拉管施工组织设计实用docx.docx
《拉管施工组织设计实用docx.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《拉管施工组织设计实用docx.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
拉管施工组织设计实用docx
济宁高新区红星美凯龙、佳世客10KV专线
供电拉管工程
施
工
组
织
设
计
山东华圣瑞德市政工程有限公司
2011年10月19日
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章
编制说明及工程概述
施工组织部署
各分部分项工程的主要施工方法
工程拟投入的主要施工机械设备情况及进场计划
劳动力安排计划
分阶段施工进度计划
确保工程质量的技术组织措施
确保工期的技术组织措施
确保安全生产的技术组织措施
确保文明施工的技术组织措施
现场环境保护及环卫管理措施
雨季施工措施
突发故障预防和处理
第一章编制说明及工程概述
一、编制说明：
本施工组织设计依据济宁高新区红星美凯龙、佳世客10KV专线供电拉管工程招标文件、施工图纸和答疑文件，结合我公司以往类似
工程经验以及施工现场情况编制而成。
二、工程概况：
本工程由共青团路110KV北郊变沿金宇路北侧人行道至红星美凯龙项目，采用拉管施工，全长约6170米，管材为DN200PE管，全线设Ф1250检查井20座，设备基础2座。
三、工期目标：
承诺工期为20日历天。
四、质量目标：
确保合格工程。
第二章施工组织部署
一、施工前准备工作
为了使工程进展顺利，按期保质完成，应充分做好施工前准备工作。
1、工程中标后，立即组织施工人员认真研究施工图、设计文件、技术规
范，配合设计单位进行施工图的设计交底和现场交底，详细的勘察现
场，编写更符合实际的施工组织设计、施工计划和劳动力、机具材料
计划。
2、施工用水采用直来水，施工前办理用水手续，协调好施工用水问题。
本工程路径长，专门设2名协调员负责各种问题的协调事宜。
二、施工组织准备工作
1、人员组织准备
公司将选派管理能力强、技术好、施工经验丰富的同志担任项目经理并组
织项目经理部，项目部内明确分工，各负其责，责任到人，以确保本工程
按期完成。
同时选择施工素质高、技术全面的施工队伍进入现场。
2、技术准备
（1）组织工程施工技术人员参与设计单位、建设单位的施工图会审和企业内施工技术交底，了解施工特点和技术要求，熟悉施工操作规程和各项技术数据。
（2）根据敷设管道的管径尺寸，计算出管道孔的扩孔次数和每次回扩所使
用的回扩器的规格。
（3）根据钻机操纵手册和导向仪的控制、精度要求，制定出详细的技术交底。
并向施工作业人员进行底。
（4）与钻机操作手共同制定出管道中线和高程的控制数据和纠偏措施。
3、机械施工组织准备
根据现场条件，详细计算好所需投入的机械设备，在可能的条件下，尽量
采用机械化施工。
提前做好各机具的检修工作，并及时对所缺的个别机具
练习外租。
4、材料准备
熟悉图纸的同时，预算员提供较准确的材料品种和数量，根据工期安排，
合理计划材料进场时间。
并尽早安排好预制构件的制作。
材料进场后必须
堆放整齐，水泥等材料应注意防潮。
三、施工部署
1、本工程属于新建工程，工期较短，战线较长，应充分利用时间和空间合
理安排平行施工，选派足够的劳动力和机械设备，拓展工作面，保证检查
井与拉管平行施工。
2、搞好雨季施工的防护措施。
针对工程施工过程中发生的意外漏水、冒水
现象，现场预备2台抽水设备，确保进度计划的实现。
3、根据检查找出计划于实施的差距，采取相应的措施对施工进度进行调整。
可采取加班、多个班组作业的形式实现预定计划。
4、做好进度、质量、安全检查记录。
第三章各分部分项工程的主要施工方法一、工艺原理
1、导向钻进非开挖铺管技术是利用地表放置的钻机、随钻测量仪器以
及有关钻具，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。
该技术的关键部分是先导孔钻进技术，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。
导向钻进中采用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，钻机操作人员可根据测出的钻机参
数判断钻头位置与设计轨迹的偏差，并随时进行调整，确保钻孔沿设计轨
迹前进。
2、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区，可精确控制要铺管线位置，可以避免
损坏其它地下设施，同时也可以保直钻进铺设钢管，用于管棚支护水平降
水等工程施工。
二、机具及配套仪器
导向钻进非开挖铺管施工用的钻具、仪器、设备主要有：
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共同完成
的，变向是由非对称钻头、钻机、仪器的相互配合来实现的。
