劉西勝¹，劉智¹，湯磊²

(1. 徐州市銅山區(qū)自來(lái)水有限公司，江蘇徐州 221116；

2. 徐州市銅山區(qū)水利工程處，江蘇徐州 221116)

摘  要：徐州市銅山區(qū)自來(lái)水公司建設(shè)的徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司家屬區(qū)“三供一業(yè)”供水項(xiàng)目分離移交工程01標(biāo)段，處于徐州市銅山區(qū)劉集鎮(zhèn)、柳新鎮(zhèn)、馬坡鎮(zhèn)境內(nèi)。供水管道過(guò)蘇北堤河、垞城煤礦鐵路、張集煤礦鐵路采用定向鉆穿越。文章闡述了定向鉆施工的工程流程，并就每工序施工要點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。為保證工程的順利進(jìn)行，提出了相關(guān)的保障措施，包括道路、溝（河）工程恢復(fù)方案，質(zhì)量與進(jìn)度控制措施，以及安全文明施工與環(huán)境保護(hù)方面的要求，對(duì)同類(lèi)工程的施工方案編制具有借鑒意義。 并給出了具體工藝流程和建設(shè)運(yùn)行建議，為類(lèi)似工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：三供一業(yè)；供水管道；定向鉆；施工方案

“三供一業(yè)”是指企業(yè)的供水、供電、供熱和物業(yè)管理^[1]。“三供一業(yè)”分離移交是指國(guó)企（含企業(yè)和科研院所）將家屬區(qū)水、電、暖和物業(yè)管理職能從國(guó)企剝離，轉(zhuǎn)由社會(huì)專(zhuān)業(yè)單位實(shí)施管理的一項(xiàng)政策性和專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)、涉及面廣、操作異常復(fù)雜的管理工作。

徐礦集團(tuán)職工家屬區(qū)“三供一業(yè)”分離移交涉及徐州市“五區(qū)一縣”，是江蘇省移交工作量最多、范圍最廣、難度最大企業(yè)之一^[2]。此次移交涉及徐礦集團(tuán)下屬19家單位，供水16122戶、供電11685戶、供熱7724戶、物業(yè)管理28060戶職工。

徐州市銅山區(qū)自來(lái)水公司建設(shè)的徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司家屬區(qū)“三供一業(yè)”供水項(xiàng)目分離移交工程01標(biāo)段，處于徐州市銅山區(qū)劉集鎮(zhèn)、柳新鎮(zhèn)、馬坡鎮(zhèn)境內(nèi)。工程總投資約590萬(wàn)元，主要實(shí)施供水管網(wǎng)新建及改造工程。

1 工程概況

1.1 工程范圍

(1) 張集煤礦富強(qiáng)、祥樂(lè)小區(qū)供水管道連接工程及供水設(shè)施改造工程；

(2) 垞城煤礦工人北、南、西村供水管道連接工程及供水設(shè)施改造工程；

(3) 馬坡礦工人村供水設(shè)施改造工程。

1.2 工程內(nèi)容

(1) 新建小區(qū)與市政供水管網(wǎng)的連接管道、更換現(xiàn)有老舊小區(qū)供水管道及附件，更新改造小區(qū)泵站。

(2) 供水管道過(guò)蘇北堤河、垞城煤礦鐵路、張集煤礦鐵路采用定向鉆穿越。

供水管道過(guò)蘇北堤河、垞城煤礦鐵路定向鉆入、出土點(diǎn)水平距離為199.93m，在垞城煤礦鐵路以下8m、蘇北堤河河底以下3.2m穿越，入土角、出土角為19°；供水管道過(guò)張集煤礦鐵路采用定向鉆穿越，定向鉆入、出土點(diǎn)水平距離為61.77m，在張集煤礦鐵路以下5m穿越，入土角、出土角為11.5°。

1.3 基本要求

(1) 管道采用PE100管道，標(biāo)準(zhǔn)尺寸比SDR11（承壓1.60MPa），管材符合《給水用聚乙烯（PE）管道系統(tǒng) 第2部分：管材》（GB/T 13663.2-2018）^[3]，采用熱熔連接，熔接后，應(yīng)進(jìn)行100%外觀檢查及10%（且≥1個(gè)焊口）的翻邊切除檢驗(yàn)，定向牽引管環(huán)應(yīng)力為5.4MPa，管道施工過(guò)程中除應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度外，且應(yīng)能承受管道回拖過(guò)程中荷載過(guò)程的總應(yīng)力以及回拖力。

