阿拉木沙

摘 要：在集中供熱工程中采用非開挖定向穿越技術(shù)，能夠大大改善集中供熱工程的施工方式，降低施工難度，節(jié)約施工成本。文章主要根據(jù)國內(nèi)一項集中供熱工程的實例，從多個角度分析了非開挖定向穿越技術(shù)在工程中的作用，以及施工中需要注意的安全事項。

關(guān)鍵詞：集中供熱工程；非開挖定向穿越技術(shù)；實踐探究

前言

在2011年，該發(fā)電公司通過3？鄢330mw機(jī)組所提供的改造技術(shù)，優(yōu)化了企業(yè)內(nèi)部集中供熱技術(shù)，同時替代了其余三家與之競爭的集中供熱企業(yè)。企業(yè)在進(jìn)行集中工程施工時，采取了非開挖定向穿越技術(shù)，讓供熱管道成功穿越了多條城市街道和河流，改變了傳統(tǒng)供熱管道架設(shè)方式，解決了傳統(tǒng)施工中的難題，從而滿足了城市供熱的需求。

1 企業(yè)定向穿越城市河道集中供熱工程的概況

在這里穿越城市河道所采用的地埋管是管芯為Φ313？鄢8.34的無縫鋼管；鋼管外套則采用的是Φ680？鄢12的常用鋼管外套；地面的彎曲接頭的尺寸為Φ1431？鄢23和Φ810？鄢10。該工程的全線總長200m。

2 定向穿越城市河道供熱工程的施工流程

此項工程的施工流程大致可分為三個部分，即：鉆導(dǎo)向孔、回拖和管道頂進(jìn)。

2.1 放線測量

在進(jìn)行正式施工之前，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計交底和施工圖紙給出的信息確定鉆及控制線以及鉆機(jī)設(shè)備擺放的位置，從而保證鉆機(jī)中心線與入土點和出土點在一條直線上。

2.2 施工場地平面的設(shè)計

2.2.1 鉆機(jī)場地施工作業(yè)以及鉆機(jī)進(jìn)場通道。在河道兩旁使用推土機(jī)將鉆機(jī)場地壓實，然后在壓實區(qū)域鋪設(shè)0.2m厚的碎石，這個場地即可當(dāng)做鉆機(jī)的作業(yè)平臺。鉆機(jī)進(jìn)場通道要使用推土機(jī)碾平壓實約5m寬的場地，然后鋪設(shè)0.2m厚的碎石即可當(dāng)做鉆機(jī)進(jìn)出場的通道。

2.2.2 地錨坑以及排漿池的設(shè)計。通過使用挖砌的方式，修建了尺寸在45m？鄢45m，深度為1.7m的泥漿池，并且在池內(nèi)進(jìn)行鋪土作業(yè)。

這里要注意，一定要保證地錨坑的中心線要在穿越主管道的中心線上，地錨坑的尺寸大小應(yīng)該合適，該工程的地錨坑尺寸為6.2m？鄢2.8m？鄢1.7m。在修建泥漿池和地錨坑時，一定要注意修建的坡度。

2.3 定向鉆托管施工

2.3.1 鉆機(jī)配套設(shè)備提前就位。在鉆機(jī)進(jìn)入施工場地之前，相應(yīng)的配套設(shè)備就應(yīng)該提前就位，當(dāng)鉆機(jī)進(jìn)入施工平臺之后就應(yīng)該在最短時間內(nèi)將鉆機(jī)與配套設(shè)備連接起來，并進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)測試，保證配套設(shè)備與鉆機(jī)工作的正常。

2.3.2 測量控制參數(shù)。按照工程施工的技術(shù)指導(dǎo)，標(biāo)定鉆機(jī)的控制參數(shù)。同時還應(yīng)該保證每個參數(shù)的準(zhǔn)確性。想要確?？刂茀?shù)的準(zhǔn)確性，就應(yīng)該在鉆管中心管線的不同位置進(jìn)行測量，每一個位置的測量次數(shù)不能少于三次。

2.3.3 鉆導(dǎo)向孔。導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)質(zhì)量是整個定向鉆施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，此工程當(dāng)中使用的是Vermeer D140？鄢170的水平定向鉆機(jī)。相應(yīng)的鉆具包括了4.5的普通鉆頭、造斜鴨嘴板和S-125鉆桿，在施工過程中應(yīng)該根據(jù)工程的實際情況，靈活調(diào)整配套鉆具。

