蒸汽管过通吕运河施工方案.docx
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蒸汽管过通吕运河施工方案
南通高新区2012年蒸汽管道建设工程
（水平定向钻穿越部分）
施
工
方
案
编制:
审核:
批准:
南通达通非开挖工程技术有限公司
2012年3月23日
1.1工程概况
该工程须穿越通吕运河，机器的入土点在通吕运河北侧，钻杆的出土点在通吕运河南侧。
该段蒸汽管穿越管内管管材为Φ530*10的钢管，外管管材为Φ1020*10的钢管，穿越长度约180米。
1.2编制依据
1、根据甲方现场技术交底和现场踏勘
2、《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》
1.3工程地质
该段地下水位以下土质为粉土，粉沙，粉质黏土，穿越层经过浅地层时可能有杂土，且南通地下水位高且含砂土层易坍塌不利于成孔。
1.4主要工程量
a、入土端钻机安装场地准备
b、工作坑（包括入土坑、出土坑）
c、出土端放管工作坑
d、临时占地
e、水平定向穿越导向施工
f、管道焊接
g、扩孔
h、管道回拖
i、场地平整
j、撤场
二、施工组织部署
2.1施工工艺流程
2.2工程项目管理组责任框图
1.3施工人员组成表
岗 位
职 责
人数
项目经理
负责指挥生产工作
1人
施工队长
负责全班施工 协调各工序间操作
1人
安全员
负责现场施工安全
1人
钻机操作员
操作导向钻机
2人
控向员
负责导向
1人
泥浆师
负责泥浆配比
2人
司机
车辆驾驶
1人
普工
14人
总计
23人
2.4计划实施的保证措施
a、根据工程量及地质情况，配备足够数量施工机械、人力保证工期按计划完成。
b、进场后调试好机械并备足易损件，施工中对施工设备随时维护和保养，降低现场设备故障率。
c、项目经理每天编制施工计划，以控制每日进度、协调好关系。
d、合理、科学的组织各阶段的施工顺序，追求高效率。
e、及时解决现场发生的问题，检查每道工序施工质量。
2.5施工设备
根据本工程的穿越距离和穿越难度，我公司决定采用美国著名定向钻制造商“Vermeer”公司制造的ZT240水平导向钻机，该钻机质量可靠，自动化程度高、操作方便，具有履带行走功能，特别适合中、大孔径、中长距离管道穿越施工。
ZT240水平导向钻机具有强劲动力，最大回拖力240t，最大扭矩900001b.ft。
实践证明该钻机质量可靠，工作效率较高。
A、该钻机配备了美国“DCI“公司生产的无线控向系统，设备精度高，抗干扰能力强是安全施工的最大保障，其目标深度和方向以载入程序中。
●实时呈现垂直深度、预测深度和斜深度
●显示屏能呈现传感器的实时动向，进行数字化定位
●多项先进的钻进特性，其中包括不因信号干扰或有障碍物而无法在钻头上方行走定位时所使用的偏规导向
B、泥浆系统
与该机配套的为一套ST750泥浆泵送系统，其具有搅拌迅速、排量大等特点，可为管道穿越施工提供足够的泥浆，确保施工顺利进行。
废弃泥浆将集中回收处置。
三、施工方案
3.1施工管线协调
为了确保安全，我方负责在开挖工作基坑前必须与各大管线公司代表碰头，并请他们到现场进行技术交底，并拟定保护各种管线和公用设施的具体可行方案。
如临时发现管线，应立即停止施工，负责保护并立即与有关管线单位联系，商讨安全保护措施。
3.2临时设施、水源、动力准备
1、现场施工人员的办公、住宿房采用临时工间
2、施工用水、电由我方负责联系
3、安放施工区域围护栏、彩钢板等。
3.3测量定位放线
a、根据施工图纸的要求地，布置入土点、出土点，放出钻机安装位置线，测量（核对）出入土点的极沿线控制点标高，相应控制点在入土点、出土间轴线上标明。
b、管线探明后，把管线种类、埋深、管材标示在现场和图纸上。
