水平定向钻穿越高速公路施工方案文档格式.docx
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6=100。
8m3
而在拖拽的过程中，为了减小摩擦力，并使防腐层不被刮伤划破，因而在管道底端垫装有细土的麻袋，麻袋上涂抹润滑油,每6m/个，垫高0.4米.
2）入土点工作面：
宽30米，长40米。
而在入土点与晋祠路搭接处,需修筑5米宽的施工便道，并加以平整、压实，地面承载力满足运输机械要求。
施工便道完成后，在钻机场地一侧挖泥浆池（15m*30m*2.5m）,同时排浆池底部采用防渗水工布处理，做好防渗措施。
钻机场地油料区用砖砌隔离墙1次，4米宽，6米长,2米高。
搭设泥浆料棚。
场地四周挖0。
8m*0。
8m的排水沟并围栏.如图所示：
晋祠路与所钻机场地的林带区具有近2.8米的高差,由于晋祠路无法开挖降坡，为保证机械设备顺利进场，将拉运土方修筑施工便道,如下图：
回填土方量计算如下:
已知晋祠路与林带地面高差为2。
8米，坡度为12º
，施工便道两边的放坡系数为1：
a、施工便道：
V1=13.15*2.8*5/2=92.05m3
b、施工便道两边坡度：
V2=13.15＊2。
8*2.8=103.096m3
则所需外运土方量为:
V=V1+V2=103。
096+92.05=195.15m3
3）出土点工作面:
宽30米，长30米.平整压实后,用于放置钻杆和出土点设备。
在穿越中线的一侧挖泥浆池（8m*15m*2。
5m）。
在出土点位置顺钻机方向挖穿前发送沟，宽1.5m，深2。
5m，长50m。
4）场地准备完成后，对机械设备进场道路进行修筑，并压实。
路面承载力必须满足进场机械的要求.
4。
定向钻前期准备（如图）
管道预制场地在罗城建材市场院内，高速公路之间穿越距离428米,而为了防止管道在拖运过程中左右摆动，因而挖了一个长30米，宽1.5米，深1.8米的发送沟,在拖拽的过程中,为了防止管道的防腐层被刮伤，在管道底下每隔6米垫装有细土的麻袋，麻袋上涂有润滑油，且采用4台25T汽车吊、一台300挖机同时起吊并向前推进以减小钻机拖拽力.
4.材料准备
管材（A102—A103）共428米、热缩套36个、麻袋、润滑油。
管材到位后，开始在预制场地布管、焊接.
5.机械准备
主要施工机械设备见各项资源需要量计划。
6.建设单位提供相关的地勘资料
五、施工顺序及方法
穿越点位置
穿越入土点为风峪河南岸晋祠路东侧60m处，管端回拖深度为1。
8m（管底）；
穿越出土点为建材市场大院A102处，管尾回拖深度为1.8m（管底）。
2.穿越主要技术参数
序号
项目
内容
1
穿越管径
Φ508mm
2
铺管长度
428m一条
3
穿越长度
4
拖管长度
入土角
5°
出土角
5
管材
甲供
6
穿越管线曲率半径
Re=762m
3。
工程地质
穿越地层为杂填土,粉沙层,粗沙砾层，卵石层,穿越难度较大。
施工环境
本工程管线穿越轨迹距离公路较近，在有限的施工条件下，最大限度的降低穿越管线对沿途道路的影响，以保证穿越施工安全成功。
5.交通条件
本工程位于晋祠路旁，交通条件较为便利。
6。
主要工程量
单位
数量
备注
钻机进场调试安装
次
1
导向孔钻进
m
428
一次预扩孔φ300mm
二次预扩孔φ400mm
三次预扩孔φ500mm
m
四次预扩孔φ600mm
7
五次预扩孔φ700mm
8
六次预扩孔φ800mm
9
清孔（φ800mm一至二次）
10
Φ508mm管线回拖
7.计划工期
钻机设备进场，满足施工要求，有效工期22天.（见附图一）
六、穿越施工方案
1.定向钻施工工艺流程
穿越管道施工技术措施
1管线焊接
a.管线的焊接抗拉强度应该能满足钻机回拖力的要求,最少不能低于8T。
b.回拖所需管线在拖管前要全部焊接好摆至现有管沟内就位，回拖过程要连续进行.
