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河河口拉管施工方案一、工程概述1、工程概况由我单位承建的电力管道工程，#165-#166两井段需穿越跨沙子口河，管道形式为DN630dn200×24孔集束管，管材为电力专用PE套管，焊接采用热熔机连接。根据现场情况，决定采用水平定向钻进行非开挖施工。该集束管分三次进行穿越，每次穿越8孔，共24孔。管线在河下的埋深不小于3米，待铺管线一次性焊接，一次性回拖。该地段土质为细砂，扩孔、拉管过程中要控制好泥浆配比，并时时监测。2、工期安排：计划工期为20日历天。3、质量目标：确保合格工程。二、施工组织部署1、施工前准备工作1.1人员组织准备项目部内明确分工，各负其责，责任到人，以确保本工程按期完成。同时选择施工素质高、技术全面的施工队伍进入现场。1.2技术准备（1）组织工程施工技术人员参与设计单位、建设单位的施工图会审和企业内施工技术交底，了解施工特点和技术要求，熟悉施工操作规程和各项技术数据。（2）根据敷设管道的管径尺寸，计算出管道孔的扩孔次数和每次回扩所使用的回扩器的规格。（3）根据钻机操纵手册和导向仪的控制、精度要求，制定出详细的技术交底。并向施工作业人员进行底。（4）与钻机操作手共同制定出管道中线和高程的控制数据和纠偏措施。1.3机械施工组织准备根据现场条件，详细计算好所需投入的机械设备，在可能的条件下，尽量采用机械化施工。提前做好各机具的检修工作，并及时对所缺的个别机具练习外租。1.4材料准备熟悉图纸的同时，预算员提供较准确的材料品种和数量，根据工期安排，合理计划材料进场时间。并尽早安排好预制构件的制作。材料进场后必须堆放整齐，水泥等材料应注意防潮。2、施工部署2.1本工程属于新建工程，工期较短，应充分利用时间和空间合理安排平行施工，选派足够的劳动力和机械设备，拓展工作面，保证检查井与拉管平行施工。2.2针对工程施工过程中发生的意外漏水、冒水现象，现场预备2台抽水设备，确保进度计划的实现。2.3根据检查找出计划于实施的差距，采取相应的措施对施工进度进行调整。可采取加班、多个班组作业的形式实现预定计划。2.4做好进度、质量、安全检查记录。三、各分部分项工程的主要施工方法1、主要工序的施工工艺及措施技术交底→现场勘察→导向孔轨迹设计→开挖工作坑→机械安装→调试→钻机导向回扩成孔→下管拖管→机具设备清理→砌井、回填、夯实。2、现场勘察现场勘察资料一方面是导向孔轨迹设计的重要依据，另一方面也是决定施工难易程度、计算工程造价的基础。现场勘察包括地表测量和地下勘察两部分，勘察资料必须精确、可靠。2.1地表测量地表测量主要是对管线工程周围地形进行测量，先按施工区域地形及路线范围初步定出钻孔中线和地表走向，测量中心线地面的标高或相对高度，根据要求的铺管深度初步确定导向孔造斜长度、入射点位置、铺管长度、下管位置。另外还应考虑施工用的钻机、泵站等设备放置操作所占用的场地和空间。2.2地下勘察地下勘察包括地下原有管线及设备的勘查和土壤的勘查。1)地下原有管线及设施勘查河道两侧地下往往有污水管、自来水管、电缆、通信电缆等，有时纵横交错，有些地方甚至还有基础或人防工程等。导向孔设计时都应避开这些设施，并保持距这些设施一定的安全距离。了解相关部门的管线资料、查找现场原有的井盖等标志、测量管线深度将有助于确定管线的准确位置。对于金属管线或电缆线可用管线仪对其进一步验证。2)土壤调查对定向钻进穿越土壤的调查，包括调查钻进技术、土壤力学参数及对颗粒尺寸分布曲线的分析。土壤调查的目的是为了获得土层的全面的详细资料、不同土层之间的边界位置和特殊物理性能。3、导向孔轨迹的设计导向孔轨迹设计是在管线剖面图的基础上，设计出钻孔的最佳曲线。钻孔曲线越简单越好；弧型部分曲率半径越大越好。下面介绍钻孔轨迹角度值的取得原则。入土角和出土角应分别在6°至15°之间（取决于欲铺设的工作管直径等）。所铺管的允许最小弯曲半径可以用下列公式计算。然而，为了易于铺管，最小弯曲半径应尽可能大。