学府街中水管道施工方案.docx
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学府街中水管道施工方案
滨河东路学府街中水管道穿越工程
（非开挖施工）
施
工
组
织
设
计
山西晨煜市政工程有限公司
2015-7
一、综合说明
本章内容提要：
◆工程概况
◆编制依据
◆工程地质与水文地质概况
◆主要工程量
1.1工程概况
拟建的中水管道位于学府街南侧与滨河东路交叉口，拟采用定向钻方式穿越滨河东路，敷设DN1000mm螺纹钢管,壁厚13.9mm，平均敷设深度7.5m。
入钻点位于滨河公园内，在钻机位置制作地锚基础，绿化树木对施工产生影响必须移植。
滨河东路为太原市主干道，扩孔时应注入大量膨胀土以确保道路安全性。
拖管时应同步带入注浆钢管，钢管直径为6分镀锌钢管，拖管完毕后即时注浆。
1.2编制依据
1、工程设计图纸；
2、现场踏勘场地情况；
3、《岩土工程勘察报告》；
4、《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》；
5、《市政给水管道工程施工及验收规程》；
1.3工程地质与水文地质概况
山西地区气候温和，雨量充沛，四季分明，灾害性气候表现在每年7月份的梅雨季节。
施工区域主要以细砂与粉土为主，施工时注意泥浆的配备。
1.4主要工程量
a.入土端三通一平；
b.管线探测，复核标高、测量定位；
c.临时通道及施工用地征用；
d.出入土点泥桨坑开挖；
e.出土端施工场地平整、管道焊接场地及穿越地面准备；
f.入土端钻机安装及场地平整地锚制作；
g.管道穿越施工；
h.报验工程；
1.5具体牵引工程量分段（表）
序号
井位
井间距离
造斜弧度
管材规格
合计
1
190m
3m
Φ1000
193m
2
3
管材规格：
DN1000mm螺纹钢管,壁厚13.9mm。
二、施工组织部署
本章内容提要：
◆施工工艺流程
◆施工组织与管理
◆施工准备
◆进度计划
2.1施工工艺流程
钻机移位
管道安装组焊接
管道回拖
分级反扩成孔
导向孔钻进
泥浆配制
钻机就位
测量放线定位
施工现场准备/开挖工作坑
注浆固化
2.2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分部，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
项目经理
项目工程师
项目副经理
后勤组
技术质量组
施工组
施工安全组
材料设备组
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人
项目副经理
协助项目经理负责具体工作
1人
技术负责人
负责工程技术工作
1人
施工队长
负责全班施工，协调各工序间操作
1人
钻机操作员
操作导向钻机
2人
控向员
负责导向
1人
泥浆工
负责泥浆配制
2人
机械﹑电工
负责维修使机械正常运转
1人
技工
5人
后勤
负责后勤保障
1人
总计
16人
2.3施工准备
2.3.1施工平面布置
a.现场施工人员的办公、住宿房采用临时工房；
b.施工用电量约需50KW，根据现场实际情况，采用柴油发电机发电；
c.施工用水根据现场实际情况就近取水；
d.临时排污、施工废浆，进场后与地方政府有关部门联系后运到指定地点排放。
2.4.2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，管材提前到场焊接。
2.4.3设备准备
根据本工程的穿越距离长度和穿越难度，我公司决定采用ZT-68水平导向钻机，该类钻机质量可靠、自动化程度高、操作方便，具有履带行走功能，特别适合大中口径、长距离管道穿越施工。
A．该类钻机配备了美国“DCI”公司生产的无线控向系统，设备精度高、抗干扰能力强是安全施工的最大保障。
B．激光地形测量仪
TerrainMapping地形测绘系统是采用激光束通过棱镜反射读取高度和距离值的一种高精度测量设备，其收集到的控制点数据可输入到AtlasBorePlanner钻进规划软件中作出钻进路径规划，得出最佳路径。
其设计参数包括：
钻杆的直径和长度，最优的钻进线路深度角度值，规划的路径可用俯视图和剖面图两种模式直观显示，并在图纸上同时列出每根钻杆的深度、斜度和起始位置。
C．泥浆系统
与该钻机配套的为一套SA600泥浆泵送系统，具有搅拌迅速、排量大、利用率高等特点，可以为大口径管道穿越施工提供足够的泥浆，确保施工顺利进行。
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
ZT-68
1
台
2
控向系统
DCIeclipse
2
套
精度0.1％
3
泥浆系统
SA600
1
台
24m3辅助系统
4
回扩器
桶式、翼式
10
个
分地层选用
5
钻杆
40
根
整体锻造
6
平板车
FAW
1
部
7
卡车
DFAC
1
部
8
挖掘机
270
1
台
9
吊车
QY35
1
部
徐工
10
发电机
GEP-120、YAMAHA
1
台
11
对讲机
MOTOROLA
4
台
12
激光地形测量仪
Terrain-mapping
1
台
13
水准仪
DSZ－2
1
台
14
经纬仪
DJ6－2
1
台
15
笔记本电脑
IBM/Pansonic
1
台
便携打印机
2.4进度计划（附后）
计划实施的保证措施：
a.该工程的施工区域较长，又是在公路两侧施工，需做好足够的安全施工措施。
