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非开挖拖拉管施工方案

一 、工程概括
本工程中水回用给水管穿过厂区经五路和纬五路时采用非开挖拖拉PE管的方式埋管，穿过经五路PE管径为DN250，穿过纬五路PE管径为DN150，拖拉管水平投影长度均为100m.。
二、非开挖施工工艺流程
在本次施工中采用ZT25型水平导向钻机进行施工，其施工环节重要涉及如下几步：①现场勘察；②施工准备；③导向钻进；④预扩孔(第一次预扩孔，第二次预扩孔；⑤回拉铺管.

监理复测
测量放线

扫 线

场地及进场道路铺垫

设备就位安装

泥浆配制

钻导向孔

扩 孔

管段回拖就位

监理复测

竣工测量

三、施工准备
a、现场勘察：
在施工前，运用我公司专备的RADIO /MP51T地下管线定位设备明确查清地下管线的走向及深度，保证工程安全进行。
b、施工准备
非开挖（拉管）穿越施工的核心是做好导向孔曲线的设计和地质勘察，导向孔的设计和施工受许多因素的制约，其中最重要的是施工现场的地上和地下条件，地上条件涉及地形，地貌以及周边建筑物、道路等；地下状况涉及原有地下管线，地下水和地质构造等。因此，在导向孔设计和施工前必须进行具体的现场勘察，获得第一手的地质资料。现场勘察内容涉及：原有地下管线及设施的直径和埋深，原有电缆线路的走向等状况，并在地面作好标记，穿越地层的土质类型、含水量、透水性。
对于地下管线的勘察重要是三种措施：1）人工勘察，2）仪器勘察，3）间接勘察。具体在进行拉管施工前将入土口的路面挖一种工作坑，如有回填土，则取走直到露出原土为止。为便于置放泥浆泵，应在入土处边挖个小坑，大小以能放置泥浆泵为准。为了使施工过程中尽量不给交通安全、都市环境及周边群众正常生活带来影响，应在不影响正常施工的前提下在施工现场周边（即出、入口和泥浆池周边）用砖基本隔离泥浆外溢，并活动护拦进行围护。
四、非开挖施工
一）初次定向钻进
准备工作完毕后，钻机定位，按照ABP软件设计图开始施工。尽量缩短减少钻进和回扩、回施时间。运用导向钻机及导向仪，通过检测和控制手段使导向钻头按设计轨道钻进。
导向孔钻进一般采用小直径全面钻头，进行全孔底破碎钻进，在钻头底唇面上或钻具上，安装有专门的控制钻进方向的机构，在钻具内或紧接其后部位，安装有测量探头。钻进过程中，探头持续或是间隔测量钻孔位置参数，并通过无线数据或有线方式将测量数据发送到地表接受器。操作者根据这些数据及其解决这些数据得到的图表，采用合适的技术措施调节控制钻进方向，再进行人工控制钻孔的轨迹，从而达到设计规定。
二）预扩孔（回扩孔）：
导向孔钻进完毕后，装上多种回扩器，将原孔扩大到本来管径的1.2倍。一般在钻机对面的出口坑将回扩钻头连接于钻杆上，再回拉进行回扩，在其后不断地加接钻杆。根据导向孔与适合生产管铺设孔的直径大小和地层状况，回扩可一次或多次进行。推荐最后回扩直径按下式计算：
D´=K´D
式中： D´——适合生产管铺设的钻孔直径
D——生产管外径
K´——经验系数，一般K´=1.2，本地层均质完整时，K´取小值，本地层复杂时，K´取大值。
在进行扩孔的时候，运用泥浆混配系统将拌有美国威猛化学泥浆的混合液通过钻杆注入回扩器中，通过回扩器的旋转均匀地喷在孔壁上，化学泥浆的重要作用：
（1）、泥浆在孔的四周形成泥饼，也称为孔壁，使形成的孔不塌方。（2）、泥浆使钻杆和钻头得到良好的润滑，减少阻力。
（3）、泥浆在孔内流动，可冷却钻头。
（4）、泥浆可悬浮岩粉，并将她们带出孔外。
