污水管道水平定向钻穿越S336省道施工方案标准.docx
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污水管道水平定向钻穿越S336省道施工方案标准
336省道K259+816～K263+410段
污水管敷设及穿越工程
非开挖水平定向钻穿越336省道施工方案
二〇一六年五月
一、编制依据
1。
1设计文件、施工图
1。
2现行的法律、法规
1。
3根据建设单位组织的现场勘察所获取的有关资料
1.4根据我公司现有的技术装备和施工能力
二、工程概况
穿越336省道段落划分表
序号
桩号
穿越长度（m）
穿越深度（m）
与公路夹角（°）
入土角
出土角
曲率半径（m）
距排水沟外侧距离（m）
入土点
出土点
1
K262+677.3～K262+723.3
108.8
7
38
10
8
67.78
16
26
2
K262+908～K262+931。
2
82。
4
7
55
10
8
67。
78
15.5
27
合计
191。
2
注：
以上段落的划分可根据现场实际开工情况再作相应调整。
S336省道定向钻穿越工程,PE管穿越总长约为191。
1米,具体位置在见上表。
经过勘察，本次穿越S336省道车流量较大且作用非常重要。
穿越入土点为距S336省道路边15m—30m处，与施工中自来水管道水平距离大于5m，深度为S336省道路面以下7m.位于第2-1层，地质为粉土夹薄层粉土.
三、现场分析和方案选择
为保证施工进度安全顺利，且不影响高速的正常运行，经与建设单位、设计院和监理单位共同协商，针对S336省道的地理条件和实际情况，采用水平定向钻施工。
四、施工准备工作
1。
施工设备
水平定向钻机、钻杆、发电机、泥浆泵、水罐车、硼润土、麻袋等。
2。
测量放线
根据设计交底（桩）与施工图纸放出钻机场地控制线及设备摆放位置线，确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。
3.施工场地准备
施工作业带、管道预制场地的准备、入土点和出土点工作面的准备。
4。
定向钻前期准备
管道预制场地在S336省道路边施工场地,S336省道之间穿越距离较长，而为了防止管道在拖运过程中左右摆动,因而挖了一个长20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1m3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、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
1。
穿越主要技术参数
序号
项目
内容
1
穿越管径
Φ400mm、Φ600mm
2
铺管长度
详见施工图
3
穿越长度
详见施工图
4
拖管长度
详见施工图
3
入土角
5°
4
出土角
5°
5
管材
自行采购
6
穿越管线曲率半径
2。
工程地质
穿越地层为杂填土,粉沙层,穿越难度较大。
4。
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S336路旁，交通条件较为便利。
6.主要工程量
序号
项目
单位
数量
备注
1
钻机进场调试安装
次
1
2
导向孔钻进
m
192
3
一次预扩孔φ300mm
m
192
4
二次预扩孔φ400mm
m
192
5
三次预扩孔φ500mm
m
192
6
四次预扩孔φ600mm
m
192
7
五次预扩孔φ700mm
m
192
8
六次预扩孔φ800mm
m
192
9
清孔（φ800mm一至二次）
m
192
10
Φ600mm\Φ400mm管线回拖
m
192
7。
计划工期
钻机设备进场，满足施工要求，有效工期150天
六、穿越施工方案
1。
定向钻施工工艺
2.穿越管道施工技术措施
2.1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。
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20m×30m，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，钻机要坐在钻点处，须占用场地20m×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。
2.4设备进场、组装调试
2。
4。
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。
2.4.3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
2.5。
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。
2。
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。
2.5。
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
2。
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）
2。
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。
2。
6。
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）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。
（6）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。
（7）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.
