定向钻机拉管施工现场的质量控制
内容摘要：经过定向钻机操作工作人员认真操作，导向孔的位置偏差能得到较好的控制，但由于拖拉管特殊的施工工艺，在随后的回扩操作可能改变钻孔的位置，为了减少偏离，不同地层可采用不同的回扩器。刮刀回扩器用于软土层，筒形的回扩器用于混和土，镶嵌合金钢牙轮回扩器用于岩石层……
坤宇非开挖公司认为，CSTT《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》系施工企业的技术协会制定的规范，对于排水管道、到虹吸管来说，其验收精度要求过低，未得到质量监督部门、业主和设计单位认可前，不宜作为验收标准。由于独特的施工工艺，导向孔内有护壁泥浆，拖拉结束后管道将悬浮于孔内，轴线将产生较大的偏差。
根据以上分析，拖拉管施工、验收过程中，控制轴线位移及高程是十分重要的。所以现场施工应做好以下几方面的控制工作：
一、钻孔、扩孔的质量控制
1.钻孔前控制：
地表测量主要根据施工图纸，利用全站仪，确定两井之间的具体位置（包括坐标与距离），定出钻孔中心线和地表走向，测量中心线地面的海拔高度或相对高度，并根据要求的铺管深度，初步确定导向孔的造斜角度和入口位置。一旦选择确定了施工位置，就应该对钻孔轨迹作测量并绘出详细的图纸。钻孔轨迹和基准线的最后精度取决于测量资料的精度。根据设计确定的埋置深度，选择入土和出土角。
2.钻进过程中的测量控制：
在钻进导向孔时，钻进工作人员利用手持式跟踪仪〔基本配置由一个装在钻头后面的测量探头（发射器）和一个手持式跟踪接收器组成〕，通过钻头内探头发出的信号，确定钻具位置，利用导向仪获取的数据与预先设计的基准线和实际轨迹进行比较，每钻进2～3m时进行一次测量计算，随时调整钻进轨迹，钻头出口处露出地面，测量实际出口，是否在误差范围之内，如果钻孔的一部份超出误差范围，可能要拉回钻杆，重新钻进钻孔的偏斜部分。
3.扩孔过程中的测量控制：
经过工作人员认真操作，导向孔的位置偏差能得到较好的控制，但由于拖拉管特殊的施工工艺，在随后的回扩操作可能改变钻孔的位置，为了减少偏离，不同地层可采用不同的回扩器。刮刀回扩器用于软土层，筒形的回扩器用于混和土，镶嵌合金钢牙轮回扩器用于岩石层，回扩器的类型和地质条件直接影响回扩速度，采用与地层相匹配的回扩器和适当的钻进液流量是回扩施工的关键，同时也是对维持孔壁稳定预防塌孔的有效手段。
在非开挖定向钻进管线施工过程中的轴线、高程偏差，主要发生在回扩阶段，每扩一次孔的测量控制，跟导向孔钻进测量方法相同，
扩孔结束相当于开挖沟槽结束，拖拉管采用的管材一般为钢管和高强度的聚乙烯管，对于接头都有相关的检测方法。
二.拖拉管回拖前及铺管结束后的质量检测.
