非开挖穿越工程施工方案_secret

凯里市天然气管道施工非开挖穿越工程施工方案贵州万通非开挖顶管工程有限公司二00一四八月十日凯里市天然气管道施工第一章编制依据一、施工方案编制主要依据1、设计图纸2、施工地区的水文、地质勘查资料3、相关的技术标准、规范和规程《给水排水管道工程施工技术规程》（DBJ01-47-2000）”《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079—95《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》（CSTT）4、施工场地现况调查。5、质量检验评定标准《管道工程质量检验评定标准》《城镇燃气输配工程施工及验收规范》第二章工程概况一、工程基本概况本工程为XX路新建燃气管线，XX燃气公司拟在XX河进行非开挖天燃气管道铺设。根据现场实际测量XX河宽度为60米左右。水面宽度30米左右，由北向南穿越直径为425mm的钢管。根据钢管弯曲率计算此工程大约在250m左右。施工范围为规划的XX北路至规划的XX南路之间。桩号为2+740-2+990段，距离新建桥边缘向东65米。施工中需要在现状XX停车场内建立工作坑后，待拉管完成后，北侧需在XX院内向西侧开挖沟槽约75米铺设管道，与现状XX路道路东侧人行道下燃气管线合口；南侧需沿XX南路规划位置向西侧开挖沟槽约75米铺设管道与凯里市天然气管道施工XX路建成的燃气管线相连。为了确保工程的顺利进行，我们建议对本次施工的地质条件进行工程地质堪探，提供行之有效的科学依据，才能高质量，高标准的按时完成施工任务。根据现场察看我们经研究制定如下施工方案：1、本工程根据场地地形、水文、地质条件及穿越管道曲率半径，为保证天然气工作管道的回拖，并将工作管道管稳定埋设在河床底以下3米，设计入地角12度，出土角为8度，曲率半径均按250m予以考虑，最终回扩直径为600mm，出入土点间水平间距离为250米，定向穿越轴线总长250米左右。2、拟选的定向穿越方案将北岸作为钻机摆放场地，南岸作为出土点场地。入土和出土两侧各挖一个泥浆储存坑，由于北岸入土点49米处有南水北调管道，深度7米宽17米，所以导向规迹在49米时深度必须在7米以下。主要实物工程量一揽表序号项目名称单位数量备注1钻机入土点场地占用M2900北岸2出土点组装场地占用M21500南岸3入土点场地开挖平整M22004出土点开挖基坑M215005临时设施M21200凯里市天然气管道施工6泥浆沉淀池M28出入土点各一个7导向孔直径150M2508回扩孔直径600M2509回拖钢管M25010入土端复耕回填土方M3150011出土端复耕回填土方1200第三章工程特点一、工程施工区域复杂，加大管理难度施工中需在XXX建设工作坑，协调难度较大。工程管道从北向南需穿越部分房屋，规划的南水北调箱涵底及规划后XX河河底。管道拉管长度为250米左右，拉管距离较长，高程要求精准。施工时加大测量控制的力度。本工程施工要求“精、准、快”：(1)工程管理人员精力充沛、年富力强，施工人员素质高。(2)施工要求高，追求一流质量。(3)遇有突发事情或有现况不符情况迅速反馈，及时与设计、监理、建设单位联系，能迅速作出合理的应对措施。二、牵引施工采取非开挖施工方案即水平钻机钻孔牵引管道的施工方法。该工程涉及面广，如何确保工程质量，确保施工安全是本工程重点控制的一方面。水平凯里市天然气管道施工导向钻进法，它的主要特点是，可根据预先设计好的铺管线路驱动装有契形钻头的钻杆从地面钻入，地面仪器接收由地下钻头内传送器发出的信息，控制钻头按照预定的方向绕过地下障碍物直达目的地，然后卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩大器，使之能够在拉回钻杆的同时将钻孔扩大至所需直径，并将需要铺装的管线同时返程牵回钻孔入口处。在整个工作中，特别的混合机组提供的钻孔混合液不断地从钻头的钻口嘴喷出，用以润滑钻头，钻杆和加固钻道，以提高整个工程的工作效率。