施工方案及应急预案范本Word文件下载.docx
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（5）3-1亚粘土：
灰黄色，可塑-硬塑状态，中等-中偏低压缩性，土性相对较好；
层厚约3m左右。
（6）3-2亚粘土：
灰黄色、黄色，软塑-可塑状态，中等-中偏低压缩性，土性相对较好；
层厚约8.5m左右。
（7）3-2a亚粘土：
黄灰色，硬可塑状态，中等压缩性，呈透镜体状；
层厚约4m左右。
（8）4-1a粘土：
黄灰色，软塑-流塑状态，高孔隙比，高压缩性，基本全场区分布，土性相对较好；
层厚约8m左右。
（9）4-3粉砂：
灰色，局部夹亚粘土层，饱和，密实状态，层位稳定，分布连续，层厚约10m左右。
（10）5-1a粘土：
灰色，可塑状态，中等压缩性，土性相对较好；
层厚约5m左右。
（11）5-3粉砂：
灰色，中实-密实，分布稳定，层厚约3m左右。
根据对以上地质土层情况分析，拟在1-2a粘土层中采用定向钻穿越沈海高速。
建设地点：
江苏盐城市滨海县东坎镇盘洋村
建设单位：
滨海强源电气实业有限公司
设计单位：
能拓电力建设有限公司
监理单位：
江苏兴源电力建设监理有限公司
施工单位：
1.3工程内容
施工测量放线、地下管道探测、场地平整、导向孔、扩孔、管道回拖、泥浆处理及部分地貌恢复。
1.4主要工程量
序号
工程名称
穿越长度
备注
1
定向钻穿越沈海高速
175米
1.5工期要求
根据具体情况，编制施工计划，抓好关键部位，合理调配、确保施工进度按计划进行，初定04月10日至04月20日。
1.6工程任务划分
单位名称
主要施工任务
任务完成日期
穿越施工队
总体协调、管理施工、对工程质量、安全、进度、环保等负全面责任，负责对业主、监理、地方政府等部门的联系
穿越施工进度计划
2
穿越机组
1.穿越轨迹测量放线、桩位确定、穿越精度复测。
2.负责穿越出、入土点工作坑的开挖及泥浆排放沟的处理。
3.负责定向钻导向孔、预扩孔及管线回拖。
4.负责设备及附属材料的运输、采购、保管及生活保障。
第二章施工部署
2.1穿越工程组织机构及施工人员需求
穿越工程组织机构
队长：
陈道林电话
安全员：
陈彬
施工员：
陈成沈加富王道勇赵海
2.2主要设备
名称
型号
单位
数量
定向钻机
FDP-32
台
自有
钻杆
φ73*3M
根
100
3
扩孔器
个
4
无线导向仪
月蚀
套
5
全站仪
NT325
6
发电机
5.5KW
7
污水泵
4＂
8
灭火器
8KG
9
越野车
四驱
辆
10
钻具
11
卡车
2.5吨
2.3钻机设备参数
项目
技术参数
最大推力
220KM
最大扭矩
1800N.M
最大转速
100RPMIN
第三章定向钻施工工艺及控制
3.1工艺流程
3.2施工准备
定向钻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、已顶好的污水混凝土管道等情况，并在地面作好标记，穿越地层的土质类型、含水量、透水性。
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）用彩钢瓦加以保护和隔离。
3.3钻孔曲线、测量放线
根据工作井、接收井位置、土质、埋深、管径等合理确定非开挖牵引管一次牵引的长度，选择确定水平导向钻机机型并预先做好现场围护。
根据每个非开挖牵引管施工段，预先进行钻孔曲线设计，设计导向孔要综合考虑工程要求、地层条件、钻杆的最小曲率半径、施工场地的条件、铺设深度及地下埋设物等多方面的因素，最后优化设计出最佳的钻孔曲线，计算出每根钻杆的钻进角度。
高程控制根据甲方提供的水准点引测施工现场的高程控制点。
根据本工程的实际情况，在现场选择固定的地方做临时水准点，并做好保护。
高程控制采用两次仪器高程前后视等距测法，保持精度。
