顶管方案[3].doc

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1、安徽长江钢铁股份有限公司产能置换二期技改工程 （土建标段）非开挖穿越铁路管道项目施工方案编制：审核：批准：河北冶金建设集团有限公司2012年9月4目 录第一章 工程概况3第二章 准备工作3第三章 施工方法4 一；工程概况本工程为长江钢铁3#高炉外网电缆沟穿越铁路地下段穿越管工程。穿越主管为325*10m六根分上下两层，下层在地坪以下2.5m处上层在2.2m处，穿越铁路段为两处，一处在出铁场东侧现有正在使用铁路一条，设计新建铁路两条，另一段在3#高炉西侧现有正在使用铁路两条。二；施工准备1.1人员准备，人员配备技术员测量员安全员设备操作专人焊工勾机司机电工壮工数量（人）111若干31121.2主

2、要设备设备水准仪经纬仪X280履带式水平定向钻机钻探仪地下控向仪数量（台）11111设备扩孔器250挖掘机泥浆马达水泵焊机数量（台）31223X280履带式（自行式）水平定向钻机施工。该钻机额定工作推拉力为100吨。水平定向钻回拖时的拉力宜按式计算：F拉Lf-（D-）7.85+kDL 式中：F拉计算的拉力，tL穿越管段的长度，mf摩擦系数， 0.10.3 (此定向钻取0.3) D管子的直径， m 管子的壁厚， mk粘滞系数，0.010.03 (此定向钻取0.03)三；施工方法1.1施工流程；试钻定向钻穿越施工入土点场地修筑测量放线定向钻机作导向孔钻进管道回拖回扩孔1.2测量放线1.21测量、放

3、线由参加穿越的专业工程师主持，测量仪器应经法定计量部门校验合格且在有效期内方可使用。1.2，2根据设计图纸和设计穿越轴线的具体位置，确定定向钻穿越的入土点、出土点、穿越轴线以及穿越场地的位置和范围。采用经纬仪进行测量。测量放线过程中应对测量控制桩进行全过程保护。1.2.3移桩：放线后在施工作业带清理前将中心控制桩平移至管沟弃土侧距临时占地边界0.3m处。1.2.4对施工图上标明的地下障碍物及在勘察现场过程中发现的隐蔽工程必须探明与管道中心线相交的准确位置，并做出明显的标志，标明名称、埋深和尺寸；以便管沟开挖时采用特殊的方法。1.2.5穿越中心线确定后，按工程需要放出穿越轴线和边界线，陆上部分放

4、出用地边界线。1.2.6根据穿越电缆沟位置，放出穿越轴线，并确定穿越中心的位置、施工带边线。发送坑、接收坑、泥浆池、蓄水池的位置和尺寸亦应同时放出。1.2.7根据设计图纸测定出定向钻的入土点和出土点的坐标。1.2.8施工测量放线允许误差应符合以下规定：标高测量误差为100mm1.2.9施工测量放线工作要严格遵守测量标准规定，及时收集、整理测量放线记录和有关穿越测定资料，妥善保管。作为后续有关工序的指导、检查、验收依据。1.3入土点场地修筑对入土点施工现场面积为7m10m共70的范围内，并进行平整，摆放钻机设备。提前挖好地锚坑，为安装钻机做好准备。1.4定向钻穿越的施工1.4.1设备进场测量定位

5、1.4.2根据设计图纸和设计穿越轴线的具体位置，确定穿越轴线、定向钻穿越的入土点、出土点、以及穿越场地的位置和范围。1.4.3依设计穿越管线的平面图和测量数据设计穿越轨迹。1.4.4穿越中心线定位后，按工程需要定出穿越轴线和边界线。1.4.5施工测量放线工作要严格遵守测量标准规定，及时收集、整理测量放线记录和有关穿越测量资料，妥善保管。1.4.6据设计入土点、出土点，严格按控向系统调校程序进行调校，根据设计蓝图要求的穿越轨迹，所穿越的地层大部分是粉土层，钻进较容易。根据以上地质条件，优选导向钻头。所有设备安装调试好并在环保型泥浆配制好后可以启动钻机进行试钻，检查钻头水眼是否堵塞。如果没有堵塞则

