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[摘 要]莆田市秀屿区笏枫路污水配套管网干管进入污水处理厂项目，从K0+185-K0+471段非开挖铺管，穿越地层为粘土，全线无任何管线相交和相近，表面看是一个非常简单的工程，可以说是难得遇见的好工程。就是因为简单了，工作人员掉以轻心，导致发生抱钻事故，给企业带来了经济损失和负面影响。本文就针对本次事故的发生、事故的处理及汲取的经验教训进行了初步的讨论，以期为本公司水平定向穿越施工提供有益的借鉴。
[关键词]非开挖 抱钻 滑轮组 火碱 牵引
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）04-0388-01
1 工程概况
莆田市秀屿区笏枫路污水配套管网干管进入污水处理厂项目，是由区政府财政拔款，是为民造福的重要项目。从笏枫路莆田市国家粮库门口为起点，至秀屿区爱民安置区原沉井为止，铺管总长度为2750米，管径分Φ500×30mm和Φ630×35mm，使用管材是HDPE给水压力管道，按现场实际情况分段施工。政府有关部门为了顺利完成工程项目而又不至于严重扰民，全线采用非开挖的施工工艺铺管施工。
2 工区地层地质和地形地貌调查
根据业主提供的钻探勘查资料，结合工区内正在建设的建筑工程的咨询，铺管穿越段的地层大致如下：1、K000-K1+195段，上部0.8米以上为砼路面和碎石头回填，以下为耕质土或粘土，厚度都远大于铺管深度，是非开挖铺管的理想条件。笏枫路为东西走向，西高东低，施工段最高点为K000，采用85国家高程K000为39.352米，最低点为K2+750为2.330米。本次项目因为部分原因，业主要求先从K0+185-K0+471段开始施工，K0+185高程为33.453，K0+471高程为15.071，本段是整个工区内落差最大，达18.382米。
3.铺管施工
3.1 测量放线及施工准备
（1）精确放样，为穿越定向铺管钻机机组配备了全站仪和水准仪器，保证在测量放线阶段，根据设计交底（检查井）与施工图纸，利用控制桩准确放出每个井位和钻机场地控制线及设备摆放位置线，并标注在相应地面上，确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。从而得到精确的穿越轴线，防止井位、穿越轴线与设计的偏移。
（2）准确测量地面的高程，保证导向工作顺利进行和流水线的准确。
（3）开挖入土、出土工作坑。
3.2 导向孔施工
导向孔曲线控制至关重要，导向孔施工过程中，导向钻头前端部分有一束高压钻井液射流射入地层。此时，在淤泥地层、粘土层使用清水做为钻井液，在杂填层、砂卵石层以泥浆为辅助配合系统。本次穿越的地层主要是粘土层，根据多年来从事非开挖项目，每个施工人员喜悦于心。施工过程中经过勤测量、勤分析、早纠正的工作方法，提高了导航精度，确保钻孔轨迹准确性。通过控制每一根钻杆的导向参数，确保导向钻头的延伸方向和剖面埋深与设计的轨迹相近或一致。入出口两侧导斜段钻孔剖面最大曲率变化控制在10%/4.5米范围内，整个的施工过程进展非常顺利，准确度也较高，皆大欢喜。卸下导向钻头，安装上Φ400mm扩孔钻头和钻具并拖入洞口，等待扩孔施工作业。
3.3 事故的发生及解决措施
第二天，扩孔施工的准备工作完成后，司钻手开始正常操作钻机，发现钻杆被完全抱死，不论是旋转、给进或回拖都不能操作了。
事故已经发生了，项目部首要解决的工作：
（1）、调集大型挖掘机，增加外力
用20mm钢丝绳把扩孔钻头尾部与挖掘机连接，通过挖掘机和钻机同时操作，想把钻头退回到下管工作坑地面，因为抱钻事故严重，没有达到预期效果。
