非开挖施工中 MPP 电力管卡钻问题:原因分析与处理技巧​

2025-09-29



MPP电力管以其优异的电气绝缘性、耐高温性和抗冲击性,在非开挖电力管线铺设工程中得到了广泛应用。非开挖施工方式因其对地面交通和环境影响小、施工效率高等优点而备受青睐。然而,在mpp电力管的非开挖施工过程中,卡钻问题时有发生,不仅会影响施工进度,增加施工成本,严重时还可能造成管材损坏、设备故障,甚至引发安全事故。本文将对非开挖施工中MPP电力管卡钻问题的原因进行深入分析,并探讨相应的处理技巧。

一、MPP电力管非开挖施工卡钻的常见原因

1. 地质条件复杂多变:施工区域的地质情况是导致卡钻的重要因素之一。遇到未经探明的坚硬岩石、孤石、地下障碍物(如旧管线、混凝土块、树根等),或者在松散砂层、高水位、流塑性土层中钻进时,容易出现孔壁坍塌、缩径,从而造成MPP管外壁与孔壁之间的摩擦力增大,导致卡钻。此外,地层的不均匀性也可能使钻进轨迹发生偏移,增加卡钻风险。

2. 管材质量或选型不当:若MPP电力管本身存在质量缺陷,如管材不圆度超标、壁厚不均匀、存在内应力导致的弯曲、管材强度不足等,在顶进或回拖过程中容易发生变形、破裂,进而引发卡钻。同时,管材的规格型号选择不当,与实际施工的孔径、地质条件不匹配,也可能因过盈量过大或过小,以及管材刚度不足等问题导致卡钻。

3. 施工操作不规范:

* 导向孔钻进精度不足:导向孔是后续扩孔和回拖管材的基础。如果导向孔的轨迹设计不合理,或在钻进过程中未能精确控制钻进方向和深度,导致导向孔出现急弯、蛇形弯或高程偏差过大,会使MPP管在回拖时与孔壁产生剧烈摩擦和挤压,极易造成卡钻。

* 扩孔不充分或扩孔器选型不合适:扩孔的目的是为MPP管回拖创造一个合适的通道。若扩孔直径不足,或扩孔器的类型、刀片角度与地层不适应,导致孔壁不规整、孔径大小不一,MPP管在通过时就可能被卡住。此外,扩孔过程中未能及时清理孔内的渣土,形成“泥饼”或“结石”,也会增加卡钻的可能性。

* 钻进参数设置不合理:钻进过程中,推力、扭矩、转速、泥浆流量和压力等参数的设置需要根据地质条件和管材特性进行调整。参数设置不当,如推力过大易使管材变形或损坏孔壁,推力过小则可能导致进尺困难;泥浆配比不合适或流量不足,无法有效冷却钻头、润滑孔壁和携带岩屑,也会增加卡钻风险。

* 回拖速度过快或不均匀:在MPP管回拖阶段,如果回拖速度过快,容易造成孔内泥浆流失、孔壁失稳;回拖速度不均匀,忽快忽慢,则会使管材受力不均,增加与孔壁的摩擦阻力,导致卡钻。

4. 泥浆(钻进液)性能不佳:泥浆在非开挖施工中起着护壁、携渣、润滑和冷却的重要作用。若泥浆的黏度、比重、失水量等性能指标不符合施工要求,护壁效果差,孔壁容易坍塌;携渣能力弱,岩屑不能及时排出,都会导致卡钻事故的发生。

二、MPP电力管非开挖施工卡钻的预防与处理技巧

1. 预防措施:

* 详细勘察地质:施工前,应进行详细的工程地质和水文地质勘察,准确掌握施工区域的地层分布、岩土性质、地下水位以及有无障碍物等情况,为制定合理的施工方案提供依据。

* 合理设计钻进轨迹:根据勘察结果和设计要求,优化导向孔钻进轨迹,尽量避开复杂地层和障碍物,确保轨迹平滑,弯曲半径符合MPP管材的要求。

* 严把管材质量关:选择质量合格、信誉良好的MPP电力管产品,进场前严格检查管材的外观、尺寸、强度等指标,确保管材符合施工要求。根据地质条件和施工工艺,合理选择管材的规格型号和壁厚。

* 规范施工操作:

* 提高导向孔钻进精度,使用先进的导向探测仪器,确保导向孔轨迹偏差在允许范围内。

* 选择合适的扩孔器,并根据地层情况合理确定扩孔级数和扩孔直径,确保扩孔充分、孔壁稳定。扩孔过程中及时清理孔内沉渣。

* 根据不同地层特点,精心调整钻进参数和泥浆性能,确保钻进平稳、孔壁完整。

* 控制好回拖速度,保持匀速回拖,避免急停急进。

* 加强施工过程监控:在整个施工过程中,应密切关注钻进参数、泥浆返排情况、设备运行状态等,及时发现异常并采取措施处理。

2. 卡钻发生后的处理技巧:

* 保持冷静,分析判断:卡钻发生后,操作人员应立即停止钻进或回拖作业,保持设备稳定,严禁强行起拔或回转,以防情况恶化。及时分析卡钻发生的位置、原因和严重程度。

* 尝试初步解卡:

* 若因轻微孔壁坍塌或泥饼造成的卡钻,可尝试调整泥浆性能(如提高黏度、增加排量),进行正循环或反循环冲孔,利用泥浆的冲刷力清除障碍物,然后缓慢尝试活动钻具。

* 在设备能力允许范围内,可尝试施加较小的反向扭矩和轴向拉力,进行轻柔的“活动”,看能否解除卡钻。操作时应注意观察扭矩和拉力变化,避免损坏钻具或管材。

* 采用辅助措施解卡:

* 对于因地层坚硬或遇到孤石造成的卡钻,可考虑采用注浆加固周围地层、爆破(需严格审批和专业操作)或使用特殊工具(如岩心筒、冲击器)处理障碍物。

* 若卡钻位置较浅,且地面条件允许,在确保安全和不破坏周边环境的前提下,可考虑采用明挖方式进行处理,但这通常是最后的选择。

* 专业技术支持:当卡钻情况复杂,现场难以处理时,应及时联系有经验的技术人员或专业队伍进行会诊,制定详细的解卡方案,切勿盲目操作。

总之,非开挖施工中MPP电力管的卡钻问题是多种因素综合作用的结果。为有效避免和处理卡钻事故,施工单位必须坚持预防为主的原则,做好施工前的勘察设计,选用合格的管材,规范施工操作流程,并配备必要的应急处理设备和预案。一旦发生卡钻,要沉着应对,科学分析,采取恰当的处理措施,最大限度地减少事故损失,确保工程顺利进行。