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1、目 录同乐路电缆管道定向钻专项施工方案第一章 总体概述1.1 编制依据（1）石油天然气管道穿越工程施工及验收规范(SY/T4079-95)；（2）城镇燃气输配工程施工及验收规范(GJJ33-2005)；（3）水平定向钻法管道穿越工程技术规程（CECS 382-2014）；（4）设计图纸、勘察报告等。1.2工程概况本工程是为确保电力通道畅通，在同乐路（罗文大道-沙井大道）（现更名为下津路）实施电力排管和部分过路定向钻工程，路线长度3000米，为6+1管道模式，检查井采用直线敞开井，过路井采用三通敞开井，井室采用砖砌。在穿越新村大道东侧人行道时与天然气管道交叉，设计垂直间距约4米，采用定向钻穿越过
2、路，采用6+1管道模式，为6根MPP180*12管+1根MPP110*10管，长度约140米。图1.2 定向钻6+1管道模式1.3 地质情况定向钻穿越所在路段为同乐路K1+520-K1+660段，场地内无断裂构造通过，未发现滑坡、崩塌、塌陷等不良地质作用，属稳定建筑场地。土质为粘土，黄红色、棕黄色为主，硬塑，局部为可塑，细小裂隙较为发育，粘性强，韧性好，干强度高，切面光滑，土质较为均匀，含铁锰质氧化物。属中等压缩性土。1.4 施工部署根据施工要求，定向钻井位前后各需开挖一个工作坑和接收坑。在新村大道西侧人行道设置一个工作坑，在新村大道东侧人行道设置一个接收坑。在工作坑前方还需要停放施工机械以及
3、导管拆装施工操作面，需占用10m4m的地方做工作坑、接收坑的施工操作空间。施工前在同乐路两侧绿化带采用人工开挖，探出天然气管道埋深，以确定管道在道路中间的埋深。第二章 施工进度计划及工期保证措施2.1 施工进度计划穿越天然气管道的定向钻部分约140米，施工用时约10天。2.2 施工进度保证措施（1） 合理进行施工组织和调度，搞好各施工段和各施工环节之间的衔接，减少不必要的延误。（2） 加强施工质量的管理，力争各工序一次报验一次各格通过，避免因质量问题返工造成工期延误。（3） 搞好施工用机械的保障工作。根据生产计划，做好机械的调配的计划，按计划及时组织进场，避免出现停工待料现象，保证工期目标的实
4、现。（4） 加强质量管理，严格控制每一道工序的施工质量，避免返工。第三章 机械设备、材料、人员投入计划及保证措施3.1 机械设备投入表3.1-1 机械设备投入计划表序号机械名称规格型号数量备注1钻机JS8030型12潜水泵15023泥浆泵15024导向仪15经纬仪16挖机7517装卸车10t18自卸汽车39发电机110插入式振动棒33.2 材料投入计划 管材计划980米3.3 施工队伍部署表3.3-1 劳动力安排表序号工种工种人数备注1劳务队负责人12安全人员13机操工44普工5合计11第四章 施工准备情况4.1 技术准备（1）认真审核图纸及设计说明。（2) 做好施工技术及安全交底。 （3）对
5、拟穿越地段进行踏勘，查明该地段建筑基础、地下障碍物及地下公用管线的种类、位置、埋深、走向以及管材、尺寸。再利用管线探测仪进一步确定地下各种管线的走向及深度。最后根据燃气单位的管位交底进行复核。（4）查明拟穿越地段的土层结构、分布特征和工程地质性质。（5）场地平整、确定钻机位置、入土点、出土点以及造斜段长度等。4.2 施工场地准备（1）图纸审核及原地貌复测，发现图纸有误或现场与设计不符的及时上报相关人员进行复查。（2）材料准备：管材按施工进度进场，采取限额领料制度。（3）施工前在同乐路两侧绿化带采用人工开挖，探出天然气管道埋深，以确定管道在道路中间的埋深。第五章 主要施工方法5.1 水平定向钻施