6、可以继续钻进。1) 根据设计施工图和相关资料进行穿越现场勘测，确定入土点和出土点。2) 了解地表、地质和水文情况。确定实际入土点并测量地表变化。3) 测量实际入土点与出土点之间的距离及高差，确定实际入土角的角度。开钻后能及时且准确定位初始入土点。4) 控向记录要求完整、准确和有效。在导向孔钻进过程中，出现任何异常和停钻都应记录。5) 穿越控向图中的标注应规范，对穿越情况和运行设置应有详尽的描述。6) 在进行导向孔钻机时，应严格控制钻孔方向，保证钻孔路线与设定穿越轴线吻合。因此，在导向孔钻进时应对控向系统进行测试，主要测试内容包括：1、测试钻工控制台，在测试过程中，如果钻工控制台表盘显示数字为“

7、”时，证明司钻控制台存在问题，需要进行故障排除。2、测试数据接口装置，接口装置是数据传输到计算机的通道，如果接口装置出现故障，将会在计算机显示屏上显示故障类别，需要技术人员进行故障排除。3、探头诊断，包括探头校正检查、数据连续获取检测。所有测试并调校完后，进行正常钻进。在钻进过程中，还应注意每根钻杆的折角，折角不宜过大。钻杆折角应符合下表的要求。钻杆折角孔径(mm)每根钻杆最大折角（ ）4根钻杆累加折角（ ）3001.54014.7泥浆配比1.4.7.1导向孔泥浆配比：膨润土易钻PAM，加强携砂、润滑、固孔，以增强携屑能力，降低钻杆的阻力。泥浆粘度调整为4045s，1.4.7.2预扩孔泥浆配比

8、：泥浆粘度按导向孔。膨润土PAM+CMC+速浮。泥浆粘度调整为4550s，1.4.7.3管线回拖泥浆配比：膨润土PAM+CMC 泥浆粘度调整为5560s，同时加KHJ润滑。1.4.8穿越应注意的几个问题出土点的进场道路和场地应进行修整，能满足倒运钻具、泥浆回收处理、特殊情况处理等需要。所有钻具在使用前应进行表面清洗、外观检查；尤其是钻杆丝扣和弯曲变形的检查，有怀疑者按不合格处理，送检合格后方可再用。操作人员的配备应保证具有较高素质、充沛的精力；控向、司钻、泥浆、吊装等工种采用16小时两班作业。避免控向与司钻同时交接班，其交接时差应在两小时以上。在导向孔完成之前，尽量保持出土点附近的原始地貌和标

9、志。1.5试钻搬运、就位、连接、调试完成后，对所有机械设备进行单机试运，对泥浆系统、控向系统进行调试。然后根据地质条件配好足量泥浆，进行喷射，钻机试钻进1-2米，检查各部位、各系统的运行情况，发现问题及时处理。1.6导向孔钻进1.6.1根据设计轨迹和方位，确定钻机位置、固定钻机并连接泥浆系统及辅助系统。1.6.2导向孔根据设计好的轨迹线路及穿越的地质情况，充分确保穿越轨迹的平滑。 1.7回扩孔1.7.2导向钻孔完成后，进行扩孔。钻头和钻杆必须确保连接到位、牢固才可回扩，以防止回扩过程中发生脱扣事故。1.7.5本次工程计划分多次扩孔150mm、250mm 、350mm、。1.7.6扩孔过程中，随

10、时检查扩孔记录，重点监控回拉力、钻杆扭距等数据。根据预扩孔扭距等情况决定扩孔完成后是否进行350mm洗孔。1.8管道回拖1.8.1管道回拖前，在回拖管线前端焊接牵引头，合格后才能进行管道的回拖。管道回拖时，管段与钻具连接应符合下列要求：1）检查切割刀和扩孔器内各通道及各泥浆喷嘴是否畅通，确认合格后才能连接；2）连接顺序为钻杆+麻花钻杆 +扩孔器+100T旋转接头+U型环+管道。3）扩孔器直径宜为穿越管道直径的.2-1.3陪，目的是减小拖拉力，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。在回拖过程中，在套管管口附近布置一台大功率的挖掘机，悬挂10吨吊带，给主管线一个稳定

