長距離水平定向鉆在連江粗蘆島供水工程中的應用

劉建斌

（福州城建設計研究院有限公司）

長距離水平定向鉆在連江粗蘆島供水工程中的應用

劉建斌

（福州城建設計研究院有限公司）

隨著經濟的不斷發展和科學技術的不斷進步，越來越多的高新技術滲透到工程建設中，水平定向鉆屬于現代科技下的產物，對工程的建設發揮著至關重要的作用，尤其是在長距離穿越江、河中更好的體現其優勢，解決傳統管道施工中存在的問題。長距離水平定向鉆是對傳統施工技術的突破，要想使其更好的運用到供水工程中需要不斷的發展和完善。本文以連江粗蘆島的供水工程為例，敘述了水平定向鉆的施工工藝，分析了長距離水平定向鉆在粗蘆島供水工程中的應用，以供參考。

長距離；水平定向鉆；供水工程

在供水工程中最常見的就是管線工程的施工，需要穿越河流和道路，給施工人員帶來了很大的困擾，傳統的施工技術主要是通過開挖溝槽的方式進行管道的鋪設，這種方式不僅會對生態環境造成破壞，還在一定程度上增加了施工的成本，而且很容易出現管道損壞的情況，影響供水系統的正常運行；水平定向鉆施工工藝是對傳統施工技術的突破，利用先進的技術和設備對不同的地層和深度進行管道鋪設，這一施工方法不僅提高了施工效率，降低了施工成本，還在一定程度上保障了施工質量。本文以連江粗蘆島的供水工程為例，分析了水平定鉆在長距離施工中的方法、工藝等各個方面，并且通過不斷的改進和完善使其在供水工程中得到廣泛應用。

1　工程概況

粗蘆島位于連江縣的南部，處于閩江口的入海處，距離大陸較遠，供水管道的鋪設需要穿越河流；粗蘆島的東西長度達到了6.2km，南北寬度達到了2.19km；住宅的分布和居民的分布呈現散落的狀態，建筑布局混亂復雜，從而導致供水工程的施工受到一定的限制；粗蘆島屬于重要的工業區，對用水的需求量大，需要大量的的供水來滿足居民生活和工業生產需求。本次工程的起點為連江縣的道澳村，終點為粗蘆島將要修建的水廠，途徑浦井村、長沙村、下歧村等沿線村落，最后還需要穿越南側的海域，穿越南側的海域施工線路遠，工程量大，所以采用長距離水平定向鉆的方式進行施工；由于施工的距離較長，而且穿越的地層性質為風化凝灰巖和淤泥層，很容易出現管道堵塞的現象，所以管道的質量型號以及施工方法都需要結合地層的實際情況進行選擇，例如選擇Q345B型號的卷管，鋼管的厚度要達到規定的要求，穿越管道的外徑要符合施工的需要等。

2　長距離水平定向鉆在連江粗蘆島供水工程中應用的施工程序

2.1測量放線

測量放線是為了確定穿越曲線，為了保證穿越曲線的精確和水平定向鉆施工的順利，測量放線應根據施工圖紙的設計準確判斷，盡可能的減少誤差。①將圖紙中出土點、入土點的平面坐標放到施工現場中，這也就要求施工現場在對出入土點進行測量的時候要精確，不管是左右的偏差還是沿管軸線方向的誤差都要控制在允許的范圍內；②用水準儀對各控制點的地面標高進行測量，各控制點之間的間距應該合理，然后對測量的數據進行標記，保證從出土點到入土點呈直線狀態[1]。

2.2導向孔

導向孔的鉆進是水平定向鉆施工的關鍵步驟，直接影響了整個供水工程的質量和運行狀態。首先是導向孔鉆具的選擇，鉆具的質量和型號都要符合施工的需求，比如說粗蘆島的地層具有一定的復雜性，在鉆具的選擇上使用鑲齒鉆頭等來進行導向孔的鉆進；在鉆進前要對施工現場的地質情況進行勘測，對粗蘆島的地層資料進行分析，根據實際的情況確定控向方案，在確立方案后對泥漿和司鉆的設計參數進行分析，綜合上述的所有數據全面的考慮和分析，包括鉆孔大小、深度、成孔情況等，從而保證導向孔的施工達到規定的要求；導向系統的確立，導向孔的鉆進很容易出現偏移的情況，與穿越線之間的設計出現一定的誤差，為了避免這些情況，要嚴格按照設計的要求和操作規范進行施工，并且選擇控向準確的導向系統，如圖1所示。

圖1　

2.3擴孔

擴孔作業是在導向孔鉆進后進行的，調整孔的大小深度等情況。在工具的選擇上要根據擴孔的級別選擇不同的工具，連江粗蘆島南側海域的施工距離長，難度大，在擴孔上采用六級擴孔方法和工具進行施工；擴孔的次數要根據孔的大小進行判斷，一般來說每一次擴孔都需要使用不同等級的擴孔器，從而保證擴孔的直徑大于管道的直徑，順利的進行管道鋪設；在擴孔的同時會產生大量的鉆屑和渣土，尤其是粗蘆島地層是淤泥層，在擴孔的時候很容易發生堵塞現象，所以要及時的進行清孔，從而保證擴孔的順利[2～3]，如圖2所示。