b.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。
c.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。
d.项目经理每天编制施工计划，以控制每日进度，协调好关系。
e.合理、科学地组织各段的施工顺序，求高效率。
f.组织强有力的领导班子，及时解决现场发生的问题，检查每道工序施工质量。
g.应用IS09002质量管理体系、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。
h.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要。
i.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。
j.管线施工时，在施工区域两侧用警示牌等设施将施工区隔离，保证施工不受干扰，顺利实施。
三、主要分部分项工程施工方案
本章内容提要：
◆测量定位放线、管线复
测及场地准备
◆定向钻施工方案
3.1测量定位放线、管线探测及场地准备
3.1.1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；在地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、出土点坐标放出钻机安装位置线、入土点、出土点的具体位置及标高；在入土点、出土点间轴线上每隔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2cm，沿管线轴方向误差不超过4cm，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。
3.1.2管线复测
进场后根据定位放线现场成果，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。
3.1.3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土点进行按有关文明施工要求围护，清理平整场地，搭建施工设施，落实现场水源、电源。
钻机场地进行硬化，泥浆坑开挖。
3.2定向钻穿越施工方案
3.2.1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锚固在预定位置。
钻机方向必须跟管道轴线方向一致，左右误差不超过30mm，钻机入土角按设计要求调整到位。
b.泥浆配制
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、静切力、失水、护壁、携带沙粒以及润滑等性能。
根据施工经验，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剂，配出合乎要求的泥浆。
②使用的泥浆添加剂有：
降失水剂、提粘剂和防塌润滑剂等。
所加添加剂符合环保。
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，采取两套泥浆储存罐，延长循环周期的措施。
针对汾河河道施工地层给出以下配比方案：
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％降滤失剂，泥浆粘度大于45s。
②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：
基浆+0.3～0.5％提粘剂+0.4％降滤失剂，泥浆粘度大于48s。
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％降滤失剂+2～3％的润滑剂泥浆粘度大于48s，。
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，减小磨阻。
我们在泥浆中加入高性能的降滤失剂，控制失水，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
粘度值（s）
孔径Φ（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
根据地质情况和管径大小确定泥浆粘度。
采用马氏漏斗测量泥浆粘度，每两小时测一次。
回流泥浆的处理：
采用泥浆车运至指定地点排放。
c.钻机试钻
钻机安装后，应进行试运转，检测各部位运行情况。
3.2.2钻孔导向
a.钻进时的入土角为10％°。
b.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。
c.在施工过程中，出入钻点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。
d.导向孔完成后，根据钻孔轨迹和数据记录，确定此导向孔是否可用。
3.2.3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，分别采用不同钻头分级反扩成孔，扩空孔径为管道直径的1.3倍。
钻孔导向完成后，钻头在出土点出土，拆下导向钻头和探棒，然后装上最小直径扩孔器，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后才可回扩，以防止回扩
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