基於定向鑽孔牽引技術市政管道工程設計、施工時需注意的問題探討
技術交流
作者：翟樹峰
摘要：文章基於定向鑽孔牽引技術對市政管道工程設計、施工時需注意的問題進行了探討，施工時應該注意HDPE管材選擇、施工機械的選用和工藝方法，並分析了其他注意事項。
關鍵詞：定向鑽孔牽引技術；市政管道；管道設計；管道施工
中圖分類號：TU992 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）23-0058-02
1 定向鑽孔牽引技術市政管道工程設計
市政管道工程是市政工程的重要組成部分，是城市重要的基礎工程設施。市政管道工程包括：給水管道、排水管道、燃氣管道、熱力管道、電力電纜。
給水管道：主要為城市輸送供應生活用水、生產用水、消防用水和市政綠化及噴灑用水，包括輸水管道和配水管網兩部分。
排水管道：主要是及時收集城市生活汙水、工業廢水和雨水，並將生活汙水和工業廢水輸送到汙水處理廠進行處理後排放，雨水就近排放，以保證城市的環境衛生和生命財產的安全。
燃氣管道：主要是將燃氣分配站中的燃氣輸送分配到各用戶，供用戶使用。
熱力管道：供給用戶取暖使用，有熱水管道和蒸汽
管道。
電力電纜：為城市輸送電能。按功能可分為動力電纜、照明電纜、電車電纜等；按電壓的高低可分為低壓電纜、高壓電纜和超高壓電纜。
排水管道定向拖拉施工方法一般有定向鑽孔拖拉法工藝和二程式拖拉法工藝，必須根據周圍環境條件確定具體施工方法。排水管道定向拖拉施工方法，宜交叉使用定向鑽孔拖拉法工藝和二程式拖拉法施工，以保證管道軸線控製在同一設計軸線上。控製井與管道施工順序，宜先進行控製井施工，後進行管道定向拖拉施工。拖拉用的管材宜采用PE管，材質與性能均應符合國家有關現行標準規定。在定向拖拉施工中和施工後，管道上方的地麵和相鄰建築物不得有沉陷、坍塌或隆起，相鄰或相交管線及地下構築物應無損壞。
2 定向鑽孔牽引技術市政管道施工時需注意的問題
2.1 HDPE管材選擇
HDPE是一種結晶度較高、非極性的熱塑性樹脂，其最常用於管道原材料，截止當前，國內現存以HDPE為原材料的管道已有多種類型，依據材質可將HDPE實壁管劃分為PE100管與PE80管兩大類，依據壁厚可將HDPE實壁管劃分為6大等級，即SDR33～SDR11，其中T為壁厚，D為管道外徑，即管道外徑與壁厚等級之間的比率為每級的壁厚；相應的壓力等級為0.4～1.25MPa（PE80）、0.5～1.6MPa（PE100）。
從理論層麵看，市政管道工程設計所用HDPE管材必須滿足D/T不超過11，所以應選用SDR11等級HDPE實壁管。一般地質條件下，埋深不超過7m，依照給水壓力管道設計內壓等級選擇HDPE管後，通常均能夠完成牽引施工活動，因此沒必要選用最高等級壁厚管材。
依據壁厚強度可將HDPE纏繞結構壁管材劃分為SN4、SN8、SN12三大等級，其最常用於重力流排水管開挖施工。與其他管材相比，HDPE纏繞結構壁管材外壁相對光滑，所以較適用於汙水重力管定向鑽孔牽引施工。另外，HDPE纏繞結構壁管材是由雙重壁構造，管壁呈現“工”字型構造，因此牽引施工時需詳細計算管壁抗拉強度，與此同時還需加強管節熱融處結構。總結而言，HDPE纏繞結構壁管材最適用於管線外部套管或重力流管道牽引等。
2.2 施工機械選用
定向鑽孔鑽機是市政管道工程施工過程中的關鍵機械設備。一般而言，定向鑽孔鑽機具有兩大類：一類是地表發射鑽機。該類鑽機大都為履帶式，借助履帶產生動力完成前進後退活動。運用地表發射鑽機鋪設新管時無需發射坑與接受坑，但連接管道時必須挖設發射坑與接受坑；另一類是坑內發射鑽機。該類鑽機工作時必須在鑽孔兩端挖設發射坑與接受坑，其中坑內發射鑽機最常用於空間受限的地方操作。
定向鑽孔鑽機的施工能力取決於鑽杆長度與實際回拖力。以美國威猛公司生產的定向鑽孔鑽機為例，其型號分為多類，即D300*500～D7*11a，實際回拖力3.5～135t，鑽杆長度1.8～9.1m，定向鑽孔鑽機型號不同，其實際回拖力鑽杆長度不同，且施工能力與產品價格存在較大差異。另外，地下管線探測儀、控向係統等同樣是市政管道施工過程中的重要機械設備，這些設備施工能力均在較大程度上影響著市政管道施工質量。為確保實證管道施工高效率性、高質量性，需要施工單位結合施工特點與需求、管道材質等多方麵要求合理選擇施工機械。特別注意的是在市政管道施工過程中，建設單位必須做好施工機械維護保養工作，這樣既能夠延長施工機械使用壽命，降低建設單位施工成本，又有助於確保施工活動正常運行。