6、工工艺流程进场测量现场勘察机械安装开挖工作坑打导向孔扩孔拉管出场5.1-1 水平定向钻施工流程图5.2 适用范围及优势5.2.1适用范围 地质条件:除了流沙层以外的所有土质都能进行拖拉管施工。5.2.2 优势(1)顺利穿越障碍。采用“拖拉管”技术，可控制方向、避绕地下障碍物，河流、湖泊、公路、铁路、闹市区、建筑物等不再成为铺设管线的障碍。(2)减少对已建基础设施的破坏且不影响城市交通。水平定向钻机在路面下钻孔铺管，不需要破坏路面，使已建的街道免遭开膛破肚之苦。也不影响河流航运或地面的交通秩序。 (3)加快施工进度。采用“拖拉管”技术，钻杆自动装卸，效率更高、安全性更好，可以加快施工进度、缩短周
7、期，管线埋藏越深，这种优势越明显。5.3施工方法5.3.1 工作井、接收井开挖工作坑、接收坑必须高质量完成，工作坑、接收坑均设计为椭圆形，按比例设置坡度（依管材所铺深度而定），避免管材在入坑时损坏，根据实际开挖和地层情况确定如何护壁。工作坑、接收坑外形尺寸根据现场施工条件和实际铺管深度而定。5.3.2 设计轨迹线导向孔轨迹线设计是在管线剖面图基础上，设计出钻孔的最佳曲线。根据甲方结合实际情况设计的各点标高和入出土点位置设计轨迹线。尽可能离开现有管线，保证钻机导轨中线和设计轨迹线在同一垂直面上。钻机按设计轨迹线校正、固定安放。5.3.3 钻液的配置 钻液的好与坏对于拉管施工的成败起到了极关键的作
8、用。钻液具有冷却钻头、润滑钻具，更重要的是可以悬浮和携带钻屑，使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外，既为回拖管线提供足够的环形空间，又可减少回拖管线的重量和阻力。残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作用。 本工程按以往施工经验和对类似地区地质情况的了解，配置钻进液。钻液由水、膨润土和聚合物组成。水是钻液的主要成份，膨润土和聚合物通常称为钻液添加剂。钻液的品质越好与钻屑混合越适当，所制造的泥浆的流动性和悬浮性越好，回扩成孔的效果越理想，成功的概率越大。 为改善泥浆性能，有时要加入适量化学处理剂。烧碱（或纯碱）可增粘、增静切力、调节PH值，投入烧碱量一般为膨润土量的2%。 根据以上理论，本工程的钻
9、液配合比确定为：膨润土20%，转液宝1%，水75%，2%膨润土重量的烧碱。 5.3.4 设备就位 钻孔机安装在工作坑旁边，管道轴线可根据设计图纸及现场条件进行桩位放线确定，钻杆中心与管道轴线应一致。确定拉管机方位后，应固定好钻孔机。此时根据现场测得的井位深度以及钻孔机位置，确定钻杆造斜度，入土角应不超过150。 钻机安装好后，应试钻运转并检测运转后的机座轴线及坡度是否有变化，借以检查钻机安装的稳固性和固定可靠程度。钻机的安装质量和稳固性的好坏是成孔质量好坏的关键，因此必须认真细致的反复进行，直至符合要求后方可进入下道工序。 将泥浆系统与钻机相连，水电系统接入,施工前对管线穿越范围及周边的建筑物
10、进行详细的调查，防止地下障碍对工程实施造成影响；下锚前应在浅层地下管线前面开探槽，以免对地下管线造成破坏。5.3.5 导向孔的施工导向孔施工是成孔的关键，根据已设计轨迹线确定导向孔的入土点和入射点角度。认真测量和科学选取穿越轴线的方位角，使钻孔接近设计轨迹线。导向孔钻进过程中，注意井眼的返浆情况并做好记录。以便准确判断钻进过程中的地质情况，为预扩孔提供可靠数据，导向孔的施工是否符合设计要求，直接影响工程成功。根据钻进过程中记录的数据仔细分析所钻进的线路中是否存在回填土，以便及时调整施工工艺及应对措施。另外，在导向孔施工过程中，导向技术人员确保曲线偏移不能超越规定设计范围，每根钻杆间的角度变化也