Rmin=206·DA·S/K(m)Rmin—最小弯曲半径（m）206—常数（Nm/mm2）DA—管材的外径（mm）S—安全系数K—管材的屈服极限（N/mm2）入土点或出土点与欲穿越的最近障碍物之间的距离（例如道路、沟渠等）至少应为5m。与水体的最小距离至少应为5—6m，以保证不发生泥浆喷涌。4、现场准备与传统的铺管方法完全不同，定向钻进只需要很小的施工场地。场地大小取决于钻进长度、工作管直径和所钻地层情况。定向钻进穿越工程需要两个分离的工作场地：设备场地（钻机的工作区）和工作管场地（与设备场地相对的钻孔出土点工作区）。1)设备场地对于本穿越工程来说，设备的工作场地约为5m×10m，安装钻机的地基必须平整、坚实，必要时应用混凝土对钻机前支点处的地基进行加固。安装钻机时应保证钻机导轨中线和设计导向孔轨迹在同一垂直面上，导轨和水平面夹角与设计的入射角一致，机上钻杆与地面交点在设计的入地点上。2)工作管场地管材的工作场地一般应离出土点约10m左右，而宽度约为3—5m。在施工时，应尽量设法将欲安装的管线做到以全长度一次拉入，并尽可能避免水平方向的弯曲。5、施工人员在进驻工地后，首先要参照现场认真研究图纸内容，并参照所有调查及勘测结果，确定施工方案，然后确定检查井位置（工作坑）及钻机下钻位置，根据设计高程进行导向，回扩孔径至合理大小进行拖管。特别是开挖的工作坑要根据土质情况，是否要求支护以防塌方。开挖完毕，将基坑采用彩钢板围护，并在施工范围悬挂红灯示警。6、钻机主要工作过程安装钻机，钻机进入指定位置后，按钻进曲线设计中心线固定钻机，并压入锚桩，连接上水管线，泥浆管路。安装导向钻头，导向仪引导钻头钻进（根据设计高程），钻头出口处挖工作坑。7、安装调试1)钻机进行施工前试运转，检查各部分是否运转正常2)钻井液（俗称泥浆）混配及使用：a、加入混配泥浆的水，要求ph值大于7且无可见杂质。b、化学泥浆、膨润土、化学添加剂应根据现场土质状况进行调节混配，并在充分混合后再进行使用。8、钻进及回扩1）钻导向孔及回扩采用步行追踪的方式，按照设计钻进曲线控制钻孔，随时监测钻进方向、深度、钻头板状态、信号棒温度，并与司钻手保持联系，钻进/回拖时严禁钻杆逆时针（往钻进方向看）旋转。如果出现由于施工现场电磁干扰太大而无法准确控向的情况，则采用有线控向进行导向。导向孔钻进过程必须进行旁站监理，并对钻进轨迹进行签证。钻头到达出口工作坑，钻进工作完成，但是孔径还没有达到铺设要求。本工程拟多次扩径，用Ф159mm钻头回扩第一遍（用泥浆量每方水50Kg），用Ф273mm钻头回扩第二遍（用泥浆量每方水50Kg）,如此类推，直至孔径满足要求（通常情况下，扩孔直径达到铺管直径的1.5倍即可拉管），然后用清孔器清除孔内泥浆。具体操作为：卸下钻头，在钻杆尾端连接孔径159mm的回扩头，回扩头后面再连接钻杆，开动钻机旋转、回拉扩头进行扩径。回拉过程中必须不断加接钻杆，始终保持钻杆不能没入孔洞。扩头回拉到达接驳坑，在接驳坑卸下159mm的回扩头，再在出口工作坑的钻杆尾端接上273mm的回扩头，如此类推。（特别说明：根据PE管的外径大小，选择钻头尺寸大小，直至合适、合理为止），拉管时每节PE管都拉到指定位置，拉管结束后，所有机具设备应及时进行清理、检修并分类堆放。2）回拖力理论估算F=（P0L-P1）*f*aF——管壁与孔壁间的摩擦力（KN）F——土与管壁间的摩擦系数（0.2-0.6）P0——管子每米长的重量P1——管子所受的浮力L——铺管长度P0=Ⅱ/4（D2-d2）*1*0.91*103*9.8*nD——管子外径尺寸（m）d——管子内径尺寸（m）n——一次回拖的管材根数a——安全系数（1.2-1.5）以上计算公式中，因整个过程管材受力较复杂且不断变化，会受诸如：管材、壁厚、土质、土层间隙、土层含水量及渗透性、泥浆原料、泥浆浓度、导向孔曲率半径等等因素影响而出现不同的情况。在实际应用中，应初步估算，适时修正。才能顺利完成施工。泥浆采用膨润土、聚合物、润滑剂及添加剂混配的防沙体系。