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1呼和浩特市……管道定向穿越施工组织设计项目经理：审核人：编制人：施工单位：内蒙古祥宇非开挖管道工程有限公司编制日期：2013年4月1日2目录一、编制依据………………………………………………3二、工程概况………………………………………………3三、施工部署及具体操作…………………………………4四、工作原理………………………………………………7五、施工步骤………………………………………………7六、交工验收………………………………………………10七、季节性施工措施………………………………………11八、施工组织管理体系……………………………………11九、质量保证体系…………………………………………17十、施工安全控制体系……………………………………18十一、现场文明施工措施…………………………………20十二、施工安全措施………………………………………21十三、工期保证措施………………………………………283采用水平定向钻技术穿越敷设天然气管施工方案一、编制依据1、《城镇燃气设计规范》GB50028-2006；2、《城镇燃气输配工程施工监察规定》(原劳动部1996)；3、《顶管施工技术及验收规范》4、《施工合同》5、现场探勘调查资料6、管道施工严格按照国家相关规范和标准、中国石油天然气股份有限公司企业标准和规范执行，优先执行企业标准，对企业标准未做规定的部分，执行国家和行业标准。1）《中国非开挖协会定向钻进技术规范》CSTT2）《燃气输送管道穿越工程设计规范》GB50423-20073）《中华人民共和国安全生产法》主席令第70号(2002)；4）《建设工程安全生产管理条例》国务院第393号（2004）5）《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》劳动部令第3号（1996）；6）《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号（1998）；7）《建设工程安全生产管理条例》国务院令393号（2003）；8）《城市区域环境噪声标准》GB3O96-939）《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-9710）《施工现场临时用电安全技术规范》11）《施工机械使用安全规范》JGJ33-2001、J119-200112）《呼和浩特市建设工程施工安全管理规定》13）《内蒙古自治区安全生产条例》二、工程概况我公司承揽呼和浩特市中燃公司天然气管道穿越工程全年2KM左右，主要管材为PE管和钢管。对其相应工程我公司进行勘测：根据设计图纸上设计要求，再结合工程场地情况管材抗拉力及定向钻施工工艺特点进行施工。工程开竣工时间：根据合同签订日期进行,按规定日期完成，确保提前完成。4三、施工部署及具体操作地质勘察→穿越曲线设计→测量磁方位角→钻机就位→钻导向孔→扩孔→回拖→环境保护→地貌恢复1、技术交底、交桩针对现有工程公司项目部组织技术、生产人员进行穿越工程现场实地踏勘，具体勘察：出、入土点作业区的地形、地貌、水文气象，出、入土点作业区的进出场道路能否满足钻机及其大型配套设备的进场要求，并采集穿越处的地质情况，询问当地居民穿越处的地质状况等等情况。(2)测量放线1)依据设计交底，复测入、出土点标高及其距离，增补穿越障碍物及出、入点引桩。2)绘制平面布置图，用白灰线放出入土侧，出土侧各种设备操作停放区及进场道路。3)入土侧和出土侧两边的施工作业区，应先沿边线开挖相应大小排水边沟。在入土侧排水边沟的内侧，用2的焊管打桩后，外固定蓝色铁片瓦；在出土侧排水边沟的内侧，用2的焊管打桩后，缠上两层警戒带。(3)三通一平1)出、入土点两侧井场基本清理平整，从主要交通道路到两侧井场应达到穿越设备进场条件。为做好施工期间的井场防水、排水，同时，也为保护井场所占用的土地环境，在平整井场时，在除去穿越设备之外的场地上全部铺上土工布。