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1、定 向 钻 施 工 方 案襄阳市市政工程总公司 2017年9月20日 TS襄阳市汉江水环境保护建设项目襄州区污水收集处理一期工程（襄州区一09古驿镇黄渠河）污水管网编制人： 审核人:审批人: 编制单位:编制日期:一. 编制依据31.1编制依据31.2编制原则3二. 工程概况32。1工程简介32。2计划工期42.3主要技术标准及规范42。4施工条件5三. 工程重难点分析53。1工程重难点53.2应对措施5四. 施工工艺技术64。1施工准备64。2工艺流程104.3施工方法104.4定向钻工程范围及工程量错误!未定义书签。五. 施工安全保证措施195.1施工安全措施195。2施工机械安全措施195
2、。3用电安全措施20一. 编制依据1。1编制依据（1）襄阳市汉江水环境保护建设项目襄州区污水收集处理一期工程-09古驿镇黄渠河污水管网工程图纸；（2）设计交底及图纸会审答疑；（3）实施性施工组织设计；1。2编制原则认真贯彻执行国家方针、政策、标准和设计文件，严格执行基本建设程 序，实现工程项目的全部功能;全面履行工程合同，满足建设单位要求， 有效的集中施工力量，按期完成；按照工序关系，合理安排施工顺序， 统筹考虑。二. 工程概况2.1工程简介襄阳市汉江水环境保护建设项目襄州区污水收集处理一期工程 09古驿镇黄渠河污水管网位于襄州区古驿镇黄渠河，排水体制采 用雨污分流制，本工程主要包括新建乡镇污
3、水管网。污水管管径DN300-DN400,管道全长约11000m。在不满足开挖条件的部分管道处采 用定向钻拖管施工，定向钻拖管管材采用HDPE管道.2.2计划工期本单位工程计划工期120 天，具体开工日期以业主开工令为主。2。3主要技术标准及规范（1）室外排水设计规范（GB50014-2006）；（2）给水排水管道工程施工及验收规范（GB502682008）；（3）给水排水工程管道结构设计规范（GB503322002）；（4）埋地用聚乙烯（PE）结构壁管道系统-聚乙烯缠绕结构壁管材（GB/T 19472。 2-2004）；（5）埋地聚乙烯排水管道工程技术规程（CECS164： 2004）；（6
4、）水平定向钻进管线铺设工程技术规范；（7）埋地聚乙烯给水管道工程技术规程（CJJ101-2004）；（8）给水用（PE）聚乙烯管材（GB/T 13663-2000）；（9）给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008；2.4施工条件场地:本工程施工场地部分位于襄州区古驿镇黄渠河，仅污水管道部分 主干管可供施工，实施水平定向钻。施工用电:施工用电部分由配电箱接入，部分由发电机提供，配备75KW 发电机6台。三. 工程重难点分析3.1工程重难点(1) 管道上浮根据定向施工工艺，管道在拖拉过程中由于管道内空且比重小于泥浆比 重，管道始终悬浮于孔道上部，造成拖拉力过大或高程偏差超过规范要 求
5、。(2) 路面沉降根据本工程所处地质条件，该施工区间土质为粉质粘土，且地下水丰富， 极易出现孔道塌方等，造成路面塌陷。3。2应对措施(1) 管道上浮应对措施根据现场地质条件，调整适宜的泥浆。严格控制定向钻扩孔孔径。在扩孔施工完成后，尽可能及时进行管道拖拉施工。拖拉时严格控 制拖拉速度。焊接管道时预留足够长度，使管尾露出地面，且不封口。在拖拉施工过程中，自管尾向管道内注入清水,增加管道自重，避免管道 上浮。(2) 路面沉降应对措施PE管道拉通后，为避免路面塌陷，应及时采用孔内注浆加固法施工。压 密注浆分单液注浆和双液注浆，根据土质情况及需达到的效果进行浆液 选定。本次注浆选定如下：A液：水/水泥
6、=0.751.5： 1B液：水玻璃：3540Be,外加剂：缓凝剂/水泥：23%；单液注浆采用A液,双液注浆采用A液和B液的混合浆液，双液浆的配合比为A液：B液=3： 1.四. 施工工艺技术4。1施工准备(1)管材准备 进场的HDPE管材的公称压力、强度及环刚度必须满足设计要求，管材 进场后将管材供应厂家的资质和管材的出厂合格证及厂家检测报告向 项目监理部报审，经项目监理部审批同意后才能用于本工程。管材的外观颜色应一致,内壁光滑平整无毛刺、无划伤等缺陷.管材外壁 应有统一的标识（生产企业、产品名称、公称直径、环刚度及生产日期 等）。（2）轨迹设计1）平面轨迹严格依据设计图纸，现场测量放样出设计污
7、水管道平面位置及相应检查 井位。2）立面轨迹钻进前根据设计图纸要求的管道内底标高和相对应的原地面标高先计 算出钻杆应达到的深度来为定向钻孔轨迹提供依据。定向钻孔轨迹线段由斜线段、曲线段、水平直线段（与管道排水坡度一 致）等组成.入土造斜段与管道直线段之间及管道直线段与出土造斜段之间，由曲线 段连接，该曲线段必须符合以下要求：曲率半径大于钻杆最小允许曲率半径；曲率半径大于管材最小允许曲率半径;造斜段水平距离为30m，根据现场实际情况选取适当入土点位置，入土 角度不超过15度。出土点作为管道拖拉时的进口位置,出土角应小于入 土角使管道更加平顺入孔，减少拖拉阻力.（3）施工测量1）平面控制放线平面控