第四章施工部署优质完成工程是建设单位要求的，更是我公司所追求的。为了达到上述目的，必须加强有力的组织保证体系，我公司决定按现代化的组织形式，成立非开挖穿越工程项目部，在项目经理统一领导下，设立机械化施工班组，现场设专职安全员。一、施工准备1、施工组织机构我公司在承接该项目后，充分总结以往本公司在同类施工中取得的经验，结合本工程实际，全力以赴，精心组织队伍，采取切实可行的管理方法和手段，保质保量按期完成施工任务。调配公司精干的管理人员和技术人员，承担该施工作业，实行项目法人管理。设项目经理1人，项目总工1人，下设5室，3个作业队。项目经理部组织机构图如下：凯里市天然气管道施工项目部2、技术准备由项目经理、项目总工负责组织工程技术人员，各职能部门人员认真阅读施工图及与该工程相关的规范、规程、标准。组织编写施工组织设计，经审定批准后的施工组织设计文件，立即发至各施工部门，并组织作业人员认真阅读、学习，使施工组织设计作为自己的依据，真正做到指导施工作用。（1）编制依据XX河定向钻穿越工程地质勘察报告及业主的委托文件。1）定向钻设备选用根据现场的地形及地质条件、北京东路定向钻穿越施工设计图、施工技术措施等因素，综合考虑：钻孔设备采用深圳宏建公司生产的HJ-30水平定向钻机施工，该钻机给经营财务室项目经理项目总工技术质量室物资设备室室综合办公室机坑开挖作业队：管理人员：1人技工：2人普工：2人安全环保室降水作业队：技工：2人普工：2人钻孔作业队：管理：1人技工：2人普工：4人凯里市天然气管道施工进—回拖力为30吨。控向系统采用金地公司生产的F600无线控向仪。主要机械、设备见下表：机械、设备及主要工具一揽表序号设备名称规格型号数量1定向钻机HJ-30水平定向钻1台2泥浆系统5立方米1台套3控向系统金地F600控向仪1套4钻头岩石钻头1套5钻杆Φ73mm×3m67根6回扩钻头200~300~4003个7挖掘机CAT2502台8水泵50m32台9值班车1辆10全钻仪1台11对讲机4部12柴油发电机组1台13电焊机1台2）施工场地的布置A、北岸作为定向钻穿越入土点，需要面积900平方、施工及推土场地，其中开挖平整场地150平方米用于钻机、泥浆搅拌系统、钻进用材料等堆放场地，其余用于临时堆放弃土，以便今后回填。在机坑内开挖一个1米（宽）乘以2米（深）乘以4米（长）的泥浆池作泥浆净化处理池，以便存放泥浆凯里市天然气管道施工和雨水，然后采用一台潜水泵及时抽排处理后浆液。钻机作业和材料、搅拌系统必须用管架搭设防雨棚，作业区四周围栏封闭施工。B、南岸为出土点以直径425mm钢管的组焊试压及托管场地，应顺着穿越轴线在出土点前方临时租用300米长、5米宽约1500平方米的场地作为布管组焊场地和挖掘机、装载机进出场地，同时需考虑到出土坑所需的场地（约1600平方米）3、临时设施（1）入土坑的开挖入土坑需在据钻机5米处开挖深度3米，宽度2.5米，长度3米，在一侧挖一条回水沟与泥浆储蓄池相连，使泥浆集中外运。定向穿越轴线钻机位置材料堆放搅拌系统泥浆池30进场便道凯里市天然气管道施工。开挖之前需进行降水处理。开挖采用CAT250挖掘机进行开挖作业，并辅以临时水平运输工具，开挖坡按1：1放坡。同时开挖过程中需分层进行开挖，每挖深2~3米为一层，由上往下进行，弃土必须堆放于坑槽上边界外侧10米以外，同时清除坑槽顶部滚石、狐石，防止掉入坑内，砸伤坑内施工人员。弃渣堆放高度不得大于2.5米，以防引起该地段边坡失稳。2、回填过程中也需分层回填，且回填必须采用粘性较强的粘性土，不得含有杂物，防止再定向钻施工中坠入孔中发生卡钻事故。回填需分层碾压回填，每层回填高度不得大于1米，确保回填质量。3、降水措施根据场地的水文地质情况，布置降水孔，降低地下水位进行施工。（1）降水孔的布置施工依据现场的地行地质条件，在入土坑、出土坑侧各布降水孔4、6个，两孔间距10米，施工口径：直径600mm，深度各10米，采用CQ300钻机钻进，全孔上下入直径400mm混凝土封闭管及缠丝滤水管节，管周边用5—10mm砾石回填，作为滤水层防止流沙涌入孔内，淤塞降水孔。