定向鉆施工專項方案剖析

1、宿遷市區(qū)區(qū)域供水（2013年度）工程通湖大道輸水管線過宿邳路定向鉆施工施工方案編制人:審核人:審批人:編制單位：宿遷聯(lián)合市政工程有限公司編制日期：2013年5月25日施工方案、編制依據(jù)1.給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范(GB50268-20082水平定向鉆進(jìn)管線鋪設(shè)工程技術(shù)規(guī)范3. 設(shè)計圖紙4. 相關(guān)地勘報告5. 其他相關(guān)資料二、工程概況該工程為通湖大道輸水管線過宿邳路定向鉆施工，地點在通湖大 道與宿邳路交叉口處，穿越管道為D1020*12焊接鋼管，與公路夾角約 為98.64 ,過路采用機(jī)械定向鉆穿越。三、人員組織1.人員組織2.工程安全保證體3.質(zhì)量保證措施(1) .質(zhì)量方針用我們的施工隊伍

2、的能力，為顧客建造優(yōu)質(zhì)的工程產(chǎn)品。(2) .質(zhì)量目標(biāo)a總體質(zhì)量目標(biāo)：單位工程合格率100%優(yōu)良率達(dá)到90%以上, 工程建設(shè)質(zhì)量創(chuàng)國家優(yōu)質(zhì)工程。b工程設(shè)備、材料質(zhì)量合格率100%C加強(qiáng)技術(shù)管理，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙、技術(shù)規(guī)范及批準(zhǔn)的施工工 藝進(jìn)行施工；認(rèn)真做好審核圖紙、文件、變更設(shè)計、技術(shù)交底、測量 放樣、復(fù)核等工作，做好監(jiān)測及質(zhì)量驗收評定。d施工前標(biāo)定測控儀，每鉆進(jìn) 3米進(jìn)行一次停鉆測量及記錄，接近接收坑時 多次復(fù)測，以保證敷管精度。四、施工步驟：五、準(zhǔn)備工作不開槽管道施工的關(guān)鍵是做好導(dǎo)向孔曲線的設(shè)計和地質(zhì)勘察，導(dǎo) 向孔的設(shè)計和施工受許多因素的制約，其中最主要的是施工現(xiàn)場的地 上和地下條件，地上條

3、件包括地形，地貌以及周圍建筑物、道路、河 流等：地下情況包括原有地下管線、地下水和地質(zhì)結(jié)構(gòu)等。經(jīng)過前期 的施工準(zhǔn)備工作，對沿線的地下管線、地下水、地質(zhì)情況及現(xiàn)場施工 場地的施工條件已基本掌握?，F(xiàn)場勘察內(nèi)容包括：原有地下管線及設(shè)施的直徑和埋深， 原有電 纜線路的走向等情況，并在地面作好標(biāo)記，穿越地層的土質(zhì)類型、含 水量、透水性。為了使施工過程中盡量不給交通安全、城市環(huán)境及周圍群眾正常 生活帶來影響，在不影響正常施工的前提下在施工現(xiàn)場周圍 （即出、 入口和泥漿池周圍）用擋板加以保護(hù)和隔離。主要施工機(jī)具：32型水平定向鉆機(jī)一套；導(dǎo)向測控儀一部；卡 車一輛，工具車一輛，挖掘機(jī)一臺；牽引管管線長約120

4、米，牽引管管材為螺旋鋼管DN1020*12內(nèi) 壓0.8MPa,接口為焊接接口，工期15天。六、導(dǎo)向孔鉆進(jìn)準(zhǔn)備工作完成后，根據(jù)施工圖紙確定本孔拖拉管線長度約120米，并確定鉆機(jī)定位，管道入土口的路面上入、出工作坑（鉆孔引槽） 位置，鉆孔引槽尺寸根據(jù)管道埋深確定，牽引管施工多余泥漿在鉆孔、 擴(kuò)壁的同時清運。按照設(shè)計圖開始施工。盡可能縮短鉆進(jìn)路徑的長度，減少鉆進(jìn)和 回擴(kuò)、回拖時間。利用導(dǎo)向鉆機(jī)及導(dǎo)向儀，通過檢測和控制手段使導(dǎo) 向鉆頭按設(shè)計軌道鉆進(jìn)。鉆機(jī)應(yīng)運轉(zhuǎn)并調(diào)整好適合本次施工的參數(shù)， 按設(shè)計曲線要求鉆導(dǎo) 向孔，在穿越曲線上每隔3米設(shè)數(shù)據(jù)控制點，以此控制導(dǎo)向孔不偏離 設(shè)計曲線。七、回擴(kuò)孔導(dǎo)向孔鉆進(jìn)完

