市政某街巷污水管道工程拉管施工方案.docx
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市政某街巷污水管道工程拉管施工方案
一、工程概况
工程名称：
东井一村小区道路污水管道工程
工程地址：
南京市下关区
建设规模：
d400HDPE管，长440米。
施工方式：
采纳非开挖定向钻进技术铺设。
场地地质条件及管线情形：
一、地形地貌
场地地形比较平坦，施工区域空间比较狭小，拟建污水管道位于现状道路东侧，东侧要紧现状如下：
⑴法国梧桐紧贴东侧路芽生长，长势较好；
⑵东侧路芽外侧为1~2层门面房（距离~5.0m），目前正在营业。
二、地层情形目前不明
3、地下管线情形
依照甲方提供资料及人工调查与咨询，施工区域内原有管线为：
污水（距离1.5m）、给水（距离~1.5m、局部交叉）、电力电缆（距离~1.5m、局部交叉）、煤气（距离~5.0m）。
4、地下管线迁移建议：
因给水距离计划管道很近，且局部交叉，管线铺设进程中易引发给水管破坏，因此建议给水管提早迁移。
二、编制依据：
1．现场踏勘场地情形。
2．本工程设计图纸。
3．国家有关标准、规定和质量查验评定标准、技术要求。
4．《水平定向钻进管线铺设工程技术标准》
三、施工方案选择：
一、常见铺设方式：
明挖法、定向钻进法；
铺设方式
明挖法
定向钻进法
优点
施工速度快、质量易控制
非开挖对周边环境、安全影响小
缺点
占用场地大、对周边环境安全影响大
钻进过程中对已有管线探察要求高
使用条件
场地空旷、周边环境简单
场地狭窄、周边环境控制要求高
2、本工程铺设方式选择的制约条件
（1）本工程位于小巷内，现状道路宽度约4m左右，在维持交通畅通的前提下，不具有大开挖的空间条件；
（2）本工程基槽约3m，需采纳挖机进行开挖，因计划管道上方为现状法国梧桐，净高不具有挖机操作空间；
（3）本工程基槽约3m，基坑开挖后变形阻碍范围约为5~6m，对东侧门面房的平安易产生不利阻碍，乃至致使其破坏；
（4）因场地条件限制，如采纳开挖方式应采纳钢板桩支护，工程造价较高。
因此本工程采纳非开挖定向钻进技术铺设拟建管线。
四、施工方案简介：
一、工艺原理
导向钻进非开挖铺管技术是利用地表放置的钻机、随钻测量仪器和有关钻具，沿欲铺设管线设计轨迹钻成一个先导孔，然后回拉扩孔，将孔径扩大到铺管要求的口径，并将管线同步或分步拉入，以实现不开挖铺管的施工技术。
该技术的关键部份是先导孔钻进技术，它是利用放置在钻头内部的探头发射信号，导向仪器可随时测出钻头位置、深度、顶角、工具面向角等参数，与钻机配合及时调整钻孔方向，实现有目标的引导式钻进，即导向钻进。
导向钻进中采纳了带斜面的非对称式钻头，当回转和给进同时进行时，钻孔呈直线延伸；当只给进不回转时，受斜面反力的作用，钻孔沿斜面法线的反方向延伸。
因此，钻机操作人员可依照测出的钻机参数判定钻头位置与设计轨迹的误差，并随时进行调整，确保钻孔沿设计轨迹前进。
导向钻进非开挖铺管技术最显著的特点是铺管精度高、施工距离长，尤其是在城市管网极为复杂的地域，可精准操纵要铺管线位置，能够幸免损坏其它地下设施，同时也能够保直钻进铺设钢管，用于管棚支护水平降水等工程施工。
二、机具与配套仪器
导向钻进非开挖铺管施工用的钻具、仪器、设备要紧有：
导向钻具、钻杆、反向扩孔钻头、分动器、钻井液等等，其工作特性分述如下：
（1）导向钻具
导向钻具用来成孔和变向，成孔是以高压水射流和切削作用一起完成的，变向是由非对称钻头、钻机、仪器的彼此配合来实现的。
变向曲率的大小与地层、钻头斜面角度、给进力大小、高压射流流速、压力、钻杆柔性等有关，一样情形Ф50mm钻杆的最小曲率半径为30m，若是条件许可，尽可能增加曲率半径，使钻孔平缓，以便减少拉管阻力，降低孔内事故率。