3）泥浆用量估算估算公式：V=（Ⅱ/4）*（D2-d2）*L*系数T=t*V说明：不同孔径的泥浆用量应累加符号说明：V——需要泥浆体积（立方米）D——大回扩器的直径（米）d——小回扩器或导向孔的直径（米），注：在用同一直径回扩器进行多次回扩时，取d=0L——从入土点到出土点的穿越长度（米）系数——1.5至3（根据土质、管径、长度、回扩次数等选用）T——化学泥浆添加剂总用量（kg）T——每立方米水中加入的化学泥浆添加剂参考用量（kg）9、注浆和泥浆的处理在钻杆回拉扩径的过程中，必须通过钻杆注入膨润土浆，以减少摩擦，降低回转扭矩和回拉阻力，同时膨润土浆还有固壁防止孔洞塌土、冷却钻头的作用。更重要的是通过旋转回扩头切削下来的泥土，会溶融在膨润土浆里，形成泥浆，流到出口工作坑的集浆坑里。集浆坑里放设泥浆泵，把泥浆抽到泥浆池。10、管道焊接及回拖1）管道焊接a、热熔连接前、后连接工具加热面上的无污物应用洁净棉布擦净。b、热熔连接加热时间和加热温度应符合热熔连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定。c、热熔连接保压冷却时间，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外力。d、管道连接前，管材固定在机架上，取下铣刀，闭合卡具，对管子的端面进行铣削，当形成连续的切削时，退出卡具，检查管子两端的间隙（不得大于3mm）。电熔连接面应清洁干净，刮初表面皮。e、热熔对接连接，两管段应各伸出卡具一定的自由长度，校对连接件，使其在同一轴线上，错边不宜大于壁厚的10%。f、加热板温度适宜（220±10℃），当指示灯亮时，最好在等10分钟使用，以使整个加热板温度均匀。g、温度适宜的加热板置于机架上，闭合卡具，并设系统的压力。达到吸热时间后，迅速打开卡具，取下加热板。应避免与熔融的端面发生碰撞。h、迅速闭合卡具，并在规定时间内，匀速地将压力调节到工作压力，同时按下冷却时间按钮。达到冷却时间后，在按一次冷却时间按钮，将压力降为零，打开卡具，取下焊好的管子。i、卸管前一定要将压力降至为零，若移动焊机，应拆下液压软管，并做好接头防尘工作。j、合格的焊缝应有两翻边，焊道翻卷的管外圆周上，两翻边的形状、大小均匀一致，无气孔、鼓泡和裂纹，两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。k、管道连接时，施工现场条件允许时，可在在沟槽上进行焊接，管口应临时堵封。2)管道回拖（1）把钻杆与卸扣、扩孔器、分动器、回拖管线依次连接成一体，仔细检查每一个连接螺栓，确保每一个环节牢固、可靠。（2）慢慢转动钻杆，并给泥浆，确定万向节工作良好，扩孔器泥浆孔没有堵塞后开始回拖管道。（3）在回拖过程中，两端通讯要保持通畅，确保入土点的钻机操作手和出土点工作人员的每一个指令都能够清楚明确的传达。四、人员设备要求1、劳动力需要计划劳动力计划表工种按工程施工阶段投入劳动力情况测量放线挖工作井拉管施工焊接管材检查井及设备基础施工清理修复放线工2222普工46466机械工132热熔焊工1钢筋工4木工4瓦工3电工1112、主要设备、机具配置工程拟投入的主要施工机械设备表序号名称型号单位数量备注1导向仪月蚀套1配探棒一根2钻机FD60台1工具箱、分动器3泥浆站个14钻杆114X6根1005钻具套3普通、牙轮各三套6发电机100KW台17发电机6.8KW台18地锚桩个69泥浆泵G50-2210潜水泵SJ8-10211热熔设备JL-200套112装载机ZL30台113挖掘机220台114水准仪DSZ22台15经纬仪DT3001台16自卸汽车8T辆3五、确保工程质量的技术组织措施1、建立如下项目工程质量保证体系，强化质控管理。2、做好思想工作，培养主人翁态度，干本职工作，以工作质量来保证工程质量。3、熟悉图纸、规范、标准、设计要求，领会设计意图，做好开工前的准备工作。4、各种施工车辆，施工机械应定期进行保养、维护，由专人负责，并填报维修保养记录，备案在册，保证机械的性能良好。5、控向设备应仔细保护，防冻、防热、防尘，保证机器元件的正常使用。6、进入工地后应对现场进行