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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工程中得到了廣泛應用。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,不僅會影響施工進度,增加施工成本,嚴重時還可能造成管材損壞、設備故障,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行深入分析,并探討相應的處理技巧。
一、MPP電力管非開挖施工卡鉆的常見原因
1. 地質條件復雜多變:施工區(qū)域的地質情況是導致卡鉆的重要因素之一。遇到未經(jīng)探明的堅硬巖石、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,導致卡鉆。此外,地層的不均勻性也可能使鉆進軌跡發(fā)生偏移,增加卡鉆風險。
2. 管材質量或選型不當:若MPP電力管本身存在質量缺陷,如管材不圓度超標、壁厚不均勻、存在內應力導致的彎曲、管材強度不足等,在頂進或回拖過程中容易發(fā)生變形、破裂,進而引發(fā)卡鉆。同時,管材的規(guī)格型號選擇不當,與實際施工的孔徑、地質條件不匹配,也可能因過盈量過大或過小,以及管材剛度不足等問題導致卡鉆。
3. 施工操作不規(guī)范:
* 導向孔鉆進精度不足:導向孔是后續(xù)擴孔和回拖管材的基礎。如果導向孔的軌跡設計不合理,或在鉆進過程中未能精確控制鉆進方向和深度,導致導向孔出現(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。
* 擴孔不充分或擴孔器選型不合適:擴孔的目的是為MPP管回拖創(chuàng)造一個合適的通道。若擴孔直徑不足,或擴孔器的類型、刀片角度與地層不適應,導致孔壁不規(guī)整、孔徑大小不一,MPP管在通過時就可能被卡住。此外,擴孔過程中未能及時清理孔內的渣土,形成“泥餅”或“結石”,也會增加卡鉆的可能性。
* 鉆進參數(shù)設置不合理:鉆進過程中,推力、扭矩、轉速、泥漿流量和壓力等參數(shù)的設置需要根據(jù)地質條件和管材特性進行調整。參數(shù)設置不當,如推力過大易使管材變形或損壞孔壁,推力過小則可能導致進尺困難;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,導致卡鉆。
4. 泥漿(鉆進液)性能不佳:泥漿在非開挖施工中起著護壁、攜渣、潤滑和冷卻的重要作用。若泥漿的黏度、比重、失水量等性能指標不符合施工要求,護壁效果差,孔壁容易坍塌;攜渣能力弱,巖屑不能及時排出,都會導致卡鉆事故的發(fā)生。
二、MPP電力管非開挖施工卡鉆的預防與處理技巧
1. 預防措施:
* 詳細勘察地質:施工前,應進行詳細的工程地質和水文地質勘察,準確掌握施工區(qū)域的地層分布、巖土性質、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)。
* 合理設計鉆進軌跡:根據(jù)勘察結果和設計要求,優(yōu)化導向孔鉆進軌跡,盡量避開復雜地層和障礙物,確保軌跡平滑,彎曲半徑符合MPP管材的要求。
* 嚴把管材質量關:選擇質量合格、信譽良好的MPP電力管產(chǎn)品,進場前嚴格檢查管材的外觀、尺寸、強度等指標,確保管材符合施工要求。根據(jù)地質條件和施工工藝,合理選擇管材的規(guī)格型號和壁厚。
* 規(guī)范施工操作:
* 提高導向孔鉆進精度,使用先進的導向探測儀器,確保導向孔軌跡偏差在允許范圍內。
* 選擇合適的擴孔器,并根據(jù)地層情況合理確定擴孔級數(shù)和擴孔直徑,確保擴孔充分、孔壁穩(wěn)定。擴孔過程中及時清理孔內沉渣。
* 根據(jù)不同地層特點,精心調整鉆進參數(shù)和泥漿性能,確保鉆進平穩(wěn)、孔壁完整。
* 控制好回拖速度,保持勻速回拖,避免急停急進。
* 加強施工過程監(jiān)控:在整個施工過程中,應密切關注鉆進參數(shù)、泥漿返排情況、設備運行狀態(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,操作人員應立即停止鉆進或回拖作業(yè),保持設備穩(wěn)定,嚴禁強行起拔或回轉,以防情況惡化。及時分析卡鉆發(fā)生的位置、原因和嚴重程度。
* 嘗試初步解卡:
* 若因輕微孔壁坍塌或泥餅造成的卡鉆,可嘗試調整泥漿性能(如提高黏度、增加排量),進行正循環(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。
* 在設備能力允許范圍內,可嘗試施加較小的反向扭矩和軸向拉力,進行輕柔的“活動”,看能否解除卡鉆。操作時應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行處理,但這通常是最后的選擇。
* 專業(yè)技術支持:當卡鉆情況復雜,現(xiàn)場難以處理時,應及時聯(lián)系有經(jīng)驗的技術人員或專業(yè)隊伍進行會診,制定詳細的解卡方案,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果。為有效避免和處理卡鉆事故,施工單位必須堅持預防為主的原則,做好施工前的勘察設計,選用合格的管材,規(guī)范施工操作流程,并配備必要的應急處理設備和預案。一旦發(fā)生卡鉆,要沉著應對,科學分析,采取恰當?shù)奶幚泶胧?,最大限度地減少事故損失,確保工程順利進行。