天然气管道过京沪铁路穿越方案教材Word格式文档下载.docx
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第九章各分项工程质量保证措施和安全施工的组织措施
1、质量控制目标
2、质量保证措施
3、质量管理体系
4、质量保证体系
5、质量管理措施
6、安全施工的组织措施
第十章安全、文明施工及环境保护措施
1、安全文明施工目标
2、安全施工措施
一、编制依据
1、本工程设计图纸、施工现场状况及对周围环境的调查。
2、按照国家、行业及有关施工规范、质量检验评定标准。
3、甲方提供的详细岩土地质报告。
4、采用的技术规范
《市政地下工程施工及验收规范》（DJG08-236-1999）
《市政道路工程质量检验评定标准》（CJJ-1-90）
《城市道路养护技术规范》（CJJ-36-90）
《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ-141-90）
《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB-50268-2008）
《工程测量规范》（DB50026-93）
《管线定向钻进技术规范》上海市建筑建材业市场管理总站
一、工程概况
燃气有限责任公司燃气管道下穿京沪线工程位于宿州市南外一环路、101省道、金环路处，该工程设计穿越管道口径为D377*9.5套管内套D273.1*9.5天然气管，钢管拟一次性焊接成型后进行整体回拖，经察看地质报告，穿越段施工土层自上而下分布如下：
1层杂填土（Qml）：
厚度0.80~2.50m，层底标高22.90~24.40m，灰褐
色，松散，含粘性土、粉细砂、植物根茎等，部分地段夹淤泥;
铁路及道路路基下部状态较较密实，河岸两侧土质松散。
2层粘土（Q3al）：
层厚2.80~3.50m，层底标高20.20~21.50m，褐灰、
黄灰色，硬塑状态，湿~很湿，含氧化铁、钙质结核、粉土夹层，无摇振反应，干强度以及韧性高等。
3层粉质粘土（Q3al）：
层厚4.00~4.20m，层底标高15.95~18.20m，褐
灰、黄灰色，可塑状态，湿~很湿，含氧化铁、钙质结核、粉土夹层，无摇振反应，干强度以及韧性中等。
④层粉土夹粉细砂（Q3al）：
该层未钻穿，灰、灰黄、灰夹白色，中密~密实，饱和，含钙质结核、粉砂、细砂夹层，具摇振反应，光泽差。
根据甲方和设计方要求，从铁路下穿越需确保15米深，我公司对施工区域周边地形、地貌进行了勘察和研究，建议将设备放置在厂区内，这样既确保铁路下穿越深度又保证自来水管线不受影响同时钻机有了场地摆防，针对该套管自重，我公司拟派68吨钻机进场施工，钻机场地需30米*25米（长*宽）的钻机摆放位置，出土点需15米*15米（长*宽）的场地，按照天然气管道穿越曲率半径要求，我公司拟按1500D曲率半径进行导向操作，每10米角度变化1度，在穿过铁路后进行抬升角度，出、入土角拟控制在8度以内，经计算施工长度约280米，最终长度根据现场原有管线情况再确定。
考虑到穿越土层有细沙，施工中需采用优质膨润土进行注浆护壁，确保成孔。
在扩孔过程中，为确保铁路不出现意外，我公司安排专人每隔两小时用水准仪进行沉降观测，如发现两次沉降观测差值达2mm，将立即停止作业对孔内进行注浆。
钢管焊接由甲方另行安排施工单位施工，我公司负责拉管，拉管前拟每隔12—15米搭土堆，该土堆长1.2米*0.6米（长*宽）确保拉管时防腐层不受损伤，以尽可能减小焊接作业人员补防腐工作量。
三、施工准备
1、技术准备
