引言

在城市集中供热发展中，供热管道敷设难免会出现穿越城市重要设施情况。此时，传统的大开挖施工不但费时费力，而且很难满足人们对文明施工和环境保护的要求。

如今，人们对各类管线施工所造成的影响和污染也愈发重视，对在市政道路上的拉链式大开挖深恶痛绝。在此背景下，我们有时不得不在供热管道穿越城市重要设施的施工中，采取非开挖技术。

目前技术成熟且较为适合供热管道施工的非开挖技术主要有水平定向钻、顶管、浅埋暗挖和盾构等。

这些技术各有优劣，例如，水平定向钻造价较高，但施工工期短，且更适合较长距离施工；顶管施工造价较低，但受操作井（坑）养护影响，施工工期较长，管道需分段在操作井拼接，在狭小空间内施工优势明显，等等。

水平定向钻技术是将石油工业的定向钻技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项施工新技术，在不开挖地表面的前提下，可敷设多种地下公共设施。

目前该技术广泛运用于供水、电力、通讯、燃气等城市管线的铺设施工，在江浙一带的供热管道施工中也在尝试运用，但受供热管道本身结构特点限制，施工起来难度较大，而且具有一定的风险性，目前难以推广。

穿越方案设计要精确合理

水平定向钻钻进的轨迹可以是直的，也可以是逐渐弯曲的。在穿越高速公路及铁路等障碍时，由于一般路基基本高于两侧地面，所以定向钻直线穿越没有问题。但从地表开始往下穿越河道等施工时，为减少施工难度和投资，一般采用逐渐弯曲穿越。曲率半径选择直接影响水平定向钻施工的成功性。由于直埋式供热管道结构为钢套钢形式，刚度较大，过小的曲率半径不仅有可能限制管道热位移，而且对焊缝形成较大应力，因而方案设计时尽量选用较大的曲率半径，使管道平缓穿越。

以φ377×9/φ720×8直埋蒸汽管道穿越94m宽河道为例，根据模拟计算，为确保管道连续折角小于3°，穿越段供热管道曲率半径定为R≥2000D，加上河道东侧的地面障碍及两端预留操作距离，水平定向钻段长度选定为136m。施工段河道河床底最深处相对水面标高为-1.87m。另外为提高施工成功性，要求成孔顶部距河床底至少1m以上，由此计算的管道最深处相对标高为-3.5m（如图1）。

由于管道在拖拉过程中对焊缝形成较大应力，焊缝设计标准相应也要提高。本项目管道设计要求所有焊缝焊接均采用氩电联焊，且均经无损检测合格，工作管单独水压试验合格，管道外防腐应平整，附着牢固。在穿越施工前，两端工作管和套管均做好临时封闭措施，防止杂物及水进入。

设计方案中如何选择热补偿也是水平定向钻施工成功与否的关键因素之一。本项目水平定向钻段管道总长为136m，中间设固定墩，两侧直管平均长度为68m。目前针对大位移量热补偿较为常用的是采用旋转补偿器或横向拉杆波纹补偿器，由于本工程受两侧空间限制，难以布置旋转补偿器或横向拉杆波纹补偿器，只能采用轴向波纹补偿器。另外设计时要考虑方便施工和维护检修及更换，并要求做好防水措施。如水平定向钻距离较短时也可采用自然补偿或其他补偿方式。