给排水项目建设中应用的拉管施工技术

引言

现如今，城市基础设施不断朝着密集化发展，传统开槽施工在给排水项目中面临诸多问题，如，交通阻断、管线破坏、扰民等。拉管施工技术是非开挖施工的典型代表，通过导向孔钻进分歧，扩孔和管道回托的工艺流程，实现管道的高效铺设。根据《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》，当管道穿越复杂地质或设备密集区时，拉管技术成为首选方案。黄岩江口污水处理厂三期扩建工程中，臭氧接触池到排水泵站的 dn1000PE 管穿越段使用拉管施工，有效解决了穿越既有厂区、避免破坏地下管线的问题。本文结合该工程实践，从技术原理、工艺优化和管理措施等方面，详细分析了拉管技术在给排水项目中的应用体系。

1 工程概况

黄岩江口污水处理厂三期扩建工程设置污水处理规模较大，集中臭氧接触，池道排水泵站的出水管线由于穿越既有厂区地下管道较为密集，因此变为拉管施工，该段管线管径 dn1000 ，使用 PE 实壁管，设计长度为 282.05m ，埋深2.5-3.2m，成为地层主要为留宿状淤泥层地下水属孔隙潜水对混凝土结构具有腐蚀性，施工使用徐工 XZ2860plus 水平定向钻，入土角 20^∘ ，出土角 16^∘ ，按 Φ600mmΦ800mmΦ1000mmΦ1200mm 四级扩孔，中孔直径是管径的1.2倍，因此需要解决淤泥层自稳性差，邻近管线保护及大管径回拖力计算等问题。

2 拉管施工技术要点

2.1 施工准备与导向孔钻进技术

施工前需完成地下管线探测以及场地的平整，使用全站仪按设计轨迹放线，确定入土点和出土点的坐标。设备就位后调整徐工 XZ2860plus 钻机导向杆至略高于设计高程，入土角控制为 20^∘ ，造斜段长度 10.16m 。导向孔钻进时，钻头内置发射器实时传输各种数据，地面接收器动态调整轨迹，当偏差超过一定范围时立即纠正。对于穿越的 ②-2 层流塑状淤泥，使用低转速，高泥浆排量工艺，按照一定的配比控制塑性粘度、比重，增强护壁效果，防止出现坍孔。

2.2 分级扩孔与PE 管热熔连接工艺

使用 Φ600mmΦ800mmΦ1000mmΦ1200mm 四级扩孔策略，每级扩孔间隔检查孔道圆度椭圆度超过一定范围时，重复扩孔，扩孔过程中根据地层不断调整泥浆的粘度并添加润滑剂，降低摩擦阻力，终孔前清孔确保沉渣厚度在一定的范围内。PE 管热熔连接使用较高温度加热板将接口加热到熔融状态，保压冷却时间要满足管材特性，错边量控制在壁厚 10% 内。接口需 100% 进行卷边对称性检验，切除卷边后检查切面没有气孔、裂纹等，每隔一段距离进行180^∘ 背弯试验，保证焊接强度符合标准。

2.3 管道回拖、注浆加固与闭水试验

回拖前按公式计算得理论回拖力 1592.8kN，实际按 1.5 倍配置设备（选用2860kN 级钻机），回拖速度 ⩽2.5m/min ，保证管道沿导向孔平顺拉入。在回拖工序结束后，利用预先安装的直径 25 毫米注浆管道进行水泥粉煤灰混合浆液的压力灌注，通过浆液置换钻孔内的泥浆来充填地层空隙，有效控制地表下沉。注浆作业采取分段方式进行，每段间距控制在 3 至 6 米范围内，实际注浆量应超过理论泥浆用量的标准要求。闭水实验根据标准按公式计算允许渗水量，实验时观察管道接口有无渗漏，以及水位下降值是否符合要求，最后，对管道内底高层进行复测，偏差控制标准范围内。

2.4 现场应用流程与动态管控

拉管施工在黄岩项目中的现场使用流程以“分区作业、工序衔接”为原则，具体实施如下：首先，在西侧场地平整处工作面，使用 32# 槽钢（6m 长）支护工作坑，深度 3.5m ，坑内设置 5m×5m×2m 泥浆池，配备 15kW 泥浆搅拌系统。测量放线时，沿管线中心线每隔一段距离设置粘土砖桩，用全站仪校准轴线偏差在一定的范围内，高程控制点和设计流水面误差在一定的范围内。PE 管热熔连接在场地吸侧集中作业使用，热熔机将管材焊接成整体，焊口按“装夹校正→端头刨平→加热熔融（ 230^∘C ）→对接保压”流程操作，冷却期间，禁止移动管材。导向孔钻进完成后按 Φ600mmΦ1200mm 四级扩孔，每级扩孔间隔检测孔道直径，当椭圆度 >5% 时重复扩孔，并且通过漓江比重计实时调整膨润土的含量，管道回脱前在 PE 管前端连接两根注浆钢管，随管道同步拉入孔内，回脱速度控制在一定的范围内，专辑操作手根据扭矩仪表调整回脱力回拖完成后，通过注浆钢管注入水泥粉煤灰浆，每隔一段距离注浆，注浆量按理论浆量的 1.2 倍控制，直到孔内泥浆完全置换，闭水实验时按照 GB50268-2008标准，以 q=0. 0046×1000=4. 6m³ /（ 24h∙km, ）为标准，观测 30min 水位下降值⩽10mm 方为合格。

3 安全质量控制与应急管理

施工建立三级验收制度：班组自检立杆垂直度、节点连接；项目复检轴线偏差在一定范围内，插销扭矩为 30-40N⋅m ；监理验收方案执行情况并监督 120% 荷载预压。在质量的保障方面，当材料进场后，对钢管进行检查，确保其厚度符合标准；在安全生产管理方面，项目部采取了一系列有效的安全防护措施：首先，在电气设备周边设置了灵敏可靠的防触电报警系统，实时监测漏电情况并及时发出警示；其次，配备了智能化的远程紧急停机装置，可在突发情况下迅速切断设备电源；同时，在施工作业区域周边架设了标准化的防护围栏，并设置明显的安全警示标识。此外，定期开展安全教育培训 , 实施安全训练，构建了全方位的安全保障体系，确保施工全过程的安全可控。应急预案针对路面沉降，管线破损等风险储备应急物质，制定强险流程和人员分工。

结束语

通过黄岩江口污水处理厂的实践了解，拉管施工技术在复杂给排水项目中有明显优势：通过水平定向钻与 PE 管热熔连接的集成使用，实现了淤泥质土层中大管径管道的非开挖铺设，避免了对既有厂区管线和交通的破坏，并且施工中泥浆配比的优化，导向轨迹的精准控制和智能监测系统的使用，为同工程提供了技术示范。江南随着城市地下空间的不断开发，拉管技术可进一步融合BIM+ 物联网技术，提升轨迹预测的精度以及风险的预警能力，并且探索和装配式管道的共同使用，推动给排水工程向绿色化，智能化的方向发展，为城市基础设施提供技术支撑。

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