电力顶管.docx
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电力顶管
深圳市城市轨道交通4号线三期工程
主体工程4302标段二工区
电力（非开挖）拖拉管
施工方案
中铁二局工程有限公司深圳市轨道交通4号线4302标二工区项目部
2016年11月
深圳市城市轨道交通4号线三期工程
主体工程4302标段二工区
电力（非开挖）拖拉管
施工方案
编制：
审核：
批准：
中铁二局工程有限公司深圳市轨道交通4号线4302标二工区项目部
2016年11月
电力（非开挖）拖拉管
施工方案
1、编制说明
1）编制说明
1、为了更好地进行施工方案编制，使今后的工程施工实施更符合实际，更具针对性，我公司组织相关专业人员对现场进行踏勘和了解，对场地、周边环境和各种条件有了很深的了解（诸如道路交通、场地地形地貌、场地大小、场地围挡情况、施工供水、排水、供电、周边环境、施工扰民程度等），这对施工组织设计的制定和今后现场施工十分有益。
2、我公司通过认真研究设计图纸后，现场分阶段平面布置和机械设备的投入使用、工程测量和检验试验、实施“过程精品”质量保证措施、工程进度计划的安排和进度计划保证措施、确保安全、文明施工和环境保护的保证措施、各专业工种班组的工程总承包管理和协调，进行了认真细致的方案设计论证和方案研究及比选，这将是本工程施工组织设计的重点内容。
3、我公司在顶管工程重点和难点方面积累了较为丰富的施工经验，并总结了一整套成熟先进的施工技术和管理办法，为本工程的圆满完成奠定了基础。
我们将结合本工程的特点，针对上述重点和难点制定专项施工方案和保证措施。
4、我公司为本工程所选派的项目经理部的技术管理人员已经全部拟定，其中项目经理和主要的管理人员，承担过大型市政基础项目，具有丰富的经验，该项目经理部的管理人员综合素质高、业务能力强、作风过硬、具有类似工程和类似工程关键技术的实践经验和技术管理水平，这是我公司最为优秀的项目管理班子之一。
5、在本工程上，我公司会积极、主动、高效为业主服务，秉承“急业主所急、想业主所想”和“全心全意为各专业工种服务”的指导思想，努力拓展并延伸为业主、设计和监理等有关各方的服务范围和内涵，处理好与业主、监理、设计、各专业工种以及相关政府部门的关系，与业主、设计以及监理密切配合，诚心诚意接受业主工程师、监理工程师和设计人员在施工全过程中的指导、监督和热忱帮助，使工程各方形成一个团结、协作、高效、和谐和健康的有机整体，形成合力共同促进项目综合目标的实现。
2）编制依据
1、本电力工程设计图纸；
2、《工程测量规范》（GB50026-2007）；
3、《顶管施工技术及验收规范（试行）》；
4、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DLT5148-2012）；
5、《建筑工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-2014）；
6、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2012 ）；
7、本标段的总体施工组织设计；
8、国家、省、市关于工程施工和验收的法律法规、安全生产、文明施工的有关规定。
2、工程概括
1）工程位置
深圳市轨道交通4号线三期工程为既有4号线的延伸线，工程位于龙华新区范围内，线路总体呈南北向，自南向北依次沿和平路、观澜大道、高尔夫大道敷设，终点于牛湖站。