导向钻具是由切削斜掌和探头盒组成。
切削斜掌上镶有硬质合金，用于破碎土层，形成钻孔。
探头盒用来放置探头，探头盒上开有信号发射窗口，并用非金属材料密封，以防高压流体进入探头室。
另外，探头盒具有必然的强度和输送高压流体的通道。
（2）钻杆。
钻杆是导向钻进铺管技术的关键部份之一，它具有高强度、高弹性、耐高压等大体特性。
在反向扩孔回拉工作管线时，钻杆经受较大的拉力和扭矩，同时钻杆是在弯曲和回转状态下工作，因此钻杆的材料选择、热处置工艺和丝扣设计加工都要求比较严格，应具有高的抗疲劳强度。
在导孔钻进中，钻孔可能是曲线或直线不断转变，因此钻杆应具有高的弹性和韧性。
另外，钻杆也是输送高压流体的通道，因此钻杆连接部位必需具有靠得住的密封性。
（3）反向扩孔钻头
反向扩孔钻头用来扩大导孔，便于拉管。
不同地层及不同工作管径，应有不同结构形式的反扩钻头。
例如用于含石块土层的流线型钻头具有如下特点：
★反螺旋切削刃，导流成效好，便于排屑。
★流线性锥面，回转阻力小，卡钻机遇少。
★流线性锥面可将砖块、石块之类硬物不经破碎压入周围土层。
（4）分动器
分动器放置在反扩钻头以后和将要拉入的工作管之前，可实现反扩钻头旋转，拉入的工作管不回转。
（5）导向仪器
导向仪器用来测量地下管线，操纵钻孔方向，它由探头、接收器、同步显示器、发射机四部份组成。
（6）钻机
我公司的导向钻进非开挖铺管的钻机为全液压动力头式钻机。
型号
动力头转速（rpm）
回转扭矩（）
给进力（kN）
回拉力（kN）
动力头行程（m）
入射角（度）
ZT-25
0-100
5500
150
300
8-20
（7）钻井液
钻井液是由水和膨润土（高质量粘土）级成的一种悬浮液。
当需要时，也能够加入某些天然添加剂改善钻井液性能。
其作用是：
★通过喷射实现水力切削
★为井底钻杆传递能量
★润滑切削头并冲洗管柱
★通过环状间隙把钻屑从孔中输送到地面
★稳固钻孔，避免垮塌
★形成泥皮以幸免钻井液失水
干膨润土粉的比重约为2.3克/升，加量6%溶液的PH值在8-9之间。
在钻进进程中，应注意监控和维持诸如粘度、饱和度这些技术参数。
当工程情形转变时，这些参数能够按需要进行调整。
钻井液在专用的搅拌池中配制。
从钻孔中返回的泥浆需要经泥浆清洁设备处置后，再送回泥浆池，与新鲜泥浆混合后再利用。
钻屑对钻井液固含量的增加，应始终操纵在30%以下，只有如此才能保证钻孔不被沉淀物堵塞。
3、施工技术
导向钻进非开挖铺设地下管线施工技术要紧包括导向孔施工和扩孔及铺管施工技术，其中关键技术是导向孔的设计和施工，导向孔的设计和施工受许多因素的制约，最要紧的有施工现场地表和地下情形。
地面情形包括地形、地貌和，周围建筑物、道路、河流等，地下情形包括地下原有公用管线、地下水位、地层、土壤情形等。
因此，在导向孔设计和施工之前必需有详细的现场勘探资料。
导向钻进非开挖铺管工程施工要紧进程为：
勘探现场—导向孔轨迹设计—施工前预备—导向孔施工—反拉扩孔及铺管施工—完工资料编写
（1）现场勘探
现场勘探资料一方面是导向孔轨迹设计的重要依据，另一方面也是决定施工难易程度、计算工程造价的基础。
现场勘探包括地表测量和地下勘探两部份，勘探资料必需精准、靠得住并将勘探结果反映在施工剖面图和平面图上。
★地表测量
地表测量主若是依照市政治理部门提供的审批线路，对管线工程周围地形进行测量，先按施工区域地形及线路范围初步定出钻孔中线和地表走向，测量中心线地面的标高或相对高度，依照要求的铺管深度初步确信导向孔造斜长度、入射点位置、铺管长度、下管位置。
另外还应考虑施工用的钻机、泵站和下管用吊车等设备放置操作所占用的场地和空间，测量河道周围地形地貌和水流缓急情形，结果标注在施工平面图上。