(2) 拉管施工段，為防止拉管施工結(jié)束后，拉管擴(kuò)孔的空隙造成路面（河底）坍塌，拉管擴(kuò)孔的空隙部分采用注漿加固處理，注漿采用水泥粘土漿，水泥摻量為15%，水灰比為1:1，孔口注漿恒壓不小于0.25MPa，高壓不大于0.4MPa，注漿時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，適當(dāng)加入特種材料（硅酸鈉）以增加可灌性和早期強(qiáng)度。

(3) 拉管施工中工作坑的大小、支撐方式等由施工單位根據(jù)所采用的拉管設(shè)備等在施工組織設(shè)計(jì)中確定。

(4) 管道采用拉管施工時(shí)，控制管道高程不影響現(xiàn)狀其他管線設(shè)施。拉管管道允許偏差應(yīng)符合表1規(guī)定。

 表1 拉管管道允許偏差

2 施工方案

施工工藝流程圖見(jiàn)圖1。

2.1 施工前準(zhǔn)備

2.1.1 管材準(zhǔn)備

進(jìn)場(chǎng)的PE管材的強(qiáng)度及環(huán)剛度必須滿足設(shè)計(jì)要求，管材進(jìn)場(chǎng)后將管材供應(yīng)廠家的資質(zhì)和管材的出廠合格證及廠家檢測(cè)報(bào)告向項(xiàng)目監(jiān)理部報(bào)審，經(jīng)項(xiàng)目監(jiān)理部審批同意后才能用于本工程。

管材的外觀顏色應(yīng)一致，內(nèi)壁光滑平整無(wú)毛刺、無(wú)劃傷等缺陷。管材外壁應(yīng)有統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)（生產(chǎn)企業(yè)、產(chǎn)品名稱、公稱直徑、環(huán)剛度及生產(chǎn)日期等）。

2.1.2 定向鉆孔軌跡設(shè)計(jì)

鉆進(jìn)前依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求的管道內(nèi)底標(biāo)高和相對(duì)應(yīng)的原地面標(biāo)高先計(jì)算出鉆桿應(yīng)達(dá)到的深度來(lái)確定定向鉆孔軌跡。

定向鉆孔軌跡線段由造斜直線段、曲線段、水平直線段（與管道排水坡度一致）等組成。入土造斜段與管道直線段之間及管道直線段與出土造斜段之間，有一根鉆桿長(zhǎng)度達(dá)到管道直線段坡度要求。

2.1.3 施工平面布置

根據(jù)施工要求，在各分段施工節(jié)點(diǎn)井位前后各需開(kāi)挖一個(gè)工作坑和接收坑。在管道的起點(diǎn)設(shè)置一個(gè)工作井，在管道的終點(diǎn)設(shè)置一個(gè)接收井。在坑前方還需要停放施工機(jī)械以及導(dǎo)管拆裝施工操作面，需占用16m×5m的地方做工作坑、接收坑和施工操作空間。

2.2 施工測(cè)量

2.2.1 平面控制放線

平面控制及放線，依據(jù)現(xiàn)有邊線，通過(guò)勘測(cè)方提供的控制點(diǎn)引測(cè)本工程的定位點(diǎn)，為保證施工各階段控制點(diǎn)網(wǎng)，坐標(biāo)及高程的準(zhǔn)確，首先對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)各控制樁加以保護(hù)。并把各控制點(diǎn)引測(cè)至現(xiàn)場(chǎng)外加以保護(hù)，以便豎向引測(cè)放線。同時(shí)要做閉合校核。

施工前通過(guò)全站儀沿地面上拉管的中心線每3米設(shè)置一樁（有障礙物的除外），并沿拉管的中心線撒好白灰線且測(cè)出樁高程，算好樁高程與設(shè)計(jì)拉管流水面的關(guān)系。

2.2.2 高程控制

高程控制根據(jù)勘測(cè)方提供的水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的高程控制點(diǎn)。根據(jù)本工程的實(shí)際情況，在現(xiàn)場(chǎng)選擇固定的地方做臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，并做好保護(hù)。

高程控制采用兩次儀器高程前后視等距測(cè)法，保持精度。為保證設(shè)計(jì)方向、位置的正確性，控制線的傳遞用經(jīng)緯儀進(jìn)行引測(cè)，保證平面位置的準(zhǔn)確。

2.3 基坑開(kāi)挖

因各段的牽拉施工只是穿越距離不同，具體施工方法等均相似。

工作坑深度根據(jù)拉管流水面高程確定。為保證工作坑內(nèi)干燥和擴(kuò)孔施工，在工作坑(南)側(cè)旁設(shè)一小泥漿沉淀池,并在池底設(shè)泥漿泵隨時(shí)將多余泥漿抽出坑外。