（2）、购买火碱（氢氧化钠）采用套洗管道的方法套洗钻杆
因为高差较大，入口工作坑无积水现象，火碱买来后按1立方水3公斤火碱的浓度配制钻液，首先注满入口工作坑，通过不断的推拉钻机操作，使钻杆在一定范围内作小幅度的起伏，加了火碱的钻液顺势注入导向孔。
滑轮组装置在没有安装好之前，牵引钻杆工作是不能开始，利用空闲时，尝试套洗钻杆。具体操作如下：钻机与导向钻杆分离，分离点要尽量离开钻机前夹持器，本次分离点离开钻机1.5米，制作一个直径Φ150mm钢丝绳圈，套入被抱住的钻杆，钻机上的钻杆装上拉鼻子，与钢丝绳圈连接，钻机水泵调到较大，钻机禁止回转，只做推拉，把钢丝绳圈沿向前推进。没有经过扩孔，套洗效果也不理想，30米时钢丝绳圈断开，套洗工作终止，钻机重新连接被抱钻杆准备进行牵引施工。
（3）、调集滑轮组装置和购买钢丝绳，准备使用牵引方法拖拉钻杆。
滑轮组是由滑轮和钢丝绳组成的装置，在做相同功的情况时，让增加移动距离来换取力量。这次牵引工作是配合钻机给进的方向作同向的牵引，目的是把扩孔钻头从下管坑出土点拖至地面。滑轮组由二个同一轴上的6个滑轮组成，并且各自还带有挂钩，缠绕的钢丝绳是新买的Φ16mm优质整根钢丝绳，中间无接口。
二个滑轮组的缠绕工作要认真，把二个滑轮组分别相向放置在3.5米远的地方，相对于工作坑较远的滑轮组的固定点先把钢丝绳的一端用绳卡固定，钢丝绳的另一端开始依序缠绕滑轮，二个滑轮组滑轮缠绕钢丝绳的方向要一致，每段钢丝绳不能上下或左右交叉，保证最后一段钢丝绳是在靠工作坑滑轮组最外侧滑轮引出作为牵引绳。靠近工作坑的滑轮组的挂钩连接到钻具上，另一个滑轮组的挂钩用地锚固定在水泥地面。地锚固定方法：工作坑向后8米左右选取适当的水泥地面，在导向轨迹的轴线上打三个80毫米的孔，孔间距0.6-1米，分别用来固定三根地锚，滑轮组就固定在前面第一个地锚上，挂钩尽量贴近地面。第一和第二根、第二和第三根地锚分别用多股钢丝绳绞紧，钢丝绳要紧贴挂钩上部，其它紧贴地面。
牵引的动力使用钻通35型非开挖钻机，钻机后退约15米，用73×3000mm钻杆连接牵引绳。牵引工作开始，45吨钻机向前给進，同时35型钻机缓慢拖引钻杆，二台机器用对讲机联络同步操作。每次拖出12米牵引绳，被抱住钻杆拉出1米。本次牵引35型钻机牵引拉力一度达到10吨，45型钻机给进的压力超过20吨，经过重复多次牵引，钻头拉出到地面，卸下后安装拉鼻子继续牵引工作。每牵引出4.5米钻杆即卸下，45型钻机能够正常旋转操作后牵引工作才停止。
把滑轮组拆除后，钻杆尾部装上导向钻头，加宽斜掌面，回拖空钻杆致钻机，重新开始非开挖工作。
3.4 重新施工采取的方法
①重新导向时按照原始记录和地面记号原轨迹准确钻进。
②用16厘米宽的斜掌替换12.5厘米的标准斜掌，加大导向孔孔径。
③泥浆泵用水全部添加火碱。
④重新导向完成后立即投入扩孔工序，第一级Φ400mm扩孔采用不间断施工，中间不休息。
⑤扩孔工序完成后，当天清孔当天加班拉管。
4、事故发生的原因和汲取的教训
表面看本次工程相对于大部份非开挖施工是一个非常简单的工程，可以说是难得遇见的好工程，导致工作人员沾沾自喜，施工时掉以轻心，没有做到周密部署，没有制定施工技术方案和应急措施。主要有以下五个方面：
①人员思想麻痹，虽说经历了十几年的老非开挖队伍，只看到了地层简单的一面而未能注意到现场的具体情况，按部就班的工作方法。对于长距离（含导斜段总长316米）全段下坡，会造成钻孔内水份流失没有留意。
②因为没有管网交叉，全程都快速给进导向，回转时间短，导向孔圆滑度差。
③施工时间短，没有加大泥浆泵压，与正常相比注入的水量减少。
④泥浆泵用水没有添加火碱使粘土澎化保持土层内的水份。
⑤导向孔完成后没有立即进入第一级扩孔施工。
5、结束语