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，一般情况Ф50mm钻杆的最小曲率半径为30m，如果条件许可，
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
一定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分之一，它具有高强度、高弹性、
耐高压等基本特性。
在反向扩孔回拉工作管线时，钻杆承受较大的拉力和
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
理工艺以及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变化，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须具有
可靠的密封性。
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，导流效果好，便于排屑。
★流线性锥面，回转阻力小，卡钻机会少。
★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之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，控制钻孔方向，它由探头、接收器、同
步显示器、发射机四部分组成。
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。
动力头转
回转扭
给进力
回拉力
动力头行
入射角
型号
速（rpm）
矩（）
（kN）
（kN）
程（m）
（度）
ZT-25
0-100
5500
150300
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，
也可以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
★稳定钻孔，防止垮塌
★形成泥皮以避免钻井液失水
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。
在钻进过程中，应注意监控和维持诸如粘度、饱和度这些技术参数。
当工程情况变化时，这些参数可以按需要进行调整。
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
设备处理后，再送回泥浆池，与新鲜泥浆混合后再使用。
钻屑对钻井液固
含量的增加，应始终控制在30%以下，只有这样才能保证钻孔不被沉淀物堵
塞。
三、各分部分项工程的主要施工方法
1、主要工序的施工工艺及措施
技术交底→现场勘察→导向孔轨迹设计→开挖工作坑→机械安装→调试→钻机导向回扩成孔→下管拖管→机具设备清理→砌井、回填、夯实2、现场勘察
现场勘察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。
现场勘察包括地表测量和地下勘察两部分，勘察资料必须精确、可靠并将勘察结果反映在施工剖面图和平面图上。
★地表测量
地表测量主要是根据市政管理部门提供的审批路线，对管线工程周围地形进行测量，先按施工区域地形及路线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，根据要求的铺管深度初步确定导向孔造斜长度、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、泵站等设备放置操作所占用的场地和空间，将所有测量结果标注
在施工平面图上。
★地下勘察
地下勘察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对于穿越城市街道尤为重要。
街道两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，有时纵横交错，有些地方甚至还有基础或人防工程等。
导向孔设计时都应避开这些设施，并保持距这些设施一定的安全距
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定管线的准确位置。
对于金属管线或电缆线可用管线仪对其进一步验证。
2）土壤调查对于工程十分重要。
对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分布曲线的分析。
土壤调查的目的是为了获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。
3、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，设计出钻孔的最佳曲线。
一般原则是离开现在管线越远越好，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；弧型部分曲率半径越大越好。
下面介绍钻孔轨迹角度值的取得原则。
