拉管施工技術在管線穿越道路中的應用

劉玉賀　張會杰

摘 要： 作為一種新型地下管線施工手段，拉管施工技術在我國得到了極大的發展空間，伴隨我國城市化發展速度的快速提升及環境保護意識的不斷增強，傳統開挖技術已無法滿足社會經濟的發展要求，拉管技術作為管線穿越道路施工的主要技術之一，其施工技術水平地高低將直接影響到工程施工的整體質量。為此，本文在充分掌握拉管技術原理的基礎上，對管線穿越道路拉管施工準備、施工工藝進行了分析與探究。

關鍵詞： 拉管；施工工藝；技術原理

一、拉管技術原理

拉管是用開槽放入管道，然后鉆孔在另一邊用拖拉機械將管道拖拉過來，一般都是一次管道焊接成型后施工。焊縫檢驗合格后，中水管道拉管道前應對管道進行強度試驗，管頭后接上回擴頭，管后接上分動器進行接管，將管子回接到工作井后，卸下回擴頭、分動器、取出剩余鉆桿，堵上封堵頭，進行水壓試驗，即敷設工程完成。安全是本工程重點控制的一方面。一般可分為冷拉與熱拉，具體如下：

冷拉是在常溫條件下，以超過原來鋼筋屈服點強度的拉應力，強行拉伸鋼筋，使鋼筋產生塑性變形以達到提高鋼筋屈服點強度和節約鋼材為目的。

熱拉在不增加設備的情況下，利用車間現有設備進行膜式壁的熱拉孔制作，介紹了具體的熱拉方法與工藝參數，熱拉孔避免了管子的拼接，省時并利于保證產品質量，具有一定的應用價值。

二、管線穿越道路拉管施工準備

1、前期勘查工作

工程施工前，應先對拉管施工范圍內的地表情況以及地下地質等進行全面的勘查，并以勘查的實際情況為基礎，確定管線的走向以及洞口進出的位置。在前期勘查工作中，應將工作重點放在地質勘查、地下管線探查和工作區域內地表障礙物的調查三個方面。

2、施工現場準備

在現場施工開始前，應做好以下施工準備工作。一是在滲濾液的收集井內搭建施工平臺；二是做好井內降水的處理工作，將井下水位始終控制在管頂的標高位置，并通過鼓風機不斷向井內送風，保證工作人員的施工安全；三是及時對出土位置進行清理；四是將待鋪設的管線一次焊接成型；五是做好鉆機的準備工作。

3、導向孔的設計

導向孔是整個拉管施工中的重要環節，其設計的優劣將直接影響到工程的實施效果。因此，在導向孔進行設計時，應全面考慮工程點的地下土層條件、地形特征、地面障礙物的分布以及管線的性能等多方面的因素。此外，由于重力管對坡度和深度都有嚴格的要求，所以，我們必須全面考慮多方面因素，認真做好導向孔的設計，來保障工程的順利實施。

4、施工設備以及管材的選用

在拉管施工中，導向儀和鉆機是整個工程施工中最為重要的施工設備，其選擇必須嚴格根據施工的具體條件認真挑選。在管材的選擇上，通常會選擇抗拉性能強、韌性高、適合拖拉等優點的PE管材為主。

三、管線穿越道路拉管施工工藝

1、鉆機就位

根據在工作坑中安置鉆機。因拉管距離長，拉力較大，鉆機底腳要安置在20cm厚C15混凝土平基上，并在平基混凝土內預留Φ20鋼筋（地錨）和鉆機焊接緊密，以防地基沉影響鉆機穩定。