正线全长10.785km，全线设8站8区间及1个停车场。
2）编制范围
本工程包含观澜湖站和牛湖站点力管线过街,观澜湖沿高尔夫大道观澜湖乡村俱乐部前（桩号YK0+400至YK0+510）电缆管，采用非开挖拖拉PE管的方式埋管，4条115米长。
牛湖站横过高尔夫大道5处电力过街，均采用非开挖拖拉PE管的方式埋管。
2、非开挖施工工艺流程及工期计划
1）工艺流程
在本次施工中采用ZT25型水平导向钻机进行施工，其施工步骤主要包括如
下几步：
①现场勘察→②施工准备→③导向钻进→④预扩孔（第一次预扩孔，第二次预扩孔→⑤回拉铺管。
2）工期计划
本工程计划开工日期为2016年11月20日，计划完工日期为2017年1月25日,具体施工进度安排如下：
（1）施工准备：
2016.11.20～2016.11.24；
（2）观澜湖站施工：
2016.11.25～2016.11.28；
（3）牛湖站施工：
2017.1.5～2016.1.20；
（4）收尾：
2017.1.20～2017.1.15
4、施工准备工作
a、现场勘察：
在施工前，利用我公司专备的RADIO /MP51T地下管线定位设备明确查清地下管线的走向及深度，确保工程安全进行。
b、施工准备
非开挖（拉管）穿越施工的关键是做好导向孔曲线的设计和地质勘察，导向孔的设计和施工受许多因素的制约，其中最主要的是施工现场的地上和地下条件，地上条件包括地形，地貌以及周围建筑物、道路等；地下情况包括原有地下管线，地下水和地质结构等。
因此，在导向孔设计和施工前必须进行详细的现场勘察，取得第一手的地质资料。
现场勘察内容包括：
原有地下管线及设施的直径和埋深，原有电缆线路的走向等情况，并在地面作好标记，穿越地层的土质类型、含水量、透水性。
对于地下管线的勘察主要是三种方法：
1）人工勘察，2）仪器勘察，3）间接勘察。
具体在进行拉管施工前将入土口的路面挖一个工作坑，如有回填土，则取走直到露出原土为止。
为便于置放泥浆泵，应在入土处边挖个小坑，大小以能放置泥浆泵为准。
为了使施工过程中尽量不给交通安全、城市环境及周围群众正常生活带来影响，应在不影响正常施工的前提下在施工现场周围（即出、入口和泥浆池周围）用砖基础隔离泥浆外溢，并活动护拦进行围护。
C、施工配置
1人员配置
表3-1人员配置情况一览表
序号
主要管理人员
人数
1
项目经理
1
2
项目总工
1
3
质检工程师
1
4
安全工程师
1
5
试验工程师
1
6
测量工程师
1
7
施工员
1
8
质检员
1
9
专职安全员
1
10
试验检测员
1
11
测量员
1
合计
11
主要施工人员
1
电工
2
2
普工
6
3
泥浆工
2
4
焊工
1
5
平板车司机
1
6
运输车司机
2
7
顶管机操作工
4
合计
合计
18
2施工机械设备配置
施工机械设备配置原则：
根据工期、施工方案及工程量，优化合理配备机械设备，
表3-2主要机械设备配置情况一览表
编号
设备名称
规格型号
进场
进场日期
性能状况
拟用何处
数量（台）
1
平板车
重汽
1
2016.11.22
良好
本标段
2
运输车
XS222J
1
2016.11.22
良好
本标段
3
发电机
50KW
2
2016.10.25
良好
本标段
4
泥浆泵
1
2016.11.22
良好
本标段
5
顶管钻机
1
2016.11.22
良好
本标段
d、项目管理总体安排