2.4 設(shè)備就位、導(dǎo)向鉆孔

非開(kāi)挖定向穿越施工技術(shù)是在不開(kāi)挖地表的情況下，用導(dǎo)向鉆鑿技術(shù)，將一無(wú)線電發(fā)射器置入鉆頭盒內(nèi)，導(dǎo)向鉆進(jìn)過(guò)程中，地面接受儀隨時(shí)顯示鉆頭的深度、傾角、溫度等參數(shù)。施工人員在地面導(dǎo)航儀引導(dǎo)下，從起點(diǎn)到終點(diǎn)鉆一個(gè)與設(shè)計(jì)軌跡盡量吻合的導(dǎo)向孔，且垂直+40mm-80mm、平面誤差控制在±100mm以內(nèi)。

2.4.1 施工機(jī)械的安裝、調(diào)試

鉆機(jī)安裝在管道中心線延伸的起始位置，機(jī)架方位應(yīng)符合設(shè)計(jì)的鉆孔軸線。按鉆機(jī)傾角指示裝置調(diào)整機(jī)架，符合軌跡設(shè)計(jì)規(guī)定的入土角，施工前采用測(cè)量計(jì)算的方法復(fù)核。

鉆機(jī)安裝后，起鉆前用錨桿錨固，滿足鉆機(jī)回拉力支撐要求。

2.4.2 定向鉆進(jìn)施工

鉆機(jī)開(kāi)動(dòng)后，先進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，時(shí)間不少于１５分鐘，確定各部分運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可鉆進(jìn)；首根鉆桿入土鉆進(jìn)時(shí)，采用輕壓慢轉(zhuǎn)的方法，穩(wěn)定入土點(diǎn)位置，符合設(shè)計(jì)入土傾角后方可開(kāi)始鉆進(jìn)。

導(dǎo)向孔鉆進(jìn)前，必須先對(duì)雷達(dá)探測(cè)儀進(jìn)行校準(zhǔn)，合格后方可使用；導(dǎo)向孔鉆進(jìn)時(shí)，造斜段探測(cè)控制點(diǎn)設(shè)置間距為 1.5m,直線段按一根鉆桿長(zhǎng)度3 m設(shè)置,探測(cè)發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)通知鉆機(jī)操作人員進(jìn)行糾偏，確保誤差控制在規(guī)范允許偏差范圍內(nèi)（高程+40mm、-80mm；中線平面位移100 mm）。

2.5 擴(kuò)孔及泥漿護(hù)壁

定向鉆進(jìn)及擴(kuò)孔時(shí)及時(shí)配制泥漿，泥漿在專(zhuān)用的攪拌器中配制，并具有足夠的供應(yīng)量，從鉆孔中返回的泥漿應(yīng)及時(shí)外運(yùn)，滿足工程文明施工和環(huán)保要求處理。泥漿性能指標(biāo)須符合要求：粘度應(yīng)能維護(hù)孔壁的穩(wěn)定，并將鉆屑攜帶到地表；泥漿的PH值應(yīng)控制在8～10之間。

護(hù)孔泥漿壓力視不同擴(kuò)孔階段分別選用泥漿壓力和流量。擴(kuò)孔的最終直徑宜采用管道外徑的1.3倍。

2.6 管道焊接

2.6.1 管道焊接（熱熔焊接）

管道接口質(zhì)量的好壞直接影響到拉管施工的成功進(jìn)行，熱熔連接時(shí)，要嚴(yán)格按以下操作步驟執(zhí)行。

(1) 熱熔連接前、后，連接工具加熱面上應(yīng)無(wú)污物，否則應(yīng)用潔凈棉布擦凈。

(2) 熱熔連接加熱時(shí)間和加熱溫度應(yīng)符合熱熔連接工具生產(chǎn)廠和管材、管件生產(chǎn)廠的規(guī)定。熱熔連接保壓冷卻時(shí)間，不得移動(dòng)連接件或連接件上不得施加任何外力。

(3) 管道連接前，管材固定在機(jī)架上，取下銑刀，閉合卡具，對(duì)管子的端面進(jìn)行銑削，當(dāng)形成連續(xù)的切削時(shí)，退出卡具，檢查管子兩端的間隙（不得大于3mm）。電熔連接面應(yīng)清潔干凈，刮初表面皮。

(4) 熱熔對(duì)接連接，兩管段應(yīng)各伸出卡具一定的自由長(zhǎng)度，校對(duì)連接件，使其在同一軸線上，錯(cuò)邊不宜大于壁厚的10%。

