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MPP電力管以其優(yōu)異的電氣絕緣性、耐高溫性和抗沖擊性,在非開挖電力管線鋪設(shè)工程中得到了廣泛應(yīng)用。非開挖施工方式因其對地面交通和環(huán)境影響小、施工效率高等優(yōu)點(diǎn)而備受青睞。然而,在mpp電力管的非開挖施工過程中,卡鉆問題時有發(fā)生,不僅會影響施工進(jìn)度,增加施工成本,嚴(yán)重時還可能造成管材損壞、設(shè)備故障,甚至引發(fā)安全事故。本文將對非開挖施工中MPP電力管卡鉆問題的原因進(jìn)行深入分析,并探討相應(yīng)的處理技巧。
一、MPP電力管非開挖施工卡鉆的常見原因
1. 地質(zhì)條件復(fù)雜多變:施工區(qū)域的地質(zhì)情況是導(dǎo)致卡鉆的重要因素之一。遇到未經(jīng)探明的堅(jiān)硬巖石、孤石、地下障礙物(如舊管線、混凝土塊、樹根等),或者在松散砂層、高水位、流塑性土層中鉆進(jìn)時,容易出現(xiàn)孔壁坍塌、縮徑,從而造成MPP管外壁與孔壁之間的摩擦力增大,導(dǎo)致卡鉆。此外,地層的不均勻性也可能使鉆進(jìn)軌跡發(fā)生偏移,增加卡鉆風(fēng)險。
2. 管材質(zhì)量或選型不當(dāng):若MPP電力管本身存在質(zhì)量缺陷,如管材不圓度超標(biāo)、壁厚不均勻、存在內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致的彎曲、管材強(qiáng)度不足等,在頂進(jìn)或回拖過程中容易發(fā)生變形、破裂,進(jìn)而引發(fā)卡鉆。同時,管材的規(guī)格型號選擇不當(dāng),與實(shí)際施工的孔徑、地質(zhì)條件不匹配,也可能因過盈量過大或過小,以及管材剛度不足等問題導(dǎo)致卡鉆。
3. 施工操作不規(guī)范:
* 導(dǎo)向孔鉆進(jìn)精度不足:導(dǎo)向孔是后續(xù)擴(kuò)孔和回拖管材的基礎(chǔ)。如果導(dǎo)向孔的軌跡設(shè)計(jì)不合理,或在鉆進(jìn)過程中未能精確控制鉆進(jìn)方向和深度,導(dǎo)致導(dǎo)向孔出現(xiàn)急彎、蛇形彎或高程偏差過大,會使MPP管在回拖時與孔壁產(chǎn)生劇烈摩擦和擠壓,極易造成卡鉆。
* 擴(kuò)孔不充分或擴(kuò)孔器選型不合適:擴(kuò)孔的目的是為MPP管回拖創(chuàng)造一個合適的通道。若擴(kuò)孔直徑不足,或擴(kuò)孔器的類型、刀片角度與地層不適應(yīng),導(dǎo)致孔壁不規(guī)整、孔徑大小不一,MPP管在通過時就可能被卡住。此外,擴(kuò)孔過程中未能及時清理孔內(nèi)的渣土,形成“泥餅”或“結(jié)石”,也會增加卡鉆的可能性。
* 鉆進(jìn)參數(shù)設(shè)置不合理:鉆進(jìn)過程中,推力、扭矩、轉(zhuǎn)速、泥漿流量和壓力等參數(shù)的設(shè)置需要根據(jù)地質(zhì)條件和管材特性進(jìn)行調(diào)整。參數(shù)設(shè)置不當(dāng),如推力過大易使管材變形或損壞孔壁,推力過小則可能導(dǎo)致進(jìn)尺困難;泥漿配比不合適或流量不足,無法有效冷卻鉆頭、潤滑孔壁和攜帶巖屑,也會增加卡鉆風(fēng)險。
* 回拖速度過快或不均勻:在MPP管回拖階段,如果回拖速度過快,容易造成孔內(nèi)泥漿流失、孔壁失穩(wěn);回拖速度不均勻,忽快忽慢,則會使管材受力不均,增加與孔壁的摩擦阻力,導(dǎo)致卡鉆。
4. 泥漿(鉆進(jìn)液)性能不佳:泥漿在非開挖施工中起著護(hù)壁、攜渣、潤滑和冷卻的重要作用。若泥漿的黏度、比重、失水量等性能指標(biāo)不符合施工要求,護(hù)壁效果差,孔壁容易坍塌;攜渣能力弱,巖屑不能及時排出,都會導(dǎo)致卡鉆事故的發(fā)生。
二、MPP電力管非開挖施工卡鉆的預(yù)防與處理技巧
1. 預(yù)防措施:
