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水头污水处理厂配套干管工程

定向钻施工方案

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深圳市建业建筑工程有限公司

目录
1 工程概况 1
1。1穿越概述 1
2 定向钻施工方法1
2.1 铺管技术 1
2。2 地锚坑及排浆池 2
2.3 钻机及被套设备就位 2
2。4 泥浆配制 2
2。5 导向孔施工 3
2。6 扩孔施工 3
2。7 管线回拖 3
2。8 设备撤场 4
2。9 地貌恢复、泥浆处理 4
2.10 施工中应注意的问题 4
3 主要机械设备及劳动力配备 6
3.1 主要施工顺序4
3.2 施工工期及施工进度计划4
3。3 劳动力配备 4
3.4 主要机械设备 5
4 质量保证措施 6
4。1 工程质量目标6
4。2 质量管理要求6
4.3 质量控制体系6
4.2 质量保证措施7
5 安全保证措施7
5。1 安全管理目标 7
5。2 安全管理组织机构7
5。3 安全维护措施 8
5.4 安全保证措施8
6文明施工、环境控制措施 10
6.1 文明施工、环境控制目标10
6。2 文明施工、环境控制指标10
6.3 文明施工、环境控制措施10

一、工程概况

本工程位于大鹏南澳富民路与同富路，管线总长约为710米,管道采用PE管，直径为400毫米～500mm高强度加厚拖拉管材。根据本地段地勘资料显示，上部为填土层，中部为中粗砂层及砾砂，并含有部分次坚石，由于离海边近受潮汐的影响，本地质属典型流沙层。如采用明挖将对周边环境影响大：1、所有道路必须封闭；2、会引起周边建筑的安全；若采用旋喷开挖,由于受流沙的影响难以成孔，施工难度大,因此我司决定采用非开挖水平定向钻。
1。1穿越概述
将入钻口附近平整作为作业场地，占地10m×5m，为安全穿越地下市政管线以及不使路面冒浆,设计深度在3-12m，根据我司在湛江及汕尾相同地质条件的施工经验,我司拟采用以下两种穿越方案：
一、 采用70吨以上非开挖水平定向挤压成孔法:
1、本工程由于需要打水平定向，因流沙及次坚石的影响，会引起导向偏离，我方决定采用先探钻，若遇小型次坚石，采用钻头推向左右两边;若遇大于80cm次坚石必须使用岩石钻，以保证水平定向平行穿透。(详见图纸）
2受流沙及潮汐的影响，涨潮时扩孔后必定塌方，因此穿透后采用挤压成孔，使用三种化学元素护孔，通过扩孔器挤压后产生的化学反应，渗透到周边30cm以外,让中粗砂层及砾砂层凝固，可以达到强风化硬度的效果，如此反复五遍以上的使用，直至洞口达到拖管所需的直径,等退潮(即15：00时）后打5％的膨胀土让洞内产生光滑的效果，以保证管道外壁不受损坏，待涨潮（既20：00时）前将PE管从固定的标高拖出洞口。
二、 采用钢管套管强拉法：
我司有450吨水平定向钻机一台，将400 mm ～500mm的PE管套在600mm~700 mm的钢管内，待穿透后及扩孔器扩到800 mm～900mm孔径后，由机器先将钢管强行拖到指定地点，然后将PE管固定在指定的标高,再将钢管拖出洞口后注入泥浆直至洞内泥浆饱满以保证洞内不会塌方。

二、定向钻施工方法
2.1、铺管技术
非开挖导向钻进铺设管线是在传统顶管法和不能定向的水平钻进铺管法的基础上，引进现代的导向技术而发展起来的铺管技术。它利用地面放置的铺管钻机,沿待铺管线的设计轨迹先钻成一个先导孔，然后将导孔回扩，扩大至适合拟铺设管道的直径（根据经验,最终回扩直径按公式D/=K1D,式中D/为适合拟铺设管道的钻孔直径,D为拟铺管外径，K1为经验系数，视现场实际情况而定，一般为1。5。
2。2、地锚坑及排浆池
入土侧、出土侧泥浆坑尺寸均为3m×1m×1.5m(为保障入土角8度-15度）。地锚孔完成后，在地锚孔紧贴地锚打2个Ф50长1米的钢管桩，钢管桩高出地面0.2米，以确保钻机能稳定施工。对于施工过程中产生的泥浆,要及时运走，以免污染路面。
2。3、钻机及配套设备就位