控向是鉆孔中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其精度將直接影響到供暖主管的穿越。在開鉆之前，鉆機(jī)操作人員應(yīng)該重視每一個環(huán)節(jié)，每鉆進(jìn)五米就應(yīng)該校正一次鉆頭的方向，如果施工條件較為惡劣，那么校正次數(shù)應(yīng)該隨之增加，從而保證鉆向的精度，同時鉆孔的角度還應(yīng)該符合設(shè)計的曲線。鉆進(jìn)操作人員在鉆孔之前應(yīng)該從各個角度分析各項參數(shù)，讓參數(shù)與技術(shù)互相配合鉆出符合工程要求的導(dǎo)向孔，在鉆孔過程中應(yīng)該隨時參照當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料和鉆孔機(jī)儀表參數(shù)，分析鉆孔目前的情況，從而降低出土點與設(shè)計出土點的差異，保證導(dǎo)向孔的質(zhì)量。導(dǎo)向孔作業(yè)完成之后，應(yīng)該換下當(dāng)前的鉆頭，換上回擴(kuò)鉆頭，進(jìn)行回擴(kuò)作業(yè)。在鉆進(jìn)過程中，操作人員應(yīng)該隨時做好施工的各項記錄，記錄的內(nèi)容包括了鉆進(jìn)時間、軸線角度、扭矩、鉆向誤差、出土點差異度等。

2.3.4 逐步擴(kuò)張。此次工程使用的是凹槽式擴(kuò)張器來對鉆孔進(jìn)行擴(kuò)張。擴(kuò)張過程主要分為四次，即：Φ500一次、Φ700一次、Φ900擴(kuò)一次，然后再使用Φ1000的擴(kuò)孔器來進(jìn)行帶管。為了保障管道能夠順利通過河道中的砂層，在托管的過程中，應(yīng)該保持泥漿輸送的正常。

2.3.5 供熱管線回拖。供熱管線回拖是定向施工最后的一個環(huán)節(jié)，這也是最為關(guān)鍵的一步。在回拖過程中，應(yīng)該隨時保持泥漿池內(nèi)的液面高于鉆孔的標(biāo)高值。

3 非開挖定向穿越技術(shù)在集中供熱工程中應(yīng)該注意的事項

3.1 非開挖定向穿越管道的入土角度

管道入土角度是指鉆桿與地平面的夾角，這個角度是由管道穿越距離、管徑和鉆孔深度來確定的。例如，此工程采用的是Φ680？鄢12的管道外套，當(dāng)?shù)氐乃块T要求沉管的中心線距離地面13m，經(jīng)過科學(xué)的計算管道的允許曲率半徑為820m，即每7.1m的變化率就可以達(dá)到1%，因此管道入土的角度應(yīng)該為14°，但是此工程在施工過程中受到河道的限制，無法將鉆桿最大化的延長，因此則采用了將鉆機(jī)下沉3.5m的方式，減小鉆桿的切入角度，從而讓鉆孔施工的深度和鋼管曲率符合設(shè)計要求。

3.2 非開挖定向穿越管道的深度

在管道正式鉆孔穿越之前，除了要了解當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)狀況、收集相關(guān)資料以外，施工單位還應(yīng)該組織人員進(jìn)行現(xiàn)場勘查，了解施工場地周圍是否有阻礙施工的因素。為了防止以后各項施工損壞管道，穿越管道的埋設(shè)應(yīng)該在河底或地底標(biāo)高的四米以下。

3.3 管道補(bǔ)償方式

供熱管道在過河過程中，在管道的中段設(shè)置了固定直接，采用了較為自然的補(bǔ)償方式。應(yīng)該盡量避免使用波紋管補(bǔ)償方式。

3.4 管道內(nèi)的支架設(shè)置

3.4.1 固定支座。由于供熱主管道外部支座的表面溫度在一般情況下都比較高，在高溫的效果下外套管的防腐效果將受到最為直接的影響，甚至可能導(dǎo)致外套管的防腐層出現(xiàn)脫落，從而出現(xiàn)管道侵蝕現(xiàn)象，大大縮短了管道使用的壽命。因此，為了防止這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在管道中段設(shè)置支座的同時，還應(yīng)該盡量降低熱橋的傳遞效果，并將外表溫度控制在60°以下。

3.4.2 滑動支座?；瑒又ё陨響?yīng)該具有一定的強(qiáng)度，能夠承受管道的自重，同時采用高效隔熱管來避免熱橋效應(yīng)的出現(xiàn)。在供熱管道生產(chǎn)之時，應(yīng)該根據(jù)管道熱膨脹的特點，來設(shè)置相應(yīng)的反向偏裝（60%的熱伸縮量）。

3.4.3 導(dǎo)向支座。為了防止因管道熱膨脹而出現(xiàn)的管道卡阻現(xiàn)象，管道外保護(hù)套與導(dǎo)向支座之間的連接點應(yīng)該采取倒角處理措施，從而保障鋼管在軸向上能夠自由的活動。

3.4.4 管材的選擇?？紤]管道在埋設(shè)后就無法進(jìn)行維修，在管道選擇階段，就應(yīng)該增強(qiáng)管道質(zhì)量的控制力度，內(nèi)工作的鋼管應(yīng)該采用GB/T8236-2010流體無縫管，外套管則應(yīng)該采用雙面埋弧螺旋焊管，在鋼管使用的過程中則應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)的施工指標(biāo)。

4 結(jié)束語

隨著國家政府低能減排政策的推廣，城市集中供熱得到了全面發(fā)展的機(jī)會，非開挖定向穿越技術(shù)能夠為企業(yè)減少一大筆施工成本，此外，還不會對城市的環(huán)境造成破壞，這項技術(shù)具有較高的社會效益。

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