2)施工用电：30KW康明斯发电机组(入土侧)施工用水：使用水车水罐或自建深水井(4)钻机就位：由拖车将钻机牵引进入井场，根据穿越中心线及入土角，调整钻机就位。(5)穿越设备进场51)依据井场平面布置图，依次将钻杆、泥浆罐、泥浆泵、发电机旁、工具房就位。(6)穿越设备安装调试1)将钻机与控向室各电气线路连接，放下钻架，确定锚固坑位，用白灰标出，然后收起钻架。用单斗开挖锚固坑，将锚固箱放入坑中。2)连接泥浆罐、钻机、泥浆泵、除泵器之间的泥浆接管，布置好现场用电线路，连接好各设备间信号线。3)各设备单机试运转，确定工作正常，各设备间通讯线路工作正常4)所有钻具均作无损检测。(7)制浆1)根据《岩土工程勘察报告》和穿越曲线设计参数，制订泥浆性能参数，泥浆在导向孔阶段，就应尽可能将孔内泥砂携带出孔外，维持孔壁的稳定，减少钻进的阻力，提高钻进的速度。2)制浆在开钻前24小时完成，以利于泥浆材料充分水化。(8)试钻各设备、人员、材料准备就位后，启动钻机，钻入1-2根钻杆，检查各设备及计算机反馈数据是否正常。试钻时，还应检查各泥浆系统之间的联接是否有渗漏、泥浆排污沟是否畅通。(9)导向孔1)钻头采用板式钻头。2)严格依据绘制的穿越曲线详图，进行每根钻杆的钻进。在司钻操作时，应密切观察表压与地层地质的对应关系，熟悉并掌握井底钻具的旋转与推进速度，准确完成控向员发出的指令，保证钻头钻进全过程的穿越精度。3)导向孔钻进至一定长度后，启动泥浆处理系统，对泥浆池内的返浆进行净化。在确保储浆罐中的泥浆数量不影响钻进的情况下，将净化后的泥浆输送到制罐中配制新浆。(10)预扩孔1)导向孔完成后，应尽快将井底钻具卸下，并将钻杆内的控向导线抽出，6依次将钻杆、螺旋钻杆、扩孔器、万向节、两个“U”形卸扣和钻杆连接好，开始进行预扩孔。2)预扩孔共分4级进行，每一级扩孔的次数计划为一次，在实际施工时，还应根据现场情况的酌情增加，但每级扩孔次数不宜超过两次。3)选用的各级扩孔器为：56预扩孔：56割刀式扩孔器；4)制浆时，应优先使用返回并经处理的泥浆，以减少现场泥浆残存量。(11)回拖1)回拖头制作完成及穿越管道焊接后，甲方施工人员对各焊缝作超声波无损探伤。2)预扩孔完成后，在出土侧依次尽快将钻杆、500桶式扩孔器、万向节、两个“U”形卸扣和回拖头连接好，开始进行回拖施工。(12)穿越设备退场1)拆除各穿越设备间的联接。2)钻机最先退离井场，其余设备依次退场。3)出土侧钻具和其它设备同时装车运走。(13)现场泥浆处理1)出、入土两侧泥浆坑内残留的泥浆用泵抽到专用泥浆回收罐里。2)对地表被泥浆沾染的部分，人工用铁锹铲掉，装在泥浆回收罐里，就地深埋。(14)地貌恢复将井场周围隔离物、井场内外警示牌、标识牌装车运走；井场内施工及生活废弃物拉运至垃圾场；恢复原有地貌。2、施工准备1)现场准备施工前根据场地实际情况，对施工现场进行合理的布置。2)技术准备①组织图纸学习和会审，尽可能把设计图纸上的疑问解决在施工之前。②修订和编制施工组织设计和施工方案，报业主和监理认可。③根据工程需要加强现场的平面和高程控制点，并且加以保护。73)机具准备根据工程需要按现场拟投入机械及测量仪器，及时入场。4)物资准备周材和主要材料设备，要先落实货源，再按计划采购、供应，陆续进现场。5)人员准备项目管理班子在开工前进入现场，并带部分工人，为后续人员进场创造条件，为现场生产作好必须的设施搭建，为工程开工做好前期准备。四、工作原理水平导向钻机的工作原理是：在施工时，按照设计的钻孔轨迹(一般为弧形)，采用可从地表钻进的钻机先钻一个近似水平的导向孔，在导向的时候对角度、方向、深度控制可通过发射器与接收器配合使用，通过接收器的数据显示，告知机台操作员进导向进行相应的调整，确保施工质量和安全。导向完成后在导向钻头后换上大直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待铺设工作管线，然后进行反向扩孔，同时将待铺管线回拉入钻孔内，当全部钻杆被拖回时，铺管工作同时也就完成了。五、施工步骤1、测量、放线、挖工作坑：按照建设方指定的位置，用水准仪对所要穿越的渠道及施工现场（进钻点、出钻点）进行详细的高差测量。