（5）、泥浆在钻头前面起射流作用，有助于切削土层。
f、敷设管线
回拉完毕后，即可拉入待铺设的生产管。管子预先所有连接妥当，以利于一次接入。本地层状况复杂，如：钻孔缩径或孔壁垮塌，也许对分段拉管导致困难。回拉时，应将回扩钻头接在钻杆上，然后通过单动接头连接到管子的拉头上，单动接头可避免管线与回扩头一起回转，保证管线可以平滑地回拉成功。将最后一次扩孔的回扩器接上待铺管道，最后用钻机将管道拖入洞中，一次性敷设成功。
g、钻进液、泥浆
多数定向钻机采用泥浆钻进液。钻进液可冷却、润滑钻头、软化地层、辅助破碎地层、调节钻进方向、携带碎屑、稳定孔壁、回扩和回拉时润滑管道；还可以在钻进硬地层时为泥浆马达提供动力。常用的钻进液、泥浆是膨润土和水的混合物。导向孔施工完毕后，泥浆可稳定孔壁，便于回扩。钻进岩石或其他硬地层时，可用钻进液驱动孔底“泥浆马达”。
h、轨迹设计参数：
覆盖深度：完毕岩土勘察，确认了穿越的轨迹，就可拟定穿越的覆盖深度，需要考虑的因此涉及钻孔施工对地面道路、建筑物的影响，以及对该位置已有的管线的影响。推荐穿越的最小覆盖深度不小于钻孔最后回扩直径的6倍以上。
i、入、出土角
8~20度的入、出土角合用于大多数的穿越工程。对地面始钻式，入土角和出土角应分别6度至20度之间。
j、辅助参数
入土点或出土点与欲穿越的第一种障碍物之间的距离应至少不小于3根钻杆的长度。与水平的最小距离应至少为5-6M，以保证不发生泥浆喷涌。从钻进技术方面考虑，第一段和最后一段钻杆柱应是直线的，即没有垂直弯曲和水平弯曲，这两段钻杆柱的长度应至少为10M。
k、钻孔轨迹控制
钻进导向孔时，每2-3M进行一次测量计算。施工方在这些测量计算的基本上作出钻孔轨迹图。还可应用测控软件进行轨迹控制。内布满足够泥浆。扩孔完毕后进行回拖作业。
三） 定向穿越施工技术保证措施：
水平定向钻穿越入、出土角按设计拟定，保证管道在地下的深度规定和施工安全。根据不同土质选用不同的钻进速度，选配不同性质的泥浆（泥浆粘度在45秒至50秒之间）。本次穿越工程为保证钻机对的就位；开钻前应认真进行参数标定，保证穿越控向数据的精确，严格控制偏差在规范容许的范畴之内。
四）水平定向穿越施工技术质量保证措施
钻机安装牢固后方可开钻，根据穿越管径的大小、长度和钻具的承载力调节回拖拉力。
1、 中水管道标高控制措施
（1）钻导向孔施工前，用水平仪将钻线各控制点处的地形标高转测出来，并做出标记。然后根据地形标高，设计图纸上的管底标高换算出个控制点的深度，做出设计数据表。钻导向孔时根据设计表对每个控制点进行控制，如有偏差及时纠正。
(2)直观控制：导向孔施工前，在入、出钻工作井处各找两个点，井位两侧用水平仪测出标高，使这两点标高一致，并打木桩做好标记。然后在这两个点上拉一条细线，当导向钻头至工作井时，用塔尺进行直观测量，这样可算出导向仪在地面上测量的深度与实际深度的偏差，然后根据这一种系统偏差对导向孔进行纠正。
(3)本次导向孔施工我们采用最先进的美国Ditch Witch水平导向钻机随机配备的750D导向仪，它具有精度高、抗干扰小等特点，据我们实践证明，其误差率不不小于0.1%。
2、 预扩孔质量控制措施
(1)预扩孔是管道回拖成功的核心程序，为了保证回拖拉管工序的顺利进行，保证穿越万无一失，根据本地区地质资料，预扩孔DN350管采用1级扩孔。一次采用Φ350挤桶式扩孔器进行一次扩孔。