为确保本工程顺利可靠实施在项目组织结构上施工现场成立以项目经理为首的项目管理部并配备项目经理及技术员、质量员、安全员、材料员、测量员等人员。
各岗位人员均又候补准备。
项目经理部将选派富有工程管理经验及又多年同类工程施工经历的同志担任管理工作并在施工期间负责本工程的管理保证每天24小时在施工现场。
技术、质量部、材料部、工程部等负责人也应相应抽调精干、能干的人员组成。
整个项目管理部将负责工程的管理接受指挥部、监理工程师的直接领导指挥下属的各个专业施工队施工队工程技术、质量、工期、安全、文明工作具体的部署和管理。
下属各个专业施工队根据需要相应配备技术、质量、安全等施工管理人员。
5、非开挖施工
1）施工准备
1．首先对拟穿越地段进行踏勘，查明该地段建筑基础、地下障碍物及地下公用管线的种类、位置、埋深、走向以及管材、尺寸。
再利用管线探测仪进一步确定地下各种管线的走向及深度。
最后根据相关部门的管位交底进行复核。
2．查明拟穿越地段的土层结构、分布特征和工程地质性质。
3、场地平整、确定钻机位置、入土点、出土点以及造斜段长度等。
4．通过勘测结果进行导向孔轨迹设计，定出最合适的轨迹。
5．所有施工机械设备登记、检查进入施工现场。
6．接通水和电，准备好泥浆泵、清水泵。
7．配制泥浆，根据土质配制相应浓度的泥浆。
2）施工流程
顶管工程施工流程图
3）首次定向钻进
准备工作完成后，钻机定位，按照ABP软件设计图开始施工。
尽可能缩短减少钻进和回扩、回施时间。
利用导向钻机及导向仪，通过检测和控制手段使导向钻头按设计轨道钻进。
导向孔钻进一般采用小直径全面钻头，进行全孔底破碎钻进，在钻头底唇面上或钻具上，安装有专门的控制钻进方向的机构，在钻具内或紧接其后部位，安装有测量探头。
钻进过程中，探头连续或是间隔测量钻孔位置参数，并通过无线数据或有线方式将测量数据发送到地表接收器。
操作者根据这些数据及其处理这些数据得到的图表，采取适当的技术措施调整控制钻进方向，再进行人工控制钻孔的轨迹，从而达到设计要求。
4）预扩孔（回扩孔）
导向孔钻进完毕后，装上各种回扩器，将原孔扩大到原来管径的1.2倍。
一般在钻机对面的出口坑将回扩钻头连接于钻杆上，再回拉进行回，在其后不断地加接钻杆。
根据导向孔与适合生产管铺设孔的直径大小和地层情况，回扩可一次或多次行。
推荐最终回扩直径按下式计算：
D´=K´D式中：
D´——适合生产管铺设的钻孔直径D——生产管外径K´——经验系数，一般K´=1.2，当地层均质完整时，K´取小值，当地层复杂时，K´取大值。
在进行扩孔的时候，利用泥浆混配系统将拌有美国威猛化学泥浆的混合液通过钻杆注入回扩器中，通过回扩器的旋转均匀地喷在孔壁上，化学泥浆的主要作用：
（1）、泥浆在孔的四周形成泥饼，也称为孔壁，使形成的孔不塌方。
（2）、泥浆使钻杆和钻头得到良好的润滑，减少阻力。
（3）、泥浆在孔内流动，可冷却钻头。
（4）、泥浆可悬浮岩粉，并将他们带出孔外。
（5）、泥浆在钻头前面起射流作用，有助于切削土层。
敷设管线回拉完成后，即可拉入待铺设的生产管。
管子预先全部连接妥当，以利于一次接入。
当地层情况复杂，如：
钻孔缩径或孔壁垮塌，可能对分段拉管造成困难。
回拉时，应将回扩钻头接在钻杆上，然后通过单动接头连接到管子的拉头上，单动接头可防止管线与回扩头一起回转，保证管线能够平滑地回拉成功。
将最后一次扩孔的回扩器接上待铺管道，最后用钻机将管道拖入洞中，一次性敷设成功。
钻进液、泥浆 多数定向钻机采用泥浆钻进液。