（1）合同签定后我公司积极组织业主和监理单位和设计单位对现场进行交接桩工作和复核布点、护点工作。
（2）设备进场前会同监理单位结合图纸确定好每处施工的标高以及埋深。
2、材料进场计划和管理计划
材料随主机一起进入施工现场，施工期间发现材料不够提前三天进行补充。
3、临时设施准备
1、根据现场情况进行临时工棚搭建。
临时工棚搭建满足当地市容和城管要求进行。
2、临时用电准备：
现场施工用电自行解决。
3、临时用水准备：
拟在施工现场附近从自来水管道中引入自来水专供生活用水。
四、施工投入主要机械设备的使用计划
确保整个工程35日历天完成。
具体投入设备配置及进场时间见附表。
附表1）、表3-1机械、仪器统计表
序号
名称
规格、型号
数量
单位
备注
1
导向钻机
HH—680
台
2
HH—680导向钻具
扩孔头从φ300-φ900mm
套
3
泥浆搅拌系统
4
导向仪器
月蚀
5
对讲机
MOTOLOLA
6
全站仪
TOPCON220D
7
50KW发电机
8
运输车辆
10T
辆
9
拉管帽
D377
个
自有
一、施工总体部署
1、根据现场施工需要，及时调用各类机械设备，如各种吨位的挖掘车、钻机、切割机和施工工具及检测仪器。
2、按照制定的施工进度计划表施工，如遇雨天、强台风等恶劣天气则加强施工现场安全监督。
3、提前配合业主与相关部门和群众进行协调。
二、施工阶段划分
水平导向钻进单位工程划分为四个阶段
第一阶段：
施工准备阶段，测量放线、钻机进场就位（放线—探测—轨迹设计等）；
第二阶段：
导向孔结束后，根据不同管道口径，装上各类回扩器，将原孔扩大至适当孔径的成形孔；
第三阶段：
扩孔成形后即进行拉管施工；
第四阶段：
钻机撤场、泥浆处理、地貌恢复；
一、施工步骤
施工准备→测量放线→设备进场→设备调试→试钻→钻导向孔→分级预扩孔→管道回拖铺设→设备撤场→恢复地貌→竣工验收。
2、管道穿越施工工序（见下图）
施工准备0.5天
测量放线
仪器调试
泥浆制作
一级扩孔、二级扩孔
多级扩孔、回拖管道
设备撤场
导向钻进
钻机进场
地貌恢复
竣工验收
三、主要施工技术措施
1、测量放线
① 按照设计图纸要求，对施工段进行测量放线，同时对周边管线进行勘测，利用测量仪器放出穿越中心线，确定出施工入土点、出土点，并根据施工需要用石灰粉洒出钻机安装场地、泥浆池。
②入土点、出土点位置放线时左右偏差不超过1%，沿管轴线方向误差不超过35cm,并做出明显标记。
③导向孔施工之前，由监理对出、入土点位置进行确认。
确认无误后方可开钻。
施工前设计好每根钻杆转进轨迹数据。
④测量完成后由主管项目经理或技术主管进行现场复测，以确保测量准确。
2、设备进场
设备进入施工现场，钻机放置在穿越中心线上，锚固件应安装牢固。
3、钻杆钻具的检查
设备进场前对控向系统进行认真调试，调校地点选择在不受磁场干扰的区域。
调校时探头在同一位置宜多次测量，并取多次测量植的平均植作为方位角基准植。
以确保方位角的准确性。
4、钻机的安装和调试
5.1将钻机主机就位，并与地锚箱连接好，同时就位钻机配套的动力源、泥浆系统、控向室、钻杆、辅助动力源、工具房等。
5.2连接好各种液压管线、泥浆管线及控制电缆等。
5.3全部组装完毕，经仔细检查确认后，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，将测量数据存储在计算机内；
调试泥浆系统。
5.4检查钻杆、钻具的丝扣是否完好。
5、工作坑
1、导向入土工作坑 该工作坑为导向入钻需要，开挖长2.0米、宽2.0米、深1.5米。
2、导向出土工作坑 导向出土工作坑开挖长2.5米（根据深度变化调整）、宽2.5米，深1.5米的工作坑。
