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1、沁阳市引丹入城投融资+施工总承包建设项目穿越沁河工程定向钻施工方案河南建编制：校核:批准：河南水建集团有限公司沁阳市引丹入城投融资+施工总承包建设项目部)寸e s能拴墨*陛 a,w+ K醫盖，旱 61，川十 2531 5 , 匸ssf 91IWH 煖，豆 /H煖賦蟲叵唄 寸矍H煨中 寸HHS-衣 E*柴昙 M ESHWW 0 e83 询 e1WH n ess 1联皿定向钻穿越工程专项施工方案一、编制依据1。1、水利水电建设工程验收规程(SL223-2008)；1.2、水平定向钻法管道穿越工程技术规程(CECS382:2014);1.3、油气输送管道穿越施工规范(GB500692007)；1。4
2、、给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-2008);1。5、国家现行颁布的其他相关规范、标准及相关规程、手册等；1。6、沁阳市引丹入城投融资+施工总承包建设项目施工招标文件及施工招 标图纸等(合同编号:豫焦沁阳水利【2016】02188)；1。7、施工图纸及地质报告；二、工程概况定向钻穿越工程为沁阳市引丹入城投融资+施工总承包建设项目工程，定向 钻起点桩号S9+870.448，终点桩号S11+450.448。穿越沁河、逍遥石河、杯截排 工程三条河一次性穿越，进、出口曲线段圆弧半径取1300m，穿越水平投影长度 为1580m，穿越段管道采用DN800钢管，管道壁厚16mm，同时在出入土
3、点附 近分别设置一道截渗环和回填黏土进行防渗处理.定向钻穿越施工入土点坐标X=3888210.072, Y=403020。911，入土角控制 在 12。；出土点坐标 X=3886656。031，Y=402735.679，出土角 10。，钢管外防腐 采用环氧树脂，涂层厚度大于0。45mm。外防腐采用聚乙烯,涂层厚度大于0。 16mm。施工区左右岸地势较平坦，左岸地面高程为117.05120。49m，右岸地面高 程约为118m。穿越管道最低点管底埋深44。94m。三、地质概况根据钻探揭露，在勘探深度内地层共分为7大层，上部为第四系全新统冲洪 积形成的砂壤土、粉砂、中砂等为主，下部为第四系上更新统冲
4、洪积形成的粉质 粘土、细砂、圆砾、钙质结核等为主。在穿越深度范围内，主要涉及地层为粉土、 粉质黏土、轻粉质黏土、重粉质黏土、粉砂、中砂、砾砂，局部为圆砾石。入、出土点曲线段穿越层虽然不在同一层位，但其主要为中砂、粉质粘土、 轻粉质粘土，对穿越影像不大,但个别地层存在中砂、粉砂和圆砾，对穿越影响 较大；水平穿越段主要为粉质粘土，穿越条件相对较好但应充分考虑土层中所 夹杂的部分圆砾等透镜体对穿越施工的影响.本区地震动峰值为0.10g,抗震设防烈度为7度,地震动反应普特周期调整值 为 0。 55s。在钻探揭露深度范围内，场地地下水类型为第四系松散堆积层孔隙潜水，赋 存于、层及以下各层中。地下水主要接
5、受河水、侧向径流和大气降水补给， 排泄方式以人工抽取和蒸发为主，勘测期间为枯水期，地下水位 111。98 155.23m，地下水位趋势整体呈北高南低。四、主要工程量主要工程量序号项目单位数量备注1DN800管道钻孔、回拖m1580水平投影 长度2DN1800管道焊接m1580水平投影 长度3土方开挖m36374土方回填m3637五、施工布置5.1进场道路入土点进场道路沿市区城北路修建临时便道进入施工区.出土点进场道路沿 308省道至出土点施工场区。5.2施工用电、用水施工用电就近使用沁河堤防右岸变压器引出至施工场区，穿沁出入口施工用 水就近分别采用北截排水源及引水渠内的水源。5。施工场区布置施