根据地面控制点确定拉管管线的高程，为保证确定设计方向、位置、高程的正确性，控制线的传递用经纬仪进行引测，保证平面位置准确。
测量工作是技术性强，责任重大的基础工作。
是各施工段的先行工序。
对保证工期，签定工程质量等方面都发挥着及其重要的作用。
3.4工作坑、出土坑开挖
土方施工队能够根据已布设好的井坑位置开槽施工其入钻点井坑，以及出钻点井坑。
入钻点井点，出钻点井坑，在施工中不宜过大，因为它不是最终成型的地点，不是检查井的位置，只不过是施工拉管时的辅助工作，便于管材入坑的措施；
同时便于成孔内泥浆排出，抽取入泥浆池，不至于泥浆泄溢，影响到拉管场地，使得无法操作，同时影响了施工环境、影响到周围的环境。
拟采用人工在入土、出土点位置各挖一个工作坑，入土位置挖出深2米，长3米，宽1米拖管槽；
在一侧挖一条回水沟与泥浆储蓄池相连，使泥浆集中外运。
3.5钻机就位
钻机就位时不能任意停故，其方向需于现场管线的方向一致，不得在施工中形成纠偏而影响拉管质量。
钻机运到现场必须先锚固稳定，钻机如果锚固不稳，将会发生功率损失或者功率作用在机器身上，造成机器和人的伤害。
钻机是依靠地锚座和后支承与地基固定的，安放钻机前应先平整场地，根据预先设计的的钻机倾斜角度进行调整，依靠钻机动力将锚杆打入土中，使后支承和前底座锚与地层固结稳定。
钻机就位后，根据现场地面的高度，布管的设计高程，工作井、接收井的井位布置，确定机械的入土角，入土角不易太大，太大就会使钻杆走平角度较大，回扩孔时，扭距较大；
同时回拖布管时角度较大，容易引起管材弯曲变形。
入钻角度太小，则工作井到入钻点之间的引管较长。
因此施工队需严格控制入土角的方位角度数，努力提高操作水平。
钻机就位后，调整钻机导向杆到略高于设计管位中心高程的位置，水平钻入土中。
在导向钻头中安装发射器，经过地面接收器，测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数，将测得参数与钻孔轨迹进行对比，以便及时纠正。
地面接收器具有显示与发射功能，将接收到的孔底信息无线传送至钻机的接收器并显示，操作手根据信号反馈操纵钻机按正确的轨迹钻进。
在导向钻孔过程中技术人员根据探测器所发回的信号，判断导向头位置与钻进路线图的偏差，随时调整。
并把调整数值记录在“钻进位置”相应的表格中。
为了保证导向头能严格按照操作人员发出的指令前进，需要在管道线路初步布点后对控制点进行加密加细。
间隔3m设中线、高程控制点，用红漆标注。
控制人员严格按照点位，操纵仪器。
3.6钻液的配置
钻液的好与坏对于拉管施工的成败起到了极关键的作用。
钻液具有冷却钻头、润滑钻具，更重要的是能够悬浮和携带钻屑，使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外，既为回拖管线提供足够的环形空间，又可减少回拖管线的重量和阻力。
残留在孔中的泥浆能够起到护壁的作用。
泥浆粘度现场测量采用马氏漏斗，每2小时测量一次。
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膨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，使膨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。
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，碱搅拌后水化而成（充分水化能明显提高泥浆的性能），碱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粘质粉土提出的；
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。