通过检讨这次事故的发生和落实处理方案，深刻教育了我们的队伍。作为一个工程施工的队伍，对待项目应该以正常和复杂来看待，不能有简单项目的思想。做工程施工的人，不能只看表面现象和有利条件，应该全面分析研究，多考虑困难和不利因素，认真对待，确保工程顺利完成，获取最大利益。
[关键词]非开挖 抱钻 滑轮组 火碱 牵引
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）04-0388-01
1 工程概况
莆田市秀屿区笏枫路污水配套管网干管进入污水处理厂项目，是由区政府财政拔款，是为民造福的重要项目。从笏枫路莆田市国家粮库门口为起点，至秀屿区爱民安置区原沉井为止，铺管总长度为2750米，管径分Φ500×30mm和Φ630×35mm，使用管材是HDPE给水压力管道，按现场实际情况分段施工。政府有关部门为了顺利完成工程项目而又不至于严重扰民，全线采用非开挖的施工工艺铺管施工。
2 工区地层地质和地形地貌调查
根据业主提供的钻探勘查资料，结合工区内正在建设的建筑工程的咨询，铺管穿越段的地层大致如下：1、K000-K1+195段，上部0.8米以上为砼路面和碎石头回填，以下为耕质土或粘土，厚度都远大于铺管深度，是非开挖铺管的理想条件。笏枫路为东西走向，西高东低，施工段最高点为K000，采用85国家高程K000为39.352米，最低点为K2+750为2.330米。本次项目因为部分原因，业主要求先从K0+185-K0+471段开始施工，K0+185高程为33.453，K0+471高程为15.071，本段是整个工区内落差最大，达18.382米。
3.铺管施工
3.1 测量放线及施工准备
（1）精确放样，为穿越定向铺管钻机机组配备了全站仪和水准仪器，保证在测量放线阶段，根据设计交底（检查井）与施工图纸，利用控制桩准确放出每个井位和钻机场地控制线及设备摆放位置线，并标注在相应地面上，确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。从而得到精确的穿越轴线，防止井位、穿越轴线与设计的偏移。
（2）准确测量地面的高程，保证导向工作顺利进行和流水线的准确。
（3）开挖入土、出土工作坑。
3.2 导向孔施工
导向孔曲线控制至关重要，导向孔施工过程中，导向钻头前端部分有一束高压钻井液射流射入地层。此时，在淤泥地层、粘土层使用清水做为钻井液，在杂填层、砂卵石层以泥浆为辅助配合系统。本次穿越的地层主要是粘土层，根据多年来从事非开挖项目，每个施工人员喜悦于心。施工过程中经过勤测量、勤分析、早纠正的工作方法，提高了导航精度，确保钻孔轨迹准确性。通过控制每一根钻杆的导向参数，确保导向钻头的延伸方向和剖面埋深与设计的轨迹相近或一致。入出口两侧导斜段钻孔剖面最大曲率变化控制在10%/4.5米范围内，整个的施工过程进展非常顺利，准确度也较高，皆大欢喜。卸下导向钻头，安装上Φ400mm扩孔钻头和钻具并拖入洞口，等待扩孔施工作业。
3.3 事故的发生及解决措施
第二天，扩孔施工的准备工作完成后，司钻手开始正常操作钻机，发现钻杆被完全抱死，不论是旋转、给进或回拖都不能操作了。
事故已经发生了，项目部首要解决的工作：
（1）、调集大型挖掘机，增加外力
用20mm钢丝绳把扩孔钻头尾部与挖掘机连接，通过挖掘机和钻机同时操作，想把钻头退回到下管工作坑地面，因为抱钻事故严重，没有达到预期效果。
（2）、购买火碱（氢氧化钠）采用套洗管道的方法套洗钻杆
因为高差较大，入口工作坑无积水现象，火碱买来后按1立方水3公斤火碱的浓度配制钻液，首先注满入口工作坑，通过不断的推拉钻机操作，使钻杆在一定范围内作小幅度的起伏，加了火碱的钻液顺势注入导向孔。