我公司技术人员经现场勘查,把出入土点选择在地下无其他障碍的地段,以确保工作坑的开挖不受影响及施工完成后续工作能进行。确定入土点后,待所有设备进入施工现场后，进行系统安装，按照空中不布线的原则，所有电缆线、钻机配套设备（泥浆泵等）、各种水管线避开行车路线，放置在钻机之后。将钻机就位在穿越中心线位置上，钻机就位调试完成后，进行系统连接、试运转,检查设备是否工作正常。
2。4、泥浆配制
2.4。1按照地质构造的不同详细制定出合理的泥浆配比方案,在不同的地质情况下选用不同的泥浆配方,由于本工程地质较为复杂，下部土层主要为中粗砂层,渗透系数较大，地下水位较高且为海水,普通淡水泥浆体系容易受到海水中钙离子、镁离子、氯离子的侵袭,导致胶体结构被破坏，降低膨润土泥浆的性能，增加施工风险,为确保水平定向钻在成孔、扩孔过程中不出现塌孔现象.我司将采用THR抗盐膨润土以及两种瑞士进口添加剂1、Sure Pac（主要用于在松散的砂质地层施工，可以有效的降低泥浆的滤失量，提高泥浆的护壁性能，防止塌孔） 2、Drill Gel（降低扩孔扭矩，提高泥浆切力，增强泥浆悬浮输送钻屑的能力）来进行护壁.
2。4。2、泥浆配比：
1。护壁添加材料：1、THR抗盐膨润土，2、Sure Pac，3、Drill Gel。
2.配比：本段管线工程靠近海边，下部土层为中粗砂层,渗透系数大，并受潮汐影响，在托管施工过程中护壁尤为关键。由于下部土层为中粗砂层,渗透系数大，在扩孔过程中泥浆流失量较大，为确保施工过程中不出现塌孔现象,在成孔后需要反复多次进行扩孔、注浆。经过现场60米拖管试验确定每m3泥浆需加入THR抗盐膨润土210kg, Sure Pac3公斤，Drill Gel3升。
3。每m泥浆外加剂用量：该段管线工程管道直径为500mm，故扩孔须达到800mm方可满足拖管要求。每米钻孔容积为0。4＊0。4＊3。14=0。5m3，松散砂质地层的系数为6，则每m泥浆用量为0.5＊6=3m3，每米泥浆添加材料用量为1、THR抗盐膨润土=210kg*3=630kg，2、Sure Pac=3kg＊3=9kg，3、Drill Gel=3升＊3=9升.
2。4.3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。在造斜段使用的泥浆中添加适量的润滑剂，降低孔壁的摩擦系数，防止钻具粘卡.
2。4。4防止冒浆预案：
1、由于拟辅管道通过市政道路，施工时可能会出现两边钻孔被泥砂堵住导致泥浆不能从出入钻工作坑流出而压出路面，所以要密切注意泥浆压力变化，正常情况下泥浆压力≤2000KPa；当泥浆压力突然出现增大的情况，立即停止钻进，回撤1-2米，保持旋转和正常泥浆流量，过5—10min后，缓慢前行至泥浆压力突增处，缓慢钻进,待泥浆压力下降至≤2000KPa时，正常钻进；当出现泥浆压力突然降低时，此时泥浆已憋漏空洞，应快速钻进突破这个区域，到达下一个泥浆压力稳定的区域，保持空洞中的返降速度，这样可以避免泥浆憋漏地层。但施工段大多为砖石回填层,泥浆比较容易串出地面,这时只能在出浆处开挖一个出浆口卸压。
2.5、导向孔施工
导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键，该穿越工程的钻具组合是：导向钻头+无磁钻铤+钻杆，控向系统采用美国DCI公司生产的月蚀定向系统。导向轨迹的设计应尽量少穿回填层，即应大角度出入钻，但弯曲曲率半径应结合所拟辅设管道的性能指标及钻杆的受弯性能，因此导向轨迹的最小曲率半径设定为100m。
2。6、扩孔施工
2.6.1本工程拟采用直径φ300mm-800mm扩头扩孔，分五次进行扩孔,扩孔直径由小变大,依次进行。分别为300、400、500、600、800mm。扩孔施工中，如果遇到中、微风化岩层，可能难以成孔，需采用岩石钻进行扩孔。
2。6。2根据地质情况合理确定扩孔器直径,边扩孔边打入泥浆，视旋转压力及回拉压力逐渐加大扩孔级别，保证泥浆的压力和流速，从而提高携带能力，减少卡钻。
2.7、管线回拖
回拖是定向穿越的最后一步,也是最为关键的一步。回拖采用的钻具组合为：钻杆+扩头+旋转分动器+U形环+铁制管头+穿越管线。管线回拖前用热熔法将PE管无缝连接并要求确保拖头焊接处密封，并把两根示踪线敷设在管道上，为保证示踪线的完好无损，可以将示踪线先加上套管,然后再敷设在管道上.