(5) 加熱板溫度適宜（220±10℃），當(dāng)指示燈亮?xí)r，最好在等10分鐘使用，以使整個(gè)加熱板溫度均勻。溫度適宜的加熱板置于機(jī)架上，閉合卡具，并設(shè)系統(tǒng)的壓力。達(dá)到吸熱時(shí)間后，迅速打開(kāi)卡具，取下加熱板。應(yīng)避免與熔融的端面發(fā)生碰撞。

(6) 迅速閉合卡具，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，勻速地將壓力調(diào)節(jié)到工作壓力，同時(shí)按下冷卻時(shí)間按鈕。達(dá)到冷卻時(shí)間后，再按一次冷卻時(shí)間按鈕，將壓力降為零，打開(kāi)卡具，取下焊好的管子。

(7) 卸管前要將壓力降至為零，若移動(dòng)焊機(jī)，應(yīng)拆下液壓軟管，并做好接頭防塵工作。

(8) 合格的焊縫應(yīng)有兩翻邊，焊道翻卷的管外圓周上，兩翻邊的形狀、大小均勻一致，無(wú)氣孔、鼓泡和裂紋，兩翻邊之間的縫隙的根部不低于所焊管子的表面。

(9) 管道連接時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)條件允許時(shí)，可在溝槽上進(jìn)行焊接，管口應(yīng)臨時(shí)堵封。在大風(fēng)環(huán)境下操作，應(yīng)采取保護(hù)措施或調(diào)整施工工藝。

2.6.2 焊接質(zhì)量檢驗(yàn)

(1) 檢查數(shù)量

外觀質(zhì)量全數(shù)檢查；熱熔焊縫焊接力學(xué)性能試驗(yàn)按200個(gè)接頭不少于1組做接頭熱熔焊縫焊接力學(xué)性能試驗(yàn)。

(2) 檢查方法：觀察；檢查焊接力學(xué)性能檢測(cè)報(bào)告。

上述檢驗(yàn)中若有不合格的則應(yīng)加倍抽檢，加倍檢驗(yàn)仍不合格時(shí)應(yīng)停止焊接，查明原因進(jìn)行整改后方可進(jìn)行焊接。

2.7 牽拉

管道焊縫和管道強(qiáng)度檢驗(yàn)合格后，即可進(jìn)入拉管施工。首先用現(xiàn)場(chǎng)制作的“PE管封套”將管頭密封，然后在管頭后端接上回?cái)U(kuò)頭，管后接上分動(dòng)器進(jìn)行接管，將管子回接到工作井后，卸下回?cái)U(kuò)頭、分動(dòng)器、取出剩余鉆桿，堵上封堵頭，進(jìn)行水壓試驗(yàn)。

牽拉管材施工時(shí)，拉管機(jī)操作人員要根據(jù)設(shè)備數(shù)據(jù)，密切注意鉆機(jī)回拉力、扭矩變化，采取措施盡可能減少摩擦阻力，均勻平穩(wěn)的牽引管道，切不可生拉硬拽。

2.9 注漿加固

(1) PE管道拉通后，為了避免地面沉降，需要進(jìn)行注漿加固。由于受場(chǎng)地條件限制，本項(xiàng)目采用孔內(nèi)注漿的加固措施。

拉管施工前在PE管前端連接兩根與PE管同長(zhǎng)度的φ25鋼管與PE管一同拉入土中并一同到達(dá)拉管設(shè)計(jì)終點(diǎn)樁號(hào)。到達(dá)終點(diǎn)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(zhǎng)同直徑的注漿花管。

移動(dòng)拉管機(jī)到接收坑，和φ25鋼管連接并回拽。每拽入6ｍ，把鋼管和拉管機(jī)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(bǔ)充PE管周?chē)目障丁Ｈ缓笤贀Q再拉，再拉再注，反復(fù)進(jìn)行。直到把鋼管全部拉出接收坑，注漿過(guò)程也就全部結(jié)束了。

在注漿施工時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況每3-6米注漿一次，根據(jù)計(jì)算注漿量一定大于泥漿量，注漿時(shí)盡量保持不要間斷。當(dāng)花鋼管拖入地面時(shí)一定要用堵頭堵死，防止?jié){液從花鋼管前端流出。

(2) 管道與檢查井墻接頭處，應(yīng)安放遇水膨脹橡膠止水圈止水材料。控制井外側(cè)回填時(shí)，先回填中粗砂至管頂以上0.5m，分層澆水密實(shí)。