3、泥浆池根据工程需要我公司先开挖长8米、宽8米、深3米泥浆池，泥浆池放置在钻机旁，远离穿越轴线。
泥浆池主要储存泥浆，泥浆池不能设置在轴线上，我公司拟将设置在钻机左前方。
6、导向孔的钻进
1、导向操作由项目经理亲自进行操作（该项目经理从事导向操作有12年施工经验），导向钻进采用边钻进边测量方式进行，每钻进一根钻杆采集一次控向数据，并根据采集数据及时作出调整，使得穿越曲线曲率半径满足1500D要求。
钻机开动后，先进行试运转，确定各部分运转正常后方可钻进，第一根钻杆入土钻进时，采用慢转轻压的方法稳定入土位置，符合设计入土角后方可实施钻进，在曲线钻进时严禁钻杆发生过度弯曲，在钻进过程中，轨迹偏离误差不得大于20厘米，若发现超过偏差则退回纠偏，在导向过程中遇到突然的振动、卡钻、扭矩变化异常情况应立即停钻，查明原因，解决问题后方可开钻。
2、导向孔钻进时钻杆折角符合相关规范要求，每4根钻杆累计叠加角度不超过4度。
3、钻机入土角斜度为8度，穿越出、入土点直线段为至少18米，进入造斜段角度控制在7度（角度较小）。
拉管段按一定坡比水平钻进。
4、导向钻进时应时刻关注横向、纵向偏差，偏差严格控制在建设单位及规范要求范围内。
5、为保证导向轨迹，我公司采用目前国际最先进的月蚀控向仪器进行导向，导向操作由技术员实施，项目经理全程跟踪监督。
7、扩孔
导向钻进完成后进行扩孔，考虑到该地区土层有细沙我公司将采用挤压型扩孔头进行逐接扩孔，铺设φ377钢管，正常施工扩孔扩到500mm，因该管道拉管距离比较长，我公司拟扩大一级孔。
具体采用Ø
300、Ø
400、Ø
500、Ø
550切扩钻头进行逐级预扩孔，然后用Ø
550扩孔器进行清孔。
最终扩孔直径为铺管直径的1.5倍（满足定向钻施工规范要求），扩孔过程中如果发现扭矩、拉力较大，则需要重复进行清洗并进一步加大膨润土和化学泥浆的使用量确保拉力和扭矩达到指定值。
拖管时采用Ø
450钻头连接待铺管线、分动器及相关钻具进行管线回拖。
连接完成后要进行试喷，确保水嘴畅通无阻。
8、管线回拖
扩孔完成后进行管线回拖。
回拖前对钻机、泥浆泵等设备进行保养或小修。
对于拉400米以内该管道，拉管头设计需要承受65吨拉力，我公司计划拉管头采用锥体形状，壁厚为10mm，在拉管头内采用十字架型钢板与拉管头嘴连成一块，该钢板拟采用16mm以上厚度钢板。
回拖前应认真检查钻具、旋转接头、U型环和管线回拖拖头，确认其安全可靠后方可连接，连接后拉管前先提供泥浆，检查钻杆、钻具内通道及各泥浆喷嘴是否畅通。
回拖钻具连接顺序为：
钻机——钻杆——扩孔器—旋转接头——U型环——φ450mm扩孔头——φ377钢管管段。
在管线回拖阶段，因为整个穿越孔内充满了泥浆，因此在回拖管线的过程中，泥浆的排量与压力不用太大，随着管线进入穿越空洞，孔内的泥浆将被管线挤出因此管线的回拖速度不能太快。
9、恢复场地
回拖完成后对泥浆池进行回填并夯实处理。
四、施工工序技术保证措施
1、泥浆配比及废浆排放
①本施工地点土质对非开挖施工相对不利，为减少施工时回拖阻力同时保护钢管，我公司将泥浆粘度加强,采用三级泥浆循环系统，初步确定配方为：
水＋膨润土＋化学泥浆。
并根据导向情况，随时调整泥浆配方。
②根据孔径、泵量确定回拖速度并根据实际情况随时调整，导向孔钻进时粘度控制在70-75s·
pas之间，回拖时粘度控制在75-80s·
pas之间。
③针对本工程的特殊性，我公司将安排专职泥浆师在现场进行泥浆配比控制。
2、管道保护
为防止钢管受磨损，同时为减小摩擦，根据施工现场情况在钢管下方每隔12—15米左右垫放土堆。