泥浆的粘度根据土层性质进行调整，参照下表：
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
45~50
50~55
273
273~426
55~60
426~529
大于529
55~65
65~70
3.7测量和沉降观察
定向钻施工的穿越轨迹上方要布置地面沉降观测点。
出洞后的15m范围内每隔3m布置一个沉降观测点，然后每隔5m布置一个沉降观测点，在地面重要构筑物处适当增加沉降观测点布置，在定向钻穿越轨迹上方还要布置几道断面沉降观测点。
沉降观测点布置必须做到安全、可靠，对测量所有的仪器要经常校正，确保测量数据的准确性。
定向钻施工时，对沉降观测点每天进行4次观测，对要保护的构筑物处的观测点适当增加观测的次数。
并及时把测量数量反馈到施工人员手中，以便根据沉降量，调整顶进参数，便于指导顶进施工。
从导向开始，如任一观测点累计沉降超过1cm，停止施工，查找原因，提出修改方案，报高速相关部门审批后再进行施工。
扩孔结束，拉管时根据管道头行进位置，进行跟踪测量，特别对管头进入高速边坡和出高速边坡时，如有观测点沉降超0.5cm时，停止施工，处理方案同上。
钻至道路附近时，应严格控制压力，将压力控制在尽可能小的范围内，保证出土量与顶进量相匹配。
同时尽量少做纠偏动作，即使做纠偏动作幅度也不宜过大。
定向钻施工穿越高速后，会存在一定的后期沉降，此时顶进仍在进行，必须不断进行定点补压浆，支护土体，补充失水的泥浆，直到顶进结束，补压浆的地点和压浆的数量均应根据沉降数据来确定。
定向钻施工结束后，道路下方，立即用水泥浆置换膨润土泥浆以固定土体，减少地面的最终沉降量，水泥浆仍由管道内的压浆孔压注。
3.8导向钻进和钻头位置监测
1、导向钻进
开钻前将探测仪的探测棒置于导向钻头上，导向头后端与钢管连接，并测试探头反射信号是否正常，再将导向杆以入土角度钻入土中，然后用顶管机给钢管施加压力，推进导向头，将导向头打入地下；
导向仪可随时接收导向头的方位与深度，顶管机可根据此信息及时旋转导向头，使导向头随时改变深度和方向，在地下形成一条直径为100mm的圆孔通道，孔道中心线即为所需敷设管道的中心线。
在导向钻孔过程中技术人员根据所测获得钻头的角度、深度等数据，判断钻孔位置与钻进路线图的偏差，再向钻机操作人员进行调整，及时记录好导向数据。
根据第一节的测量成果，及井位的定位情况，确定好钻杆走平的方位后，进行导向钻进。
在钻进的过程中，需及时调正钻杆的角度，不得打折角等陡坡，同时每杆钻杆都必须测量其埋深，控制好提前量。
在导向钻进过程中，机械操作工需密切注意机械的扭距情况，以及机械本身的位置变动等情况，以至于确定是否遇有障碍物。
如有异常情况，需立即停机，查明原因，机械故障，维修机械；
遇障碍物，需立即缩回以确定障碍物的种类，采取措施或重新导向或能够清除，则清除障碍物，继续导向前进。
导向钻进就注意以下几点：
a.钻杆的上、下接头对正，边缓慢给进动力边慢转上扣，不得拧得过紧。
b.不允许使用弯曲和有伤的钻杆。
c.钻进速度不宜过快，应根据地层条件合理调定给进力。
d.造斜顶进时，每次顶进进尺控制在0.5m左右为好，曲线要缓。
e.钻杆内不得进脏物，以免堵塞钻头喷嘴。
f.当机油压力报警指示灯亮时，说明油压不正常，要进行检查。
g.当机油堵塞报警指示灯亮时，要更换机油滤心。
h.改变水泵排量时，先摘开离合器，不得带速换档。
i.当水泵较长时间不工作的情况下，应将其变速箱挂空挡，后合上离合器，以保持离合器操纵系统中的分离轴承。
j.按规范开动钻机后，不允许马上用全负荷钻进，必须先进行试运转，确定各部分运转正常后，方可开始钻进。
2、钻头位置监测
钻机随机配有马克3导航仪，用以确定钻头在地底的位置，监测钻头是否偏离设计轨迹。