（2）施工中加大泥浆配比，增长泥浆粘度的措施来维护钻孔的稳定。具体为：回扩孔时泥浆的马氏粘度值必须保证在45~55秒之间，泥浆比重应不小于1.03，泥浆注入土中与粘土混合后产生的泥浆比重应不小于1.10（根据土质状况而定）；选用进口高度膨润土，增长泥浆的高造浆率，保证泥浆具有优良的悬浮能力；为了增长钻孔的护壁效果，避免塌孔，在泥浆中按比例加入高分子聚合物，使钻孔壁形成一层保护层达到良好的护壁功能。
(3)施工时要持续进行，保证钻孔中的泥浆粘度适中处在一种粘滞状态，使泥浆没有时间沉淀，保证孔壁稳定性。
在预扩孔时扩孔速度不能太快，扩孔时间应不小于3分钟/根，并均速扩孔不得忽快忽慢，使孔内泥浆均匀分布，严禁回扩器向扩孔方向反推以减少泥浆的不均匀分布。
（4）在预扩孔及回拖拉管过程中，孔内将会涌出大量的泥浆，为了观测孔内土质变化及保护施工环境，工作井内的泥浆必须及时抽出运走，施工过程中两侧工作井旁必须配备一台挖掘机及泥浆泵，进行泥浆清理，以保证回拖拉管工序持续进行。
3、 施工前必须运用物探手段结合开样槽方式对地下原有管线进行详查，对地下原有管线精拟定位，并采用相应的保护措施，以保证地下原有管线的安全。
4、连接的顺序为：
管道 万向节 短节 扩孔器 钻杆。
5、 在管道焊接摆放过程中，根据场地的实际状况，在不影响交通的前提下，管道尽量一次性焊接完毕。如果场地不容许，我们可分段焊接摆放，在拉管进行过程中逐段焊接以保证交畅通通。
6、泥浆配制：
泥浆在各个阶段的配制如下（如果地质状况有变化，其配制方案也随之变化）：
（1）钻导向孔阶段规定尽量将孔内的泥沙携带出孔外，同步维持孔壁的稳定；其基本配方是：7—8%预水化钠基膨润土+0.2—0.4%增粘剂+0.3%降滤失剂。
（2）预扩孔阶段规定泥浆具有较好的护壁效果，避免地层坍塌，提高泥浆携带能力；其基本配方为：7—8%预水化钠基膨润土+0.3%—0.5%提粘剂+0.4%降滤失剂。
五、质量保证措施：
1、参照有关施工原则及规范施工，并在施工前经甲方和监理承认。
2、设立质量管理机构，由作业机组的技术人员负责对质量工作的贯彻，坚持文明施工，对建设方和上级领导负责。
3、建立严格的检查制度，施工作业机组试通合格后，接受监理工程师的验收。
4、执行以避免为主的原则，对工程质量进行控制，对参与施工的人员进行质量教育。建立质量交底制度，让操作人员明白质量的具体目的和规定。
5、认真做好施工记录，所有内容必须认真如实填写，不准掩盖施工中浮现的质量问题。
六、管道的安装组焊
1、管线运送
管材自供，并由供货单位负责管道焊接，并提供质量保证书及验收资料。管线运送中注意保护管壁，以免损伤。
2、布管
沿作业带将管道顺序摆放、首尾错开，以便组对焊接。
3、组对焊接
(1） 管道连接采用热收缩套连接法，所用热收缩套由厂家配套供应。
（2） 管套的施工环境温度为0~60℃，若环境温度低于0℃，应对管套采用保温措施。 管材连接处表面的灰尘和脏物应清理干净，并使之对接无缝。
(3) 应用液化石油气喷枪火焰从热收缩套中间沿圆周方向均匀加热，并使热收缩。
(4)套完全收缩后再分别向两端延伸加热。加热时套管容许受热温度不超过250℃。在局部收缩完后再重新加热表面凹凸不平的其他部分，直至使其完全平整。最后应对收缩套的两端各50mm处再加热一遍，以使两端热熔胶充足熔化。
(5) 在管道连接完毕后，根据长度用Φ12mm圆钢筋做四条加强筋与管子拖拉头及 管尾封堵头连接，并且在每根管子连接部位用钢板做一种抱箍与加强筋连接，（抱箍宽50mm、厚5mm）以增强管道的抗拉力及抗压力。
(6）在施工中，为避免地下水、雨水进入管内，每天收工后，必须将管末封口，避免泥浆、雨水、杂物进入管内。