浅谈定向钻牵引管在穿越公路的应用

林瑞润 朱杰骅

【摘要】本文以舟山市朱家尖引水管道建设工程作为工程实例，分析定向钻牵引管在穿越公路施工中的优势，供类似工程设计中参考。

【关键词】定向钻牵引管；穿越公路

1、工程概况

朱家尖引水管道建设工程设计供水规模3.0万m3/d，根据《城市给水工程建设项目建设标准》，确定工程等别为Ⅳ等。第一段管道起点为朱家尖海峡大桥东港侧桥下加压泵站，向东南穿越东港海塘入海，从海底横穿普沈水道，在朱家尖北站塘登陆上岸，然后向东接入朱家尖市政管网；第二段管道起始于朱家尖钓果峙市政管道，向东沿凉樟路至香莲西路后转向东北，沿香莲西路至金沙大道东侧接入市政管网；第三段管道起始于凉樟路与南沙公路交叉口附近的第二段管道分岔口，沿南沙公路（在建）至国际邮轮码头分岔，一路接入码头管网，另一路接入第四段管道；第四段管道起始于国际邮轮码头的第三段管道终点，沿南沙公路（在建）、寺岙隧道、牛角尖、梓岙村至上小山村，接入大黄岩码头管网；第五段管道起始于香莲西路与金沙大道交叉口附近的第二段管道分岔口，沿金沙大道向东南途经五眼村、棉增村至朱乌线，接入庙跟村塘角管网；第六段管道起始于西山水厂清水池，沿现有道路向西南至金沙大道，沿金沙大道向东南至香莲西路，接入第二段管道。输水管道全长17.05km，其中陆上输水管道长14.23km，海底输水管道长2.82km。输水工程全程采用单管有压输水。

第二段管道需穿越金沙大道，为保证公路的正常通行，采用定向钻牵引管穿越公路，长134m，管材采用PE100dn630SDR13.6管。

2、工程地质

a、根据《中国地震动参数区划图（GB18306-2001）》，工程区地震动峰值加速度0.10g，地震动反应谱特征周期为0.65s（软弱场地），相应地震基本烈度Ⅶ度。

b、穿越金沙大道段地层

穿越段公路主要为粘土、淤泥质粘土、粉质粘土和含碎石粉质粘土，牵引管穿越土层为淤泥质粘土层，灰色，饱和，流塑，含少量腐植质及少量贝壳碎屑。无摇振反应，干强度中等，韧性中等，稍有光滑。土层厚度12.5m～22.90m。

3、输水管道穿越公路施工工艺比选

输水管道在朱家尖香莲西路需穿越金沙大道，根据现场踏勘和地质条件以及为保证不影响公路的畅通，可采用PE100dn630SDR13.6管定向钻牵引穿越型式或DN600钢管顶管穿越型式施工方案。

（1）方案一：定向钻牵引穿越工艺

输水管道穿越公路采用定向钻牵引敷设，长134m，穿越段入土和出土角均为15°，管顶深度距地面以下不小于8m。

非开挖海上定向钻牵引敷设方案投资为52万元。

（2）方案二：钢管顶管穿越工艺

输水管道穿越金沙大道采用DN600钢管顶管，长134m，顶管进口设有工作井，出口设有接收井，工作井和接收井采用C25钢筋砼沉井，分节制作，分次下沉，工作井尺寸为6.2×3.2m，接收井尺寸为4.2×3.0m。

钢管顶管敷设方案投资为86万元。

（3）综合比选

顶管施工优点是不阻断交通，不破坏道路和植被，因而可以避免开挖施工所带来的居民生活和交通干扰，以及对环境建筑基础的破坏影响，无污染，无噪音；减少了开挖施工的地下作业工程量，避免地下水作业的麻烦。加快了非开挖工程施工进度，缩短了施工工期，作业面小，大小管径均适用；缺点是工作井和接收井均为钢筋砼沉井结构，工艺复杂、施工工期长、投资大。

定向钻牵引管主要优点是与顶管相同，均不干扰交通、且工期短、投资小，缺点为适用淤泥质土，不适用于含碎石或砂砾石的基础，入土点需较大的设备施工场地、适用于800mm以下的管径。

a、运用条件：定向钻牵引管适用于基础为淤泥质土或基岩的基础，不适用于含碎石或砂砾石的基础；顶管施工适用于淤泥质土的基础。

b、施工条件：定向钻牵引管入土侧需要一定的空间放置顶进设备，顶管工作面只需有放置沉降的空间。

c、施工工期：定向钻牵引管施工工期较快，而顶管需要制作钢筋砼沉井，施工工期较长。

4、结论

朱家尖引水管道建设工程采用定向钻牵引管穿越公路具有投资省、工期短、干扰小的优点，因此，本工程穿越公路采用定向钻牵引管施工工艺。

参考文献：

[1] 《城市给水工程项目建设标准》；

[2] 《室外给水设计规范》（2011年版GB50014-2006）；

[3] 《水平定向鉆进管线铺设工程技术规范（试行）》（2001）；

[4] 《聚乙烯燃气管道工程技术规程》（CJJ63-2008）；

[5]《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246-2008）。