一、工程概况
工程位于河南省信阳市107国道彩虹桥右侧，主体铺设16根φ50光缆管道，自北向南穿越浉河主河道，河面水域宽度约238m，最大高差约11m，相对入土点最大穿越埋深约19m，穿越总长480m，穿越区域平面分布如图-1所示：
浉河穿越工程平面图
工程采用无锡钻通生产的ZT45水平定向钻机，由于工程穿越轴线位于浉河主河道之下，且均为泥质砂岩，红砂岩层.工程建设单位选用锐林牌复合型膨润土配浆,工程选用猎鹰导向仪进行导向孔钻进。
二、工程地质条件
依据工程地质勘查报告及现场勘察，穿越地层主要为泥质砂岩和红砂岩地层。
三、技术方案
3.1钻机选型
依据工程主体铺设管道总直径230mm、穿越距离480m和穿越地层特性，按照公式-1计算本工程最大回拖力，根据《油气输送管道穿越工程施工规范》(GB 50424-2014)中给出回拖力的计算公式：
式中：T—铺设管道回拖力(N);
D—管道外径(m)，此处取0.2
L—回拖进尺长度(m)，此处取480
f—管道与孔壁间摩擦系数，取0.1~0.3，此处取0.2
t—管道壁厚(mm)，此处取18.2
K—泥浆与管道间粘滞系数(kN/m2),取0.17~0.34kN/m2，此处取0.2
—泥浆密度(kg/m3)，此处取1.05×103
—管材密度，此处塑料管道取0.955×103
带入上述参数计算得到回拖力为5.66吨，依据计算所得最大回拖力、穿越长度和工程地质条件等综合因素考虑，选用ZT45吨钻机是能够满足本工程要求的。
3.2轨迹设计
根据工程现场条件、设计文件、施工选用设备和导向仪器，采用图-2红线轨迹进行穿越。
彩虹桥定向钻穿越轨迹剖面
入土角30%，入土造斜段距离约90m，水平段280m，出土造斜段76m，出土角为26%.
相对入土点最大穿越深度为19m。
3.3施工工艺
A. 导向孔钻进：依据测量放线，在河道两岸拉绳索，以避免人为肉眼观察出现的水平方向误差。泥浆泵设为2档，排量约280L/min；逐根往返洗孔，确保排渣及成孔；逐根钻杆测量深度及角度，并通过岸堤两观测点与河面导向船体测量点对比，及时纠偏，保证水平位置在设计规定的轴线范围内。
B. 扩孔：泥浆泵设为3档，排量约450L/min，拟定φ330mm岩石扩孔器一级扩孔，逐根钻杆往返洗孔，确保排渣和成孔，单根钻杆扩孔和洗孔时间在20min。
C. 拉管：泥浆泵设为3档，排量约450L/min。管道进洞前30m回拖速度放缓，先启动泥浆泵8~10s后开始回拖，前30m单根钻杆回拖时间控制在3min，之后每根钻杆可控制在2min
3.4泥浆配制
根据工程用水的特性以及施工区域地下水类型和特点，制定泥浆配合比如下：
A. 导向和扩孔阶段：1m³地下水+1.5kg+50kg锐林牌复合型膨润土（2包）；
B. 清孔和拉管阶段：1m³地下水+1.5kg+50kg锐林牌复合型膨润土（2包）+0.5kg百利多 ；
泥浆性能要求如表-2所示：
表-2 不同阶段泥浆性能参数要求明细
马氏漏斗粘度/s静切力Pa动切力Pa失水量
ml比重
g/cm3pH值表观粘度mPa.s塑性粘度mPa.s
10s10min
A阶段552~55~106~810~121.05~1.089.5~10.516~2010~12
B阶段652~38~125~78~101.05~1.089.5~10.518~226~8
四、施工过程
工程施工过程包含施工进场布置、导向孔施工、扩孔、清孔和拉管五个阶段，各阶段用时及耗材。
工程施工现场：
图-3 彩虹桥过河岩石导向正式开始
图-4 尹总做好导向技术把控
图-5 长线局余总亲临现场观摩
图-6 岩石导向顺利完成
图-7 现场专用泥浆搅拌配制
图-8 专用岩石扩孔器
图-9 岩石扩孔器开始扩孔
图-10 岩石扩孔完成
图-11 定制专用管材现场
图-12 尹总亲自把关安装拉管头
图-13 放管过程
图-14放管完成
图-15 开始拖管
图-16 余总现场观摩
图-17 长线局郭总现场督战
图-18 480米16孔管道拖管成功
图-19 顶管队全体员工分享成功喜悦