c、根据测量和数据复核EXCEL规划曲线。
3.4场地准备
根据施工平面布置图清理平整场地，搭建施工维护设施，办理相关绿化或人行道板迁移的手续，清理设备停放场地。
3.5钻机就位和调试
3.5.1钻机及配套设备就位
按施工布置图及规范要求将钻机及附属配套设备锚固在预定位置。
钻机安装在入土点与出土点的连线上的偏差左右不超过3cm，钻机入土角为-20%（允许第一根钻杆改向）。
3.5.2泥浆选材
按照地质情况确定配制方案（砂质粉土和流沙土），该工程采用CETCO公司生产的定向钻专用膨润土和泥浆添加剂，以提高造浆率和成孔质量：
a、膨润土“HydraulEZ（易钻）
♂产品描述：
高造浆率，高粘性钠基膨润土；具有优良的悬浮钻屑的能力。
♂作用：
作为制浆的基本元素；提升泥浆悬浮钻屑的能力，使得钻屑能够浮在泥浆中，随泥浆循环流出钻孔，保持孔内清洁；稳定孔壁，防止塌孔。
b、聚合物：
SUPERPAC（帮手）
♂产品描述:
防漏失剂，乳白色液体。
♂作用：
包覆粉砂土颗粒，抑制粉砂土松散坍塌，提高携带性和护壁性能。
3.5.3泥浆配比：
每立方米（m3）泥浆加入：
HydraulEZ（易钻）40-75公斤
InstaVisPlus（帮手）6-9升
注：
产品包装为：
HydraulEZ（易钻）25公斤/包
SUPERPAC（帮手）18.9升/桶
● 该地层为砂质粉土和流沙土要求粘度达不小于50s
3.5.4钻机试钻
钻机安装后，进行试运转以检测各部位运行情况。
3.6钻孔导向
a、该段穿越拖入大管径钢管，施工牵引总长度约180m。
b、分析测量数据，用EXCEL软件给出导向孔设计曲线，参照该曲线精心施工。
c、施工前对仪器进行严格精度校准，并适当控制钻进速度，保证导向孔的准确度。
d、由于每根钻杆方向改变量较小，为保证左右方向，在出入钻点之间每隔9.6米采集一次参考钻进数据。
对采集点要做好标记，认真记录钻进过程中的扭矩、推力、泥浆流量，泥浆压力,角度改变量。
3.7分级反扩成孔
导向孔完成后，根据土质情况采用分级反拉旋转扩孔，由于管外径为D1020MM,故采用D600、D800、D1000、D1100、D1200、D1350凹槽式扩孔器反扩成孔，扩孔时减慢扩孔速度同时减小泵压增大转速（H），确保排浆顺畅。
3.8管道的组装和焊接
按设计施工图纸和规范要求完成。
3.9管道回拖
管道组焊完成，试压和防腐检测合格后立即进行管道回拖。
记录回拖中的扭矩、拖力、泥浆流量、回拖速度等数值，回拖数据实时报告。
3.10确保回拖防腐层不被破坏的措施
1）计算管线在泥浆中的浮力与管线自身的重力，如果浮力大于重力，说明在回拖的过程中管线在充满泥浆的孔洞中挤压孔洞上壁前行，这势必造成管道回拖时摩擦力增大。
视情增加配重，以平衡管道的浮力，确保管道在孔洞泥浆中处于完全悬浮状态，减小管道回拖过程中的摩擦阻力。
2）回拖时将管道放在发送沟内，发送沟里充满泥浆水。
发送沟中心线应与管道穿越中心线相重合，便于管道顺利进行回拖。
发送沟沟底纵断面曲线应与管道自由弹性曲线半径一致。
3）本工程由于场地限制的原因，不能全部挖发送沟的情况下，采取打土堆和挖掘机吊起相结合的方式，前半部分打土堆，后半部分用挖掘机吊离地面，减少管道防腐层磨损机会。
打土堆时，要取农田里的好土，然后垫上膨润土。
挖掘机吊管道时，用吊带起吊。
4）在管道回拖之前，可能根据回扩的情况再次采用桶式扩孔器对孔道进行回拖清理，目的是将孔内孔底沉积物清出孔内，同时对扩好的孔壁再次进行护壁加固润滑处理，保证管道的顺利回拖。
5）在扩孔回拖时钻具连接完后先送泥浆冲洗，检查各泥浆喷嘴是否畅通，确认合格后开始进行扩孔回拖。
6）发送沟开挖和管线下沟时，注意不要让施工设备刮碰到防腐层，并设专人指挥看管。
7）下沟前，检查沟内是否有塌方，沟内是否有石块、焊渣、树根等坚硬石块。
