物等等的最佳選擇，是不破壞地貌狀態(tài)和保護(hù)環(huán)境的最理想的施工方法。