2.7.1回拖前（回拖管入洞前)的准备：钻具连接可靠、有效；泥浆喷嘴及回拖旋转接头工作正常;在待回拖管下，每间隔5m摆放1个拖管架，以防止在回拖中擦伤管道外壁；扩孔器旋转和回拖速度应均匀，回拖速度≤3。0m/min。
2。7。2管道回拖时应注意下列要求：
1、全部连接完后应送泥浆冲洗，检查各泥浆喷嘴是否正常，合格后进行回拖施工。
2、管道回拖施工应连续进行，除发生不可抗拒的原因外,严禁在施工中无故停拖.在回拖时进行连续作业，避免因停工造成阻力增大。
3、回拖过程中，要认真观察泥浆运行情况，在软地层时候适当降低泥浆的粘度，保证其流动性;在岩石层时泥浆粘度≤80s,同时添加润滑剂；动用泥浆制浆系统、泥浆循环处理系统和利用泥浆回收坑和泥浆处理坑尽力分离、除砂泥浆、回收泥浆残物、尽量减少环境污染，并配有清运泥浆的专用设备。保证施工现场的清洁卫生,做到文明施工。
4、回拖作业时，为防止拖管时因钻机故障影响拖管，在拖管前,钻机要进行全面检查,回拖时，我公司将派遣专业人员在现场，以便随时处理钻机故障。
2.8、设备撤场
所有作业完成后，系统拆除连接，设备撤场。按照钻机、泥浆系统、动力系统、机具钢板排等顺序依次撤离施工现场。
2.9、地貌恢复、泥浆处理
定向钻穿越施工前,将开挖工作坑的泥土，清理出现场或用土布垫好并覆盖防止雨水浸泡使泥浆四溢，污染路面。施工完成后,及时清除地上的杂物,用单斗及人工回填开挖的沟、渠等，分层压实，待后续施工把地面恢复原貌。
2。10、施工中应注意的问题
1.钻进过程中应定时检测泥浆浓度，做好护壁措施，避免孔壁坍塌；
2.施工中应随时检查回渣情况,对钻进土层进行判别，并以此作为依据，控制钻进压力；
3.考虑到不均匀介质中钻进所引起的钻头偏离轨道，钻杆变形等因素，严格控制钻进方向，钻进过程中应根据导向系统及时修正钻进方向，避免产生较大误差，水平方向偏差不能大于0.3米。
4。因施工地段车流量大，安全至关重要，我公司将准备一批护栏、反光路障桩、警示灯、警示带等，施工场地进行封闭式施工,保证施工安全顺利进行。

三、施工部署
3.1主要施工顺序
3。1。1．准备阶段施工流程：
场地围挡边线、管道中心线位置测设 ～ 围挡安装 ～临时水电管线布设
3。1.2．1＃钻机施工阶段施工流程：
K0+070～ K0+220位置导向成孔～K0+070～ K0+220位置扩孔施工 ～K0+070~ K0+220位置管线回拖施工～K0+220～ K0+364位置导向成孔～K0+220~ K0+364位置扩孔施工 ～K0+220～ K0+364位置管线回拖施工
3。1.3．2#钻机施工阶段施工流程
K0+364～ K0+456位置导向成孔～K0+364～ K0+456位置扩孔施工 ~K0+364～ K0+456位置管线回拖施工
3.1。4．3#钻机施工阶段施工流程
K0+456～ K0+620位置导向成孔～K0+456~ K0+620位置扩孔施工 ～K0+456～ K0+620位置管线回拖施工