钻进液可冷却、润滑钻头、软化地层、辅助破碎地层、调整钻进方向、携带碎屑、稳定孔壁、回扩和回拉时润滑管道；还可以在钻进硬地层时为泥浆马达提供动力。
常用的钻进液、泥浆是膨润土和水的混合物。
导向孔施工完成后，泥浆可稳定孔壁，便于回扩。
钻进岩石或其它硬地层时，可用钻进液驱动孔底“泥浆马达”。
轨迹设计参数：
覆盖深度：
完成岩土勘察，确认了穿越的轨迹，就可确定穿越的覆盖深度，需要考虑的因此包括钻孔施工对地面道路、建筑物的影响，以及对该位置已有的管线的影响。
推荐穿越的最小覆盖深度大于钻孔最终回扩直径的6倍以上。
入、出土角8~20度的入、出土角适用于大多数的穿越工程。
对地面始钻式，入土角和出土角应分别6度至20度之间。
辅助参数入土点或出土点与欲穿越的第一个障碍物之间的距离应至少大于3根钻杆的长度。
与水平的最小距离应至少为5-6M，以保证不发生泥浆喷涌。
从钻进技术方面考虑，第一段和最后一段钻杆柱应是直线的，即没有垂直弯曲和水平弯曲，这两段钻杆柱的长度应至少为10M。
钻孔轨迹控制钻进导向孔时，每2-3M进行一次测量计算。
施工方在这些测量计算的基础上作出钻孔轨迹图。
还可应用测控软件进行轨迹控制。
内充满足够泥浆。
扩孔完成后进行回拖作业。
5）定向穿越施工技术保证措施
水平定向钻穿越入、出土角按设计确定，确保管道在地下的深度要求和施工安全。
根据不同土质选取不同的钻进速度，选配不同性质的泥浆（泥浆粘度在45秒至50秒之间）。
本次穿越工程为确保钻机正确就位；开钻前应认真进行参数标定，确保穿越控向数据的准确，严格控制偏差在规范允许的范围之内。
6）水平定向穿越施工技术质量保证措施
钻机安装牢固后方可开钻，根据穿越管径的大小、长度和钻具的承载力调整回拖拉力。
1、中水管道标高控制措施
（1）钻导向孔施工前，用水平仪将钻线各控制点处的地形标高转测出来，并做出标记。
然后根据地形标高，设计图纸上的管底标高换算出个控制点的深度，做出设计数据表。
钻导向孔时根据设计表对每个控制点进行控制，如有偏差及时纠正。
（2）直观控制：
导向孔施工前，在入、出钻工作井处各找两个点，井位两侧用水平仪测出标高，使这两点标高一致，并打木桩做好标记。
然后在这两个点上拉一条细线，当导向钻头至工作井时，用塔尺进行直观测量，这样可算出导向仪在地面上测量的深度与实际深度的偏差，然后根据这一个系统偏差对导向孔进行纠正。
（3）本次导向孔施工我们采用最先进的美国Ditch Witch水平导向钻机随机
配置的750D导向仪，它具有精度高、抗干扰小等特点，据我们实践证明，其误差率小于0.1%。
2、预扩孔质量控制措施
（1）预扩孔是管道回拖成功的关键程序，为了保证回拖拉管工序的顺利进行，确保穿越万无一失，根据本地区地质资料，预扩孔DN350管采用1级扩孔。
一次采用Φ350挤桶式扩孔器进行一次扩孔。
（2）施工中加大泥浆配比，增加泥浆粘度的方法来维护钻孔的稳定。
具体为：
回扩孔时泥浆的马氏粘度值必须保证在45~55秒之间，泥浆比重应大于1.03
，泥浆注入土中与粘土混合后产生的泥浆比重应大于1.10（根据土质情况而定）；选用进口高度膨润土，增加泥浆的高造浆率，保证泥浆具有优良的悬浮能力；为了增加钻孔的护壁效果，防止塌孔，在泥浆中按比例加入高分子聚合物，使钻孔壁形成一层保护层达到良好的护壁功能。
（3）施工时要连续进行，保证钻孔中的泥浆粘度适中处于一种粘滞状态，使泥浆没有时间沉淀，保证孔壁稳定性。
在预孔时扩孔速度不能太快，扩孔时间应大于3分钟/根，并均速扩孔不得忽快忽慢，使孔内泥浆均匀分布，严禁回扩器向扩孔方向反推以减少泥浆的不均匀分布。