11、要得到严格控制，确保导向孔高质量完成。5.3.6 扩孔扩孔过程中,要依次加大回扩头,经过多次扩孔,最终成孔直径一般比管子外径大200mm(或是管径的1.25-1.5倍)。管子在孔中是处于悬浮状态,管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑,这样既减少了回拖阻力,又保护了管子外表面。回拖管线时HDPE管前部套有管帽,以防止孔内泥浆进入管内。在扩孔器和管子之间要加一个旋转接头,使扩孔器旋转而管子不旋转。回拖速度的控制也很重要,回拖过程中,要注意观察出土、拉力是否正常。为防止地面沉降,每一级扩孔采用均匀旋转回拉和高压水射流相结合的方法。5.3.7 回拖管材当钻孔清孔达到铺管要求后，需进行回拖前准备，复查管材质量以
12、及搬运过程中有无损伤，管材焊(连)接是否符合规定要求，检验完毕后，方能铺设，操作人员控制钻机的拉力和速度，确保所铺设管材不受损害。5.4 穿越天然气管道的控制措施图5.4-1 定向钻穿越天然气示意图（1） 施工前，对于施工范围内管线的管龄、口径、埋深、走向等情况进一步的调查和确认，将调查结果报业主、设计、监理和相关部门确认备案。（2） 定向钻穿越时，降低推进速度，严格控制定向钻掘进机方向，减少纠偏，特别是大量值纠偏；（3）在探头进入与燃气管道水平距离5米范围前，提前通知项目人员及燃气单位，确定探头的方向及深度是否与设计相符，由管理人员旁站监督穿越燃气管道。（4） 定向钻距地面6米，与天然气管道
13、垂直距离4米。（5）在定向钻穿越期间，加强对管外壁触变泥浆参数和工艺的管理。使管外壁形成完整的泥浆润滑套，减少顶进过程中管外壁与土体之间的扰动，从而减少地表沉降。（6）定向钻掘进施工过程中，必须保证定向钻上方土层的稳定，以确保定向钻掘进施工的安全，从而不危及定向钻上方的道路、天然气管道。为此施工过程中必须采取相应的监控保护措施，并通过监测数据的反馈，及时对定向钻掘进施工参数进行调整，使施工工艺最优化，将定向钻施工过程中及定向钻完成后的地表最大变形量控制在允许的范围内。（7）回拖产品管线时，先将扩孔工具和管线连接好，然后，开始回拖作业，并由钻机转盘带动钻杆旋转后退，进行扩孔回拖，产品管线在回拖过
14、程中是不旋转的，由于扩好的孔中充满泥浆，所以产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态，管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑，这样即减少了回拖阻力。图5.4-2 定向钻与天然气管道垂直距离示意图图5.4-3 定向钻机示意图5.5 防地面沉降措施 （1）管道拉通后，为了避免地面沉降，需要进行注浆加固。由于受场地条件限制，本次采用孔内注浆的加固措施。 （2）拉管施工前在管前端连接两根与管同长度的25钢管,与管一同拉入土中并一同到达拉管设计终点桩号。到达终点后，解除25钢管与管的连接，在两根钢管前面各加一根6长同直径的注浆花管。 （3）移动拉管机到接收坑，和25钢管连接并回拽。每拽入6，把钢管和拉管机的连接取消，换成和高压注浆泵连接。注入1：1水泥、粉煤灰浆液（0.4Mpa），从而置换触变泥浆，补充管周围的空隙。然后再换再拉，再拉再注，反复进行。直到把钢管全部拉出接收坑，注浆过程也就全部结束了。 （4）在注浆施工时应注意：1）根据实际情况每3-6米注浆一次，根据计算注浆量一定大于泥浆量，注浆时尽量保持不要间断。 2）当花钢管拖入地面时一定要用堵头堵死，防止浆液从花管前端流出。5.6 卡钻处理措施同正常清