★地下勘探
地下勘探包括地下原有管线及设备的勘查和土壤的勘查。
1）地下原有管线及设施勘查关于穿越城市街道尤其重要。
街道双侧地下往往有污水管、自来水管、高压电缆、通信电缆、热力管线等，有时纵横交织，有些地址乃至还有基础或人防工程等。
导向孔设计时都应躲开这些设施，并维持距这些设施必然的平安距离。
这些设施的位置和走向应标注在施工剖面图和平面图上。
了解相关部门的管线档案资料、查找现场原有的井盖等标志、测量管线深度将有助于确信管线的准确位置。
关于金属管线或电缆线可用管线仪对其进一步验证。
2）土壤调查关于工程十分重要。
对水平定向钻进穿越土壤的调查，包括调查钻进技术、土壤力学参数及对颗粒尺寸散布曲线的分析。
土壤调查的目的是为了取得土层的全面的详细资料、不同土层之间的边界位置和特殊物理性能。
所有的调查应遵循DIN18319规定。
（2）导向孔轨迹的设计
导向孔轨迹设计是在管线剖面图的基础上，设计出钻孔的最正确曲线。
一样原那么是离开此刻管线越远越好，离开压力管线、电力管线、光缆越远越好；将钻机放置在有风险管线的一侧；钻孔曲线越简单越好；弧型部份曲率半径越大越好。
下面介绍钻孔轨迹角度值的取得原那么。
入土角和出土角应别离在6°至15°之间（取决于欲铺设的工作管直径等）。
所铺管的许诺最小弯曲半径能够用以下公式计算。
但是，为了易于铺管，最小弯曲半径应尽可能大。
Rmin=206·DA·S/K（m）
Rmin—最小弯曲半径（m）
206—常数（Nm/mm2）
DA—管子的外径（mm）
S—平安系数
K—管子的屈服极限（N/mm2）
入土点或出土点与欲穿越的最近障碍物之间的距离（例如道路、沟渠等）至少应为5m。
与水体的最小距离至少应为5—6m，以保证不发生泥浆喷涌。
出于钻进技术考虑，第一段和最后一段钻杆轨迹应是直线状的，即没有垂直弯曲和水平弯曲，这两段个别杆轨迹的长度各自至少应为5米。
对入土点与出土点有高差的情形，应专门另作考虑。
（3）施工前预备
施工前预备包括施工组织和施工人员培训。
施工组织设计的内容应包括工程概况、施工技术方案、施工进度打算和施工图说明、质量目标、平安方法、人员安排等等；施工导向孔是一项技术性很强的工作，施工前除对施工人员进行一样性技术培训外，最重要的是对司钻和利用导向仪的工作人员进行培训。
为保证施工的顺利进行，平安知识也必需列为培训的一项重要内容。
（4）现场预备
与传统的铺管方式完全不同，水平定向钻进只需要很小的施工厂地。
场地大小取决于钻进长度、工作管直径和所钻地层情形。
水平定向钻进穿越工程需要两个分离的工作场地：
设备场地（钻机的工作区）和工作管场地（与设备场地相对的钻孔出土点工作区）。
1）设备场地
关于本穿越工程来讲，设备的工作场地约为15×15m，
但安装钻机的地基必需平整、坚实，必要时应用混凝土对钻机前支点处的地基进行加固。
安装钻机时应保证钻机导轨中线和设计导向孔轨迹在同一垂直面上，导轨和水平面夹角与设计的入射角一致，机上钻杆与地面交点在设计的入地址上。
1）工作管场地
管柱的工作场地一样应离出土点约10m左右，而宽度约为5—10m。
在穿越工程设计时，应尽可能设法将欲安装的管线做到以全长度一次拉入，并尽可能幸免水平方向的弯曲。
（5）导向孔施工
导向孔轨迹是直线和曲线连接而成，钻具回转和给进同时进行时，钻头直线前进。
当不回转只给进时，钻头沿斜掌面法线方向前进。
由于钻头是靠土层对造斜面的反作使劲而使钻孔变向，故地层愈硬，造斜成效愈好；地层愈软，造斜成效愈差；当钻头前方为空洞时，将不能造斜。
另外，给进速度对造斜成效也有阻碍，斜掌面的大小也会阻碍造斜成效。
导向钻进中应使钻孔实际轨迹尽可能接近设计轨迹。
