关于定向钻穿越与顶管穿越相结合施工法

武帅

摘要：建筑环境的不确定因素日益增多，工业发展不断推进，我国地貌广阔，会遇到地下水位较高、卵石地层等状况，长输管道情况越来越复杂，穿越工程日益艰难。结合多年施工经验，将定向钻穿越与顶管技术相结合，是保证建筑工程顺利施工完成的重要法则，随着定向钻与顶管穿越设备不断更新，各种管径、各种地质的多种地下公用设施建设技术随之提升。本文通过解析定向钻穿越与顶管穿越的不同施工方式，进行结合施工方案探究，提高穿越工程施工质量，为我国建筑行业发展贡献力量。

关键词：定向钻穿越；顶管穿越；结合施工

引言：随着我国经济建设的不断发展，供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等地下管线的铺设工作日益重要。长输管道工程的逐渐增多，定向钻和顶管穿越单独施工无法满足工程需求，将定向钻穿越与顶管穿越技术相结合，完成整体建设工程，保证工程质量。定向钻穿越与顶管穿越法有一定不同，定向钻主要针对管道施工，而顶管法主要针对隧道，穿越铁路、河流或建筑物等多种障碍的一种暗挖式施工方法，只有将二者充分结合，才能不断优化工法，提升建筑工程质量。

一、定向钻穿越技术与顶管穿越技术解析

1.定向钻穿越技术

定向钻是一种高效的管道施工技术，首先利用导向孔钻进土壤，使用无线控向系统，在隧道入口以及出口地确立中心线，在地表建立信标，钻杆连接信号将钻具位置确定，并通过控向系统对工作人员进行反馈，掌握内部情况，及时进行方向调整。定向钻穿越最重要的是利用好地面信标系统，找出方位角，不仅可以有效防止外部磁场干扰，还可以准确找到中心线穿越位置，高效进行施工。定向钻施工过程中应首先对施工环境进行勘探，根据土质条件与地貌结构配置钻液，以减少钻进与回拖过程中的施工阻力，利用大型机械进行打孔扩张，回拖并清理管道环境，再进行进一步的穿越施工，多用于一般的石油、天然气等管道建设。

2. 顶管穿越技术

顶管穿越技术是指建设地下管道穿越铁路、河流、建筑物等各种障碍物的一种暗挖式施工办法。在施工过程中，利用传力顶铁和导向轨道，将管道分节依次利用液压千斤顶压入土壤层中，及时挖走多余土壤，保证管道顺利进入。第一段管道压入土层后，将后面的管道依次顶入土层，并做好接口密封，建成运输管道。顶管穿越技术特别适用于需要穿越有建筑物的施工现场，不仅不会对建筑物造成影响，还能保证输送工程的顺利进行，是解决城市管道输送的最优办法。其次对于径流河道、湖泊等地的管道施工，顶管穿越也是优质办法选择，可以减少更多人力物力投入，保证工程顺利完工。顶管穿越按照土质层结构的不同、施工面积大小与工程精细度需求进行施工方案选择，常用方案有机械开挖顶进、挤压顶进、水力机械开挖和人工开挖顶进等。

二、定向钻穿越与顶管穿越相结合施工法

将定向钻穿越与顶管穿越技术相结合的施工方案更加适用于长输管道工程建设，对于大型的穿越工程或涉及无法开挖施工的管道建设区域，进行结合穿越施工办法可以有效减少施工工序环节，促进工期加快，降低工程资金投入。与单独的穿越施工方式相比，在一定程度上减少了顶管接收坑的开挖，有效降低了土质破坏，并且减少了连头工作，全方位降低了整个工程的施工风险，实现了工程质量的全面提升。                              

1.结合施工法的工作原理与流程

定向钻与顶管穿越技术相结合的施工过程主要分为以下步骤：第一步，为顶进工作坑；第二步，为顶进至一定位置；第三步，为在顶进终点进行定向钻钻进；第四步，为定向钻出土；第五步，为通道已打通；第六步，为管道回拖；第七步，为完成施工。定向钻穿越与顶管穿越技术相结合，不仅可以有效解决各种施工条件，节省人力物力，充分进行资源配置，高质量完成定向钻打孔、扩孔工作等各项工作；同时能高效率完成单独施工无法完成的任务，还可以有效进行资源配合，较少施工步骤，高效完成施工部署，保证穿越工程顺利完成。

定向钻与顶管技术的结合，需要施工人员对工程进行充分了解，放线测量，结合土质结构与施工要求，进行管道制作以及防腐试压流程。然后利用平面坐标器进行水平方向追踪，进行顶管施工，完成套管顶端焊接处理。在顶管工作完成后，清除废土废渣废料，并检查管道对接处是否处理合格。利用坐标器安装定向钻，反复监测，进行导向确定便可进行开钻打孔，打导向孔时需要确定钻扣直径，打到规定位置进行接收坑清理，完成管道连接，进行回拖并将管道保护设施拖出，将土层回填，对地貌进行统一恢复处理，完成施工。

2.工程施工质量控制因素

2.1焊接与防腐工作

定向钻穿越与顶管穿越相结合的施工方案需要更加关注管道焊接流程，严格按照工程结合指导要求进行焊接电流控制，做好焊后保障处理以及接头处工艺选择，长运输工程可能遭遇的气候条件更为特殊，焊接工艺需要承受雨雪、低温、洪涝等恶劣气候的考验，保证工程使用年限。防腐工作更加需要结合施工条件进行针对性保障安排，尤其对于河道、湖泊或强降雨等特殊运输区域，严格按照配套施工要求进行防腐处理，另外在管道回拖环节应关注补口回缩的完整性，及时做好管道补口以及必要防腐结构处理。同时应做好管道无损检测，保证地下输送工程安全性。

2.2管道施工过程中的管控机制

在定向钻与顶管技术的结合施工中，施工人员首先要对地下状况进行充分勘测，提前探明和处理地下各种障碍物，明确建筑物的地下结构，保证施工管道周围的空间间距，在不影响建筑物的安全前提下，保证管道施工顺利进行。在土层开挖过程中，严格按照施工图纸进行操作，尽量避免管道顶入出现偏差，设置设备调控部门进行及时监测，并且要关注工程暂停时管道接口处抱死现象的发生，尽量避免较长时间的工程间断，随时进行顶进监测，及时纠错，避免蛮干避免偏差过大，保证管道放置位置的正确性。其次，在施工过程中应关注泥沙和建筑废渣在管道旁的悬空现象，提前安排高压注浆设备，在管壁周围注入水泥，防止旁侧土层塌陷，形成下沉，造成施工事故。管道顶管工序完成后，尽快处理管道接缝，做好管套工作，保证管道接缝处的密封性。

结束语：总而言之，定向钻穿越与顶管穿越技术相结合的施工方法可以尽可能降低施工资源的浪费，保证长运输工程的顺利进行，为社会带来最大效益收获。但结合法施工技术复杂，许多穿越接口位置需要针对性方案设计，保证施工质量。结合施工法可以较少施工程序，节省工程投资，加快工期，是长距离穿越运输项目的优化选择方案。

参考文献：

[1]张诚,张晨,熊一霖,黄文尧,张博. 定向钻穿越管道阴极保护有效性评价研究[J]. 广东化工,2022,49(09):16-18+28.

[2]詹泽丞,杨梦颖,马坤,张鹏. 浅谈天然气管道河流水平定向钻穿越施工技术[J]. 石油化工建设,2022,44(03):98-103.

[3]朱传清. 长距离大高差天然气集输管道定向钻穿越施工方法[J]. 石油化工建设,2022,44(03):104-106.