电力管道施工技术交底

1电力设计

根据电力规划，本工程全线设计电力电缆埋管。电力埋管位于道路北侧，埋管中心线距道路红线3m，距车行道中心线10.5m，电力电缆埋管采用6根Ø160MPP管。电力埋管根据需要设置过路预留管，预留井位于对面道路距道牙0.7m或施工范围线处，本工程设置过路预留管15处。检查井及手孔井做法参照07SD101。检查井井盖选用球墨铸铁双层井盖，井盖具有“防盗、防坠落、防滑、防移位、防 噪音”等功能。电力埋管全线设2根-50×5热镀锌扁钢作为水平接地体。

2电力埋管施工

电力埋管施工前要复测高程，并做详细的测量记录。管沟、基槽、基坑开挖施工时采取相应的支护措施，对不同的地质类型采取相应的放坡方案，不得违章作业。基坑开挖时，先施工深基础构（建）筑物，后施工浅基础构（建）筑物，避免深基础基坑开挖时，危及相邻构筑物的安全。

电力埋管排管时按顺序排管，并做好加固措施。对不同埋管分别做好中粗砂回填和混凝土浇筑。

3拉管施工

3.1概况

滨河大道电力管线过开元大道为了安全施工，采用定向钻铺管方式铺设电力管，铺管总长度100m，管材为6Ø160MPP管，接头采用热熔连接。

定向钻孔敷管主要特点：可根据预先设计的铺管线路, 通过水平导向钻机，经导向钻孔、扩孔、清孔，回拉管道，完成管道地下铺设。

3.2施工场地布置

3.2.1施工场地布置 

定向钻孔敷管穿路需要两个分离的工作场地：一个是设备场地（钻机的工作区--定向钻入土点），另一个为管线场地（与设备场地相对的钻孔出土点工作区--定向钻出土点）。

场地大小取决于设备类型、铺管直径和钻进穿越长度。初步计划设备场地，按长20m×宽10m设计，设在管线上，入土点设在道路一侧，场地经平整后、压实；管线场地为提供足够长的工作空间便于铺设管子的连接，计划长30m，宽5m，方便管道的整根焊接组合，方便将欲铺设的管道分段拉入。 

两个施工场地还须考虑开挖进、出口工作坑和泥浆循环池。尽管水平定向穿越对公共设施的破坏最小，但必须告知财产所有者或管理机关，这些坑是定向穿越施工的必要组成部分。

3.2.2进、出口工作坑设计与开挖 

进、出口工作坑设在水平导向管的进、口位置，它既可兼作地层情况和地下管线及构筑物的探坑，又可作为泥浆循环池的组成部分，也是连接与拆卸钻具、钻杆、管线的工作坑。 

进、出口工作坑的大小，取决于其功能和深度。进口工作坑计划长5m、宽3m（深度根据管道埋深确定），中心线与管道进口安装中心线重合；出口工作坑计划长10m、宽3m（深度根据管道埋深确定），中心线与管道出口安装中心线重合。

进、出口工作坑开挖，与管沟开挖方法相同。 

3.2.3泥浆循环池 

泥浆循环池一般由返回池、沉淀池、供浆池三个以上的池组成。池之间由沟槽连接，其间还可有泥浆净化设备。泥浆循环池的大小根据泥浆返回量的多少确定，计划布置2个，大小为3m×3m×2m，在设备场地适当位置开挖。

3.3钻进液拌制 

钻进泥浆还有携带钻屑、冷却钻头、喷射钻进等功能。钻进液的成分根据底层条件、使用要求作调整。管道与孔壁环状空间里的钻进液还有悬浮和润滑作用，有利于管道的回拖。 

钻进泥浆经泥浆泵泵入钻杆，从钻头喷射出来，在经钻杆与孔壁的环状间隙还回地面。钻进液是由清水+优质粘土（膨润土）+处理剂(若需要)或清水+少量的聚合物+处理剂(若需要)的混合物。 

钻进过程中，监控和维持粘度、比重、固相含量等技术参数是极为重要的。当孔内情况有所改变时，可以按需要调整这些参数。 

钻进液采用泥浆搅拌机拌制。从钻孔中返回的泥浆需经泥浆沉淀池或泥浆净化设备处理后，再送回供浆池，或与新泥浆混合后再使用。使用后的膨润土泥浆（不含有害处理剂）最常用的处理方法是散布在田野里。

3.3.1拉管制作 

原则 

根据设计和规范制作、连接。 

3.3.2焊缝检测 

拉管前需用焊缝检测仪对管线进行连续检测，发现问题及时进行处理。 

3.3.3过度弯曲 

控制最小允许弯曲半径和最大允许拉伸间距范围，可保证管线受力始终低于规定的最小屈服强度。 

3.3.4减阻 

对于大直径管线，为了控制拉力在所用钻机的允许范围之内，需进行减阻。减阻还有减少对涂覆层的磨损作用。 

3.3.5回拖 

回拖期间，钻机操作者必须监测和记录相关数据，如拉力、扭矩、拉管速度和钻井液流量等。应注意不超过管线的最大允许拉力。 

3.3.6拉管保护层

拉管保护层有抗磨蚀的作用。定向穿越往往会遇到不同的地层情况，管道回拉时经常受磨蚀，所以需要在管线外层涂保护层。涂层与管材应有很好的粘结力以抵抗地层的破坏，并且表面应光滑结实减少摩擦力。在管线施工中，推荐的保护层应与现场的接头保护层或内保护层一致。 