（4）在预扩孔及回拖拉管过程中，孔内将会涌出大量的泥浆，为了观察孔内土质变化及保护施工环境，工作井内的泥浆必须及时抽出运走，施工过程中两侧工作井旁必须配备一台挖掘机及泥浆泵，进行泥浆清理，以保证回拖拉管工序连续进行。
3、施工前必须利用物探手段结合开样槽方式对地下原有管线进行详查，
对地下原有管线准确定位，并采取相应的保护措施，以确保地下原有管线的安全。
4、连接的顺序为：
管道万向节短节扩孔器钻杆。
5、在管道焊接摆放过程中，根据场地的实际情况，在不影响交通的前提下，管道尽量一次性焊接完成。
如果场地不允许，我们可分段焊接摆放，在拉管进行过程中逐段焊接以保证交通畅通。
6、泥浆配制：
泥浆在各个阶段的配制如下（如果地质情况有变化，其配制方案也随之变化）：
（1）钻导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥沙携带出孔外，同时维持孔壁的稳定；其基本配方是：
7—8%预水化钠基膨润土+0.2—0.4%增粘剂+0.3%降滤失剂。
（2）预扩孔阶段要求泥浆具有很好的护壁效果，防止地层坍塌，提高泥浆携带能力；其基本配方为：
7—8%预水化钠基膨润土+0.3%—0.5%提粘剂+0.4%降滤失剂。
6、管道的安装组焊
1、管线运输
管材自供，并由供货单位负责管道焊接，并提供质量保证书及验收资料。
管线运输中注意保护管壁，以免损伤。
2、布管沿作业带将管道顺序摆放、首尾错开，以便组对焊接。
3、组对焊接
（1）管道连接采用热收缩套连接法，所用热收缩套由厂家配套供应。
（2）管套的施工环境温度为0~60℃，若环境温度低于0℃，应对管套采取
保温措施。
管材连接处表面的灰尘和脏物应清理干净，并使之对接无缝。
（3） 应用液化石油气喷枪火焰从热收缩套中间沿圆周方向均匀加热，并使热收缩。
（4）套完全收缩后再分别向两端延伸加热。
加热时套管允许受热温度不超过250℃。
在局部收缩完后再重新加热表面凹凸不平的其它部分，直至使其完全平整。
最后应对收缩套的两端各50mm处再加热一遍，以使两端热熔胶充分熔化。
（5） 在管道连接完毕后，根据长度用Φ12mm圆钢筋做四条加强筋与管子拖
拉头及管尾封堵头连接，并且在每根管子连接部位用钢板做一个抱箍与加强筋连接，（抱箍宽50mm、厚5mm）以增强管道的抗拉力及抗压力。
（6）在施工中，为防止地下水、雨水进入管内，每天收工后，必须将管末封口，防止泥浆、雨水、杂物进入管内。
7、质量保证措施：
参照有关施工标准及规范施工，并在施工前经甲方和监理认可。
设立质量管理机构，由作业机组的技术人员负责对质量工作的落实，坚
持文明施工，对建设方和上级领导负责。
3、建立严格的检查制度，施工作业机组试通合格后，接受监理工程师的验
收。
4、执行以预防为主的原则，对工程质量进行控制，对参加施工的人员进行质量教育。
建立质量交底制度，让操作人员明白质量的具体目标和要求。
5、认真做好施工记录，所有内容必须认真如实填写，不准掩盖施工中出现的质量问题。
8、安全生产目标及保证措施
1、安全生产目标无伤亡事故无地下管线事故。
2、安全生产保证措施
（1）、为了认真贯彻“安全第一预防为主”的方针公司成立安全施工管理网络体系严格执行建筑施工安全检查评分标准和安全施工“六大纪律”、“十大安全施工技术措施”。
（2）、认真贯彻执行国家及地方有关安全生产、劳动保护的政策、法律和建设单位的有关要求配合建设单位做好安全生产检查加强劳动保护监察定时向职工发放劳防用品及提供安全教育。