11、的支撑点，配合主管回拖。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。1.8.2确保回拖时管道顺利的措施钻导向孔时，按设计要求进行施工，保证导向孔圆滑、平整，避免出现超限的拐角。在回拖时采取的切割刀、扩孔器直径比穿越管道直径大1.3倍，以减少回拖阻力，同时减少管道与孔壁发生的刮碰现象。在回拖时对泥浆进行处理，加入一定数量的增稠剂，减少管线与孔壁的摩擦阻力，孔内形成的泥饼要薄、坚韧、质密，失水量要小，泥浆粘度一定根据实际情况随时进行调整。1. 8.4管线回拖时连接顺序：动力头动力头保护短节钻杆扩孔器旋转接头U型环拖拉头管线 1.9施工技术保证措施1.9.1 防止定向钻在钻

12、孔时呈“S”型的措施在定向钻穿越的施工过程中，导向孔的平滑与否、能否与原设计轴线一致，避免导向孔出现“S”型是顺利完成穿越施工的先决条件。需要采取了以下措施：1.9.1.1在测量放线过程中，为保证其准确性，用经纬仪对出、入土点进行确认，保证穿越管道与设计相符。1.9.1.2在开钻前，对钻探仪器进行校正，并多点反复测量、保证其精度。1.9.1.3在钻机就位后，需精确测量出夹角的大小，计算出水平漂移量并记录下来，在钻进过程中按穿越轴线的允许偏差值逐渐修正，避免钻杆在地层中呈“S”型，保证钻孔曲线的光滑，提升导向孔的钻进质量。1.9.2管道回拖防护措施1.9.2.1管线回拖前要将管段放入发送沟内，保

13、证发送沟轴线在实际穿越轴线的延长线上，确保管道在沟内的完好状态。1.9.2.2全部连接并检查无误后，用泥浆进行冲洗钻具，确认钻具内畅通无异物，泥浆喷嘴畅通无阻后，正式回拖。1.9.2.3管线回拖应连续作业，回拖速度不超过定期2m/min，并保证回拖中使管线能悬浮在泥浆当中，以减小回拖阻力。1.9.2.4回拖过程中，两侧要加强联系遇到情况及时处理。1.9.3 应急预案导向孔卡钻的应急预案导向孔钻进过程中，钻头很可能卡钻，表现为泥浆压力剧增，或伴随钻机扭矩瞬间的增大（旋转钻进时），此时，泥浆马达产生的扭矩无法克服土质作用于钻头上的扭矩，钻头停止转动。处理的方法有二种：一是当泥浆的压降能保持在500

14、psi范围内时，可采取立即停止钻杆的推进，改为往钻机方向拉钻杆，使钻头迅速离开土层，降低泥浆的压差，然后用更慢的推力和推进速度钻进；二是当泥浆的压降超过500psi时，应立即关闭泥浆泵，停止泥浆的泵送，往钻机方向回撤钻杆，防止泥浆马达因密封件受压过大而损坏。1.10安全措施1.10.1建立完善有效的安全管理系统，切实进行安全监察职能。项目部去配备一位有安全工作经验，且熟悉施工工作的同志负责抓安全，各作业队伍要设专（兼）职安全监督员，是安全工作有人抓、有人管，处于受控制状态。对进场工人进行三级教育。1.10.2坚持“安全第一，预防为主”的方针，下大力气增强全员安全意识，夯实安全基础，落实安全生产

15、责任制，严格执行“安规”，以及安全检查和安全奖罚制度。调查处理事故坚持“三不放过”的原则。1.10 .3认真落实施工现场安全防护设备的投入，为现场施工人员及监察人员提供必要的安全防护用品，加强作业人员的自我保护意识，使安全施工建立在科学的管理、先进的技术、可靠的安全防护设施的基础上。1.10.4加强现场施工生产防护，“三安”、路口防护、施工用电、支架搭设、施工机具等严格按“安规”实施，进行有效地监督检查和控制，保护好工程沿线建筑物及地上地下管线设施避免损坏。1.10.5施工现场拉警戒线设置防护带，警戒线内非施工操作人员禁止入内。1.10.6认真实行标准化作业，严格遵守施工纪律和劳动纪律，切实杜绝违章指挥和违章操作。1.10.7施工前在离火车轨道2米处拉警戒线，在火车通过施工区域时施工人员必须远离。业主方生产人员要做好配合工作。1.10.8施工过程中尽量选择在火车通过不频繁的时段进行施工，减小安全隐患。1.10.9施工过程中安全管理人员必须每天对施工现场的电路、施工设备、安全防护设施等进行检查，将可能发生的隐患及时杜绝。