接头保护层：焊接部位应涂敷保护层。为防止回托时接头保护层脱落，不使用缠绕式保护层。 

抗磨外层：拉管穿越次坚石时，在防腐层之外再涂敷高强度耐磨层。 

3.3.7钻进过程 

钻进过程分三步：钻导向孔、扩孔、回拖铺管。 

3.3.7.1钻导向孔

钻导向孔是水平定向穿越施工的最重要工序，它决定铺设的管线的最终位置。钻杆按设计的进入点以预先确定的8°角度钻入地层，在钻进液喷射钻进的辅助作用下，钻孔向前延伸。在坚硬的岩层中，需要泥浆马达钻进，钻杆的末端有一个弯接头控制轨迹的方向。

在每一根钻杆钻入后，应利用手持式跟踪或有缆式定位仪测量钻头位臵，推荐至少钻进每根钻杆应测量一次。对有地下管线、关键的出口点或调整钻孔轨迹时，应增加测量点。将测量数据与设计轨迹进行比较，确定下一段要钻进的方向。钻头在出口处露出地面，测量实际出口是否在误差范围之内。如果钻孔的一部分超出误差范围，可能要拉回钻杆，重新钻进钻孔的偏斜部分。当出口位臵满足要求时，取下钻头和相关钻具，开始扩孔和回拉。 

（1）入土角α、出土角β的确定

入土角α值过小，钻杆很难以设计的α值钻进，钻杆往往翘出地面；如果α值越大、钻进越长，则越不利于导向钻进。因此，该工程采取垫高锚板以及降低钻机地坪的办法来确保入土角。另外，出土角β值过大亦对施工不利。 

（2）造斜段

造斜段主要就是确定曲率半径（Rd），在满足钻杆和铺设管道的变形极限条件下，减少钻杆损伤和铺管阻力。

（3）水平向纠偏

施工中不可避免会出现水平向偏移，对于这个偏移量不能急于纠偏，一般采取退杆重钻方法，如果仍然不能保持沿设计轨迹钻进就采取缓慢的“钻进趋势”纠偏的方法，形成大弧度的轨迹。急于纠偏往往出现波浪形轨迹，这将加大拉管阻力。

（4）竖向纠偏

对于竖向纠偏主要是依靠钻进趋势原理，在控制深度的同时，注意钻头倾角θ的变化。控制深度就是通过竖向造斜方法，使深度差Δh缩小，这可以由探测仪上显示数据求得。另外，还要结合θ值的变化来进行竖向纠偏。例如：当俯仰角θ值由－8º变为－6º，虽然钻进趋势仍然向下，但是钻头Δh会变小，钻头有所上升。

纠偏遵守“勤纠少纠”的原则。在钻进最后10m 时, 严格控制钻进参数, 确保靶位准确无误。

（5）导向探测

本标段使用探测仪。造斜钻进时，每隔1米测量一次钻头的位置；直线钻进时，每隔3米测量一次钻头的位置的方法。 

3.3.7.2扩孔

扩孔严格按照设计要求进行，成孔后通过单动头拉钢管；施工完的管路两端出露符合要求。

导向孔钻进完成后，需经扩孔，才能将导向孔孔径扩至能铺设管道所需孔径。扩孔可经多次完成，扩孔时考虑钻进液和钻屑返回的环空间隙和铺设管线的弯曲半径。

不同地层应采用不同的扩孔器。扩孔器的类型和地层条件直接影响扩孔速度。推荐最终扩孔直径按下式计算： 

Ｄ1＝ K1Ｄ 式中： 

Ｄ1——适合成品管铺设的钻孔直径 

Ｄ ——成品管外径 

K1——经验系数，当地层均质完整时，K1取小值，当地层复杂时，K1取大值。

本标段地层采用镶嵌硬质合金块的牙轮扩孔器，经扩孔，完成扩孔使终孔直径略大于为450mm。

3.3.5.3清孔

非开挖钻孔残渣多，势必增加铺管阻力，或引起地表隆起和管道变形，增加铺管风险，甚至造成铺管失败。为此，施工中增加了机械清孔工序，采用挤压式清孔，即利用回拉挤压式回扩头配以高压钻进液来清除残渣，取得了较好的效果。 

3.3.5.4回拖铺管

定向钻扩孔完成后，将已分段热熔连接的MPP管回拉进入充满泥浆的孔中。准备回拉的管道应在出口工作坑一侧连接并进行检测后，吊入出口工作坑内搭设的钢滚筒支架上，以减少拉管时的摩擦力，保护管线的涂层。钻杆使用一个单动接头与铺设管连接，单动接头用于防止管线回转，并拧坏管线。也可将扩孔器安装于拉头与钻杆之间，以确保钻孔畅通，回拉时，可向孔内泵入润滑液，直到将钢管全部拉入水平导向孔内，完成拉管任务。 