6、工场区主要布置在定向钻入钻点，占地面积40mX50m，场区布置图如下:机冃11膨润土发电机泥浆泵皿泥桨 马达40 ro六、施工进度计划从施工准备开始到恢复地貌结束,施工时前期设备进场、场地布置，后期的 地貌恢复及其他工作均为正常施工时间，开始钻导向孔至管道回拖结束之间按两 班制日夜施工，管道制作在施工期同步进行，计划总工期78天。序号工作内容时间（天）1施工准备、设备进场及安装、调试102泥浆配置，钻导向孔203扩孔364管道回拖25设备拆卸及退场、冷弯管安装106合计78七、施工流程定向钻施工主要包括测量放线、施工准备、导向钻孔、管道制作、扩孔回拖、尾工处理等施工工序，施工流程见下图：八、定
7、向钻穿越施工8.1测量放线1、根据设计图纸放出管线中心轴线；2、确定钻机安装位置、工作坑位置、规划作业场地；3、复核入、出土点坐标和两点间的水平距离。4、在入土点，根据管线中心轴线，测定钻机安装位置，蓄水池及钻进液池 的占地边界线和工作坑等设施位置。5、在出土点，根据管线中心轴线、占地宽度和长度放出管道制作场地边界 线和工作坑占地边界线，并标出拖管车出入场地的路线和地点。6、根据施工图纸及现场实际地形设置地面信标控制桩，测出各控制桩的相 对坐标，做好记录。7、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。8。2场地及道路整理1、修筑
8、定向钻施工进场道路，满足施工设备、材料进场运输要求。2、对定向钻进出口场地进行平整、压实，搭设现场施工房屋等临时设施. 8.3施工准备1、地锚箱埋设沿穿越反方向，距离入土点8m处开挖地锚坑，地锚坑长5m，宽3m，深1。3m。地锚坑底部平整压实后将地锚箱放入坑内，紧靠地锚箱各侧每隔1m均匀 打入U型钢板桩，钢板桩入土深度不少于8m.用18#槽钢将钢板桩与地锚箱连接 成一体。夯填地锚箱周围的泥土，使地锚与地面相平，待钻机定位准确后，将钻机的 座架与地锚箱焊接牢固；2、钻机及配套设备就位及安装将拖车放置到预定的位置。取掉拖车上的尾部夹具。把支撑板放在支撑圆柱 下,使用手柄顶起油缸。在拖车操作板上插入
9、旁路插头从控制盘启动柴油发动机。分开卡车并移走. 在本次操作过程中拖车要总是保持水平。将驱动小车移到到滑架上的锁定位置。用导轨锁定装置上的销锁住驱动小 车。取掉拖车后的运输安全螺栓。然后打开导轨锁定装置。移动钻架之前，确保 已经取下运输安全螺栓，注意在移动钻架前要完全松开导轨锁定装置.调节到预定的角度，然后通过驱动小车实现钻架移动使钻架头部抵达地面. 调节钻架倾斜油缸以达到钻架预定的入土角度，将钻探设备安装到地锚上。 用夹紧设施固定钻探设备。连接上钻杆钻头，校核钻头中心轴线与设计轨迹延伸线是否重合，查看入土 点位置正确性，如有偏差则调整机座板上的螺栓位置。3、测量控向参数导向施工前,检查导向系
10、统（接收器、发射器、远程同步监视器）的电源是 否完好;检查接收器和远程同步监视器信道是否匹配，并测试施工区域干扰信号， 确定合适的发射和接受频率。按操作规程标定控向参数，为保证数据准确，在穿越轴线的不同位置测取， 且每个位置至少测四次，进行对比，并做好记录，取其有效值的平均值作为控向 值。导向孔的钻进是整个定向钻的关键，直接关系到穿越工程是否成功,控向员 开钻前要仔细分析地质资料，确定控向方案，钻导向孔时，控向员与司钻要重视 每一个环节，认真分析各项参数，互相配合钻出符合要求的导向孔。要随时对照 地质资料及仪表参数，分析成孔情况，达到出土准确，成孔良好.在定向钻进过程中严格控制角度变化，尽量缩