3、导向钻进
采用目前国际较先进的月蚀导向仪操作，为确保工程质量，准备每5米监控1次，以便及时纠偏。
导向孔钻进阶段是管线穿越的关键，因为管线穿越孔还没有钻通，因此在导向孔钻进的过程中，穿越泥浆是在盲孔中向入土点返出，如果入土点前端孔堵塞，则有可能在穿越沿线冒出泥浆，因此在管线导向孔的前100米，将采取比较大的泥浆量，泥浆的流量较大便于携带出破碎的泥土，使已钻孔始终是通路。
在导向孔的后半段，泥浆压力要减小，因为穿越距离长时泥浆很难再从入土点孔洞内返出。
设计要求：
入土点侧钻进200m至400m范围内（以下简称a侧），粘度55s，200m至400m到出土点钻进范围内（以下简称b侧），粘度50s。
控制失水量小于15ml。
配比标准：
钠基膨润土±
5.5%<
4.5%>
；
滤饼剂0.1%；
降失水剂0.14%；
润滑剂0.1%。
4、扩孔
根据施工土质情况加入润滑剂和化学泥浆进行润滑，保护孔壁。
开始扩孔的前半段，要采取比较大的泥浆量，利用泥浆的流动把孔内的泥土带到出土点。
当扩孔中段，泥浆量要减小，因为距离出土点与入土点都比较远，泥浆从这两点返出需要的压力较大，如果采取大的泥浆压力可能从沿线冒出泥浆。
在回扩到距离入土点较近时泥浆排量再次加大，泥浆将从入土点孔洞返出，考虑到钢管需要二次焊接，孔径需多扩大一级。
a侧粘度60s，b侧粘度55s，失水量小于12ml。
原料配比标准：
±
，降失水剂0.28%，润滑剂0.1%。
五、地下管线及其他地上、地下周围设施和建筑物的防护措施。
我公司在管道施工前将会同建设单位与通信部门、自来水公司等相关部门联系，对重点的管线我施工队将严格按照有关部门的要求及施工规范进行施工，具体措施如下；
1、派专人协同通信、市政等部门的技术人员进行施工。
2、对全线的管线标高进行复合，严格按照图纸要求进行施工，对重点管线及各种管道进行混凝土支架加固，保证管线的通畅。
3、加强对工种技术人员进行岗前培训，坚持执行上岗培训。
第5章施工难点和要点阐述
1、本工程施工难点和要点是在铁路角度和方向的控制
从铁路下穿越至少要保证15米深，一般探棒无法保证该深度有详细而准确的信号，为此我公司专门针对此工程购买了一根最深可达27米深的超级探棒，有了该探棒后信号的接收和角度的控制也比较关键。
因为在铁路下一般会有众多通信光缆，在导向时会干扰信号，为此，我公司拟在半夜进行过铁路时导向操作，半夜时因火车相对比较少，信号干扰相对比较小。
二、泥浆的控制
1、泥浆是定向穿越中的关键因素，其主要作用是清孔、稳定孔壁、润滑和冷却钻具，在导向孔、预扩孔和回拖各阶段对泥浆的性能要求都较高。
尤其在铁路施工中更为重要，结合以往我公司丰富的施工经验，施工中将采用泥浆复合配方进行施工，强化各施工阶段泥浆性能的调整：
（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，配出合乎要求的泥浆。
（2）使用的泥浆添加剂有：
降失水剂、固壁剂、润滑剂等。
2、水源将就近利用附近地表淡水，抽入水罐内加碱软化，降低Ca、Mg离子含量，改善水质，同时提高水的PH值，水的PH值为9~10时最适合膨润土的水化。
目前非开挖技术中常用的技术时水平导向钻进，并广泛应用于穿越高速公路、铁路、建筑物、江河湖泊、风景保护区、闹市区等施工中。
本工程在施工中可能会遇到以下一些技术问题，特制定以下处理应急预案：
一、问题：
导向施工中地下遇到不明障碍物或岩石层如何处理。
处理：
因为地质勘探时不可能每个位置都能做地勘，夹江里难免会有船只沉没等不明障碍物，如导向时遇到不明障碍物，我公司将撤回钻杆，调整深度方法进行穿越，若还是无法进行穿越，将调整方向和角度进行重新施工，以确保顺利绕开不明障碍物。