3.2、施工工期及进度计划
3。2。1、本工程水平定向钻施工分为三阶段实施
第一阶段:施工准备阶段(围挡安装、定位放线、临时水电布设)7天
第二阶段：检查井施工及钻机成孔、拖管施工阶段（3台钻机一台从K0+000开始施工,至K0+364结束，一台从K0+364开始施工，至K0+456结束，一台从K0+620开始，至K0+456结束。）共计40天
第三阶段：收尾阶段(围挡拆除、路面恢复、管线检测）共计15天
3.3、劳动力配备
根据工程具体情况及以往的施工经验，设置如下岗位并配备相关人员：
3
测量员
1人
负责管线平面位置、标高的测设
3、
钻机机长
3人
负责机械设备操作、维护
4、
导航员
3人
负责勘查管线及导航定位
5、
钻工
24人
加接钻具等

3。4、主要机械设备
3.4。1 HJ-70型号导向铺管钻机
参数
型号
最大回拉力(kN）
最大给进力(kN)
扭矩（N.m）
转速（r/min）
HJ—70
750
450
650
0~800
3。4.2 导向测量仪
ECLIPSE型导向探测仪（美国），可测深度、位置、仰角、工具面向角等多个参数。
3。4.3钻具若干
参数
钻杆直径（mm）
钻杆长度（m）
导孔钻头直径（mm）
反扩钻头直径(mm)
指标
83
4.5
110
300~1200
3。4.4水准仪一台、运输车二辆、抽泥浆车一辆，围蔽护栏及其他警示设备若干。
四、质量保证措施
4。1、工程质量目标
4.1.1分部工程验收合格
4。 1。2分项工程验收合格
4。1.3顾客满意度达到90%以上。
4.2、质量管理要求
4。2。1遵守国家施工及验收规范以及季节施工的有关规定；
4。2。2按照建筑安装工程质量评定标准,验收工程质量等级;
4.2。3按照建设单位及监理要求的验收程序，验收项目，进行质量过程控制，做好自检和申报验收,并交验各种资料，填报各种表格;
4。2.4各种原材料要有检验合格证书；
4.2。5建立各级质量管理责任制和工程质量保证体系；
4。2。6各项工作按照公司管理手册及施工作业指导书执行。
4.3、项目质量控制体系

4.4、质量保证措施
4。4.1当在钻进过程中遇到障碍物时：
如果在导向钻进过程中遇到的障碍物可破碎时可以用工具管机头的搅刀破碎来去除障碍物。
4.4.2在导向钻进过程中压力突然增大
首先要分析原因是以下几种情况引起的：工具管前段遇到障碍物，管道轴线偏差形成弯曲：减阻介质注入不及时或不足；钻机推进系统发生障碍；停钻时间过久卡杆等几种情况引起的.
防止措施:导向钻进过程中严格执行勤测量、勤纠偏，小量纠偏操作要求。按不同的地质条件配置适宜的泥浆，并做到“同次、及时、足量”.施工前对设备进行认真的验收保养,发生故障及时排除。
4。4。3非开挖工程施工前应做好前期准备工作，进行全面安排，正确选用施工方法，编制实施细则，施工前应详细做好调查并掌握地质、水文资料,做好施工中的临时防护工作.