（3）、坚持执行抓生产必须抓安全的原则落实各级领导安全责任制由项目经理主管安全员具体抓紧设一名专职安全员并与职工订立安全协议层层落实把安全工作真正做到“横向到边纵向到底”、“人人有其责事事有其主”。
（4）、加强施工人员安全素质教育施工人员在施工前必须接受安全知识教育熟知安全技术操作规程。
（5）、施工人员必须持证上岗统一着将装进入施工现场必须戴好安全帽系好安全帽带。
（6）、设立安全奖惩制度建立各岗位、各工种安全岗位责任制对各班实行安全生产百分考核使安全生产与职工的经济利益挂钩充分调动广大职工对安全生产的积极性、主动性。
（7）、现场临时电源应按安全操作规程敷设机电设备必须接地接零保护并设漏电保护器开关箱应加锁和防雨。
（8）、电工、电焊工、挖机手、铲车司机、吊机司机等特殊工程必须专业培训持有操作证方可上岗。
（9）、制定有关防火规则施工现场应设灭火器和防火工具并定期检查及时更换。
焊接气割与施工用火必须选在安全检查地点专人负责。
严禁在易燃易爆附近电焊、点明火及吸烟。
（10）、做好施工区域和非施工区域的隔离标志确保过往行人的安全。
（11）、在施工区内的沟槽周围设置安全护栏及警告标志。
（12）、在交通要道施工时设置安全防护设施及便桥并有专人负责交通指挥。
（13）、夜间施工应有充分的照明危险地段必须设置警示灯及围护。
（14）、施工人员必须学会准确使用消防器材、劳防用品及各项急救措施。
（15）、通道要做好防滑措施上、下基坑要有扶梯、扶手。
在易燃易爆附近电焊、点明火及吸烟。
9、文明施工保证措施
1、组织
项目经理部设立文明施工领导小组配备专职文明施工员并设立文明施工巡视小分队对日常工作严格按照文明工地检查评分表的要求进行检查监督。
2、、文明施工措施
（1）、认真贯彻执行文明施工管理细则现场临时工设施统一规划合理布局。
（2）、施工现场按规定挂牌分隔设施统一、整洁、完好。
（3）、交通要道、施工便道、人行道保证平整畅通不影响沿线单位、
街坊出入口的交通。
（4）、施工现场布置安全标志牌及安全标语。
（5）、材料设备堆放整洁有序竣工后做到工完料尽场地清。
（6）、施工现场宿舍、公共场所做到整洁有序防火消防设施齐全。
（7）、办公区域规定的图表齐全并上墙。
（8）、施工人员规范文明用语开展争做文明职工宣传教育活动。
（9）、设立专职文明施工巡视员1人负责巡视工地文明施工情况并对违纪者提出处理意见。
（10）、对于靠近居民区路段的施工为了避免施工噪音影响附近居民晚上睡觉从晚上10时到第二天凌晨8时不进行施工。
10、环境保护措施
在工程施工过程中应加强环保工作尽量避免对现有环境的妨碍或干扰。
减少绿化和环境的不良影响未经同意不得破坏施工范围外的任何绿化及道路。
1、加强对环保的领导工作项目部指定专门部门负责此项工作。
2、开展环境保护的宣传教育提高全体员工对环境保护重要性的认识实行“预防为主、防治结合、综合管理”的方针。
3、施工范围内未破坏地按原样进行保护保留因工程施工无法避免影响的则会同业主、监理协商处理。
4、具体措施
（1）、环境卫生
各施工现场应做到平面布置合理土方集中堆放并有围护措施物品机具、材料应堆放整齐。
（2）、市容保护
运土方车辆进出工地时车辆进行冲洗如有撒落污染道路则立即冲洗干净。
泥浆不得随意污染路面。
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