电力顶管施工方案.doc

电
力
顶
管
施
工
方
案

二0一三年八月
7

一、工程概况
本电力顶管工程位于柳州市柳邕路，属于电力套管工程，长度约为260米，为过路顶管，共12回。
二、施工准备
1．首先对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。最后根据相关部门的管位交底进行复核。
2．查明拟穿越地段的土层结构、分布特征和工程地质性质。
3、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．通过勘测结果进行导向孔轨迹设计，定出最合适的轨迹。
5．所有施工机械设备登记、检查进入施工现场。
6．接通水和电，准备好泥浆泵、清水泵。
7．配制泥浆，根据土质配制相应浓度的泥浆。

三、施工方案及施工方法
顶管工程施工流程图

进场

测量
量量量
现场勘察

机械安装

拉管
量量量

开挖工作坑
打导向孔
量量量
扩孔
量量量
出场
量量量

1、非开挖技术优势及应用
顶管技术的优势随着城市建设的大规模发展,在近年得到广泛的应用,因为它不需要开挖面层,能穿越地面构筑物和地下管线及公路、河道,节省大量投资和时间,对城区的交通、噪音、粉尘的危害和影响大大降低,是真正的无污染、高效率的施工技术。
在非开挖技术行业中,定向钻进(顶管)发展势头越来越旺。目前,在电力、电信、天然气、自来水、污水，定向钻进已是一种普通的施工工艺。其优势在于:一、顺利穿越障碍;二、减少对已建基础设施的破坏;三、不影响城市交通;四、加快施工进度;五、综合效益好。
由于现代城市的地下铺设了各种设施,例如,电话线、电力线、有线电视线、交通信号路灯线、煤气管道、供水、排水、洪水控制设施及管道,甚至国防通信电缆等等。由于地下设施位置和深度记录不准确、不完善,城市档案资料不全,有的甚至根本无图可查。如果不搞清楚,一旦遭到损坏,后果不堪设想。
我们在每次实际操作前除了做好穿越地层的土质类型、含水量、透水性、含砾石比例等地质勘探资料的收集外,还一个不漏地把相关单位或部门请到观场。面对面地把管线性质、水平位置、垂直深度和管划路径的左右方位、管线的直径及所需要的最小净空等交代清楚,作好记录,并在地面作好标记。在实际操作时还对特殊部门如电缆管理部门,请他们派人来现场监督。要求施工单位精确测绘管线起点、折点、交点、终点、分支点、变坡点和变径点的座标和高程,认真作好数据计算、层点绘制、落实措施、保证施工方案切实可行。
钻机的导向是行走定位系统,它包括探测器,接收器和远程显示器三部分,探测器装在钻头内,接收器根据探测器发出的信号来判断钻头的位置和方向,远程显示器则将接收器接收的信息传递给钻机操作员,操作员便据此操控钻杆以弧形路径或上或下,或左或右避开路线上的障碍物。在钻头旋转着朝前推进的过程中,每逢遇到坚硬障碍物钻头就会出现偏差,而偏差并不是立即显示出来,有时需要停一会儿,偏差才显示在定位器上。要求钻机每钻进1米,导航员即须用探测器探测一次,做好导向孔的地面测量和放线工作,使钻机操作员能及时调整导向孔方向,控制钻进速度给进力和水压,使导向孔按照设计的轨迹施工。
另外,在回扩过程中,由于回扩头自重而产生一定量的成孔下垂现象。造成导向过程准确而实际施工商程下降的问题。根据工程实践,可根据土质情况,通过预先设置10-15CM的变量,即能有效解决。
泥浆是由膨润土、水和处理剂组成的介于胶体和悬浮体之间的分散体系。泥浆俗称钻孔施工的"血液",有许多失败的工程都是因为泥浆质量大差或泥浆性能不符合当时的地质条件造成的。所以泥浆的配置就显得至关重要。泥浆的含砂量越小越好(一般不大于2%),PH值一般在8-9。泥浆配置过程中,必须按照先加苏打,然后加入膨润土,再加入团体或粉末化学添加剂,最后加入液体的化学添加剂或聚合物的次序,绝对不可颠倒次序,而且必须完全搅拌好之后才能使用。
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。精心控制回旋速度、回旋拉力、高压水射流的压力与流量。这样既能保证扩孔孔壁的厚度,又能排出过多的泥土;既能达到顺利回拉铺管的目的,又能保证铺管之后被挤压的泥土在应力作用下自然回填,使孔内不留下空隙,地面不发生沉降。
2、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。
3、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。
4、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要得到严格控制，确保导向孔高质量完成。
5、各级预扩孔
导向孔完成后，技术人员应根据操作人员的原始记录并与原设计轨迹线相核对，再次复核导向孔的质量。在导向孔符合质量要求的情况下，取下导向钻头，接上反扩钻头，接上分动器，即可进行回拉扩孔。本次工程设计扩孔一共需进行6次。分别为φ300mm、φ400mm、φ500mm、φ600mm、φ700mm、φ800mm。增加扩孔级数，更能保证成孔的质量，扩孔时应视地层的不同选择不同类型的反扩钻头。同时根据地层情况选择泥浆配方，一般情况下，地质粘质成份多，可用清水和刮刀钻头扩孔，自然造浆，保持孔壁稳定。如果所穿越地层中含砂量高，则必须选择优质泥浆，用膨润土进行泥浆护壁处理。使泥浆达到一定黏度，失水量降低，同时能抑制地质土体的分化，保持孔壁稳定。扩孔直径符合铺管要求时，扩孔即告结束。
6、清孔
扩孔结束后，用φ800mm清孔器两次清孔。清孔时注意泥浆比重，保证泥浆质量。机械操作人员应注意仪表的变化，以此判断孔内情况。并作好记录，技术人员根据记录的数据，分析清孔的效果如何，决定能否铺设管材。
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。

主要设备
序号
机械名称
规格型号
数量
备注
1.
钻机
JS8030型
1

2.
潜水泵
Φ150
2

3.
泥浆泵
Φ150
2

4.
导向仪

1

5.
经纬仪

1

人员组成
人员名称
数量
人员名称
数量
项目经理
1
施工技术负责人
1
钻机操作技工
4
导航员
1
后勤保障人员（兼司机）
1
其它辅助施工人员
2

四、工程质量、技术、安全保证措施
1、 树立“质量第一，安全第一”的思想，施工做到项目经理重视，技术人员负责，工序质量管理体系作用明显，使工程质量处于可控状态。精心组织生产，合理分工，根据地下管网业主提供的资料复查其管位，避免地下管线受到破坏，严格把关管材质量，管材连接应在技术人员的监督下进行，每道工序均需技术人员认可后方可进入下一道工序。
2、 加强施工技术管理，实行项目经理负责制，以工序管理为重点，以工作质量保证工程质量。技术人员严格执行有关规范、规定的各项措施，特别在成孔工艺。管材安装上严格按操作规定进行。
3、 以安全、优质、高效、低耗、文明为目标，建立健全内部管理网络和管理体制。运用行政、技术、经济手段，加强项目内部管理，贯彻落实各项保证措施，把目标任务分解落实到各项施工环节中，层层落实，确保整个项目施工圆满结束。
4、 成立施工安全管理领导小组，建立项目安全生产责任制。施工、生产、安全两手抓，建立生产安全保障体系，分解安全领导小组职能。在生产与安全发生矛盾时，首先保证安全，具体在施工人员必须戴好安全帽。导向施工应尽可能选择白天在车流量较少时，需设置施工标志，控向人员一定要穿黄马甲，确保安全。
5、与相关方协调人员一起相互沟通，确保安全。