5、畢后，卸掉鉆頭及控向系統(tǒng)，安裝上回擴(kuò)器進(jìn)行預(yù) 擴(kuò)，根據(jù)我公司的經(jīng)驗，本次擴(kuò)孔采用逐漸增大擴(kuò)成孔，擴(kuò)孔器的規(guī) 格最大為1500mm為了使擴(kuò)完的孔成型較好，擴(kuò)孔速度不能太快， 擴(kuò)孔時間應(yīng)大于6分鐘/根，泥漿粘度保持在45-50秒之間，泥漿量 保持在孔內(nèi)充滿足夠泥漿。八、敷設(shè)管線將最后一次擴(kuò)孔的回擴(kuò)器接上待鋪管道， 最后用鉆機(jī)將管道拖入 洞中，在鉆機(jī)拖管入洞的同時注入拌有化學(xué)泥漿的混合液固化填充管 道和孔壁的泥漿，一次性敷設(shè)成功。擴(kuò)孔完成后進(jìn)行管道回拖作業(yè)，擴(kuò)孔完成至管道拖拉的時間不應(yīng)超過2小時。（一）、鋼管焊接（1）、修口：對口前，要先修口，使鋼管端面的坡口角度、鈍 邊、圓度等，均符合設(shè)計對口接頭

6、要求：坡口角度 a=60+-50;間隙 b=2.04.0MM;銳邊 p=1.02.0MM。（2）、對口：對口時要使內(nèi)壁齊平，采用長 300MM的直尺在接 口內(nèi)壁周圍順序找平、貼靠時，錯口偏差為0.2倍壁厚，且不大于2MM（3） 、縱向焊縫：對口時縱向焊縫要錯開，間距不站于30CM 焊縫應(yīng)放在管道中心線上半圓的45度左右處。（4）、環(huán)向焊縫：環(huán)向焊縫距支架凈距不小于100MM相鄰焊縫 間距不小于200MM不得出現(xiàn)十字焊縫。（5）、不同壁厚的對口 ：管壁厚度相差大于 3MM時，要將厚壁 鋼管的接口邊緣削成坡口、使其與對接的鋼管壁厚一致，坡口切削長 度不小于4倍壁厚的差值。（6）、對口后，管子要墊牢

7、固，避免變形。（7）、管道邊接時，不得強(qiáng)力對口，要用加熱管子、加墊等消 除接口偏差。（8）、彎管起彎點至接口的距離不小于100MM（9）、縱向焊縫不宜在底部，加固環(huán)的對接縱縫與縱向焊接要 錯開，間距不小于100M M加固環(huán)距環(huán)向焊縫不小于50MM（10）、不得在干管的縱、環(huán)向焊縫處接支管或開孔，直線上加 短節(jié)管長度要大于1M嚴(yán)禁在短節(jié)上或管件上開孔。(11) 、管道閉合焊接，應(yīng)在氣溫較低時進(jìn)行。(12) 、管道安裝工作有間斷時，要及時封閉敞開的管口。(13) 、接口焊接處試壓后，要再補(bǔ)作防腐層。(14) 、工作環(huán)境有風(fēng)力大于5級、雨天、相對濕度大于90%寸, 末采取保護(hù)措施，不得焊接。管材運至

8、現(xiàn)場放置在所排井位的一側(cè)。 根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，選 用25T的汽車吊，卸管以及排管用的吊車地?fù)吸c落在溝槽 2.0M以外 的實地上，裝卸過程中，嚴(yán)禁用鋼絲繩穿心吊運，起吊時輕起清落， 防止碰撞損壞管端，卸管及排管用的鋼絲繩吊索應(yīng)用允許大于管重5倍的相應(yīng)直徑。成品管道運至溝槽邊待用的管節(jié)應(yīng)垂直槽邊放置并墊穩(wěn)。吊車卸管時應(yīng)有專人指揮，操作人員集中思想，聽眾指揮。 排管時應(yīng)清除基礎(chǔ)表面污泥、雜務(wù)、積水，復(fù)核好高程樣板(龍 門板)的中心位置和標(biāo)高。管節(jié)在溝槽內(nèi)移動時，操作人員應(yīng)緊密配 合，防止碰撞；排管時，應(yīng)以管底標(biāo)高為準(zhǔn)。在窨井處排管時，應(yīng)控 制好窨井的內(nèi)凈尺寸。九、注漿泥漿的使用和造漿根據(jù)本工程地質(zhì)