如遇到岩石层，在业主、监理后同意经双方协商我公司将采用岩石钻头进行施工。
二、问题：
由于钻孔大都处于地表层，地质松软，钻孔不易形成，孔洞易塌方。
处理：
在易塌方地段，一方面改进泥浆质量，以提高护壁性能。
另一方面，改变钻孔和回拖工艺，尽量缩短停钻时间，加快钻进速度，停止钻进时，仍要注入适量泥浆，保证孔内始终在正压，以保证钻机性能的很好发挥。
三、问题：
加强管线所用的拖拉力时随管径和长度的增大而增大。
如何调整拖拉力，确保机具的安全，保证管线的顺利穿越。
由于管线所用的拖拉力，随管径和长度的增大而增大。
应安需调整拖拉力，确保机具的安全，保证管线的顺利穿越。
每次穿越任务确定后，要依据各种，如地质条件、管线自重、配合合适的钻头和泥浆的配比，并计算出合适的回拖拉力，根据实际情况进行调整，以保证施工的顺利进行。
四、问题：
导向孔钻进过程中，钻头出现卡钻表现为泥浆压力剧增，或伴随钻机扭矩瞬间的增大（旋转钻进时），此时，钻具产生的扭矩无法克服复杂地质作用于钻头上的扭矩，钻头停止转动。
一是当泥浆的压降能保持在５００psi范围内时，可采取立即停止钻杆的推进，改为往钻机方向拉钻杆，使钻头迅速离开岩石，降低泥浆的压差，然后用更慢的推力和推进速度钻进；
二是当泥浆的压降超过５００psi时，应立即关闭泥浆泵，停止泥浆的泵送，往钻机方向回撤钻杆，防止外具因密封件受压力过大而损坏。
五、问题：
导向扩孔过程中，钻头出现卡钻，卡钻后扭矩过大。
采用回拉扩孔器的办法解决扩孔卡钻问题，回拉力按280t准备。
机具、材料准备：
280t旋转接头１套、连接5－1/2″钻杆和旋转接头用短接１个、25吨汽车吊１台、挖掘机1台、Ф22mm以上钢丝绳4根（等长）。
施工程序：
卡钻后立即停止旋转→出土侧连接（5″钻杆＋短接＋旋转接头＋Ｕ型环＋钢丝绳＋吊管机、挖掘机）→同步回拉（钻机给予适当的推力）→离开卡钻位置→钻机恢复旋转→出土侧卸下钻具→继续扩孔。
六、问题：
管线回拖时如果受阻。
应区别受阻位置和实际情况区别对待。
当管线回拖进距离相对较短时，宜采取往出土侧回拉的方式；
当管线回拖至接近出土时，可采取往钻机侧助推的方式；
当回拖管线位置处于中间段，两个方向均可考虑，在软地层受阻时，用助推力式成功的机率较大，岩石地层受阻时，尽可能考虑往出土侧回拉的方式，以免损坏防腐层甚至钢管，如万一拉管失败将立即对孔内进行注浆处理。
机械设备操作方式：
利用挖掘机、履带拖拉机、吊管机等爬行设备，在管端安装卡具，连接钢丝绳进行回拉或助推。
7、问题：
如何确保对铁路路基有效的保护
处理：
为确保铁路路基不受影响，施工前对每天来往火车进行记录，导向操作在过铁路时放在夜间进行，在导向完成后扩孔时在火车来前5分钟停止扩孔施工，以尽可能减小土体扰动，在火车开走后5分钟再施工，扩孔完成拉管，我公司拟放在晚上进行，从而确保拉管的连续施工。
在施工期间，严格按照设计图纸施工，确保铁路路基下深度至少有15米深。
一、施工进度计划
严格服从建设单位工期上的安排，精心组织施工。
本工程计划工期20日历天。
在施工中，我公司采用流水作业法，确保工程在自报工期内完工。
2、工期计划（详见施工横道图）
钻机进场和准备3天
导向钻进3天
Φ300扩孔1.5天
Φ400扩孔1.5天
Φ500扩孔2天
Φ550扩孔2天
清孔2天
拉管准备1天
拉管1天
清理现场1天
撤离现场1天
备用时间1天
合计20天
三、工程总进度控制措施
我公司在施工前作好一切准备，及时进场施工，并在要求工期内完成施工，为下一步工序提供相关施工资料。