(3) 造斜段采用注漿充填密實(shí)。

2.10 土方回填

工作坑及接收坑還土選用黃砂進(jìn)行回填，不得含礫石、垃圾。施工期間清除工作泥漿，過(guò)濾后，用泥漿車(chē)外運(yùn)。

3 保障措施

3.1 道路、溝（河）工程恢復(fù)

本工程在管道鋪設(shè)過(guò)程中將會(huì)對(duì)部分農(nóng)田、路面等造成損壞，過(guò)河工程施工時(shí)筑打圍堰阻塞水溝、河流的流通。在施工過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題，要做好相應(yīng)處理措施：在過(guò)河工程結(jié)束后，及時(shí)拆除圍堰，保持水溝、河流通暢；農(nóng)田灌溉渠系排水溝恢復(fù)；損壞路面恢復(fù)；用作臨時(shí)道路的農(nóng)田恢復(fù)；施工中運(yùn)輸車(chē)灑落的碎石、黃砂清除。

3.2 質(zhì)量與進(jìn)度控制

項(xiàng)目實(shí)施要建立健全項(xiàng)目管理網(wǎng)絡(luò)體系，項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)本工程的進(jìn)度、安全、質(zhì)量負(fù)主要領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任。要求做到合理控制成本，檢查、督促各部門(mén)的工作，確保工程順利進(jìn)行。質(zhì)量管理中注重過(guò)程控制及檢驗(yàn)，提高分項(xiàng)措施的針對(duì)性。

本項(xiàng)目管道線路長(zhǎng)，工程較為分散。管道系統(tǒng)的施工順序原則上均從起點(diǎn)開(kāi)始，依次向終點(diǎn)推進(jìn)，考慮到管線較長(zhǎng)且部分工程復(fù)雜，直埋管道和過(guò)河管道可單獨(dú)安排施工，與平直段管道施工統(tǒng)籌安排，爭(zhēng)取過(guò)河管道和平直段管道同時(shí)完成，管道對(duì)接施工時(shí)不窩工。

施工進(jìn)度計(jì)劃是工程連續(xù)、均衡、協(xié)調(diào)施工，合理組織人力、物力、財(cái)力的依據(jù)，是工程保質(zhì)按期完成的必要條件之一。按照招標(biāo)文件有關(guān)條文、條款和規(guī)定編制切實(shí)可行的施工進(jìn)度計(jì)劃。在施工中實(shí)行動(dòng)態(tài)管理，在確保工期，確保工程質(zhì)量的前提下，以最小的消耗爭(zhēng)取最大的經(jīng)濟(jì)效果。

3.3 安全文明施工與環(huán)境保護(hù)

施工中，在確保質(zhì)量和進(jìn)度的同時(shí)，更是要確保安全和文明施工；在施工及質(zhì)保期，不準(zhǔn)發(fā)生任何安全事故，同時(shí)，充分利用為本地區(qū)施工的地理和人脈優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，和施工沿線的村民加強(qiáng)聯(lián)系和溝通，文明施工。

本標(biāo)段，除了采取常規(guī)措施進(jìn)行環(huán)境保護(hù)外，還應(yīng)注意本工程基槽土方開(kāi)挖方量較大，包括基槽開(kāi)挖的土方、需留置用于回填的土方和外運(yùn)棄土，土方在運(yùn)輸過(guò)程中要采用彩條布進(jìn)行覆蓋，以防塵土飛揚(yáng)；平時(shí)則采用草織帶進(jìn)行覆蓋；進(jìn)出城市主、次干道的土方施工車(chē)輛，應(yīng)在取、卸土場(chǎng)附近進(jìn)行沖洗輪胎和車(chē)身，防止將爛泥及灰土卷帶上路。

參考文獻(xiàn)

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[2]江蘇省政府國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì).徐礦集團(tuán)全面完成職工家屬區(qū)“三供一業(yè)”分離移交正式協(xié)議簽訂工作[EB/DL].http://jsgzw.jiangsu.gov.cn/ art/ 2019/1/4/art_11775_7992860.htm l? from =

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[3]全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺(tái).給水用聚乙烯（PE）管道系統(tǒng) 第2部分：管材（GB/T 13663.2-2018）[EB/DL].https://std.samr.gov.cn/gb/search/gbDetailed?id=71F772D82817D3A7E05397BE0A0AB82A.

作者簡(jiǎn)介:劉西勝（1972生），男 ，水利工程專(zhuān)業(yè)，徐州市銅山區(qū)自來(lái)水有限公司工程師，聯(lián)系電話：13626160662，郵箱：2135993754@qq.com，通訊地址：徐州市銅山區(qū)長(zhǎng)安路與珠江路交匯處，郵編：221000