4.4.4通过探测及和有关部门联系协作，摸清原有地下管线，防止施工中对其造成破坏。
4.4.5在施工的过程中,加强对周围的观测,及时发现问题，及时报告，及时进行处理。
4.4.6工程竣工后,认真清理沿线杂物，拆除临建，恢复原有地貌。
五、 安全保证措施
5.1、安全管理目标:
无重大伤亡事故,无重大机械事故，无火灾事故。特殊工种持证上岗率100％，无职业病的发生，一般性安全事故轻伤人数控制在2人以下，经济损失每人次不超过500元。
5。2、项目部安全管理组织机构

5.3、安全围护措施
5。3。1围挡：沿管线施工范围两侧采用pvc围挡，高2。5m；
5.4、安全保证措施
5.4。1设立安全管理责任到人制度，设立项目管理第一责任人、直接责任人，由项目经理作为安全管理的直接责任人，安全员在安全事务方面可以调度项目所有人员进行安全事务的处理；
5. 4.2安全员须做好工人进场三级安全教育，做好工人、管理人员的安全培训工作;做好安全检查记录和安全资料；安全员负责工地人员人身意外保险的购买;负责与安监站及其他监督部门的工作汇报与配合工作；
5.4。3现场的安全管理制度：
5.3.1安全挂牌制度：
5.4。3.1.1危险源标示牌：在大门出入口应挂有整个工地的危险源警示牌，其中内容包括危险源的名称、类别、存在部位、责任人等；在工地内临边、洞口、外架、塔吊、加工区、生活区、材料堆放场地等有分类的危险源标示牌
5。4。3.1.2性能使用牌:对于经检验备案的如塔吊等应张挂准许使用证，并对其性能进行表述；
5.4.3。2安全巡视制度
安全员应每天对工地的各个部位进行巡视，发现安全隐患应及时通知各施工管理人员和班组长进行整改，对于不配合整改的施工队伍和人员，给予500～2000元不等的罚款，并追究相关的安全管理责任人的责任，上报项目部进行处理；
5。4。3.3现场防火措施
5。4.3.3。1灭火器：灭火器应按规范规定要求张挂，张挂应便于取用，要保证灭火器内的气压充足;灭火器应防雨、防淋，不得置于太阳爆晒的地方；
5.4.3。3。2防火通道：防火通道应按规定的宽度设置，设置的位置应畅通，便于人员疏散；
5.4。3.3.3临时用电：要求现场必须设立总配电室,做好电箱的防雨、防淋措施，做好电箱的接地漏电保护装置，电缆线应埋置于地下，并加套管保护，不得将电缆线拖地、浸水；宿舍内不得使用电热器，不得乱拉乱接电线；
5。4.3。3。4现场保卫制度
生活区和现场均设立保卫亭，配备足够的保安人员对现场材料、设备、机械等进行看管;门卫应严格执行门卫保卫制度，所有人员、车辆应凭证出入.
5。4.4安全管理措施
5。4。4.1全体参加施工人员必须认真执行各工种的安全操作规程和有关的规定，开工前进行一次综合的技术安全交底;
5.4。4.2施工中应明确分工，统一指挥，设专人负责;
4。4.3施工现场用电应严格按照用电安全管理规定,加强电源管理,
预防发生电气火灾，现场电器设备,要求有防漏电措施，电工每天要对电器进行检查；
5.4.4。4施工员进入现场应戴安全帽,操作人员应集中精神,遵守有关安全的操作规程；
5.4.4。5多工种同时作业时要安排好流水段以免互相干扰，立体交叉作业；
5.4.4。6电、气焊操作人员应有操作上岗证;
5。4。4.7施工现场的动火作业应执行审批制度；
5。4。4。9各工序施工前应由主管人员对施工人员进行安全交底,并办理签字手续；
5。4.4.10施工现场的道路应畅通无阻，夜间应设照明，加强值班巡逻.
5。4.4.11汽车司机要按规定路线行驶、指定地点卸土，进出挖、卸场地要有专人指挥；
5。4。4.12全体施工人员要遵守现场消防、保卫等有关规定,并配备人员负责现场洒水，做到施工现场文明施工；
5。4。4.13落实安全教育制度，作业台架及安全护拦等做定期检查,及时维护，预防安全事故的发生;
5。4。4。14现场施工管理人员必须持证上岗；
六、 文明施工 环境控制措施
6.1、文明施工及环境控制目标
争创深圳市安全文明双优工地。
施工现场目视无扬尘，施工噪声不扰民，无有毒有害物质污染环境，节能降耗，减少浪费。
6.2、文明施工环境控制指标
6.2。1施工所用车辆和机械必须具备检验合格证,废水、废气排放经过环保部门指定和认证。6。2.2施工现场积极采取合理有效措施防止扬尘出现。
6。2.3施工现场噪声符合地方标准,昼夜施工时要合理安排施工工序以满足夜间施工的噪声要求.
