前言
非开挖牵引管的突出特点在于有效保护表层土壤，基于钻掘技术能够顺利完成地下管道铺设施工，避免了传统方式下管道施工严重影响周边交通的情况，施工更加高效、安全。在诸如铁路、工民建等区域的管道施工中，采取该技术具有较高可行性，已经在大量工程中取得突出成果。
1. 工程概况
广东省深圳市光明区新湖北片区支管 完善工程，其服务范围较广，而向浩园纸托厂、欣业家具厂、红湖村、中英文书院、德盛源小区等，区域内生活污水汇聚至新陂头河南侧市政管 ，并转至光明水厂以便展开深度处理。污水管道施工环境复杂，诸如现场环境、地质条件等均会对其造成影响，针对部分特殊路段采取非开挖牵引管技术，以最大程度降低对周边环境的影响及提升施工效率。
2. 主要施工方法或工艺
2.1施工工艺流程
工艺流程如图1所示。
2.2 施工测量
1）平面控制放线。以现有边线为基准，参考勘测方所设置的控制点确定适用于本工程的定位点，要求控制点 足够完整和各坐标与高程足够准确。对此，需对控制桩采取保护措施，通过对控制点引测的方式使其置于场外并辅以保护手段，为竖向引测放线提供支持，且要做好闭合校核工作。此环节使用到全站仪，在其支持下沿地面拉管中心线放桩（各处间距均为3m）并测定桩高程，分析桩高程与拉管流水面所呈现出的空间关系。
2）高程控制。以勘测方设置的水准点为参考确定合适的高程控制点，立足于工程实际情况，需要设置临时水准点并做好保护工作。
2.3 基坑开挖
考虑拉管流水面高程，以此为基准确定工作坑深度，为确保工作坑达到干燥的状态并给扩孔施工作业提供支持，于坑的南侧施作泥浆沉淀池（具体规格为4m宽×1.5m长x1.5m深），向其中置入高性能泥浆泵以便将超出设计量的泥浆抽至坑外。需注意工作坑以1：0.5放坡，无需增设支护装置。
2.4 地层勘探及钻进轨迹的设计
地层勘探的目的在于掌握现场地层与地下水基本状况，以便为钻进作业提供指导，总体上勘探工作涉及到土层分类、地下水位、孔隙度等多个方面。导向孔轨迹的设计尤为关键，将直接影响到管线施工质量，若要形成完善的钻孔轨迹设计方案需充分考虑地层条件、施工区域障碍物分布特点、钻头变向能力以及铺设管线的基本特性等多个方面。
2.5 钻液的配制
拉管施工质量的关键影响因素在于钻液性能。钻液的作用在于快速冷却钻头并实现对相关钻具的润滑处理，且携带大量钻屑并将其排出孔外，可为回拖管线施工作业创设优良的环形空间，也有效降低了同拖管线的阻力。从钻液的组成来看，主要由水、膨润土以及聚合物三大部分组成，其中水含量相对较高。作为高品质钻液，该材料与钻屑的混合效果应该更为优良，若泥浆具备优良的流动性与悬浮性，产生的回扩成孔质量更为良好，施工效率得以提升。考虑到泥浆性能要求，条件允许时可掺入适量化学处理剂。以纯碱为例，其具备提升粘聚力、调节pH值的能力，外加剂的合理用量应为膨润土的2%。
2.6 导向钻进
钻机到达指定施工区域后需调节钻机导向杆，此装置应略>设计管位中心高程。发射器装置稳定安装于导向钻头上，其与地面接收器连接，共同作用下可求得钻头深度及温度、电池工作状况等，将所得结果与钻孔轨迹加以分析，若存在偏差需及时采取纠正措施[1]。地面接收器的作用在于显示内容并发射，获得孔底信息后及时以无线传输的方式将其转移至接收器，实现具体内容的显示，随后操作手以实际情况为准操纵钻机，沿着合适的轨迹钻进。技术人员要积极参与到导向钻孔工作中，以探测器发回的信号为基准，明确导向头的位置情况并分析与设计方案中钻进线路的偏差，对其做出灵活调整，且相关信息要完整记录于相应表格中。基于历史施工经验得知，PE管在孔内拉动时伴随明显的重力作用，易出现管道下沉问题。对此，导向钻进过程中需选择合适的钻进点，相较于设计管中线而言应略高一些，基于此方式缓解管道自重的不良影响。
2.7 扩孔