在造斜段，钻头每钻进10cm就测一次钻头的位置，在平铺段每隔20cm就监测一次。
如果发现偏离轨道，就经过调整钻头斜面的方向，进行纠偏。
但纠偏不能太急，因为钻杆毕竟具有一定的刚度。
应该在几根钻杆内完成纠偏，不能在一根钻杆内完成纠偏，同时也要注意不要纠偏过度。
3.9预（回）扩孔
导向孔完成后，卸下起始杆和导向钻头，换回扩钻头进行回扩。
回扩过程中始终保持工作坑内泥浆坑内液面高度高于钻孔标高。
回扩过程中使用好泥浆，扩孔时控制好泥浆各性能参数，不定期进行检测，按照施工要求及时调整泥浆性能指标。
根据地层特点，合理控制回扩钻进速度，以利排渣。
分次回扩、最后一次回扩合理采用相应挤扩式钻头，如回拖力和回扩扭矩较大，则需多回扩一次，以利孔壁成型和稳定。
为防止洞壁塌方,利于更好成孔,需经过CASE泥浆混配系统加入TERRA稀释粉，该粉具有固化洞壁，润滑钻杆，塑管等作用以及起到防止管材变型等功能。
钻进过程中，及时作好施工原始记录，记录内容应包括钻进时间，轴线角度，扭矩，顶力，土质情况等。
回扩过程中，密切注意钻进过程中有无扭矩、钻压突变等异常情况，发现问题立即停止施工，待查明原因后采取相应措施后施工。
钻头到达出口工作坑，钻进工作完成，可是孔径还没有达到铺设要求。
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，再回拉进行回扩，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，回扩可一次或多次进行。
推荐最终回扩直径按下式计算：
D=K*D1
式中：
D—适合生产管铺设的钻孔直径
D1—生产管外径
K—经验系数，一般K´
=1.2—1.5，当地层均质完整时，K´
取小值，当地层复杂时，K´
取大值。
本工程拟多次扩径，第一次扩孔为300mm，第二次扩孔为400mm，第三次扩孔为500mm，第四次扩孔为640mm。
进行扩孔的时候，利用泥浆混配系统将化学泥浆
进行扩孔的时候，利用泥浆混配系统将化学泥浆的混合液经过钻杆注入回扩器中，经过回扩器的旋转均匀地喷在孔壁上，化学泥浆的主要作用：
（一）泥浆在孔的四周形成泥饼，也称为孔壁，使形成的孔不塌方。
（二）泥浆使钻杆和钻头得到良好的润滑，减少阻力。
（三）泥浆在孔内流动，可冷却钻头。
（四）泥浆可悬浮岩粉，并将她们带出孔外。
（五）泥浆在钻头前面起射流作用，有助于切削土层。
3.10管材焊接
管道接口质量的好坏直接影响到拉管施工的成功进行，因此要严格按以下操作步骤执行。
1、热熔连接
a、热熔连接前、后连接工具加热面上的无污物应用洁净棉布擦净。
b、热熔连接加热时间和加热温度应符合热熔连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定。
c、热熔连接保压冷却时间，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外力。
d、管道连接前，管材固定在机架上，取下铣刀，闭合卡具，对管子的端面进行铣削，当形成连续的切削时，退出卡具，检查管子两端的间隙（不得大于3mm）。
电熔连接面应清洁干净，刮初表面皮。
e、热熔对接连接，两管段应各伸出卡具一定的自由长度，校对连接件，使其在同一轴线上，错边不宜大于壁厚的10%。
f、加热板温度适宜（220±
10℃），当指示灯亮时，最好在等10分钟使用，以使整个加热板温度均匀。
g、温度适宜的加热板置于机架上，闭合卡具，并设系统的压力。
达到吸热时间后，迅速打开卡具，取下加热板。
应避免与熔融的端面发生碰撞。
h、迅速闭合卡具，并在规定时间内，匀速地将压力调节到工作压力，同时按下冷却时间按钮。
达到冷却时间后，在按一次冷却时间按钮，将压力降为零，打开卡具，取下焊好的管子。