c．管线应从出土点以后至少25米开始向远离钻机方向预制。
2.2定向钻穿越参数复测及场地测量
a.用水准仪测量穿越沿线的地面高程并放出穿越路线，在穿越线路上做出明显标记。
b。
穿越入土侧：
钻机场地占地面30m×
40m,包括泥浆池。
c。
穿越出土侧预扩孔、回拖作业场地:
为满足管线回拖时顺利进入孔洞，须挖深1。
8m，宽1.5m，长30m管线引沟，包括泥浆池。
2.3场地修筑
1）入土侧场地需平整压实，钻机要坐在风峪河南岸晋祠路东侧60m入钻点处，须占用场地30m×
10m，锚固钻机。
2）入土侧要开挖长5m宽1.5m深2。
0m的工作坑,管线回拖至此,并作为临时储存泥浆及摘卸回扩器工作坑，施工过程中产生的泥浆要及时抽走。
4设备进场、组装调试
1将钻机主机就位，并将地锚锚护好、泥浆系统、钻杆、辅助动力等就位。
2.4.2连接好各种液压管线、泥浆管线及施工所需电缆等.
4.3全部组装完毕，以仔细检查确认后，设备进行试运转:
调试钻机系统,认真观察各表盘指示是否正常，各操作手柄是否回位；
调校控向系统,调试泥浆系统。
2.5泥浆控制
5.1泥浆是定向穿越中的关键因素，对泥浆的性能要很高。
为克服不利因素我们将采取以下措施：
（1）按照事先确定好的泥浆配比用一级钠基膨润土加上泥浆添加剂,配出符合要求的泥浆.
（2）使用的泥浆添加剂有：
降失水剂、固壁剂、悬浮剂、纤维素、粘土分散剂等。
（3）为确保泥浆的性能，保证膨润土有足够的水化时间,我们采取两套加料配浆系统，延长泥浆循环周期。
5。
2强化各施工过程泥浆性能调整
（1）斜孔段：
泥浆的流动性能要好，结构性要强，保证钻屑携带和孔眼清洁；
控制泥浆的失水,防止塌孔。
需增大固壁剂、降失水剂含量。
（2）水平孔段：
要及时提高润滑剂剂量,适当降低粘度和切力，保证泥浆的流变性能良好，使钻屑顺利返出地面；
增强泥浆的润滑性，减小钻机旋转及推进阻力.
（3）扩孔：
增强泥浆的造壁性能，防止孔壁塌陷，防止缩径；
需增大固壁剂、悬浮剂、纤维素、降失水剂剂量.
（4）回拖:
提高泥浆的润滑性，降低摩擦阻力。
增强携屑效果；
需提高润滑剂剂量。
3泥浆的粘度：
根椐穿越段地层情况,在钻导向孔阶段，泥浆粘度控制在45～50S；
在预扩孔和回拖阶段泥浆粘度提高5~10S即达到50~55S;
实际使用过程中,泥浆的配比随地层不同而随之变化,并选用不同的添加剂。
2.6定向钻穿越
6.1钻导向孔
（1）制定详细周密的导向计划，曲线半径要大于钢管的弯曲半径。
（2）把好控向关.在导向孔钻进过程中使用DCI公司的无线控向系统,在出入土两侧和沿途做好标记，每根钻杆至少要测量一次数据以保证在整个控向过程中及时纠偏,从而达到曲线要求。
（3）导向孔钻进精度目标：
导向孔曲线与设计曲线的偏移差半径不大于0.3米；
出土点沿设计曲线应不大于0.3米，最大不超过0.5米;
横向偏差应不大于0。
3米，最大0。
5米。
（附：
导向计划表）
导向计划表
钻杆长度：
6m导向孔钻进长度：
408m
钻杆根数（根）
11
12
13
14
15
16
钻进长度（m）
18
24
30
36
42
48
54
60
66
72
78
84
90
96
探测深度（m）
3.6
3.8
4.4
4.6
4.7
4.8
4.9
钻杆倾斜度（%）
-7.5°
-7°
—7°
-6.5
-6°
—5.5°
-5°
-4。
—4°
—3。
—3°
—2。
—2°
-1.5°
-1°
—0.5°
0°
17
19
20
21
22
23
25
26
27
28
29
31
32
33
102
108
114
120
126
132
138
144
150
156
162
168
174
180
186
192
198
34
35
37
38
39
40
41
43
44
45
46
47
49
50
204
210
216
222
228
234
240
246
252
258
264
270
276
282
288
294
300
钻杆倾斜度（％）
51
52
53
55
56
57
58
59
61
62
63
64
65
67
306
312
318
324
330
336
342
348
354
360
366
372
378
384
390
396
402
2.4
0。
1°
1.5°
2°
3°
4°
4.5°
6°
6.5°
68
408
7°
出钻
注：