基于现场地质情况，为扩孔施工环节适配刮刀式扩孔器，本次施工中铺设管径为40cm，所用扩孔器尺寸应达到该值的1.5倍，因而要满足60cm的要求，以便提升浆液流动性并确保管线的安全。
考虑到回拉扩孔铺管长度大的基本特点，必须合理使用泥浆材料，在孔中泥浆材料不足时易出现塌孔等工程事故。当出现泥浆漏失问题后孔内所含泥浆量明显偏少，随之提升了钻杆与孔壁摩擦力，伴随大量拉力。基于此，钻进作业时需要有持续性“返浆”现象，从现场地质情况出发，确定合适的钻液配比。
2.8 管道焊接（电熔焊接）
管道连接处的质量应得到保障，具体操作流程如下。
1）做好电熔机具与相关管件的连接工作，根据设备的工作性能确定合适的通电加热时间。
2）给予足够的时间以达到电熔连接冷却的效果，此时不可出现连接件被施加外力的情况。
3）关于电熔承插连接管材的设置，各自形成的连接端都要具备切割垂直的效果。
4）十管连接作业时须在其下方搭设支架，以达到固定干管的效果。
5）在现场条件允许的前提下可直接在沟槽上完成管道的焊接作业。
6）结束焊接后全面检查施工状况，如孔内物料的顶起程度等。
2.9 拉管
完成水中管道焊接作业且经过质量检验后使可拉管施工。设置“PE管封套”，在其作用下有效密封管头，随后在管头后端增设回扩头，设置分动器并接管，在此基础上将管子回接至工作井中，结束上述操作后取出回扩头与分动器，并将多余的钻杆卸下，全面做好封堵头的封闭工作并展开水压试验。为确保拉管质量，实际操作中牵引管道应足够稳定，不可出现生拉硬拽的情况。
2.10 注浆加固
PE管顺利拉通后，考虑到地面易出现沉降的特点需对其采取注浆加固措施，此处为孔内注浆的方式。
3. 非开挖施工中塌孔的原因、预防与应急处理
3.1 塌孔的原因
1）地质因素：施工现场为不稳定地层，若缺乏对泥浆压力的合理控制措施将出现地层压力失衡现象，随之塌孔。钻进过程中土层完整性遭到破坏，孔壁处于被挤压状态，其应力与泥浆液柱压力不均衡，二者产生压差，一旦该值超过岩土屈服强度则会引发塌孔问题，若现场为泥浆侵泡环境，这一现象将变得更为明显。
2）物理因素：未合理控制扩孔速度，该值过大时将明显提升泥浆泵压力，致使孔内泥浆压力处于提升的状态；导向孔曲率半径未达到设计要求，扩孔器旋转挤压孔壁，出现持续冲蚀孔壁的问题；受地层压力释放的影响降低孔内泥浆柱压力，随之出现塌孔现象。
3.2 塌孔的预防
若要有效避免塌孔问题需注意：①泥浆液柱压力足够合理，不可低于岩土孔隙压力；②尽可能避免水渗入岩土的问题。
从地质因素的角度来看，需要加大泥浆密度，通过提升泥浆液柱压力的方式以达到平衡地层压力的效果，泥浆护壁所用材料应具有较高的动塑比。
从物理因素的角度来看，可采取如下方法：①避免开关泵过快的现象，给钻杆的运行创造稳定的环境，使其在恒定张拉下工作，否则会明显提升液柱压力，随之给孔壁造成冲击性影响；②掌握地下障碍物分布特点，确定合适的钻孔轨迹，合理调节导向孔曲率；③所用泥浆应具有合适的密度以及优良流变性，泥浆为低返速，并呈现平板流型的基本特点；④适当加大钻进速度，尽可能避免泥浆浸泡冲蚀现象，所用泥浆应其有均匀性，性能相对稳定。
3.3 塌孔的处理
若为轻微塌孔现象需适当加大泥浆密度，要求所有孔道都被泥浆充填，随后暂停施工作业，将实际情况上 相关部门，提出合适的处理方案。若出现明显塌孔现象应使用高粘度泥浆充填孔道，随即暂停施工将实际情况： 有关部门，采取合适的处理意见。
4. 结束语
非开挖牵引管技术可突破传统方式的束缚，改变直接挖坑填埋管道的局限性，施工效率与质量得到保障，所需成本随之减少。该技术的突出特点在于预先设定科学的线路，以此为指导顺利展开各环节施工作业，钻出孔洞后经回扩的方式完成管材的埋设作业，整个施工过程中附着物得到有效保护，环保效益也更为良好。
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