高速公路过路顶管施工方案.docx
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高速公路过路顶管施工方案
高速过路非开挖电力管道
敷设工程
施
工
方
案
二0一二年三月十五日
高速过路非开挖电力管道
敷设工程
施工 方 案
编制：
审核：
批准：
一、施工组织方案
1.１测量定位放线、管线探测及场地准备
1.２定向钻穿越施工方案
二、施工质量管理措施
2.1质量管理措施及管理网络
2．2针对本工程的质量保证措施
三、安全文明措施
3.１安全施工
3.２文明施工
一、施工组织部署
1．１工程工艺流程
ﻩ
1.2施工组织与管理
根据本工程的实际情况，我公司成立定向钻穿越施工项目部，负责该工程的施工作业。
工程项目管理组织及岗位责任框图
施工人员组织表
岗位
职责
人 数
项目经理
负责指挥组织生产，协调对外关系,对工程技术质量、安全，进度等全面管理
1
技术负责人
负责工程技术工作
１
施工队长
负责施工队施工,协调各工序间操作
1
钻机操作员
操作导向钻机
1
控向员
负责导向
１
机械、电工
负责维修使机械正常运转
1
技工
2
后勤
负责后勤保障
1
总计
９
1.3施工准备
1.３.1施工平面
a.现场施工人员的办公、住宿房采用临时工棚和就近租用民房；
ｂ．施工用电需求，根据现场实际情况，采用发电机或接电；
c. 施工用水、生活用水根据现场情况就近取水；
d.临时排污:
由于施工场地为郊区，施工污水、泥浆采用专用运输车运到指定地点排放。
1．3.2材料准备
本工程采用定向钻方式铺管,由于水平定向钻铺管工程为连续施工，工程开工前,管材、焊材、各种材料提前到场。
1.３.3设备准备
我公司拟进一套设备，是连云港黄海机械厂生产的FDP-２5型水平定向钻机。
该设备质量可靠，自动化程度高,操作方便。
准备了美国DCI公司生产的月蚀无线控向仪。
钻机及主要配套机具见下表：
序号
名称
规格型号
数量
单位
备注
1
水平定向钻机
FDP-２5
1
台
连云港黄海机械厂
２
无线控向仪
ＳW
1
套
美国DCI公司
3
挖机
\
\
台
4
吊车
\
\
台
5
平板车
＼
＼
台
6
电焊机
１
台
7
发电机
1
台
8
污水泵
1
台
9
对讲机
3
部
1０
水准仪
1
套
11
经纬仪
1
套
1.3.４进度计划
合阜高速过路非开挖电力管道敷设工程工期为１０天
施工进度计划表
日期
项目
2
4
６
10
测量、定位、防线
管材运输
组对焊接
场地平整、钻机就位
导向回扩
管道回拖
试压
退场
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，以保证工期按计划完成。
b. 进场后调试好机械，备足备件，对施工设备全面维护和保养，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、科学的组织施工计划。
e． 加强控制质量关，及时解决现场发生的问题,检查每道工序。
f.应用ＩＳO9002质量体系、压力管道安装保证体系控制施工质量,最大限度提高一次合格率。
ｇ.设备和材料的运输,均提前查明路线,保证配合工程进度的需求。
h．及时收听天气预报，提前做好异常天气的施工措施,随时调整施工部署，尽量减少天气对施工进度带来的影响。
二、施工组织部署
2.1测量定位、管线探测及场地准备
２.１测量定位放线
根据施工图要求的管道轴线放出钻机安装位置线、管道两端的具体轴线位置及标高；在路面上放出轴线及标高，设计详细的导向数据。