入钻造斜长度90m（第1—第15根钻杆），出钻造斜长度234m（第16—54根钻杆），
水平段长度84m（第55—第68根钻杆）。
导向计划：
晁玉士
6.2预扩孔
完成导向孔工作后，开始进行预扩孔,根据本工程实际情况和水平方向钻穿越施工技术要求，扩孔分六级进行，依次选用φ300mm、φ400mm、φ500mm、φ600mm、φ700mm、φ800mm的扩孔器进行预扩孔，扩孔完成后为保证孔洞的通畅,进行一至两次的清孔，清孔完成后再进行管线回拖。
2.6。
3预制管道试压
已预制好的管道试压。
因已进入冬季，环境温度比较低,经与甲方、监理协商，采用空气作为介质来进行压力试验。
如图所示:
管材试压过程中,要按以下规范操作:
用空压机向待试管道系统中加注空气，压力应逐级缓升，首先升到试验压力的50%进行检查,若无泄漏及异常现象，继续按试验压力的10%逐级升压，直至强度试验压力，每级稳压3分钟，达到试验压力后稳压10分钟，以无泄漏，目测无变形等为强度试验合格。
然后降至设计压力,用涂刷肥皂水方法检查，如无泄漏，稳压时间根据查漏工作需要而定，以发泡剂检验不漏、压力不降，则严密性试验为合格。
试压过程及注意事项：
1、试压介质为压缩空气。
2、试验用的压力表应经过校验，并在有效期内,压力表精度应不低于1。
5级,量程为被测最大压力的1.5～2倍，表盘直径不应小于150㎜，最小分度值应能显示0。
05MPa。
2、试压时的压力表应不少于2块，分别安装在试压管段两端，稳压时间应该在管段两端压力平衡后开始计算。
试压管段的两端应各安装1支温度计，且应避免阳光直射，温度计的最小刻度应小于或等于1℃。
3、试压装置，包括阀门和管道应经过试压检验后方能使用，现场开孔和焊接应符合压力容器制造、安装有关标准的规定。
4、试压时的升压速度不宜过快，压力应缓慢上升，每小时升压不得超过1MPa。
当压力升至30﹪强度压力时，停压30分钟，对管道进行观察检查,若未发现异常情况或问题方可继续升压；
再升压至60﹪强度压力时,停压30分钟，再次对管道进行观察检查，若未发现异常情况或问题方可继续升压.管道继续升压到强度压力6MPa，然后停止试压，待管段两端压力平衡后，稳压4小时。
4、检漏人员在现场检漏时，管道的环向应力不应超过刚才规定的最低屈服强度的20%，在管道的环向应力首次开始从钢材规定的最低屈服强度的50％提升到最高试验压力,直到又降至设计压力为止的时间内，试压区域内严禁有非试压人员,试压巡检人员亦应与管线保持6m以上的距离，距试压设备和试压段管线50m以内为试压区域。
4、在试压过程中，严禁敲击被试压管道以及管道连接的任何部件。
5、当压力升至强度压力时，停止升压，随时注意超压现象的发生,严禁超压。
6、强度试验的稳压期间及稳压结束时，管道无断裂、无异常变形，且压降不大于强度试验压力的1﹪为合格；
在升压或稳压期间,若发现异常情况,应首先停止试压，然后进行卸压,将压力降掉以后，方可进行处理。
7、当试压管段压力降为4Mpa时,进入严密性试压阶段，严密性试压稳压时间24小时,稳压24小时后，对全线进行详细检查,检查有业主、监理参加,检查包括：
管道有无渗陋和压降情况；
压降不大于严密性试验的1﹪为合格。
8、稳压24小时后无超值降压，说明试压合格，开始放空,放空分三个步骤:
先由专业人员站在合适的位置，不要面对放空阀及阀门手动轮。
放空阀开启三分之一，降至30%后,再开启阀门至三分之二，降至60%,然后将阀门全部打开，直至放空完成。
9、试压全程纪录每十五分钟记录一次，其试压记录作为原始资料存档。
4回拖管线
（1）穿越管段预制完成后，在管端焊上回拖头，回拖头保证满足回拖力，同时完成打压、焊口防腐工作。
（2）出土侧需开挖发送沟,管线回拖时,须用4台吊车、一台钻机将管线同时吊起并向前推进，以保护防腐层和减少回拖力。
（3）管线和钻具的连接：
钻杆+φ700mm扩孔器+50T“U”型环+回拖头，总体连接完成一起回拖。
（4）一切准备工作就绪后开始回拖，回拖时应一气呵成，中间不得停顿,直至成品管线拖至预定位置为止。
管线回拖前要仔细检查各连接部位的牢固.为保证回拖的顺利将采取以下措施：
（1）连管回拖前，保证预制管线（至少出土点附近的200米管线）和穿越轴线的一致性，减少管线进入孔洞时的侧向摩擦力，确保防腐层完好进入孔洞.管道放置在装有土的麻袋上，离地0。
4米，在麻袋上涂上润滑油（黄油等），以减小管线底部与地面的摩擦力.