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。
3。
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
序号
工种
单位
数量
备注
1
项目经理
人
1
2
技术负责人
人
1
兼安全员
3
队长
人
1
4
控向员
人
2
5
司钻工
人
2
6
泥浆工
人
2
7
技术工人
人
2
8
普通工人
人
4
9
司机
人
2
3.2主要施工机具配备
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
定向钻机
威猛D130×150
台
1
美国
2
泥浆搅拌系统
威猛
套
1
美国
3
钻杆
Φ89mm
根
90
6。
0m/根
4
控向系统
月蚀
套
1
美国
5
地锚
威猛
套
1
美国
6
柴油发电机组
30KW
套
1
钻机侧用
7
汽油发电机组
5KW
台
1
出土侧用
8
挖掘机
PC220
台
1
9
汽车吊（25T）
台
4
10
污泥泵
4寸
台
2
11
清水泵
3寸
台
1
12
经纬仪
部
1
13
水准仪
部
1
14
现场通勤车
辆
1
15
货车
辆
1
16
钻机300
辆
1
3.3主要消耗材料
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
备注
1
膨润土（一级）
NV—1
T
180
钠土
2
固壁剂
KH-931
T
5。
0
视地质情况而定
3
润滑剂
RT—988
T
6。
0
视地质情况而定
4
纯碱
T
3.0
视地质情况而定
5
清屑剂
QH—352
T
6.0
视地质情况而定
6
增粘剂
PAC
T
4.0
视地质情况而定
7
悬浮剂
T
5。
5
视地质情况而定
8
纤维素
T
2.0
视地质情况而定
9
丝扣油
KG
130
钻杆丝扣保护，进口
10
液压油
KG
150
11
柴油
KG
7000
12
汽油
KG
1000
13
润滑脂
锂基脂
KG
110
14
枕木
m3
6
15
铁丝
8#
kg
40
16
铁丝
10#
kg
20
17
水龙带
3〞
m
300
18
水龙带
4〞
m
200
19
吊带
条
4
4。
施工进度计划及工期保证措施
4。
1各施工作业队和施工项目部的有关人员要按规定时间提交进度报告,进度报告必须含以下内容：
a、报告期内完成的主要工程量
b、工程进展情况
c、所遇到的问题和采取的措施
d、在下一个报告期预计要完成的主要内容
4。
2及时汇总和分析报告,如发现进度滞后于计划,要分析产生问题的原因，找出补救的措施，及时做出调整。
4.3做出调整修改计划,并及时通知有关人员。
4。
4定期召开施工生产调度会，对施工所需材料、人员、机具、设备进行综合平衡,充分利用资源，在保证质量的前提下,加快施工进度，确保在规定时间内完成施工任务。
七、工程质量保证措施
1。
质量方针和目标
质量方针：
周密策划、严谨控制、不断改进、满足需求。
质量目标：
（1）总体工程质量达到合格;
（2）管线回拖一次成功.
2。
质量体系实施
施工全过程纳入公司质量保证体系，执行公司依据ISO9001—2000标准建立的质量体系文件，受公司质量管理部门的监督管理，同时对本工程建立的质量保证体系纳入监理的管理监督之下。
3.质量责任体系
项目经理为总体工程质量第一责任人。
项目部技术负责人负责本项目质保体系运行总体管理，对总体工程质量负主要领导责任。
施工作业队队长对本队施工的工程质量负主要领导责任。
技术管理人员对工程质量负技术责任。
施工班组长对本班组的施工质量负直接责任。
操作者对工程质量负直接操作责任。
质检员对管辖范围的质量监督检查工作负全面责任.
4.质量管理措施
4。
1工程质量管理措施
1、强化质量意识，坚持质量第一。
贯彻执行质量体系文件，严格按照甲方设计要求和国家规范要求施工，确保施工全过程工程质量处于受控状态，保质保量完成本次工程。
开工前加强质量意识教育和专业技术培训，同时组织施工人员学习质量保证体系文件及施工技术要求，并做好记录；做到严格按照设计要求及规范规定施工，以良好的工作质量来保证工程的质量。
2、建立各项管理制度，使质保体系正常运转,施工中加强工管理，各工种、各岗位严格把关,认真执行“三检制”，并作好详细记录。
3、建立ＴＱＣ领导小组，积极开展ＱＣ活动,及时解决施工中的各种难题，确保每个工序质量都符合要求。
4、加强过程控制，做好图纸会审、交底等各项基础技术工作，严格按程序或作业指导书施工，监督上道工序,干好本道工序，服务于下道工序，工序间要有交接记录，把影响质量的隐患消灭在每道工序之间。
5、抓好原材料质量，杜绝劣质因素。
坚持原材料验收制度，把好材料进场关,使用管材必须有出厂合格证，材料规格必须与设计相符。
6、钻机及配套设备就位准确可靠,各岗位要严格按规定做好相应工作并认真填写施工记录。
7、钻导向孔不得急于求快，要认真复核，参数要求准确，偏差要符合规定，司钻、控向及泥浆等操作人员要按照制订的方案钻进,如有异常及时汇报，必要时征得建设单位同意和支持。
钻孔曲线要圆滑，扩孔和回拖要耐心细致，且要作好详细记录以便分析复核。
8、现场技术人员应定期或不定期地进行检查，对施工情况进行了解,解决施工中存在的问题.
9、管线检验合格、钻具及拖管头可靠联接后方可回拖.回拖中耐心细致，注意参数变化，设专人巡线,集中精力,两岸加强联系,不得出现碰伤、划伤等质量事故。
10、竣工资料是技术管理的一个基础工作，从开始施工起应做好此项工作,制定一系列的方法并设专人收集整理.从原始资料抓起认真填写整理上报，最后归类为竣工资料.