圖2　

2.4回拖

在管道焊接縫檢驗合格后才能進行回拖，在回拖前要做好準備工作，包括補口、補傷材料的準備、電火花的檢漏設備和人員安排等，以便在回拖的過程中出現故障時能夠及時補救；在回拖過程中對管線要采用發送溝的方式進行回拖，發送溝的尺寸要根據管道的大小來確定，坡度要根據穿越孔洞的情況進行計算，從而保證回拖的順利；同時還要對回拖過程中的各項數據進行詳細的記載，包括回拖的速度、拖力、泥漿流量等各方面的數據都要記載，不僅能夠在出現不合理的情況時及時報告，采取解決措施，還為以后的研究和施工提供一定的參考依據，所以要對施工的各個部分都進行詳細的記錄。

2.5泥漿配制

泥漿是施工中的主要材料，對管道的鋪設和鉆孔起著關鍵性的作用，所以泥漿的配制要符合施工的要求。泥漿的原材料質量要有足夠的保障，如果泥漿的原材料出現問題，施工的各個環節都會出現質量問題，從而影響回拖的正常運行；配合比要根據施工現場的地質情況、穿越長度等進行適當的調整，使泥漿的強度和粘接性達到各環節的要求，比如說鋼管能夠與鉆孔很好的結合；在對泥漿進行攪拌的時候要達到施工的要求，比如說粗蘆島供水工程對泥漿的要求是呈糊狀，在攪拌的速度和方法就要進行適當的改變，達到施工的要求；在注入的過程中借助高壓灌注機與擴孔同步進行，泥漿的用量應該根據孔的大小適當的增加或減少，從而保證結構的穩固性[4]。

3　水平定向鉆在連江粗蘆島供水工程中的應用

3.1鋼管外壁采用常溫型三層PE加強級防腐

經過調查分析發現粗蘆島的地質具有一定的復雜性，土壤的腐蝕性較輕，鋼管在堆放和存儲的過程中很容易受到腐蝕，出現漏水現象，不僅影響了供水系統的正常工作，還在一定程度上造成了資源的浪費，為了避免出現這些問題，鋼管外壁要采用常溫型三層PE加強級防腐。常溫型三層PE加強級防腐層，將熔結環氧粉末涂層和擠壓聚乙烯兩種防腐性質較好的成分進行結合，從而提高防腐效果；而且常溫型三層PE加強級防腐層的厚度和附著力強度都較高，受到腐蝕的危害較小，能夠抵抗管道運輸過程中腐蝕性土壤的侵襲，為管道的供水提供良好的保障，所以對于粗蘆島的施工采用常溫型三層PE加強級防腐層是必不可少的[5]。

3.2過江管道施工采用水平定向鉆技術

由于粗蘆島南側的海域屬于淤泥地層，如果采用沉管法施工不僅會造成管道堵塞和管槽回淤，還會因為管道埋設較淺而受到損壞，從而影響供水的正常運行，所以對于粗蘆島過江管道的施工采用水平定向鉆的方式更具優勢，長距離水平定向鉆可以滿足連江粗蘆島的海域過海段較長的施工需求，還可以增強管道埋設的深度，防止管道受到損害而帶來的一系列問題，所以對于粗蘆島的施工采用長距離水平定向鉆技術有利于供水工程的建設和發展[6]。

4　結束語

綜上所述，隨著產業的不斷擴大和人們生活水平的逐漸提高，對供水的需求量越來越大，供水工程的建設也就成為了順應社會潮流的必然趨勢；隨著供水工程的不斷發展和進步，越來越多的施工技術逐漸涌現，水平定向鉆是對傳統技術的創新，在供水工程中的應用也就成為了供水發展的必然選擇，為供水工程的發展提供了一定的保障。筆者提出，連江粗蘆島南側的海域施工路線較長，傳統的開挖技術不能滿足供水的需求，需要運用更現代化的長距離水平定向鉆解決管道道穿越的障礙和施工的故障，為了保證供水的正常運行，需要不斷的改進和完善這一施工技術。希望通過本文的簡單分析，能夠幫助相關工作人員更好的開展工作。

[1]張春宇.水平定向鉆法在某給水工程中的應用[J].水利科技與經濟，2015，15（2）：116～117.

[2]陳海榮，劉建偉.城區給水工程中非開挖施工技術的應用[J].河南建材，2011，32（2）：8.

[3]陳雪靜.市政給水工程中水平定向鉆穿越技術施工初探[J].中國經貿，201218（14）：157.

[4]金勇.水平定向鉆鋪管工程潛在安全隱患及對策分析[J].中國科技縱橫，2014，21（13）：92.

[5]何曉峰.水平定向鉆進技術在供水管道施工中的應用[J].價值工程，2010，29（7）：116.

[6]黃文寧.水平定向鉆進技術在市政供水管道施工中的應用[J].現代商貿工業，2010，22（21）：342～343.

U445.55

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1673-0038（2015）22-0265-02

2015-5-18