淺談關于定向鉆管道試回拖技術的應用

佛山市三水燃氣安全技術部 廣東佛山 528100

摘要：定向鉆管道敷設后維修難度較高，在回拖管道前進行試回拖，確定質量可控后方可進行正式的回拖作業，是保障定向鉆敷設管道質量的一個有力措施。本文從試回拖的定義、意義、回拖范圍、具體實施方案及推廣應用等方面論證定向鉆管道試回拖方案的可行性。

關鍵詞：試回拖；軌跡線；清孔；泥漿配比；電火花檢測

0 引言

目前燃氣管道敷設方式主要分為直埋開挖敷設及非開挖敷設兩種。在管道經過城市道路、河流水溝、山坡或現場管位緊張的路由時，直埋敷設難度非常高。而非開挖施工作為直埋開挖的補充，作為一種非常規的管道敷設方式，因其不受施工場地的限制，在穿越道路、河流、山坡時，被廣泛地使用。在目前燃氣管道工程建設過程中，非開挖方式主要有以下幾種：盾構、頂管、定向鉆穿越。而定向鉆穿越因其靈活性高、造價低、工期短、需要占用的施工面積較小、對環境影響較小等優勢，在我司的燃氣管道建設中被廣泛應用，目前，我司的定向鉆穿越管道約占總敷設長度的三分之一。

在進行定向鉆非開挖施工時，集團內部某二級公司曾經發生DN500定向鉆管道回拖完成后發現防腐漏點的問題，修復代價極其高。為此，集團曾發文要求在定向鉆管道回拖前須進行試回拖，但并未有具體的實施方案。本文從試回拖的定義、意義、回拖范圍、具體實施方案及推廣應用等方面論證定向鉆管道試回拖方案的可行性。

1 試回拖的定義

所謂的定向鉆管道試回拖，顧名思義就是實施定向鉆施工作業時，在完成導向鉆進、擴孔、清孔等步驟后，實施正式回拖管道前，先試拖一到三根同類型的管道，試拖完成后對管道的刮傷情況、橢圓度等進行檢查，在確定試拖管道的質量滿足相關的規范要求之后，才開始回拖正式的管道。

2 定向鉆管道試回拖的意義

隨著我司工程建設的發展，在建及運行中的定向鉆穿越管道也在逐年不斷增加。運行中的定向鉆管道，因其埋深較深、地表環境復雜，對其進行日常檢測、維護極其困難甚至并不具備檢測、維護性。所以定向鉆的管道敷設質量顯得特別重要。在回拖管道前先進行試回拖，確定質量可控后方可進行正式的回拖作業，是保障定向鉆敷設管道質量的一個有力措施。

3 試回拖范圍

經過我司多年的工程建設經驗，結合集團文件要求，確立了需要進行試回拖的范圍：對于管徑較大（PE管≥de200、鋼管≥DN200）或穿越平面長度≥200m或地形復雜的定向鉆工程，應進行試回拖。

4 試回拖方案具體實施細則

4.1試回拖管道長度

在過去的兩個多月里，在云東海街道碧云路等工地上進行了數次的試回拖試驗。理論結合實際，根據不同的材質、管徑、非開挖軌跡的地質情況、定向穿越的管道長度等要素，確定了各種情況下的試回拖長度，詳見下表：

4.2試回拖實施過程注意事項

試回拖的質量關鍵控制節點包括以下幾點：軌跡線的復核（曲線段曲率半徑的確定、出入土角度的復核）、導向擴孔清孔記錄的復核、擴孔直徑的控制、泥漿配制、鉆機拉力扭力的分析與記錄等。

4.2.1軌跡線的復核

打導向時每鉆桿進行拍照并詳細記錄深度及水平位置，試回拖前通過對導向記錄及照片的核對，確認軌跡線復核設計要求（在誤差允許范圍內：水平誤差50cm/垂直誤差1m），曲線段曲率半徑不宜小于1500D（D為管道外徑）且不得小于1200D。入土角宜為8°～18°，出土角宜為：4°～12°。曲率半徑太小，使得回拖拉力加大，容易刮傷管道。出入土角度太大，容易造成試拖管道在入土或出土抽離空洞時刮傷，導致試拖結果不客觀。

軌跡線的質量是回拖質量的基礎，應通過控制曲率半徑及出入土角度，將其質量控制好，從源頭上保證回拖的順利進行。

4.2.2導向擴孔清孔記錄的復核

導向擴孔、清孔的質量直接影響回拖質量。擴孔時，通過對各部位扭矩及回拉力的分析，結合地質勘探資料，從而確定擴孔的孔徑大小（宜為1.5～2倍）及泥漿配比（鉆進液比重宜為：1.15g/cm3～1.2g/cm3）?？讖教∪菀坠蝹艿?，太大浪費材料的同時容易造成地面塌陷且不利于軌跡成孔。擴孔完成后，應根據現場實際清孔進行兩到三遍的清孔，以使孔道潤滑順暢。