入土角和出土角应分别在6°至15°之间（取决于欲铺设的工作管直径等）。
所铺管的允许最小弯曲半径可以用下列公式计算。
然而，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
206—常数
DA—管材的外径
（m）
（Nm/mm2）
（mm）
S—安全系数
K—管材的屈服极限
（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。
4、现场准备
与传统的铺管方法完全不同，定向钻进只需要很小的施工场地。
场地大小取决于钻进长度、工作管直径和所钻地层情况。
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
对于本穿越工程来说，设备的工作场地约为5m×10m，要求进入施工现
场的道路可顺利通过载重25T的车辆，且安装钻机的地基必须平整、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点上。
2）工作管场地
管材的工作场地一般应离出土点约10m左右，而宽度约为3—5m。
在施
工时，应尽量设法将欲安装的管线做到以全长度一次拉入，并尽可能避免水平方向的弯曲。
5、施工人员在进驻工地后，首先要参照现场认真研究图纸内容，并参照所
有调查及勘测结果，确定施工方案，然后确定检查井位置（工作坑）及钻
机下钻位置，根据设计高程进行导向，回扩孔径至合理大小进行拖管。
特
别是开挖的工作坑要根据土质情况，是否要求支护以防塌方。
由于在城区
内施工，开挖工作坑时为尽量减少开挖时破坏路面的面积，首先采取路面
切割机切割路面，然后由人工破除表层的路面结构层后进行机械开挖。
开挖完毕，将基坑采用彩钢板围护，并在施工范围悬挂红灯示警。
6、钻机主要工作过程：
安装钻机，钻机进入指定位置后，按钻进曲线设计中心线固定钻机，
并压入锚桩，连接上水管线，泥浆管路，施工用水量为
3
。
安装导向钻
7m/h
头，导向仪引导钻头钻进（根据设计高程），钻头出口处挖工作坑。
7、安装调试：
1）钻机进行施工前试运转，检查各部分是否运转正常
2）钻井液（俗称泥浆）混配及使用：
a、加入混配泥浆的水，要求ph值大于7且无可见杂质。
b、化学泥浆、膨润土、化学添加剂应根据现场土质状况进行调节混配，
并在充分混合后再进行使用。
8、钻进及回扩
1）钻导向孔及回扩：
采用步行追踪的方式，按照设计钻进曲线控制钻孔，随时监测钻进方
向、深度、钻头板状态、信号棒温度，并与司钻手保持联系，钻进/回拖时
严禁钻杆逆时针（往钻进方向看）旋转。
如果出现由于施工现场电磁干扰
太大而无法准确控向的情况，则采用有线控向进行导向。
导向孔钻进过程
必须进行旁站监理，并对钻进轨迹进行签证。
钻头到达出口工作坑，钻进
工作完成，但是孔径还没有达到铺设要求。
本工程拟多次扩径，用Ф159mm
钻头回扩第一遍（用泥浆量每方水50Kg），用Ф273mm钻头回扩第二遍（用
泥浆量每方水50Kg）,如此类推，直至孔径满足要求（通常情况下，扩孔
直径达到铺管直径的倍即可拉管），然后用清孔器清除孔内泥浆。
具体操作为：
卸下钻头，在钻杆尾端连接孔径159mm的回扩头，回扩
头后面再连接钻杆，开动钻机旋转、回拉扩头进行扩径。
回拉过程中必须
不断加接钻杆，始终保持钻杆不能没入孔洞。
扩头回拉到达接驳坑，在接
驳坑卸下159mm的回扩头，再在出口工作坑的钻杆尾端接上273mm的回扩
头，如此类推。
（特别说明：
根据PE管的外径大小，选择钻头尺寸大小，
直至合适、合理为止），拉管时每节PE管都拉到甲方所指定位置，拉管结
束后，所有机具设备应及时进行清理、检修并分类堆放。
2）回拖力理论估算
F=（P0L-P1）*f*a
F——管壁与孔壁间的摩擦力（KN）
F——土与管壁间的摩擦系数（）
P0——管子每米长的重量
P1——管子所受的浮力
L——铺管长度
P0=Ⅱ/4（D2-d2）*1**103**n
D——管子外径尺寸（m）
d——管子内径尺寸（m）
n——一次回拖的管材根数
a——安全系数（）
以上计算公式中，因整个过程管材受力较复杂且不断变化，会受诸如：
管材、壁厚、土质、土层间隙、土层含水量及渗透性、泥浆原料、泥浆浓
度、导向孔曲率半径等等因素影响而出现不同的情况。
在实际应用中，应
初步估算，适时修正。
才能顺利完成施工。
泥浆采用膨润土、聚合物、润滑剂及添加剂混配的防沙体系。
3）泥浆用量估算（在粘土和亚粘土层中）
估算公式：
V=（Ⅱ/4）*（D2-d2）*L*系数
T=t*V
说明：
不同孔径的泥浆用量应累加
符号说明：
V——需要泥浆体积（立方米）
D——大回扩器的直径（米）
d——小回扩器或导向孔的直径（米），注：
在用同一直径回扩器进行
多次回扩时，取d=0
L——从入土点到出土点的穿越长度（米）
系数——至3（根据土质、管径、长度、回扩次数等选用）
T——化学泥浆添加剂总用量（kg）
T——每立方米水中加入的化学泥浆添加剂参考用量（kg）
9、注浆和泥浆的处理
在钻杆回拉扩径的过程中，必须通过钻杆注入膨润土浆，以减少摩擦，
降低回转扭矩和回拉阻力，同时膨润土浆还有固壁防止孔洞塌土、冷却钻
