摘要：結合具體工程，小型定向鉆機鋪管在現場空間狹小情況下，雙向曲線施工技術在φ400mm污水管穿越鋪管中的應用。
　　雙向曲線穿越技術即為在平面上和剖面上都具有較大彎曲弧度的穿越鋪管技術。
　　【關鍵詞】小型定向鉆機雙向曲線φ400mm污水管大弧度彎曲
　　一、工程概況
　　福州市江厝路污水管穿越工程，目的是把湖前小區的生活污水集中收集,泵送進入洋里污水處理廠，屬于福州市06-1標城區污水管網改造項目。施工地點位于福州市鼓樓區江厝路，北側緊臨湖前農貿市場門口的支線17#污水井，南側在江厝路主干線W5井，斜穿江厝路。鋪設Φ400×19.1mmFPPE管1根，管長為104m，采用倒虹方式施工。
　　本區地下管網復雜，兩邊的空間狹小，北側距市場店面僅為3.0m，南側距陡坎僅有1.7m空間。設計部門及業主經過長時間的探討及研究，終未能有合理的方案，工期一拖再拖，整個一標段的后續工作被迫停止。在福建東辰市政工程有限公司介入本項目后，經謹密的研究，決定采用雙向曲線穿越鋪管技術方案施工。工程施工平面示意圖如圖1-1，剖面示意圖如圖1-2：

　　
　　二、現場勘察
　　2.1地形地貌
　　江厝路西側、西北側為五鳳山；南側為陡坎，最高有15.0m左右，有明顯的山包整平痕跡;東側跨越湖前河與福飛南路連接，地勢為西、南高，東、北低。經與當地居民了解，原有一條15m寬小河，由西向東流入湖前河。穿越地段原地貌大致如下圖2-1：

　　九十年代中期，城市建設需要，河流改為地下箱涵，遂稱為大腹山沖污暗渠。
　　2.2穿越地層的地質概況
　　根據承包方原明挖支線管與主管的施工情況得知，南側為花崗巖全風化殘積土層，北側埋深1.5m以內為雜填土，下部為粘土，參考以往曾在東側300m左右施工的記錄，原河底應為淤泥土層。
　　2.3原地下管網探測
　　非開挖施工前，對現場所有地下原管網進行詳細的探查，全面收集原管網的資料，在現場地面標注其平面位置和具體埋深及管線的性質，防止施工時造成破壞。現場嚴重影響施工的管線是3.5×3.5m暗渠和Φ2200mm雨水管。
　　三、鋪管施工
　　3.1工作坑開挖
　　圖3-1為17#原井示意圖：

　　
　　施工時在井壁東西兩側各鑿開0.7m×0.7m方硐，如圖3-1黑影部分所示，東側在管底向上0.7m，西側在管頂向上0.7m，在東側井壁外側開挖長2.5m，寬1.5m，深2.8m接管坑，并截取原管1.5m，封好兩側管口，確保泥漿不會滲入管內。
　　
　　圖3-2為W5原井，以相同的方法鑿開井壁兩側，在井壁西側開挖長2.5m，寬1.6m，深3.1m接管坑，并截取2.0m原管（因為主管為Φ600水泥管，支管是Φ400PE波紋管）并封堵管口，東側從原管頂向上開挖長8.0m的下管斜槽。
　　3.2導向孔軌跡設計
　　導向孔軌跡主要由平面、剖面軌跡組成，主要形式為斜直段→造斜段→平直段→造斜段→斜直段。
　　3.2.1平面設計
　　平面軌跡是本工程的關鍵點，是區別于正常項目施工的重點，如圖3-3所示，平面軌跡分解為五個部份，即a、b、c、d、e五段，A、B、C、D四點分別為相對應的拐點。

　　本工程的軌跡是大弧度平面彎曲的倒虹孔，平面上彎曲的垂距約為31m，平面穿越垂距＝b段彎曲垂距+c段垂距+d段彎曲垂距。c段是斜穿的關鍵段，江厝路主要由c段來完成穿越。c線段與江厝路走向的夾角大小關系到能否完成穿越的成敗，經過現場的測量和計算，其夾角為210、斜率為0.41，換算成儀器的傾角是36%。按每根鉆桿的變化傾角9%來計算，即12m平面造斜段：從0-36%或36%-0增加的垂距為2.30～2.4m，完成的穿越垂距為2.35×2+64×0.41=30.94m。
　　平面軌跡各段的描述如下：
　　a段：平面直線段長12.0m，目的是導向孔沿箱涵走向平行向下施工，使軌跡深度達到5.6m，導向孔傾角趨于平緩，保證從箱涵底部安全穿越。
　　b段：平面造斜段長12.0m，改變平面穿越方向，目的是斜穿箱涵及江厝路，A為b段的起點。
　　c段：平面直線段長64.0m，完成橫穿的主要任務，B為起點。
　　d段：平面彎曲段長12.0m，改變穿越平面方向，為正位進入W5井擺正方向，C為起點。
　　e段：平面直線段長4.0m，進入W5井位，D為起點。
　　3.2.2剖面設計
　　主要控制點為導向進入原17#井（A1）和W5井（D1）的埋深和傾角，如果不合理會給原管造成損壞，使施工時的泥漿滲入，給后續施工帶來困難；B1、C1點是進入箱涵和離開雨水管的關鍵點。如圖3-4所示描述如下：