11、短测量间隔长度，特别是遇到 地层软硬变化时，参数测量间距不得超过2米,在调整方位和倾角时，要留有余 量，避免因调整过度而反复调整角度，以防止出现“S”型轨迹.钻机控向系统是依靠地磁场进行方位控制，通过钻头后面的探头将导向孔参 数传输到计算机。地磁场容易受到地下管线、地下电缆、地面高压线等金属构件 的干扰，从而造成控向参数不准确。经现场踏勘，定向钻施工上方存在有高压线 塔，为确保精度，每次施工前，用消磁仪对无磁钻铤进行消磁处理,防止由于无磁 钻铤被磁化产生磁场干扰，影响控向的精度。4、安装泥浆系统泥浆系统主要由两个泥浆回收池、两个储浆配浆罐、砂泵、泥浆除砂清洁器、 泥浆除泥器、卧式沉降离心机、搅
12、拌器、射流剪切混浆等装置组成，为钻机设备 提供满足要求的的泥浆。将泥浆设备按工作流程顺序和使用说明书依次摆放在一起，并连接其管路、 走道、护栏、电源线等。进行设备全面检查，防止运输过程出现问题，检查完成后逐个进行单机试运.用清水进行泥浆系统整体联合试运，并调试直至正常.5、钻机选型综合考虑施工场地、地形条件、敷设管线直径、埋深和长度等因素，并参考 设计单位意见，选择回拖力不小于500t的钻机进行穿越。6、泥浆配制泥浆是定向穿越中的关键因素，被视为定向钻的“血液”，其主要作用是携 带和悬浮钻屑并排到地表、稳定孔壁和降低钻进时所需的扭矩和推拉力、冷却和 冲洗孔底钻具。泥浆的主要工艺性能是流变性和失
13、水造浆性，现场控制的主要因 素是泥浆的粘度、各种添加剂的配制以及泥浆的压力和流量。回流泥浆的处理:钻机场地和出土点各有一个泥浆池，泥浆通过排浆池收集， 经沉淀之后处理。由于穿越经过地层主要是粉土、粉质黏土、轻粉质黏土、重粉质黏土、粉砂、 中砂、砾砂。对泥浆的要求比较高，为克服对付这种不利因素，我们将采取以下 措施： 水源采取就近从河道中取水，用水泵输送至水罐内，在水罐中沉淀、过滤 后配浆。 按照实验室确定好的泥浆配比用膨润土加上泥浆添加剂，配出适合不同地 层要求的泥浆。泥浆的性能要求:密度控制在（1。021.25） g/cm3,采用标准泥浆比重秤测 定;黏度控制在3565s，采用马氏漏斗测量，
14、每2h测量一次；PH值控制在9 11,采用PH试纸测试. 泥浆在循环过程中因失水，携带钻销而变稠，应随时过滤及稀释。失水量 控制通过添加降失水剂进行调整，一般情况下失水量控制在15ml/30mi n,水敏 性、易坍塌和松散地层控制在10ml/30min以内。 为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的水化时间，增加泥浆储存罐和泥 浆快速水化装置。 泥浆的回收利用：钻机场地和管线组装场地各有一个泥浆收集池，泥浆通 过泥浆池收集，再经过泥浆回收系统回收再使用。 泥浆的处理：首先通过泥浆回收循环系统装置对泥浆池中的泥浆进行回收 处理，达到节约泥浆材料，降低穿越成本，减少废弃泥浆量的目的。穿越完成后， 对无
15、法回收的泥浆用重力沉降法进行沉淀，晒干水份并将剩余的泥浆用泥浆罐车 运到郊区进行深埋处理。我们针对穿越经过地层主要是粉土、粉质黏土、轻粉质黏土、重粉质黏土、 粉砂、中砂、砾砂。泥浆拌制如下：水源的水经过沉淀存入水罐，在水中加入纯碱，使水软化。改善水质，同时 提高水的PH值.加速粘土颗粒分散.针对地层特点，我们选用优质的定向钻高粘 膨润土和少量纯碱.必要时添加泥浆添加剂配出合乎要求的泥浆。为保证泥浆具 有良好的流变性、高携砂性、固壁和润滑性能。使用的泥浆添加剂有：降失水剂、河审和理提粘剂和防塌润滑剂等。所加添加剂符合环保要求。7、钻机试钻钻机组装完成后，仔细进行检查确认无误后，严格按照设计图纸和施工验收 规范进行试钻。钻进12根钻杆后，检查钻机各