4.2施工准备阶段
4.2。
1技术准备
a、健全质量管理网络，人员及时到位。
b、认真做好图纸会审。
c、收集齐相关的技术标准、规范。
d、准备好竣工资料表格、自检记录表。
e、项目组技术管理人员认真组织技术交底工作.
f、编制定向钻施工操作规程。
4。
2.2材料准备
作好施工消耗材料的计划、采购、保管工作.
4.2.3机具准备
a、开工前对所有施工设备进行仔细的检修、保养，保障施工期间设备运转正常。
b、对检测仪器进行周期检定和确认，确保检测数据的可靠性。
4。
3工程施工阶段
4。
3。
1工序质量检查
a、执行内部施工质量三检制，操作者、班组做好自检和互检，发现不合格要求的质量问题，采取措施及时给予纠正.由内部质检员对工序进行综合质量效益检验。
认真做好自检记录，并及时向项目部反馈信息，确保各工序处于受控状态。
b、项目部技术负责人、技术人员要定期或不定期地进行施工质量检查和抽查。
c、重点控制好关键工序的施工质量,加强施工质量的中间检验,上道工序不合格，不能进行下道工序施工。
d、质量控制点
质量控制点一览表
序号
阶段
控制点名称
级别
控制内容
1
准备阶段
图纸会审
I
设计深度能满足施工要求
2
设计文件、施工标准整理
I
图纸、设计说明书、材料表及相应的施工技术标准、检验标准配备齐全
3
施工技术方案
W
组织设计、特殊施方案或技术措施的编、审、批手续齐全
4
技术交底
I
交底内容、交底对象、交底记录
5
施工阶段
控向
H
每根钻杆钻进位置与高驻地曲线的偏差
6
泥浆
H
每小时测试一次泥浆的粘度，数值满足预定要求
7
司钻
H
每根钻杆钻进或回拖的扭矩和推拉力符合设备和钻具能力要求
8
验收阶段
工程质量评定
W
按相关质量评定标准进行分项、分部、单位工程的质量评定
9
竣工资料整理
W
在工程竣工交付后一个月内整理、汇编、装订完并移交业主
注：
控制点级别代号含义为：
I--检验点，W—见证点，H—停点
4.3。
2认真做好现场施工记录，真实反映实际施工情况。
4。
3.3及时做好分项、分部、单位工程质量评定及确认工作.
4.4工程交付及服务
4。
4.1工程完工后，组织工程竣工资料的全面检查和验证，确认符合要求后向建设单位、监理申请竣工验交。
4.4。
2对竣工验交中和合同规定的保修期内，无偿地对因施工造成的质量问题进行整改和处理，保证满足建设单位的要求。
4.4.3定期进行工程质量回访，征求使用单位意见，做好改进质量工作。
八、文明施工、环境及安全措施
1。
施工安全措施
1）施工现场物料堆放整齐、易燃、易爆物品不得随地乱放，并设专库存放，专人保管。
2）施工用电不得超负荷；电器线路连接可靠，符合荷载要求，严禁乱接乱拉；开工前对设施进行细致检查，收工前必须对电器设备、设施做好防雨雪、防风保护；施工临时配电箱放置妥当，专人保管，用电人员必须持证作业.
3）进入施工现场人员，班前不准饮酒,坚守岗位、不准打闹、睡岗或启动由别人操作的机械设备。
4）各作业点设立明显安全标语和警示标志牌.
5）进入施工现场的人员，必须穿戴好劳动保护用品，否则，禁止进入施工现场。
6）夜间施工，现场要设置固定的、足够的照明设施和警示灯。
7）根据现场安全要求，应设置必要的消防器具：
灭火器、消防铣、消防沙等，做好防火、防爆安全工作.
8）开工前做好必要的地质、水文、地下设施（电缆、管道等）、地下文物等情况的调查工作。
针对具体情况制定必要的安全技术措施和施工方法，并向施工人员交底，指定专人监护，然后组织施工.
9）施工人员不得参与违反治安管理的活动，遵纪守法。
10）闲杂人员不得进入施工现场。
11）穿越工程现场布置整齐有序，且各部之间应留有必要的安全空间和通道.
12）非专职操作人员未经允许不得操作机器上各种开关、操作手柄、仪器仪表等。
13）除操作和指挥外，其他人员必须离开钻杆位置5m以外。
14）应保证穿越出、入土两侧通讯联系畅通，如若无线电联系失败，应保证尚有其它方式应急联系。
15）在拆卸液压密封、液压管路之前应将压力降为零方可允许操作.
16）旋转部件运行过程中，身体任何部位不要与其接触，以免受到伤害.
17）在设备、机具运输过程中,应注意交通安全。
18）施工现场
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