（2）为了保证管线回拖过程中管线不左右晃动，回拖采用发送沟的方式进行.发送沟采用单斗作业,其尺寸为上口宽2.8m、下口宽1.5m、深1.8m，长30米；
在挖发送沟时，计算好发送沟，特别是管线进入孔洞的这一段发送沟的坡度，确保发送沟，特别是管线进入孔洞的这一段发送沟与穿越孔洞的圆滑平缓。
（3）管道回拖前将检验合格的穿越段管线放入发送沟内，就位时布置4台吊车1台钻机，起吊高度以1m为宜，起吊点间距不超过19m，吊具用尼龙吊带发送沟内不得有石块、树根和硬物等,沟内注水,确保将管道浮起，避免管线底部与地层摩擦。
（4）在回拖作业时，增加高润滑泥浆,使高润滑泥浆象薄膜一样附着于表面。
（5）回拖前，对预制管线焊缝进行100%X射线探伤及100％超声波探伤，探伤合格后，按设计要求进行防腐补口，并对管线进行单独水压试压。
准备好补口、补伤材料和器具及电火花检漏仪，安排专人巡视管线。
（6）在扩孔回拖时，把扭矩控制在合理的范围内,保证扩孔回拖时的顺利进行.
（7）回拖时注意加强两岸联系，时刻注意表盘的读数.同时，做好每一遍扩孔的记录,有助于下一级扩孔借鉴,使扩孔、回拖具有可溯性，保证扩孔回拖的顺利。
（8）根据地质情况及上一级扩孔情况，合理确定下一级的扩孔尺寸和扩孔器水咀的数量和直径，保证泥浆的压力和流速，从而提高携带能力，减少岩屑床的生成。
以保证扩孔回拖的顺利。
回拖前后，准备好补口、补伤材料和器具及电火花检漏仪,安排专人巡视管线。
2.6.5回拖完成以后，设备退场，然后进行场地清理、发送沟回填地貌恢复。
劳动组织、主要施工机具配备及主要消耗材料
3.1劳动组织
工种
备注
项目经理
人
技术负责人
兼安全员
队长
控向员
司钻工
泥浆工
技术工人
普通工人
司机
2主要施工机具配备
设备名称
型号规格
定向钻机
威猛D130×
台
美国
泥浆搅拌系统
威猛
套
钻杆
Φ89mm
根
6.0m/根
控向系统
月蚀
套
地锚
威猛
柴油发电机组
30KW
钻机侧用
汽油发电机组
5KW
出土侧用
挖掘机
PC220
汽车吊（25T）
污泥泵
4寸
清水泵
3寸
经纬仪
部
水准仪
现场通勤车
辆
货车
钻机300
3.3主要消耗材料
材料名称
规格型号
膨润土（一级）
NV-1
T
钠土
固壁剂
KH—931
视地质情况而定
润滑剂
RT-988
纯碱
3.0
清屑剂
QH—352
6.0
增粘剂
PAC
悬浮剂
5.5
纤维素
丝扣油
KG
130
钻杆丝扣保护，进口
液压油
柴油
7000
汽油
1000
润滑脂
锂基脂
110
枕木
m3
铁丝
8#
kg
10#
水龙带
升级会员 