1．管材质量控制：
用于拖拉管施工的产品管，大多属于新型产品，材质应根据设计要求对环刚度及最大拉力等指标进行检测（送相关检测单位）。
2．高程、轴线检查：
由于大多数导向孔需要多次回扩，将孔径扩至能铺设管道，（终孔孔径一般为管线外径的1.2～1.5倍）。如果采用高强度聚乙烯管，管道施工完毕将悬浮于管道内，高程H偏差在±（D－d）/2之间，在施工管回拖过程中，通过不断的清运泥浆，尽量减少孔道内泥浆，预防由于泥浆固结所引起的管轴及管底标高与原设计的差距。通过其工程实践，回拖结束立即对管底标高检测，及相隔两月后再次利用探头及导向跟踪仪对管底标高进行检测，变化很小。
另外为控制管底高程还应尽量控制扩孔系数。
3.管道变形控制和检测：
考虑到排水管应满足设计排水流量的要求，工程施工完毕，应对管道变形进行检查。
根据上海市工程建设规范《埋地塑料排水管道工程技术规程》DG/TJ08-308-2002（J10185-2002）关于管道变形的检测方法：
（1）人不能进入管内的塑料管可采用圆度测试板管内拖拉进行检测，圆度板直径（0.95+0-0.02）Di（管内径）。
（2）人能过进入管内的塑料管当DN≥600mm时可直接进入管内检测其实际变形值。
根据工程实际施工情况，管子拖拉铺设结束后，水有可能进入管道内，对采用圆度测试板对管道变形检查，拖拉法有难度。建议采用类似于通球法的检查方法，（根据设计核算的最小排水流量制作模型采用内拖法检查）。
4.管道的闭水试验检查
由于CJJ3-90市政工程质量检验评定规程中，闭水试验只有在陶土管，混凝土管，钢筋混凝土管和石棉水泥管等管材进行，所给定控制指标不适用于塑料管及其他材质的排水管。
根据不同的验收标准都有不同的取值：
Q=1.25√D（GB50268-97）（1）
Q=0.26√D〔DG/TJ08-308-2002（J10185-2002）〕（2）
Q=0.0046D（CECS122:2001）（3）
式（1）（3）中Q—每1km管道长24h的允许渗水量m3/（24h.km）；
D—管道内径（mm）。
式（2）中Q—每10m管道长30min的允许渗水量L/10m.30min；
D—管道内径（mm）。
我国目前对塑料排水管道的验收一直采用中国工程建设标准化协会标准即CECS122:2001，由于本工程管材接头采用的是电热融式接头，所以闭水试验推荐采用CECS122:2001规程中的24小时管道渗水量要求，即（式3）。
综合以上所述，通过对导向孔钻进前，钻进过程中及回扩过程的轴线，标高监控测量以及管线回拉后的高程轴线复测，管道闭水试验，变形检测等工艺指标的控制，通过监理检验，基本上达到了预期制定的控制目标。
根据对本工程的监理实践及专家验收会议的最终讨论的验收结果认为，非开挖钻进技术拖拉管施工工艺用于倒虹吸管。建议对以下工作内容进行检查验收，基本上就能满足设计及使用要求了：
1.管道覆盖深度，推荐采用非开挖协会的施工技术规范中规定：穿越的最小覆盖深度，大于钻最终回扩直径的6倍以上；在穿越河床时，应在河床断面最低处之下5m以上。
2.管道接头检查用焊缝检测仪对管线进行连续检测。
3.倒虹吸管进出口的检查井，根据CJJ3-90《市政工程质量检验评定规程》中管道检查井的检查内容进行验收。
4.进出水口的高程，轴线，满足设计规定
5.压力管道强度与严密性试验，GB50268-97只对钢管有压管做了规定，而对塑料管并没有规定，所以推荐采用有压管与无压管临界值0.2Mpa，作压力试验的控制指标。
6.变形检测推荐采用上海市工程建设规范《埋地塑料排水管道工程技术规程》进行检查。
三、拖拉管施工的建议与存在的不足：
1.拖拉管施工用于市政雨污排水管，无验收标准。很难依据排水工程验收规范验收。所以施工前监理要与业主、质检站、设计单位拟订验收标准、检测频率和验收办法。承包人必须确认能达到这些要求，才能采用拖拉法施工。
2.产品管与回扩孔（拖拉施工完毕）的间隙如何处理，不能象开挖施工那样回填密实对于横穿道路管线，孔内泥浆固结后，道路边可能随之下沉。
3.当施工现场有干扰时，如无线电发射台、大型钢结构、输电线路、变压器等将影响手持式跟踪仪的测量精度。
4.由于拖拉管施工法铺设的管道管内底高程误差较大，所以只适用于对管道高程要求不高的有压管（如自来水管、油气管）和电缆护管的铺设。其高程精度很难达到雨水管、污水管的要求。