* 詳細(xì)勘察地質(zhì):施工前,應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘察,準(zhǔn)確掌握施工區(qū)域的地層分布、巖土性質(zhì)、地下水位以及有無障礙物等情況,為制定合理的施工方案提供依據(jù)。
* 合理設(shè)計(jì)鉆進(jìn)軌跡:根據(jù)勘察結(jié)果和設(shè)計(jì)要求,優(yōu)化導(dǎo)向孔鉆進(jìn)軌跡,盡量避開復(fù)雜地層和障礙物,確保軌跡平滑,彎曲半徑符合MPP管材的要求。
* 嚴(yán)把管材質(zhì)量關(guān):選擇質(zhì)量合格、信譽(yù)良好的MPP電力管產(chǎn)品,進(jìn)場前嚴(yán)格檢查管材的外觀、尺寸、強(qiáng)度等指標(biāo),確保管材符合施工要求。根據(jù)地質(zhì)條件和施工工藝,合理選擇管材的規(guī)格型號和壁厚。
* 規(guī)范施工操作:
* 提高導(dǎo)向孔鉆進(jìn)精度,使用先進(jìn)的導(dǎo)向探測儀器,確保導(dǎo)向孔軌跡偏差在允許范圍內(nèi)。
* 選擇合適的擴(kuò)孔器,并根據(jù)地層情況合理確定擴(kuò)孔級數(shù)和擴(kuò)孔直徑,確保擴(kuò)孔充分、孔壁穩(wěn)定。擴(kuò)孔過程中及時清理孔內(nèi)沉渣。
* 根據(jù)不同地層特點(diǎn),精心調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)和泥漿性能,確保鉆進(jìn)平穩(wěn)、孔壁完整。
* 控制好回拖速度,保持勻速回拖,避免急停急進(jìn)。
* 加強(qiáng)施工過程監(jiān)控:在整個施工過程中,應(yīng)密切關(guān)注鉆進(jìn)參數(shù)、泥漿返排情況、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等,及時發(fā)現(xiàn)異常并采取措施處理。
2. 卡鉆發(fā)生后的處理技巧:
* 保持冷靜,分析判斷:卡鉆發(fā)生后,操作人員應(yīng)立即停止鉆進(jìn)或回拖作業(yè),保持設(shè)備穩(wěn)定,嚴(yán)禁強(qiáng)行起拔或回轉(zhuǎn),以防情況惡化。及時分析卡鉆發(fā)生的位置、原因和嚴(yán)重程度。
* 嘗試初步解卡:
* 若因輕微孔壁坍塌或泥餅造成的卡鉆,可嘗試調(diào)整泥漿性能(如提高黏度、增加排量),進(jìn)行正循環(huán)或反循環(huán)沖孔,利用泥漿的沖刷力清除障礙物,然后緩慢嘗試活動鉆具。
* 在設(shè)備能力允許范圍內(nèi),可嘗試施加較小的反向扭矩和軸向拉力,進(jìn)行輕柔的“活動”,看能否解除卡鉆。操作時應(yīng)注意觀察扭矩和拉力變化,避免損壞鉆具或管材。
* 采用輔助措施解卡:
* 對于因地層堅(jiān)硬或遇到孤石造成的卡鉆,可考慮采用注漿加固周圍地層、爆破(需嚴(yán)格審批和專業(yè)操作)或使用特殊工具(如巖心筒、沖擊器)處理障礙物。
* 若卡鉆位置較淺,且地面條件允許,在確保安全和不破壞周邊環(huán)境的前提下,可考慮采用明挖方式進(jìn)行處理,但這通常是最后的選擇。
* 專業(yè)技術(shù)支持:當(dāng)卡鉆情況復(fù)雜,現(xiàn)場難以處理時,應(yīng)及時聯(lián)系有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員或?qū)I(yè)隊(duì)伍進(jìn)行會診,制定詳細(xì)的解卡方案,切勿盲目操作。
總之,非開挖施工中MPP電力管的卡鉆問題是多種因素綜合作用的結(jié)果。為有效避免和處理卡鉆事故,施工單位必須堅(jiān)持預(yù)防為主的原則,做好施工前的勘察設(shè)計(jì),選用合格的管材,規(guī)范施工操作流程,并配備必要的應(yīng)急處理設(shè)備和預(yù)案。一旦發(fā)生卡鉆,要沉著應(yīng)對,科學(xué)分析,采取恰當(dāng)?shù)奶幚泶胧?,最大限度地減少事故損失,確保工程順利進(jìn)行。