8、制及放线，依据现有边线，通过勘测方提供的控制点引测本工程 的定位点，为保证施工各阶段控制点网,坐标及高程的准确，首先对施工 现场内各控制桩加以保护。并把各控制点引测至现场外加以保护，以便 竖向引测放线.同时要做闭合校核。施工前通过全站仪沿地面上拉管的中心线每3米设置一桩（有障碍物的 除外），并沿拉管的中心线撒好白灰线且测出桩高程，算好桩高程与设 计拉管流水面的关系。2）高程控制高程控制根据勘测方提供的水准点引测施工现场的高程控制点.根据本 工程的实际情况，在现场选择固定的地方做临时水准点,并做好保护。高程控制采用两次仪器高程前后视等距测法，保持精度.为保证设计方 向、位置的正确性，控制线的传递
9、用经纬仪进行引测，保证平面位置的 准确.标高控制测量时，以现场控制桩位标高引测水准为准，导向测量为主指 导钻孔时的标高。（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
10、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，本工程的钻液配合比初步确定为:膨润土 20%，转液宝 1%，水75%，2%膨润土重量的烧碱。4.2工艺流程4.2.1工艺简介利用用比钻杆外径略大的箭咀式小钻头打导向孔，钻杆从地面钻入，地 面仪器接受由地下钻头内传送器发出的消息，控制钻头的方向和深度， 钻成准确的定位导向孔。再利用导向孔，反向回扩，回扩时只将设计孔 径内的原状土搅碎。最后利用清孔设备清出孔道内泥土，形成安管的通 道。在钻进先导孔和扩孔时注水润滑钻具，扩
11、孔搅碎孔内原状土时，要 将孔内土搅拌形成塑性泥浆，在清孔时借助于机具的挤压，在孔壁上形 成光滑的一层护壁泥皮，用以平衡孔道内的固岩压力，最终造成稳定光 滑的安管通道。孔道成型后利用拉力机将管节拖拽入孔道内，完成安装 工作.4。2.2工艺流程定向钻施工工艺流程详见图4。2.2。图4.2。2定向钻施工工艺流程4.3施工方法4。3.1导向坑、泄压坑开挖及支护开坑前要认真调查了解地上地下障碍物，以便开坑时采取保护措施。 工作坑、接收坑及检查井采用69m长拉森钢板桩支护.工作坑、接收坑开挖深度，依据管道高程、所用扩孔钻机尺寸、以 及砼垫层的厚度计算确定，施工时用水准仪测量控制。泄压坑设置在设 计检查井位
12、置，深度由所选的检查井深度决定。工作坑、接收坑及检查井开挖尺寸为3.5m宽X5m长，深度按图纸 设计高程施工。为保证工作坑内干燥和扩孔施工，在工作坑、接收坑、 泄压坑一侧设积泥坑，泥浆泵随时将多余泥浆抽出坑外，密闭式渣土车 外运。4。3。2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15度。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
13、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。4。3.3导向钻进 导向孔钻进时钻具头部只安装略大于钻杆外径尺寸4cm的矛式钻头，对 正既定孔位，检测对中误差达到规范要求，即可开动钻机钻进导向孔。 钻进时要持力均匀，匀速前进。并应根据给进阻力的大小，判定地层内 是否有硬物或土层的变化,以确定注水机给水压力和给水量.钻进时，当 地层含水较大地层为砂层或粉质砂粘土，应不注水钻进，当
14、地层较硬或 无地下水时，则应提高注水压力.注水主要是起润滑和冷却钻具，减少钻 进阻力作用。当遇有硬质障碍物时应缓慢持力给进，当不能钻穿通过时，应记录钻具 长度，确定障碍物的具体位置，采用挖掘机从地面向下开挖探坑进行处 理。地面条件不允许时，则只有整体偏移钻孔轴线.一般单个的硬物通过 持续的压力注水钻进和搅磨即可通过，此时给进力应均匀不可强推进， 防止钻孔偏移。障碍物的位置在钻进过程中应详细记录.每个钻进班组均应做台班记录，要详细记录钻进长度、轴线偏差、机座 校核、土质软硬、障碍物、作业人员等情况。钻进宜按上坡方向进行， 以利排水和最后出土，并有利于保证钻孔质量.钻进先导孔工艺见图示.导向钻进是
15、非开挖定向钻进铺管的关键环节。导向钻按设计的深度、标 高，随时监控，适时调整。钻进中采用轻压、慢转，注意控制钻头温度， 切不可使探头过热。施工中，施工员、质量员应全过程控制，桩位、管道走向、管道位置等 及时复测，确保污水管道施工符合设计要求。4.3。4扩孔 导向孔钻进至接收坑，经测量检验，偏差在允许范围内时，卸下矛式钻 头换装鱼尾式或三叉式扩孔钻头，开动回拉钻机扩孔。扩孔时人工给进 要均匀，匀速回拉。同时注水机要连续注适量水，通过钻具搅拌孔内泥 土造泥浆，用以保护成孔孔壁，保保持围岩稳定，同时起到润滑作用。 根据现场地质情况，采用刮刀式扩孔器.扩孔器尺寸为铺设管径的1.5倍 左右，这样既能够保持泥浆流动畅通又能保证管线的安全、顺利的拖入 孔中。扩孔钻头图扩孔时地层土质较软时宜快速给进回扩，地层土质较硬时要匀速缓慢进 行。回扩钻孔工艺见图示：施工过程中，注意地下水位的变化，钻进施工时是否正常，注意土质变 化及拉管机的压力，出现异常及时采取措施。在每级扩孔过程中，为防止扩孔跑偏轨迹，采用回拖扩孔。扩孔时为保 证管道可以顺利回拖，要使钻孔直径达到管径的1