滑轮组装置在没有安装好之前，牵引钻杆工作是不能开始，利用空闲时，尝试套洗钻杆。具体操作如下：钻机与导向钻杆分离，分离点要尽量离开钻机前夹持器，本次分离点离开钻机1.5米，制作一个直径Φ150mm钢丝绳圈，套入被抱住的钻杆，钻机上的钻杆装上拉鼻子，与钢丝绳圈连接，钻机水泵调到较大，钻机禁止回转，只做推拉，把钢丝绳圈沿向前推进。没有经过扩孔，套洗效果也不理想，30米时钢丝绳圈断开，套洗工作终止，钻机重新连接被抱钻杆准备进行牵引施工。
（3）、调集滑轮组装置和购买钢丝绳，准备使用牵引方法拖拉钻杆。
滑轮组是由滑轮和钢丝绳组成的装置，在做相同功的情况时，让增加移动距离来换取力量。这次牵引工作是配合钻机给进的方向作同向的牵引，目的是把扩孔钻头从下管坑出土点拖至地面。滑轮组由二个同一轴上的6个滑轮组成，并且各自还带有挂钩，缠绕的钢丝绳是新买的Φ16mm优质整根钢丝绳，中间无接口。
二个滑轮组的缠绕工作要认真，把二个滑轮组分别相向放置在3.5米远的地方，相对于工作坑较远的滑轮组的固定点先把钢丝绳的一端用绳卡固定，钢丝绳的另一端开始依序缠绕滑轮，二个滑轮组滑轮缠绕钢丝绳的方向要一致，每段钢丝绳不能上下或左右交叉，保证最后一段钢丝绳是在靠工作坑滑轮组最外侧滑轮引出作为牵引绳。靠近工作坑的滑轮组的挂钩连接到钻具上，另一个滑轮组的挂钩用地锚固定在水泥地面。地锚固定方法：工作坑向后8米左右选取适当的水泥地面，在导向轨迹的轴线上打三个80毫米的孔，孔间距0.6-1米，分别用来固定三根地锚，滑轮组就固定在前面第一个地锚上，挂钩尽量贴近地面。第一和第二根、第二和第三根地锚分别用多股钢丝绳绞紧，钢丝绳要紧贴挂钩上部，其它紧贴地面。
牵引的动力使用钻通35型非开挖钻机，钻机后退约15米，用73×3000mm钻杆连接牵引绳。牵引工作开始，45吨钻机向前给進，同时35型钻机缓慢拖引钻杆，二台机器用对讲机联络同步操作。每次拖出12米牵引绳，被抱住钻杆拉出1米。本次牵引35型钻机牵引拉力一度达到10吨，45型钻机给进的压力超过20吨，经过重复多次牵引，钻头拉出到地面，卸下后安装拉鼻子继续牵引工作。每牵引出4.5米钻杆即卸下，45型钻机能够正常旋转操作后牵引工作才停止。
把滑轮组拆除后，钻杆尾部装上导向钻头，加宽斜掌面，回拖空钻杆致钻机，重新开始非开挖工作。
3.4 重新施工采取的方法
①重新导向时按照原始记录和地面记号原轨迹准确钻进。
②用16厘米宽的斜掌替换12.5厘米的标准斜掌，加大导向孔孔径。
③泥浆泵用水全部添加火碱。
④重新导向完成后立即投入扩孔工序，第一级Φ400mm扩孔采用不间断施工，中间不休息。
⑤扩孔工序完成后，当天清孔当天加班拉管。
4、事故发生的原因和汲取的教训
表面看本次工程相对于大部份非开挖施工是一个非常简单的工程，可以说是难得遇见的好工程，导致工作人员沾沾自喜，施工时掉以轻心，没有做到周密部署，没有制定施工技术方案和应急措施。主要有以下五个方面：
①人员思想麻痹，虽说经历了十几年的老非开挖队伍，只看到了地层简单的一面而未能注意到现场的具体情况，按部就班的工作方法。对于长距离（含导斜段总长316米）全段下坡，会造成钻孔内水份流失没有留意。
②因为没有管网交叉，全程都快速给进导向，回转时间短，导向孔圆滑度差。
③施工时间短，没有加大泥浆泵压，与正常相比注入的水量减少。
④泥浆泵用水没有添加火碱使粘土澎化保持土层内的水份。
⑤导向孔完成后没有立即进入第一级扩孔施工。
5、结束语
通过检讨这次事故的发生和落实处理方案，深刻教育了我们的队伍。作为一个工程施工的队伍，对待项目应该以正常和复杂来看待，不能有简单项目的思想。做工程施工的人，不能只看表面现象和有利条件，应该全面分析研究，多考虑困难和不利因素，认真对待，确保工程顺利完成，获取最大利益。