9、勘察報告管線所在土層的性 質(zhì)，在擴(kuò)孔時米用清水造漿。擴(kuò)孔回拖階段要求泥漿具有很好的護(hù)壁、 攜砂能力，同時還有很 好的潤滑能力，減少阻摩力和扭矩，其基本配方為：3-5%預(yù)水化鈉基 膨潤土 +0.2%化學(xué)泥漿，施工用水pH值應(yīng)控制在6-8。在鉆機(jī)拖管入 洞的同時注入拌有化學(xué)泥漿的混合液固化填充管道和孔壁的泥漿。 在 工程施工過程中如果土質(zhì)情況有變化，泥漿配方作應(yīng)用調(diào)整。十、回拖管線注意事項1. 孔徑達(dá)到拖管要求后，要求以盡快速度回拖管線，防止孔徑縮減， 給施工造成困難，拖管前于套管前后端裝置管堵，防止泥漿進(jìn)入套管 內(nèi)。2. 施工進(jìn)度是對設(shè)備能力、設(shè)備數(shù)量、人員施工經(jīng)驗、土質(zhì)條件、場 地條件等的綜合

10、體現(xiàn)，因此施工進(jìn)度應(yīng)結(jié)合實際情況，作出相應(yīng)調(diào)整。3. 管線拖至預(yù)定位置后，于管線前端挖工作坑至一定深度，取掉擴(kuò)孔 器及分動器，然后準(zhǔn)備轉(zhuǎn)場，進(jìn)行下個工作地的準(zhǔn)備工作。4. 預(yù)擴(kuò)孔完成以后，成品管道即可拖入鉆孔。5. 管道預(yù)制應(yīng)在鉆機(jī)對面的一側(cè)完成。6. 旋轉(zhuǎn)接頭可以避免成品管道跟著擴(kuò)孔器旋轉(zhuǎn)，以保證將其順利拖入 鉆孔。7. 需要大量泥漿配合。十一、標(biāo)高保證措施在整個工程施工過程中，標(biāo)高問題貫穿始終，也是重要的技術(shù)參 數(shù)，因此本公司將施工質(zhì)量中標(biāo)高的控制放在首位。 為確保工程質(zhì)量， 著重承諾：嚴(yán)格按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)施工、服務(wù)；工程移交前，經(jīng)確認(rèn) 工程質(zhì)量100%合格后交付建設(shè)單位。采用金地 800

11、無線地下定位系 統(tǒng)，該系統(tǒng)包括地面接受器及遙顯，地面接受器通過接收鉆頭內(nèi)無線 探棒發(fā)射的信號，探測鉆頭的具體位置，遙顯上顯示鉆頭鐘面值及溫 度和接受器探測的鉆頭深度；鉆機(jī)操作人員根據(jù)接收器探測結(jié)果， 在 導(dǎo)向人員指揮下，對鉆頭偏離設(shè)計軌跡及時進(jìn)行調(diào)整， 確保鉆頭沿設(shè) 計軌跡鉆進(jìn)。1. 在設(shè)計施工曲線時，每隔3米在該處地表點測量該點的標(biāo)高并 標(biāo)示出，要求測量前先清除地表雜物。2. 仔細(xì)清查鉆進(jìn)軌跡中的地下管線情況，掌握地下管線的埋深、 管線材料，根據(jù)實際情況編制施工方案。3. 導(dǎo)向孔施工前應(yīng)對導(dǎo)向儀進(jìn)行標(biāo)定或復(fù)檢，以保證探頭精度；4. 精確調(diào)整鉆機(jī)的位置和角度，以保證入孔位置；5. 導(dǎo)向孔每3米

12、測一次深度，如發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)及時調(diào)整，以確保導(dǎo) 向孔偏差在設(shè)計范圍內(nèi)；6. 司鉆應(yīng)嚴(yán)格按照測量員的指令進(jìn)行操作。我公司從事非開挖工程，有一套完整的施工經(jīng)驗，能對遇到的各 種復(fù)雜情況作出準(zhǔn)確的判斷和處理。 從而保證在施工過程中能按照設(shè) 計的標(biāo)高進(jìn)行鉆進(jìn)和回擴(kuò)管子。工程檢查驗收：1. 每道工序完成以后，有施工班組進(jìn)行自檢，再經(jīng)過技術(shù)員同意 后才能進(jìn)入下一道工序；2. 管線鋪設(shè)完工后，由貴方進(jìn)行驗收，并填寫工程平面圖，工程 斷面圖，數(shù)據(jù)記錄表。十二、定向鉆進(jìn)施工技術(shù)要求1.導(dǎo)向孔導(dǎo)向孔鉆進(jìn)一般采用小直徑全面鉆頭， 進(jìn)行全孔底破碎鉆進(jìn)。在鉆頭底唇面上或鉆具上，安裝有專門的控制鉆進(jìn)方向的機(jī)構(gòu)。 在鉆具 內(nèi)或