i、卸管前一定要将压力降至为零，若移动焊机，应拆下液压软管，并做好接头防尘工作。
j、合格的焊缝应有两翻边，焊道翻卷的管外圆周上，两翻边的形状、大小均匀一致，无气孔、鼓泡和裂纹，两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。
k、管道连接时，施工现场条件允许时，可在在沟槽上进行焊接，管口应临时堵封。
在大风环境下操作，采取保护措施或调整施工工艺。
2、管材质量检验
a、检查数量：
外观质量全数检查；
熔焊焊缝焊接力学性能试验按200个接头不少于1组做接头熔焊焊缝焊接力学性能试验；
b、检查方法：
观察；
检查焊接力学性能检测报告；
现场检验方法：
上述检验中若有不合格的则应加倍抽检，加倍检验仍不合格时应停止焊接，查明原因进行整改后方可施焊。
3.11回拉敷设管道
管道焊缝和管道强度检验合格后，即可进入拉管施工。
首先用现场制作的“MPP管封套”将管头密封，然后在管头后端接上回扩头，管后接上分动器进行接管，将管子回接到工作井后，卸下回扩头、分动器、取出剩余钻杆，堵上封堵头，防止泥浆流出而影响路面沉降。
施工时，拉管机操作人员要根据设备数据均匀平稳的牵引管道，切不可生拉硬拽。
1、拉管时，需先检查机械固定措施是否牢固，不足部位及时调整；
2、拉管时，机械操作员需高度注意力集中，随时观察机械扭距等数据；
3、拉管前，需联系好挖机，或钢索及卷扬机，以防拉力不够时，及时助拉；
4、同时能够用挖机等推力机械从后将管材向前推等措施。
总之，回拖布管必须一气呵成，有一点疏忽将前功尽弃，使得整个布管失败，回拖布管成型后需及时将管头封堵，以防泥浆进入管内，堵塞管材。
3.12注浆加固
1、MPP管道拉通后，为避免地面沉降，需要进行注浆加固。
由于受场地条件限制，本次采用孔内注浆加固措施。
a、拉管施工前在MPP管前端连接两根与PE管同长度的∮25钢管,与MPP管一同拉入土中并一同到达拉管设计终点桩号。
到达终点后，解除∮25钢管与MPP管的连接，在两根钢管前面各加一根6ｍ长同直径的注浆花管。
b、移动拉管机到接收坑，和∮25钢管连接并回拽。
每拽入6ｍ，把钢管和拉管机的连接取消，换成和高压注浆泵连接。
注入1:
1水泥、粉煤灰浆液（0.4Mpa），从而置换触变泥浆，补充PE管周围的空隙。
在注浆施工时应注意：
Ø
根据实际情况每3-6米注浆一次，根据计算注浆量一定大于泥浆量，注浆时尽量保持不要间断。
当花钢管拖入地面时一定要用堵头堵死，防止浆液从花管前端流出。
2、管道与检查井墙接头处宜安放橡胶圈等止水材料。
控制井回填时，先回填中粗砂至管顶以上0.5m，分层浇水密实。
3、造斜段采用注浆充填密实。
注浆液选用水玻璃与水泥混合液，水玻璃的掺入量为水泥用量的4%，水泥采用强度等级为32.5的新鲜普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5。
浆液注入率为15%，注浆压力为0.3Mpa。
注浆范围：
窨井开挖面下1.5m，平面四周各1.5m范围内,造斜段应符合轨迹设计规定的出土角。
3.13土方回填
工作坑及接收坑还土选用黄砂进行回填，不得含砾石、垃圾。
施工期间清除工作泥浆:
过滤后，用泥浆车外运。
第四章定向钻施工中事故预防和应急措施
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。
4.1施工中出现的常见事故和应急措施
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，修改导向轨迹避开障碍。
信号干扰
分析原因，避开干扰。
管线损坏
管线资料有误、钻孔偏差
a.立即停止施工，通
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