8）严禁使用推土机或撬杠等非起重工具下沟。
使用吊管机下沟，吊点距离要符合设计要求。
并且吊管机爬杆处捆绑胶皮，管道下沟采用尼龙吊带捆绑，防止与管道发生硬接触，损伤防腐层。
9）管道下沟时，避免与沟壁碰撞。
10）在出土点一侧，管道入孔前与地表面接触部分，表层土内不能夹有石块、硬物等，避免刚入孔时划伤防腐层。
发送沟底在管道入土位置应开挖成向上的弧线状，以保证管线顺利进入扩好的空洞中，并能防止划伤防腐层。
11回拖过程中，使用的泥浆必须符合规定的要求，并与穿越段地质条件相匹配，保证孔内的光滑性；使用的泥浆量必须保证充满整个孔洞，尽量在回拖时使管道在孔洞内处于漂浮状态，减少管道在孔洞内与孔洞壁间的磨擦，防止在孔洞内管道防腐层被损伤。
12）在扩孔回拖过程中，派专人在出土侧查看露在外面的管道防腐层情况，发现防腐层被划伤时，立即叫停进行补伤处理后再进行回拖。
13）遇到不可抗拒的原因即在道路中间有特殊回填杂土,不宜成孔,塌方可能会造成对管道防腐伤害。
3.11钻机及主要配套机具
序号
名称
规格型号
数量
单位
备注
1
水平定向钻机
ZT240
1
台
2
无线控向系统
Eclipse
1
套
精度0.1%
3
泥浆系统
ZT1500
1
台
4
回扩器
凹槽式
6
个
分地层选用
5
钻杆
9.6m
35
根
整体锻造
6
导向仪
MARKIII
1
部
精度1%
7
卡车
解放
1
部
8
轿车
BUICK
1
部
9
发电机
国产
1
台
10
对讲机
MOTOROLA
4
台
11
水准仪
DSZ-2
1
台
四、施工质量管理措施
1、施工组织设计必须经过现场监理（或甲方代表）审批后方可施工，遇到变更及时研究解决。
2、必须严格按照设计图放线、定位。
开工前做好施工人员培训和施工技术、标准、质量要求及控制点详细的技术交底工作，做到参与施工人员都能熟知技术质量要求。
3、贯彻“质量第一”的方针，开工前组织施工人员学习施工技术规范，并做好记录；做到严格按照设计要求及规范规定施工，以良好的工作作风来保证工程良好质量。
4、钻机及配套设备就位准确，导向孔不得急于求快，要认真复核各项参数，并做到符合规定偏差。
司钻、控向及泥浆等操作人员要按照制定的方案进行，如有异常及时向现场监理汇报。
钻孔曲线要圆滑。
扩孔和回拖要耐心细致，且要做好详细记录以便分析复核。
6、机械运转正常，钻具及拖管头可靠连接后方可拖管。
回拖中耐心细致，注意参数变化，提高回扩质量。
五、安全文明措施
5.1安全施工
1、严格遵守“安全第一，预防为主”的安全生产方针并严格执行国家及行业的各项安全规范、规程及标准。
2、明确各级管理岗位的安全职责，全面落实安全管理责任制。
3、加强安全教育及安全培训，特殊工种必须持证上岗。
4、各种油料、易燃物品要妥善存放。
5、适当培训的负责人员操作和维护此钻机。
6、启动钻机前应对其进行直观检查。
7、钻机操作人员需要穿戴防护用品。
8、马路施工必须穿着反光服装。
9、施工现场配备外伤急救药品。
5.2文明施工
1、施工现场必需设立施工铭牌
2、出入土工作基坑必须用护栏全封闭围护；
3、施工现场必需设置各类警示、警告标志；
4、进入施工场穿好工作服、戴好安全帽
5、切实做好现场管理，材料堆放有序、保持场地清洁；
6、污泥、钻孔泥浆或其他污染水源的物质不得任意排入河道；
7、车辆进出严禁带泥污染道路；
8、遵照建设部《建设工程施工现场管理规定》进行环境管理；
9、顶管施工工程是连续施工，生活、生产劳逸结合，人员做到统筹安排，确保施工质量和施工安全，做到文明施工。
六、整理竣工资料
牵引施工完毕后两天内向甲方提供竣工资料。
七、工程报价
（每米6000—8000元）
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