13、緊接其后部位，安裝有測量探頭。鉆進(jìn)過程中，探頭連續(xù)或是間 隔葉測量鉆孔位置參數(shù)，并通過無線或有線方式實時地將測量數(shù)據(jù)發(fā) 送到地表接收器。操作者根據(jù)這些數(shù)據(jù)及其處理這些數(shù)據(jù)得到的圖 表，米取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施調(diào)整孔內(nèi)控制鉆進(jìn)方向的機(jī)構(gòu)，從而人工控制鉆孔的軌跡，達(dá)到設(shè)計要求。2. 回擴(kuò)導(dǎo)向孔完成后，必須將鉆孔擴(kuò)大至適合生產(chǎn)管鋪設(shè)的直徑。 一般, 在鉆機(jī)對面的出口坑將回擴(kuò)鉆頭連接于鉆桿上，再回拉進(jìn)行回擴(kuò)，在其后不斷地加接鉆桿。根據(jù)導(dǎo)向孔與適合生產(chǎn)管鋪設(shè)孔的直徑大小和 地層情況，回擴(kuò)可一次或多次進(jìn)行。推薦最終回擴(kuò)直徑按下式計算：D 二K D式中：D 一適合生產(chǎn)管鋪設(shè)的鉆孔直徑D生產(chǎn)管外徑K1經(jīng)驗系數(shù)，一般

14、K=1.21.5，當(dāng)?shù)貙泳|(zhì)完整時，K1取小值， 當(dāng)?shù)貙訌?fù)雜時，K1取大值。3. 回拉回擴(kuò)完成后，即可拉入待鋪設(shè)的生產(chǎn)管。管子最好預(yù)先全部連接 妥當(dāng)，以利于一次接入。當(dāng)?shù)貙忧闆r復(fù)雜，女口：鉆孔縮徑或孔壁垮塌， 可能對分段拉管造成困難?；乩瓡r，應(yīng)將回擴(kuò)鉆頭接在鉆桿上，然后 通過分動器連接到管子的拉頭上，分動器可防止管線與回擴(kuò)鉆頭一起回轉(zhuǎn)，保證管線能夠平滑地回拉成功。鉆進(jìn)液/泥漿定向鉆機(jī)米用泥漿作為鉆進(jìn)液。 鉆進(jìn)液可冷卻、潤滑鉆頭、軟化 地層、輔助破碎地層、調(diào)整鉆進(jìn)方向、攜帶碎屑、穩(wěn)定孔壁、回擴(kuò)和 回拉時潤滑管道還可以在鉆進(jìn)硬地層時為泥漿馬達(dá)提供動力。常用 的鉆進(jìn)液/泥漿是膨潤土和水的混合物。 導(dǎo)

15、向孔施工完成后，泥漿可 穩(wěn)定孔壁，便于回擴(kuò)。4.軌跡設(shè)計參數(shù)：(1) 、覆蓋深度完成地質(zhì)勘察，確定了穿越的軌跡，就可確定穿越的覆蓋深度， 需要考慮的因此包括鉆孔施工對地面道路影響， 以及對該位置已有的 管線的影響。推薦穿越的最小覆蓋深度大于鉆孔最終回擴(kuò)直徑的6倍以上。(2) 、入、出土角820度的入、出土角適用于大多數(shù)的穿越工程。對地面始鉆式， 入土角和出土角應(yīng)分別6度至20度之間。對坑內(nèi)始鉆式，入土角和 出土角一般應(yīng)采用0度或近似水平。(3) 、輔助參數(shù)入土點或出土點與欲穿越的第一個障礙物之間的距離應(yīng)至少大 于3根鉆桿的長度。與水體的最小距離應(yīng)至少為 5-6M，以保證不發(fā) 生泥漿噴涌。從鉆進(jìn)技術(shù)方面考慮，第一段和最后一段鉆桿柱應(yīng)是直線的，即沒有垂直彎曲和水平彎曲，這兩段鉆桿柱的長度應(yīng)至少為 1OM(4) 、鉆孔軌跡控制鉆進(jìn)導(dǎo)向孔時，每23M進(jìn)行一次測量計算。在這些測量計算的基礎(chǔ)上作出鉆孔軌跡圖。還可應(yīng)用測控軟件進(jìn)行軌跡控制。拖拉管施工工藝流程施工原理及示意圖1將鉆機(jī)的鉆桿和導(dǎo)向頭在有線