实钻中不可幸免地会发生偏设计轨迹的情形，一样采纳以深度操纵为主，顶角操纵为辅的方式来纠正钻孔误差。
以深度操纵为主，确实是当实际钻头浓度大于或小于该点设计深度时，不管钻头倾角如何时，进行造斜钻进，使深度误差缩小。
（6）反拉扩孔、铺管施工
导孔完成后，取下导向钻头，接上反扩钻头、分动器即可进行回拉扩孔。
扩孔时应视地层的不同选择不同类型的反扩钻头，同时依照地层情形，选择泥浆配方。
一样情形下，地层粘质成份多，可用清水和刮刀钻头扩孔，自然造浆维持孔壁稳固。
若是地层砂质成份含量高，必需选用优质泥浆，最好用钻井液和钻液宝进行处置，使泥浆达到必然粘度，低的失水量，同时能抑制地层土体的分散，维持孔壁稳固。
依照铺管直径的大小逐级进行扩孔。
通常情形下，扩孔直径达到铺管直径的倍即可拉管。
在进行钻进作业的同时，在工作管场地（钻机的对面）对成品管、套管或管制进行焊接并测试。
在接好的工作管前端焊接拉管头，然后通过旋转接头和扩孔器与保留在孔中的冲洗钻管连接。
通过回转和向着钻机方向拉动冲洗钻管及扩孔器开始回拖，旋转接头使冲洗钻管转动而管柱不转动。
五、拟投入的要紧施工机械设备打算
序号
名称
规格型号
单位
数量
1
钻机
ZT-25
台
1
2
钻杆
Ф50
根
100
3
发电机
台
2
4
柴油动力站
台
1
5
扩孔器
Ф160-1000
组
2
6
导向仪
雷迪386
台
1
7
管线探测仪
台
1
8
注浆机
台
1
六、劳动力安排打算
主要劳动力
泥浆工
机械工
电工
杂工
数量
2
8
2
4
七、确保平安生产文明施工组织方法
一、过路爱惜方法
施工完成后，为了避免公路塌方塌陷，在管道回拖后，采纳专用的注浆设备，向管道的裂缝注浆，以避免塌方，并延长管道利用寿命。
2、平安生产
1）成立由项目领导为组长的平安生产小组，负责施工现场的平安生产工作，现场配备专职的平安员。
2）在开始工作前和施工期间，对参加施工的工地工作人员作简单的平安介绍，简介应包括：
识别带电体和操纵电路；
本地应急设施的位置与通道；
地下设施和高空设施的位置与类型；
工地平安：
警示标示，屏障，指挥人员的标牌，要求的个人爱惜装备及急救程序。
1）现场人员之间必需有专门好的联系，钻机操作人员、定位人员和管道一侧的人员应用双通道无线设备进行联系，一起完成钻进操作。
在无线设备故障或不能利用前，手势信号应一致。
当穿越或靠近危险设施时，不能只依托定位仪，还应通过警惕的手工挖掘使危险设施暴露出来。
不要仅依托以前其他人所做的地下物体的定位工作。
4）工地工人应穿着符合要求的平安服装。
干膨润土粉可能造成吸入的危险，应利用适合的防护口罩或防护面具。
所有设备操作人员必需熟悉“道路交通治理条例”的规章制度。
在休息期间，禁止员工在设备下睡觉或休息。
一人不该位于钻架、起重钩、防护挡板等下方。
涉及到回转设备，在钻机处、进入点和出口点都可能产生危险，必需警惕，应用挡板和挡墙爱惜这些地址。
工人不许诺穿宽松的衣服或戴手势。
对设备的可移动部件必需有人值班，钻机在运转时值守人员必需站在适当的位置。
5）发生平安事故，及时调查，并向建设单位及主管部门汇报。
3、文明施工
1）工地现场合理布置，整洁平整，显著位置悬挂平面布置图及各类平安标识牌、操作规程和各类宣传标识。
2）围场作业，并作相应警示宣传标识，常常保护，维持整洁。
3）机械设备严格依照布置图放置，闲置设备应维持清洁，各类材料及物件应堆放有序。
4）尽可能幸免夜间施工，以避免噪声扰民。
5）施工现场人员统一穿着公司配发的服装，并及时换洗，维持服装整洁。
6）施工现场人员注意言谈举止，不与建设方或本地人发生争吵、打架等事件，自觉保护公司形象。
7）工程完毕后，及时清理现场。
附：
人员组织机构图
升级会员 