　　導向時A1點埋深在2.8m，傾角在-35%左右，D1點埋深在3.1m，傾角在+35%左右，B1點埋深≥5.6m，傾角應在-10%以內，最好趨于0，C1點埋深≥4.3m，傾角在+20%左右。
　　3.3導向施工
　　導向定位系統采用DigitrakEclipse步履式導向儀與ZT-25型非開挖鋪管鉆機配合施工。
　　Eclipse定位儀，因其精度高，傳感器發出的信號強，被譽為國內最可靠的步履式定位系統之一。
　　ZT-25型鉆機的主要參數：扭矩7000N.m、回轉轉速0-100r/min，回拖給進力250KN；泥漿最大排量250L/min，泥漿泵最大壓力8Mpa，使用鉆桿的規格Φ73mm×3000mm。
　　導向施工時，參照圖3-3和圖3-4分別把A、B、C、D四個平面拐點及BC直線段和A1、B1、C1、D1剖面關鍵點，在地面上相對應位置用白漆標注明顯標志，為施工導向孔時參考。

　　
　　鉆機擺設范圍被限制后,鉆機就位入射角調整為-35%，按預定好的軌跡逐根鉆桿施工，剖面軌跡是以儀器測量參數對照來控制，及時調整軌跡，確保導向孔和設計軌跡的偏差小于10cm。平面軌跡的控制如圖3-5所示，鉆孔施工進入A點后，開始平面造斜，參照a段面向角12的造斜能力來估算面向角為3的造斜參數，每施鉆完一根鉆桿，都要標注鉆頭的平面位置，并測量其垂距S1、S2、S3、S4、以SA=0為基準S1≈0.18S2≈0.65m，S3≈1.35m，S4≈2.35m，偏差要在5cm以內，即能夠進入平面斜直段（BC直線段）施工。按同樣的原理施工d段平面造斜段，如圖3-5所示,C點Sc≈2.35mS5≈1.35mS6≈0.65mS7≈0.18mSd=0，即完成平面控制施工。
　　3.4回拖擴孔
　　本工程鋪管軌跡平面彎曲弧度相對較大，剖面上進、出口部分也有較大的弧度彎曲，根據孔徑與管徑系數1.2～1.5倍的施工要求，最大孔徑采用Φ580mm擴孔器施工，分三級四次回擴，第一次用Φ380mm擴孔器，第二次用Φ480mm擴孔器、，第三次、第四次用Φ580mm擴孔器回擴施工。
　　3.5鋪設管線
　　把每根8m長的FPPE短管采用熱熔焊接技術連接成104m的整根管柱，遠離下管坑的尾端用管帽密封，管柱前端用預制專用于Φ400×19.1mm的園椎形鐵件拉管頭牢牢固定后與鉆具連接，回拖鋪設管線。
　　3.6接管施工
　　清淤工作完成后，17#井如圖3-6：

　　
　　
　　在工作坑的東側，砌一個暗井，把拉管與原管接入暗井內，暗井與17#原井用Φ500mm短管相接，原管、井壁、地面恢復原狀。同樣方法施工W5井后，本次鋪管施工工作全面完成。
　　四、結束語
　　當今的城市地下管網錯綜復雜，道路擁擠不堪，許多新增的管網采用明挖施工工藝根本無法實現，非開挖鋪管技術正好解決了如此工程的難題。但是正常的非開挖施工對場所要求較高，有些現場因為某種因素的影響，遠遠無法達到正常施工的條件。在日益競爭，技術手段不斷創新的市場經濟環境下，如輕易放棄，不但給企業造成經濟上的損失，也會給業主留下負面的影響。
　　本工程通過參考剖面彎曲弧度來設計平面軌跡，在極其有限的空間內創造條件，消除施工條件嚴重不足的因素，安全避讓障礙，完成項目施工，打破了傳統施工的禁忌，為了往后的非開挖施工積累了經驗。
　　
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