（2）地下水位的降深然后下入每小时抽取30立方米以上的深井潜水泵二台，抽水量30立方米/h的设备进行地下水位的抽降。整个开挖及回填施工期间，为保证施工的顺利进行，需不间断的抽水、降水。降排水的同时，应随时测量地下水位的出土角α8度入地角α12度凯里市天然气管道施工降深及流量。若地下水位稳定后，降深仍未到达设计标高，应更换大泵量的水泵继续抽降水，或增加降水的数量，确保达到设计标高后方可进行定向钻施工。在应保证降水孔内潜水泵抽水同时，需备用2—3台同样的水泵，以便随时进行检修。二、施工方法1、定向施工（1）施工工艺流程本穿越工程的主要几个工序：测量放线、定向钻进导向孔施工、管道安装组焊、回扩拖管及原地貌的恢复。1）测量放线根据施工设计图的入点、出土点坐标用全站仪放出轴线，每10m作一个控制点，沿管线轴左右偏角差不超过20mm，沿着线轴向误差不超过40mm。同时放出施工场地边界线、出入土点基槽开挖的边界线。2）定向钻进主要以下几个步骤：A、钻机的安装和调试钻机安装在入土点，与出土点在同一轴线上，左右误差不超过30mm，钻机入土角为12°。定向钻机的锚固；钻机就位前入土点往后1.5m开挖锚坑1个（长2m×深1.2m），钢筋砼现浇。强度为C30，螺蚊钢筋为φ25mm，垂向钢筋间距为0.5m，纵向钢筋间距为1.0m，砼表面留置长度为0.25-0.30m，便于和钻机焊接固定。凯里市天然气管道施工将钻机主机就位，并将地锚箱连接好、泥浆系统、钻杆、铺助动力源、工具房等。接好各种液压管线、泥浆管线及控制电缆等。全部组装完毕，仔细检查确认后，设备进行试运转：调试钻机系统，认直观察各表盘指示是否正常，各操作手柄是否回位，调校控向系统，将测量数据存储在计算机内；调试泥浆系统。2、导向孔施工导向孔施工是整个工程的关键，要严格按轨迹设计参数和水平定向钻进管线铺设工程技术规范施工。本次选用φ150mm导向钻头，φ73加强钻杆进行导向孔的施工。（1）钻机导向孔的钻具组合为：导向钻头+控向仪+钻杆，导向钻头里面的发射棒把信号发射到地面控向仪，便于随时掌握方位和深度。（2）在定向穿越施工过程中，随时根据显示器提供的数据与设计的轨变对比，如钻进轨变出现偏差，则需将钻杆撤回重新钻，或向相反方向钻进矫正。施工过程中谨慎处理控向数据，并适当控制钻进速度。（3）定向钻钻进曲线应来格按照穿越施工规范和设计图纸曲线要求进行。出土点沿设计轴线的纵向偏差不大于穿越长度的1%，且不大于10m；横向偏差应不大于穿越长度的2%，且不大于2m。3、反向扩孔导向孔完成后，卸下钻头，安装回扩头进行逐极回扩，考虑到穿越管道直径，穿越长度（近250米），地层复杂，设计最终回扩直径为φ400mm4、回拖铺管在钻进作业时，将回拖的PE管组焊试压，在组焊的管线顶端焊接拉管吊凯里市天然气管道施工耳，然后通过接头和回扩器与孔内的钻杆连接，将管线回接进入充满泥浆的孔中。5、回拖管线安装Φ200mm工作管焊接时应将管道沿穿越轴方向布置，不能与轴线形成一定的角度，工作管出现弯道后，拖管时将会使管与地面及槽壁之间摩擦力增大，破坏防腐层，造成管道拖不动。扩孔施工完毕后，将经探伤检查、试压合格的φ200mm工作管道一次回拖拉入孔内。回拖前仔细检查管道下的粘土袋滑道是否垫好，确保回拖管道防腐层完好。管道在孔内的受力情况如图所扩钻头连接完成后，送泥浆冲洗，检查泥浆喷嘴是否正常，确认合格后方可进行回拖，利用定向钻机的回拖动力随着钻杆的回拖拉入扩大的钻孔中，回拖施工应连续进行。回拖阻力的计算：摩擦系数取0.3~0.5。经计算管线在回拖过程中的回拖阻力：φ200mm工作管最小阻力F组=8.5吨，最大阻力F=16吨，小于施工中采用的钻机回拖力为30吨，故完全可以满足该项穿越工作。工作管与回扩钻头边接如下图示：αF摩F浮F拉α凯里市天然气管道施工在回拖的过程中应慢速回拖，同时观察回拖力的变化，若发现异常应立即停止，查明原因方可进行下一步工作。6、采取如下措施防止回拖过程中防腐层被破坏：（1）回拖过程中两根管端