头的作用。
更重要的是通过旋转回扩头切削下来的泥土，会溶融在膨润土
浆里，形成泥浆，流到出口工作坑的集浆坑里。
集浆坑里放设泥浆泵，把
泥浆抽到泥浆池。
10、管道焊接及回拖
1）管道焊接
a、热熔连接前、后连接工具加热面上的无污物应用洁净棉布擦净。
b、热熔连接加热时间和加热温度应符合热熔连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定。
c、热熔连接保压冷却时间，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外
力。
d、管道连接前，管材固定在机架上，取下铣刀，闭合卡具，对管子的端
面进行铣削，当形成连续的切削时，退出卡具，检查管子两端的间隙（不
得大于3mm）。
电熔连接面应清洁干净，刮初表面皮。
e、热熔对接连接，两管段应各伸出卡具一定的自由长度，校对连接件，使其在同一轴线上，错边不宜大于壁厚的10%。
f、加热板温度适宜（220±10℃），当指示灯亮时，最好在等10分钟使
用，以使整个加热板温度均匀。
g、温度适宜的加热板置于机架上，闭合卡具，并设系统的压力。
达到吸热时间后，迅速打开卡具，取下加热板。
应避免与熔融的端面发生碰撞。
h、迅速闭合卡具，并在规定时间内，匀速地将压力调节到工作压力，同时按下冷却时间按钮。
达到冷却时间后，在按一次冷却时间按钮，将压力降为零，打开卡具，取下焊好的管子。
i、卸管前一定要将压力降至为零，若移动焊机，应拆下液压软管，并做好接头防尘工作。
j、合格的焊缝应有两翻边，焊道翻卷的管外圆周上，两翻边的形状、大小均匀一致，无气孔、鼓泡和裂纹，两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。
k、管道连接时，施工现场条件允许时，可在在沟槽上进行焊接，管口应
临时堵封。
在大风环境下操作，采取保护措施或调整施工工艺。
2）管道回拖
（1）把钻杆与卸扣、扩孔器、分动器、回拖管线依次连接成一体，仔细检查每一个连接螺栓，确保每一个环节牢固、可靠。
（2）慢慢转动钻杆，并给泥浆，确定万向节工作良好，扩孔器泥浆孔没有堵塞后开始回拖管道。
（3）在回拖过程中，两端通讯要保持通畅，确保入土点的钻机操作手
和出土点工作人员的每一个指令都能够清楚明确的传达。
11、检查井
1）施工要点：
（1）井壁必须垂直，不得有通缝。
必须保证灰浆饱满，灰缝平直，不得有空鼓、裂缝现象。
（2）井内应平顺，踏步应安装牢固，位置准确，不得有建筑垃圾等杂物。
（3）井框、井盖必须完整无损、安装平稳、位置准确。
（4）管顶部20cm以下采取防渗漏措施。
2）回填土：
（1）回填土的土质必须符合要求，不准出现砂石、砖瓦等物的杂质土。
（2）回填土采用轻夯压实，以30厘米为单位，分层虚铺夯实，打夯应压半夯，每次不少于两遍，含水量大的土质尽量不要回填。
（3）回填土时不得损伤管节及其接口。
第四章工程拟投入的主要施工机械设备情况及进场计划
工程拟投入的主要施工机械设备表
序
机械或设备
型号规
国别
制作
额定功
生产能
用于施工
来源
数量
备注
号
名称
格
产地
年份
率（KW）
力
部分
方式
1
定向钻机
HT-25
2台
北京
2009
85
拉管
自有
2
定向钻机
HT-16
2台
北京
2008
75
拉管
自有
3
泥浆泵
G50-2
4台
上海
2008
14m3/h
拉管
自有
4
潜水泵
SJ8-10
4台
上海
2008
8m3/h
抢险备用
自有
5
热熔设备
JL-200
2套
杭州
2007
4
焊接管材
自有
6
蛙式打夯机
HW60
2台
济宁
2004
3
回填夯实
自有
7
装载机
ZL30
1台
徐州
2005
清理装车
外租
8
挖掘机
PC90
2台
济宁
2008
挖检查井
外租
9
砂浆搅拌机
HJ-200
2台
济宁
2007
3
检查井
自有
10
钢筋切断机
GJ5-40
2台
聊城
2008
检查井
自有
11
钢筋弯曲机
GJ7-40
2台
淄博
2007
检查井
自有
12
水准仪
DSZ2
2台
苏州
2010
测量
自有
13
经纬仪
DT300
1台
苏州
2010
测量
自有
14
自卸汽车
8T
3辆
长春
2009
外运土
外租
15
发电机
FTC-15
2台
济宁
2008
15
设备用电
自有
16
单轮手推车
8辆
济宁
2007
自有
主要施工机械进场计划
序
施工天数
名称
数量
号
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1
定向钻机
2台
2
泥浆泵
4台
3
潜水泵
4台
4
热熔设备
2套
5
蛙式打夯机
2台
6
装载机
1台
7
挖掘机
2台
8
砂浆搅拌机
2台
9
钢筋切断机
2台
10
钢筋弯曲机
2台
11
水准仪
2台
12
经纬仪
1台
13
自卸汽车
3辆
14
发电机
2台
15
单轮手推车
8辆
第五章劳动力安排计划
劳动力计划表
按工程施工阶段投入劳动力情况
工种
检查井及设
升级会员 