在市政電力、通信管線擴容工程中,MPP管憑借無鹵阻燃、電絕緣強、韌性好等優(yōu)勢,已成為定向鉆穿越的首選管材。然而,面對卵石層、流沙層、高水位粉砂層等復雜地層,孔壁失穩(wěn)與管材劃傷往往導致回拖受阻、工期延誤甚至報廢。本文結合一線經驗,從“孔壁穩(wěn)定”與“管材保護”兩條主線,給出可復制的技術要點,幫助施工隊把風險降到最低。
一、孔壁穩(wěn)定:先護壁再鉆進
1. 地質復核:開工前用觸探+取樣雙法,每20 m取一次樣,精準識別夾層厚度與含水率,繪制“地質云圖”,為泥漿配方提供依據。
2. 泥漿體系:采用“3+1”配方,即3 %鈉基膨潤土+0.2 %高粘CMC+0.5 %防塌聚合物,再加1 %極壓潤滑劑。比重控制在1.08~1.12 g/cm3,漏斗粘度45~55 s,既能形成致密泥皮,又降低鉆具扭矩。
3. 分級擴孔:遵循“小口徑先導、多級反擴”原則,φ200 mm先導→φ350 mm→φ450 mm→終孔。每級擴孔后靜置15 min,讓泥漿充分護壁,減少應力釋放。
4. 應急支護:遇到承壓水噴涌,立即投入0.5~1 cm核桃殼與0.3 %堵漏纖維,快速封堵裂隙;若孔壁仍掉塊,可下放鋼套管作為局部護筒,長度覆蓋風險段前后各3 m。
二、管材保護:從工廠到孔道全程防護
1. 原料改性:選用熔指0.8~1.2 g/10 min的MPP專用料,添加0.3 %納米蒙脫土,提升表面硬度至65 Shore D,抗劃傷能力提高30 %。
2. 加厚耐磨層:管壁外側共擠0.4 mm黑色PE耐磨層,粗糙度Ra≤6.3 μm,降低與孔壁摩擦系數至0.18,相當于給管材穿了“防彈衣”。
3. 管端密封:熱熔焊接后,用自融式PE補口帶包裹焊口,外加不銹鋼護圈,防止回拖時焊口被卵石“啃傷”。
4. 回拖控制:回拖前注入0.8 %高分子減阻劑,降低扭矩20 %;采用“慢速+間歇”模式,速度控制在0.8~1.0 m/min,每拖進20 m停2 min,讓泥漿重新分布,避免“抱管”。
5. 軌跡優(yōu)化:入土角10°~12°,出土角8°~10°,曲率半徑≥60 D(D為管外徑),減少管材彎曲疲勞;同時保持“高進低出”姿態(tài),利用重力讓管身貼孔道下側,降低上浮風險。
三、現場案例:一次220 m流沙層穿越
南方某市電力排管工程,需穿越220 m高水位流沙層,埋深18 m。按上述流程執(zhí)行:地質復核發(fā)現3處透鏡體,提前調整泥漿比重至1.11 g/cm3;擴孔至φ450 mm時,流沙段扭矩峰值僅3.8 kN·m,低于警戒值5 kN·m;回拖耗時4.2 h,管材表面僅發(fā)現3處淺劃痕,深度<0.1 mm,滿足運行30年要求。工程驗收一次通過,節(jié)省返工費約18萬元。
四、常見問題速查表
1. 孔壁坍塌:先降排量再提粘,必要時回填級配碎石后重新掃孔。
2. 管材熔接翻邊不均:檢查加熱板溫度是否210±10 ℃,切換冷卻時間≥6 min。
3. 回拖力驟升:立即停拖,正轉5圈沖洗,再緩慢回拖,避免“死拉”。
4. 出土點偏差大:采用“雙向磁靶”校準,每鉆進30 m復測一次,發(fā)現偏差>1 %即糾偏。
結語
復雜地層不是定向鉆的禁區(qū),只要抓住“護壁先行、管材全周期保護”兩大核心,就能把MPP管安全、高效地送到目標位置。把上述細節(jié)做成檢查清單,現場照單執(zhí)行,穿越成功率可提升25 %以上,讓非開挖真正“不擾民、不返工”。
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