ａ.根据施工图要求的入土点、出土点放出钻机的安装位置线、入土点、出土点的具体位置及表高;在入土点、出土点间轴线上每搁10ｍ放出桩位及标高。
b． 放线入土点、出土点位置左右偏差不超过2０mｍ，沿管线轴方向误差不超过40mm，并做出明显标记。
从出土点到回拖管线路必须保持直线。
c.测量放线过程中做好各项记录,包括控制桩测量（复测）记录，转角处理方式记录、放线加桩记录。
2．1.2管线复测
施工地点位于市，为了防止意外,首先对施工区域进行地下障碍物及管线复测,以确保下步顺利施工。
主要采用现场管线调查对地下金属和非金属管道进行复测，把管线种类、埋深、管材标示在现场和图纸上。
根据现场管线资料调整管道轨迹,确定定向钻穿越剖面图,确保提前避开地下障碍物及管线。
2．1.2场地准备
根据现场测量放线及管线复测结果确定的最终施工图对出入点进行按有关文明施工要求围护,清理平整场地，钻机场地进行硬化。
2.2定向钻穿越施工方案
2.２.1钻机就位和调试
a.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固定在预定位置。
钻机方向必须跟管道轴线方向一致，左右误差不超过30mm,钻机入土角调整到合适位置。
b.泥浆配置
泥浆是定向穿越中的关键因素，定向钻穿越施工要求泥浆的性能高，泥浆的性能主要有动、静切了、失水以及润滑的性能。
根据施工检验，我们采取以下措施：
（1）按照事先确定好的泥浆配比用一级硼润土加上泥浆添加剞，配出合乎要求的泥浆。
（2）使用的泥浆添加剂有：
将失水剂、提粘剂和防塌剂等。
所添加剂符合环保。
（3）为了确保泥浆的性能，使硼润土有足够的水化时间，在用量不改变的情况下,采取两套泥浆贮存罐,延长循环周期的措施。
根据地质土层的不同,泥浆的配比也随之变化，并选用不同的添加剂,以达到预期的效果。
基浆的配置:
5—8％预水化膨胀土＋缄搅拌后水化而成（充分水化能明显提高泥浆的性能），缄的用量根据水质情况具体确定。
在各个阶段的配置方法如下（加量按重量比计算）,这些泥浆配置方案都是针对粉质粘土提出的;如果地质情况有变化,其配置方案也随之变化。
（1）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,减少推进阻力；其基本配方是：
基浆+０．2－０.4增粘剂＋0.3%将滤失剂。
（2）扩孔阶段要求泥浆具有很好的护壁效果,防止地层塌方,提高泥浆携带能力;其基本配方为：
基浆+0.3-0．4%提粘剂+0.4％将滤失剂。
（３）扩孔回拖阶段要求泥浆具有很好的护壁、携砂能力;同时还有很好的润滑能力，减少摩阻和扭矩；其基本配方如下：
基浆+0.３－０.５%提粘剂+０.4将滤失剂+２－3%的润滑剂。
（4）为了有效地减少钻杆与地层之间的摩擦阻力,泥浆的泥饼的质量很重要，泥饼薄而坚韧能够稳定孔壁，减小摩阻。
我们在泥浆中加入高性能的将滤失剂,控制水分,形成高质量的泥饼。
泥浆的粘度符合下列要求:
泥浆粘度值表４
地质状况
粘度值s
孔径（mm）
粘土
亚粘土
粉砂
细砂
中砂
粗砂
软岩石
钻孔导向
30~4０
35~40
4０~45
40~4５
45~５0
50~55
45~50
273
30~40
35~40
4０～4５
40~４5
4５~5０
5０~55
45～5０
2７3~42６
30～40
35～4０
40~45
40～45
45~5０
55~６0
50～55
426~5２9
40~45
4０~45
45~50
４５~5０
50~55
55~60
5０~5５
大于5２9
４5~50
45～5０
50~55
55~65
55~６5
65~70
５5～65
回流泥浆处理:
部分回流泥浆循环利用，另一部分经沉淀后才用泥浆车至指定地点排放。