根据现场测量及计算，准确放线并开挖进钻点、出钻点工作坑。2、绘制导向钻进施工轨迹图：根据现场测量结果，计算出每根钻杆的钻进深度及角度并绘制出导向钻进施工轨迹图，为下一步安全准确导向钻进做好准备。3、停放、固定钻机：在挖好工作坑后将钻机停在入土点,在钻机的后面停放辅助吊车。首先进行钻机锚固，具体措施是在钻机前设置2m×1.5m×2m地锚箱，利用地锚箱上的四个锚点将钻机固定，并使用φ34钢丝绳将地锚箱与辅助吊车连接定固。地锚箱采用钢结构，地锚箱四个锚固点采用Ф110,长4米的钢管桩,为了防止锚杆打在地下管线或其他障碍物上，在钻机锚固前，对锚固区域用雷迪8000管线探测器进行地下管线检测，防止将锚杆打在地下管线上，发生设备破坏和人员伤亡。8地锚尺寸如下示意图所示。地锚和钢管桩之间牢固。（如下示意图）钢管桩槽钢槽钢4、导向钻孔：参照“导向钻进施工轨迹图”的数据，采用射流辅助钻进方式，由导向员、司钻员等相互配合，按设计轨迹钻进直到出钻点工作坑。为保证穿越的同心度、预扩孔及回拖工作的顺利进行，钻导向孔时要通过发射器与接收器互相配合，通过接收器接收到的信号（角度、深度、方向）显示，导向员及时告知司钻及时进行相应参数调整。开钻前经过对轴线及钻机就位情况进行校准，检查无误后方能开始钻进施工。探头装入探头盒后，标定、校准后再把导向钻头连接到钻杆上，转动钻杆测试探头发射信号是否正常，回转钻进2m后方可开始按照设计轨迹进行穿越。5、配置泥浆，泥浆是粘土颗粒（大都小于2μm）分散在水（或油）中形成的溶胶—悬浮体系。大多数泥浆是由粘土、水和华学处理剂组成。目前泥浆有两种基本类型：即以水为分散介质的水基泥浆和以油为分介质的油基泥浆。非开挖定向钻进铺管作业主要是在城镇及江河流域地区进行，受到环境保护的限制，目前主要使用清水或水基泥浆作业。作为钻进冲洗液，使用优质的膨润土和纤维1.5m地锚坑（深1.4m）2m地锚9素、纤胺、钻液包配置泥浆，严格按照比例25:1(水与膨润土)经搅拌系统搅拌成泥浆注入孔洞内，具有润滑钻具、稳定孔壁、降低回转扭矩和回拉力，降低拖管时管道和洞壁的摩擦系数、冷却钻头和发射器、携带土屑、减少腐蚀、固孔护管等作用。泥浆的性能是泥浆组成以及其各组分间的相互物理化学作用的宏观反映，它是反映泥浆质量的具体参数。泥浆性能及其变化，直接影响着机械钻速、钻头寿命、孔壁稳定、孔内净化和预防复杂问题等一系列钻进工艺问题。泥浆的主要性能有：泥浆的比重和固相含量、泥浆的粘度与切力、泥浆的失水与造壁性、润滑性、胶体率和PH值等。因此在进行泥浆配置时要采取相应公式推算其用量。泥浆用量及具体参数：泥浆用量计算根据美国WYO—BEN泥浆公司经验公式：G=（D2/25）*F*LG：表示泥浆用量（单位：加仑）D：表示回扩头直径（单位：英寸）F：表示土层储备损耗系数：通常在2—5之间，粘土取2—3、砂石或泥浆漏失严重的地质取F：4—5。根据现场勘测这里计算F取值为4。L：表示穿越长度6、扩孔（1）、在导向孔完成后必须扩孔。扩孔必须采取分级扩孔，最终将孔扩到回拖管线的1.2—1.5倍左右。在管件端先将扩孔器装在导杆组的尾端，扩孔器由钻掘机组以旋转方式沿已形成的导孔回拉，回拉时钻掘液泵通过导杆提供钻掘液给扩孔器，扩孔器使用本身的喷嘴喷出钻掘液，润滑扩孔器及填充支撑已扩大的孔壁，并与扩孔过程中所刮下沙土混合，一起挤出到两端的泥浆坑。第一次扩孔完成后，再用大直径扩孔器扩孔。每扩一次孔需要倒运一次钻杆、回扩头及辅件至出钻端一侧，采取钻杆循环。在最后一次扩孔完成的时，观察机台上扭力表指数是否达到10mPa以下，如果扭力没有达到这个标准还需要继续进行扩孔，直到扭力减小，才可进行管线回拖。（2）、扩孔钻具组合扩孔时的钻具组合包括钻杆、扩孔头、旋转接头和回拉钻杆。a、钻杆是钻具组合的关键部件，它可以提供作用在反向扩孔钻头的回拉力、回转扭矩、及钻进泥浆，因此，它应具备高强度、高弹性、耐高压等基本特性。在反向扩孔及回拉管线时，钻杆承受较大的拉力和扭矩，同时钻杆是在弯曲和回转状态下工作，因此对钻杆的要求较高。b、扩