MPP管道采用热熔连接。连接时，把接头管端导入加热套内，插入所要求的深度，同时把管件推到加热头上加热，达到加热时间（保持在5秒以上）后，立即把管材和管件从加热套与加热头上同时取下，迅速对插到所要求的深度，使接头形成均匀凸缘。注意的是将加热后的管材和管件推进时不能用力太猛，防止管材在管件内变形，堵塞管件，造成水流断面减小，水流阻力变大。注意热熔的管道连接时，环境温度保持在0℃以上。

3.3.8现场清理、平整 

拉管经测试试验（静水压测试、定径清管器、密封测试）完成后，拆除设备，清理现场，包括回填两个工作坑和泥浆池等。

3.3.9定向钻施工技术措施 

为降低定向钻施工风险，制定施工措施如下：

（1）严格按设计要求控制导向孔曲线 

导向孔是以后各级预扩孔和回拖管道的基础。控向员严格按图纸设计要求进行控向，控制单根钻杆的折角变化，保证穿越曲率半径、管底最大埋深、入土角及出土角均能达到相应设计规范的要求。确保导向孔的成形质量，控制出土点的精度，导向孔曲线要光滑并达到管道弹性半径要求。另外，在打导向孔的过程中，如果由于地层地质的不均匀或磁干扰而导致导向孔的偏移，那么在纠偏的时候，应尽量做到水平“一次造斜”打到出土点，而应避免“S”型来回造斜打到出土点。

（2）制定合理的扩孔工艺 

扩孔过程是成功完成穿越工程的关键，扩孔的作用是扩大钻孔，使孔道能容纳回拖的管道，扩孔的主要目的是混合钻屑和泥浆，以制成泥浆来排出孔外，使回拖的管道有进入的空间。扩孔工艺包括扩孔器系列的组合、扩孔次数的确定、扩孔速度的选择等。 

（3）正确选择扩孔器及扩孔次数 

采用板式扩孔器和桶式扩孔器同时搭配使用，确保了孔道成形质量。预扩孔时，如发现某次扩孔的扭矩过大或摆动幅度过大，可适当增加扩孔次数，用相同尺寸的扩孔器重新扩孔1～2次。 

对于不塌方的地层，如稳定均匀的粘土层、板结连续的砂层等，孔道主要依靠扩孔器的回扩切削成形，切削下来的钻屑由泥浆擕带排出孔外。

对于易塌方的地层，如流沙、淤泥以及疏松的粘质粉土和粉质粘土等，“孔道”与周围地层没有严格的界限，由“孔道”的中心线向四周分布为泥浆与钻屑混合的流塑状态物，在垂直于轴线方向上分布范围的大小取决于泥浆压力与地层压力差以及地层的含水情况等，泥浆的悬浮能力保证了“孔道”的稳定。当然，这种情形下，并不排除在采用桶式扩孔器时，局部地段会间或出现由于泥浆滤饼的构成而形成孔道，但这时的滤饼环空尽管充满泥浆，却依然很脆弱容易垮塌，最终还是以边界模糊的“孔道”占主导地位。 

对于介于上述二者之间的地层，如可塑的粘土、粘质粉土、粉质粘土、粉土以及含量少于10%的卵砾石地层，除上述切削和泥浆护壁成孔外，同时，挤扩成孔是十分有效的成孔手段。在这样的地层中，有时出现局部的塌方，钻屑不能有效的外排，但经过桶式扩孔器的挤扩孔壁以及对孔壁的旋转“抹光”作用，可以有效清除孔内钻屑而形成光滑的孔道。采用的桶式扩孔器挤扩成孔和双桶扩孔器清孔、修孔的工艺是非常有效的；而在保证孔道曲线的“平顺性”（即：横向成形、纵向连续圆滑）方面，在两个相差一个扩孔级差（级差因钻机能力大小有所变化，通常在6－12英寸）的桶式扩孔器之间安装一根刚性良好的麻花钻铤进行扩孔，这一技术的有效而成功的应用属国内独创、处于世界先进水平。 

飞旋式扩孔器的角度十分陡直，切割刀口的长度非常短，因此其阻力和旋转所需的能量小，但切削能力较强。由于这种形式的扩孔器不挤压土层，所以在车道、人行道以及担心会破裂的街道底下进行钻进工程时，是理想的选择。它比较适用于不塌方且不易泥包的地层。板式扩孔器具有较好的切削能力，同时又能极好的混合钻屑和泥浆，并且能让泥浆自由流过，但对于大直径扩孔，由于自身重量过于重而导致扩孔时扩孔器有逐渐下沉的趋势，从而恶化孔道成形情况，所以大尺寸扩孔时，应与桶式扩孔器同时配套使用，此时桶式扩孔器起到扶正器的作用。 

桶式扩孔器对地层的挤压作用使其十分适用于易。塌方和可塑地层，同时它具有良好的清孔能力。 

（4）扩孔速度 

确定合理的扩孔速度，使泥浆和钻屑比例达到不小于1：1，从而降低回拖力和扭矩。