ｃ.钻机导向
钻机安装后,应进行试运转，检测各部门运行情况。
2.2.2钻孔导向
a.钻进时入土角为-１5度。
ｂ．导向孔根据设计曲线钻进，曲线半径由公式计算。
c.施工过程中,谨慎处理控向数据，并适当控制钻进速度，保证导向孔光滑。
d.由于每根钻杆方向改变量较小,为保证左右方向,在出入之间每隔一根钻杆设一明显标记。
每钻进一根钻杆,方向至少探测二次。
对探测点要做好标记。
认真记录钻进过程中的扭矩、推力、泥浆流量、泥浆压力、方向改变量。
e.导向孔完成后，根据钻机轨迹和数据记录,确定此导向孔是否可用。
轴线左右偏离控制在1%Ｌ（钻进长度）内，深度偏差控制在0.5%L（钻进长度）内。
出土点偏差控制在1Ｍ内。
2.2．３分级反扩成孔
钻孔工艺根据土质情况采用分级反拉旋转扩孔成孔,分别才用Ｄ150、D２４0、Ｄ320钻头分级反扩成孔。
钻孔导向完成后，钻头在出土点，拆下导向钻头和探棒，然后装上扩孔器，试泥浆，确定扩孔器没有堵塞的水眼后开始扩孔。
上钻头和钻杆必须确保连接到位牢固才可回扩，以防止回扩过程中发生脱扣事故。
回扩过程中必须根据不同的地层地质情况以及现场出浆状况确定回扩速度和泥浆压力，确保成孔质量。
为防止扩孔器在扩孔过程中刀头磨掉和扩孔器桶体磨穿孔而造成扩孔器失效,扩孔器为钻机配套产品,采用高硬度耐磨合金作为扩孔器的切削刀头，扩孔器桶体表面堆焊上耐磨合金，提高整个扩孔器的强度和耐磨性。
确保扩孔器能够完成扩孔作业。
２.２.4管道回拖
确认在成孔过程完成后，孔内干净,没有不可逾越的障碍后，立即进行管道回拖。
回推具体步骤如下：
（4）慢慢转动钻杆，并给泥浆，确定万向节工作良好，扩孔器泥浆孔没有堵塞后开始回拖管道。
（5）在回拖过程中，专门安排人员巡线，防止管道在回拖过程中从轮架上掉下来，如果管道从轮架上滑落,则立即将钻机停止，将管线吊上轮架，在回拖过程中,现场准备一台挖机。
（6）为保护补口防腐在拉管时不被破坏，在补口的拉管前进方向一侧加半个热收缩带，且补口应在拉管前一天完成已保证拉管是补口强度。
拉管前对防腐层进行全面检查，发现有损坏立即进行补伤处理,拉管时采用电火花进行跟踪检查，发现漏点立即停止回拖进行补伤处理。
（7）在回拖过程中,协调指挥通讯要保持通畅。
记录回拖中的扭矩、拖力、泥浆流量、回拖速度等值,出现异常立即报告；设专人观察沿线是否有漏浆现象,如有异常及时报告。
２.2.5管道回拖
管道回拖结束后经试压合格后，在与相邻管连接位置按设计及规范要求进行连接。
2.2.6施工事故及应急措施
由于定向钻非开挖施工具有高风险,不可预见因素很多，施工中难免会出现这样那样的问题甚至事故，一旦发生事故项目部立即汇集有关人员进行情况分析,及时调整方案,采取补救措施。
事故分析表
事 故
原因
相应的应急措施
导向偏差太大
导向过程中遇到障碍物
分析确定障碍物位置,修改导向轨迹3.２.5管道回拖
信号干扰
分析原因,3.2．５管道回拖
管线损坏
管线资料有误、钻孔偏差
a.立即停止施工,通知有关部门抢修；
b.保护现场，协助有关部门抢修;
c.分析原因，制订补救措施;
卡 钻
扩孔器遇障碍
a.用挖机，顶拉式千斤顶把钻杆回来;
ｂ.减慢回扩速度,必要时换小口径扩孔器
回扩
脱扣或钻杆断裂
上钻杆没有到位,钻杆
质量缺陷,扭矩、拉力过大
a.用挖机、顶拉式千斤顶把钻杆回拉；
b.采用导向钻头在原孔钻进至出土点,然
后重新回扩
拉管阻力过大
孔内塌方，成孔不好
a．用挖机、顶拉式千斤辅助拉管；
b.用挖机、顶拉
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