4.2.3泥漿配比控制

泥漿有利于成孔質量及回拖時對管道起潤滑、托舉的保護作用。液粘度的現場測量宜用馬氏漏斗，每2h測量一次。普通地層的失水量宜控制在10ml/30min～15ml/30min，水敏性易坍塌和松散地層失水量宜控制在5ml/30min以下。失水量應采用標準的氣壓式失水量儀測定。比重應控制在1.15g/cm3～1.2g/cm3，現場可用標準泥漿比重計和比重秤進行測試。pH值應控制在8～10之間。泥漿的粘度不足，上部碎石容易掉進孔洞里，拖管時刮傷管道。

序號 材質 管徑（mm） 地質 一般土質 長度L（m） 試回拖長度（m）

強風化

中風化

微風化

1 PE管 De160 一般土質 200≤L<300 12

2 強風化 200≤L<300 12

3 300≤L<400 24

4 中、微風化 200≤L<300 24

5 300≤L<400 24

6 De200 一般土質 L<300 12

7 300≤L<400 24

8 強、中化 L<300 24

9 300≤L<400 36

10 微風化 L<300 36

11 300≤L<400 36

12 De315 一般土質 L<300 24

13 300≤L<400 36

14 強、中、微風化 L<300 36

15 300≤L<400 36

16 鋼管 DN≤150 一般土質 200≤L<300 12

17 L≥300 24

18 強、中、微風化 L≥200 24

19 DN200 一般土質 L<200 12

20 200≤L<400 24

21 L≥400 36

22 強、中化 L<200 24

23 L≥200 36

24 微風化 所有長度 36

25 DN≥300 一般土質 L<200 24

26 L≥200 36

27 強、中、微風化 所有長度 36

4.2.4鉆機拉力扭力的分析與記錄

表一 工序質量檢查評定表

在確認軌跡線質量滿足要求，擴孔清孔達到要求且泥漿配制合理之后，就可以實施試回拖作業了。在實施的過程中，應詳細記錄并分析扭力、拉力的變化。在試拖管道完成后，通過對試拖時扭力及拉力變化的分析，可以判斷出地質最不利點，以便在該處對管道采取相應的保護措施。

4.3試回拖完成后的檢查方法

試回拖完成后，應對試拖管道的刮傷情況及不圓度進行檢查。檢查結果填寫在“工序質量評定表”（表一）上，確認質量可控后方可進行正式回拖。

4.3.1刮傷情況檢查：

分為外觀檢查和儀器檢查。外觀檢查主要檢查其表面刮傷深度：不應超過管材壁厚的10%。刮傷深度檢查合格后，3PE鋼管除仍須用電火花檢漏儀逐根連續檢測，檢漏儀探頭移動速度不超過0.3m/s，在檢漏電壓下以不打電火花為合格。檢測電壓為：防腐成品管（25 KV）；補口處、每個補傷處（15KV）。

4.3.2不圓度檢查

不圓度檢查：通過對最大外徑及最小外徑的檢查結果進行對比，判斷其不圓度是否滿足要求。（DE90≯1.8；DE110≯2.2；DE160≯3.2；DE200≯4.0；DE225≯4.5；DE250≯5.0；DE315≯11.1mm）

4.4試回拖效果分析及處理措施

試回拖質量合格時，可以進行下一步的正式回拖作業。當試回拖管道質量不合格時，應根據具體情況采取改進泥漿配比、增大擴孔直徑、增加清孔次數等措施。當仍不奏效時，可以對管道采取外加upvc套管、增加犧牲熱縮套保護、光固化保護等措施，已確保管道質量。

4.5試回拖完成后管道的處理

進行試回拖的管道不可再用于非開挖，試回拖質量合格時，其管道可用于直埋敷設；當橢圓度不能滿足要求時，該管材不能繼續使用；橢圓度滿足要求，PE管刮傷不符合要求時，將刮傷部門切除后，剩余管道用于直埋，鋼管防腐層刮傷時，按要求修復后使用（對于≯30mm的損傷，用補傷片修補，對于大于30mm的損傷，還應在修補處包覆一條熱縮帶，包覆寬度應比補傷片的兩邊至少各大50mm。）

5 試回拖工藝的推廣應用及工程實例

目前該工藝已補充進我司技術文件---《ssgas-aj-wi-b03城鎮燃氣設計施工技術規定》，該文件已上傳文控系統并經各相關領導審核通過。試回拖工藝已于今年10月份開始實施，12月中旬在碧云路工地實施試回拖作業時，發現試回拖管道存在嚴重刮傷，具體如下圖：

試回拖管道被刮傷后，工程管理部立即上報安全技術部并組織相關單位人員到施工現場對該管道及施工現場的導向、擴孔、清孔記錄及泥漿配比情況進行檢查分析，最后決定將原有孔道再擴兩級，擴到直徑650mm后再重新試拖。合格后進行正式回拖。

若無試回拖這個步驟，刮傷如此嚴重的3PE鋼管埋設在國道旁的山頭地下，后果難以預料。

6 總結

經理論分析及施工現場實踐驗證，試回拖工序能及時監控定向鉆回拖時的質量情況并提前預知定向鉆軌跡的最不利質量點。通過對試回拖管道質量的檢查，及時采取相應的保護管道的措施，能確保正式管道的質量安全。試回拖是保證定向鉆施工質量的一個重要措施。

作者簡介：

曾金發，1985年7月，男，城鎮燃氣助理工程師，佛山市三水燃氣有限公司，燃氣技術管理。