2、導向鉆進

鉆機就位后，調整鉆機導向桿到略高于設計管位中心高程的位置，水平鉆入土中。在導向鉆頭中安裝發射器，通過地面接收器，測得鉆頭的深度、鴨嘴板的面向角、鉆孔頂角、鉆頭溫度和電池狀況等參數，將測得參數與鉆孔軌跡進行對比，以便及時糾正。地面接收器具有顯示與發射功能，將接收到的孔底信息無線傳送至鉆機的接收器并顯示，操作手根據信號反饋操縱鉆機按正確的軌跡鉆進。在導向鉆孔過程中技術人員根據探測器所發回的信號，判斷導向頭位置與鉆進路線圖的偏差，隨時調整。并把調整數值記錄在“鉆進位置”相應的表格中。為了保證導向頭能嚴格按照操作人員發出的指令前進，需要在管道線路初步布點后對控制點進行加密加細。間隔3m設中線、高程控制點，用木樁做出明顯標志，并在樁點周圍用混凝土砌出護墩加以保護。控制人員嚴格按照點位，操縱儀器。根據以往的施工經驗，PE管在孔內拉動的過程中受重力的作用，會發生管道下沉現象。因此在本工程中，導向鉆進的鉆進點選擇在略高于設計管中線的地方。以減低管道自重對高程的影響。

3、擴孔

根據現場地質情況，采用適當的擴孔器。擴孔器尺寸為鋪設管徑的1.2～1.5倍。這樣既能夠保持泥漿流動暢通又能保證管線的安全、順利的拖入孔中。回拉擴孔鋪管的距離比較長，泥漿作用特別重要，孔中缺少泥漿會造成塌孔等意外事故，使導向鉆進失去作用并為再次鉆進埋下隱患。考慮到地層泥漿較易漏失，泥漿漏失后，孔中缺少泥漿，鉆桿及管線與孔壁間的摩擦力增大，導致拉力增大。因此要保持在整個鉆進過程中有“返漿”，并根據地質情況的變化及時調整鉆液配比以產生的不同泥漿。施工中將水、膨潤土、聚合物等加入混合倉，進行充分攪拌形成鉆液。然后由鉆液泵將鉆液通過中空鉆桿輸送至孔底鉆頭，并與孔中鉆屑混合形成泥漿在孔底流動。因工作坑位于管線上游，雖是水平鉆進擴孔，但孔內下游的泥漿不會流失過多。擴孔時只需將工作坑泥漿池內的泥漿通過鉆機泵送系統隨時向孔內補充。實驗人員需要隨時檢測泥漿內各組成材料的配比并及時調整，反復循環使用。

4、拉管

管道強度檢驗合格后，即可進入拉管施工。回拖管線時，產品管線在擴好孔的孔中處于懸浮狀態，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤滑，這樣既減少了回拖阻力，又減輕了管線在回拖時防腐層的磨損。可安裝管道的直徑最大可達1.0米。施工時，拉管機操作人員要根據設備數據均勻平穩的牽引管道，切不可生拉硬拽。

5、注漿加固

PE管道拉通后，為了避免地面沉降，需要進行注漿加固。由于受場地條件限制，本次采用孔內注漿的加固措施。（1）拉管施工前在PE管前端連接兩根與PE管同長度的Φ25鋼管，與PE管一同拉入土中并一同到達拉管設計終點樁號。到達終點后，解除Φ25鋼管與PE管的連接，在兩根鋼管前面各加一根6m長同直徑的注漿花管。（2）移動拉管機到1#接收坑，和Φ25鋼管連接并回拽。每拽入6m，把鋼管和拉管機的連接取消，換成和高壓注漿泵連接。注入1：1水泥、粉煤灰漿液（0.4Mpa），從而置換觸變泥漿，補充PE管周圍的空隙。然后再換再拉，再拉再注，反復進行。直到把鋼管全部拉出1#接收坑，注漿過程也就全部結束了。

四、結束語

綜上所述，市政工程是關系到國民經濟增長的重要工程，隨著我國市政建設事業發展要求的不斷提高，在管線穿越道路施工中合理應用拉管技術極為關鍵。作為主要施工技術，其施工方案選擇是否合理、有效直接關系著整個工程的質量，關系到人們的生命安全。為此，必須要高度重視拉管技術的應用，要采用正確、科學以及合理的施工方法，規范施工工藝，延長工程的使用壽命。

參考文獻

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