6.2。4施工现场的泥浆必须及时抽排，防止对道路的污染.
6.2.5车辆机械废油交工程部统一处理.
6。2。6施工中要注意节能降耗;对于建筑施工，万元产值能源消耗要达到下列要求:
a、汽柴油不超过24 千克；
b、电量不超过152 千瓦时；
c、水不超过15。2 吨.
6。2.7在满足设计要求的前提下严格控制材料消耗，而且必须符合材料部对材料消耗的要求。
6。2.8项目部全员参与消防培训，了解易燃易爆品的危害性,杜绝施工现场发生重大火灾事故。
6。3、文明施工环境控制措施
3.1加强所有参施人员的环保教育,增强环保意识，遵守项目部的环保规定。
6.3.2健全组织，专人负责环保工作的检查、监督、发现问题及时处理.
6.3.3现场施工注意粉尘、废气、废水、噪音污染,使之降到最低限度，达到环保要求。
6.3。4施工现场尽量避免占用道路.
6。3.5生产垃圾必须倒在指定专设垃圾堆放地进行消纳，施工垃圾做到每天清运。
6.3。6采取降噪措施，尽可能先用噪音小的机械设备,对噪音大的设备采取围挡隔音措施。优化施工方法、工艺，保护周围环境不受污染。
6.3.7生活垃圾必须随时处理或集中遮挡,妥善处理,保持场容整洁。
6.3.8建立防火责任制，职责明确。
6。3.9重点部位（仓库、易燃物间等)必须建立有关规定，专人管理,落实责任.
6。3。10按要求设置警示标志，配置足够的消防器材。
6。3.11道路畅通、平坦、整洁，不乱堆乱放，无散落物;建筑基坑周围保持清洁;场地平整无积水，无散落杂物。
6。3.12散放材料要集成堆放成方，底脚边用边清，无底脚散料。
6。3。13周转材料及设备集中分类堆放整齐,不散不乱,不作它用。
6.3.14现场使用材料要设专人管理，限额发放，分类插标挂牌，记载齐全而正确，做到牌物帐相符。
6.3。15合理使用原材料，严格按设计要求施工，减少返工及废品。
6。3.16尽量实行三班作业,缩短工期，减少相关手续的费用、人工费用，减少管理费。
6.3.17各施工设备性能良好，避免因反复维修、停工而造成人员、设备迨工而引起的材料、设备租赁、人工费增多，从而降低成本投入。
6。3。18建议每周做一次材料、用工计划,并每周核查一次，尽量减少材料浪费，节约成本.
6。3。19做好安全、文明施工宣传教育工作，争取良好的社会效益和经济效益。
6。3.20现场运来的水泥在卸车时要轻搬轻放，防止粉尘飞扬。
6.3。21水泥要采取码放措施，减少与大气的接触面积。
6。3。22现场储存的水泥要搭设简易工棚，防止粉尘飞扬。
6.3.23配备人员在施工场区四周适当进行淋水措施，防止粉尘飞扬。
6.3。24钢筋头、废焊条、废铁丝分类回收。
6.3。25施工用水设施应经常检查，杜绝跑冒滴漏现象。
6。3。26严格按夜间施工噪音控制标准作业,夜间施工严禁大声喧哗。
6.3.27进入现场的挖土机、汽车不准鸣笛,夜间用灯光控制信号，现场大门入口处,设置“不准鸣笛”的明显标志。
6。3。28现场设土方车辆清洗设施，外出车辆必须经清扫轮胎后方可上城市道路。
6.3。29安排清扫道路的工人和清扫车辆,将现场出入口及路上遗洒的渣土和粉屑清除干净。
6。3。30如遇有雨天气,更要采取有效措施对汽车轱辘进行冲刷。
6.3.31进场车辆严格检查后槽帮销轴是否齐全，封闭严实方可外运.