为保证工期按时完工，项目部将建立专门的工期保证体系，根据本工程特点编制科学合理的进度计划，采取分解进度总目标，分阶段组织施工。
以各施工阶段的进度的控制点为目标，合理安排劳动力、资金、材料、机械设备的使用计划，保障供给。
1、工期保证体系
（1）、根据工程进度计划要求，合理划分施工阶段，并对各施工阶段进行分解，突出关键、突出控制节点。
在施工中针对各施工阶段的重点和有关条件，制定详细施工方案，安排好施工顺序，实现流水作业，做到连续均衡施工。
（2）、根据施工计划的要求，按施工总体部署，将施工总进度计划分解成周进度计划，保证总施工计划的完成。
2、保证进度计划
（1）、在开工初期，根据工程项目特点、内容、工期要求，用电脑编制总进度计划表，报给监理审批，为检查工程进度的依据。
（2）、项目部每周由项目经理组织召开一次生产会议，组织项目部内所有管理人员参加，检查上周计划执行情况和落实本周情况。
（3）、在施工过程中当某项工程进度发现问题时，施工员及时召集各作业班组开会检查、研究、落实补救措施，并作好会议纪要。
第八章汛期、雨季施工措施和防护措施
本工程施工季节在雨季，要将汛期、雨季施工放在重点突出防范位置，我公司特制定如下措施：
1、每天指派专人掌握天气预报和水文资料，合理安排工作，科学组织施工，每天做好天气预报收集工作。
2、发现雨季来临，提前通知项目经理，尤其是台风来临，项目经理根据风力和雨的强度来临时调整施工进度计划，如遇特殊天气，要求全员转移。
3、认真检查、落实各种露天使用的电气设备的防潮措施。
电气设备的放置位置应选择在干燥较高或用干燥物体垫起，防雨盖或防雨罩齐备；
各种电气设备的接零或接地保护措施必须绝对可靠；
各种导线绝缘必须良好。
4、雨季从事基础施工时，要特别注意预防泥浆池土方坍塌事故。
发现沟槽边积水要及时处理，以防渗漏造成坍方。
大雨过后应巡视检查，如发现沟槽边裂纹或部分下沉时，要及时报告有关部门，并将操作人员撤到安全位置，不准冒险施工。
材料堆放应选择地势高的地点，要充分做好排水、防水措施，对重点防水的材料要专人检查，注意材料的含水量，及时覆盖，防止雨淋造成不必要的耗损。
5、雨后要及时清扫作业场地和现场道路，采取防滑措施。
第九章各分项工程质量保证措施和安全施工的
组织措施
一、质量控制目标
高标准、严要求、上水平、争一流。
单位工程交工合格率100%；
单位工程良好率99%，定向钻穿越一次成功。
工程全部施工项目符合业主的施工要领书及规范要求。
二、质量保证措施
1、建立完善的质量管理体系，确保整个工程的质量目标顺利实施。
2、加强审图工作，发现问题及时与设计联系。
3、加强协调工作，做好与业主、监理、沿线各单位及居民的协调。
4、建立质量否决制度，以专职质量员为主，与现场技术员一起，每道工序在施工前都要进行技术交底。
加强对施工班组的监督，发现问题及时整改，上道工序不合格，下道工序不准施工。
5、建立项目管理班子内部的工作联系单制作，施工整改单管理制度，制定合理的施工流程规范和质量工艺标准。
三、质量管理体系
施工质量保证体系是确保工程施工链的主要要素，质量管理体系设置的科学性对质量管理工作的开展起到决定性的作用。
施工质量的管理是确保工程质量的保证，其设置的合理、完善与否将直接关系到整个质量保证体系能否顺利地运转及操作，在本标段工程中，我们将按以下的组织机构来全面地进行质量的管理及控制。
项目经理
项目副经理
安全员
质量管理
计划管理
材料管理
预算管理
四、质量保证体
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