污水管道定向钻施工方案.pdf
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1、. . 污水管道水平定向钻非开挖管线敷管工程 施 工 组 织 设 计 编 制 人 : 审 核 人 : 惠 州 市 编 制 日 期 : 2019 年 7 月 . . 目录 第一章 工程概况 1 一、工程简述 1 二、工地现状 1 三、编制依据 1 四、管线布置 2 五、主要工程实物量 2 第二章 施工准备工作 2 一、施工平面布置 2 1、临时设施位置摆放及安排 2 2、堆土点 2 3、泥浆处理 2 4、施工用水,用电 3 5、临时排水 3 6、占用绿地 3 二、技术准备 3 第三章 施工部署 4 一、任务划分 4 二、施工人员组织 4 第四章 施工程序 5 一、钻进路径图 5 二、工作井制作
2、6 . . 三、导向孔施工 6 四、扩孔拉管 6 五、钻进泥浆 7 第五章 主要施工方法及技术措施 8 一、施工原理及示意图 8 二、施工工艺流程图 9 第六章 经常性技术问题处理. 10 第七章 质量目标及质量保证措施. 11 一、质量保证体系. 11 二、质量责任制度. 12 1. 项目经理 12 2. 技术负责人 13 3. 钻机负责人 13 4. 班组长 13 5. 质量管理措施 13 三、质量检查控制图. 14 1、技术规程及验收标准. 15 2、物探斟查要求. 15 第八章 安全生产保护措施. 16 第九章 公用管线保护措施. 17 第十章 文明施工措施 . 18 附表 1 . 拟
3、投入本工程的主要施工机械与设备表 20 . . 第一章工程概况 一、工程简述 建设单位: 施工单位:惠州市嘉通科技有限公司 管材管径: HDPE 800mm 在工程整体施工中, 对于污水管道水平定向钻非开挖污水管线敷管工程分项 中我公司编制了专项施工方案, 该项目工程场地位于惠州市惠阳区江屋。施工要 求一次敷设成功,质量达到设计标准。周边管线及周围环境、市容、市貌不受影 响。 从收集来的地形 / 地质资料初步分析知,施工地层初定为砂质粉土地层。材 料要求使用 1.0MPa的 HDPE 直壁污水管。另外,为慎重起见,需运用综合物探 方法及对施工区的地下管线进行勘察。在对已有资料进行了仔细分析研究
4、后,确 定采用水平定向钻非开挖技术进行管线铺设。 二、工地现状 工程采用非开挖施工对地下管线资料准确性要求要高,可变系数小。 施工段为在建新桥边地下层部分。 从收集的地下管线资料及对施工地段所做的调查来看,管线情况比较少, 必 要时需与当地公用管线及其他管线单位联系并开样槽,再进一步深入做好勘察工 作,以备施工中采取必要的保护措施。 三、编制依据 1.甲方委托及设计施工图 2.排水管道工程定向钻孔拖拉法施工及验收规程 . . 3.给排水管道工程施工及验收规范 四、管线布置 DN800的 PE 管所需的扩孔直径会较大,达1000mm ,可能对路面有一定的影 响,须提前作好准备。施工完成后,须对二
5、侧的造斜段进行加固充填。 五、主要工程实物量 铺管管径为 DN800的 PE 管,拟采用定向钻机水平控向穿越。 第二章施工准备工作 一、施工平面布置 1、临时设施位置摆放及安排 所有工作人员全部住工地附近。 施工范围内由业主工程部批准的地点摆入设 备。各设备、工具、材料均在施工范围之内。 2、堆土点 渣土及时清理与归拢,甲方指定土方堆放地点。 3、泥浆处理 进场前必须落实好运泥浆车辆,抽吸泥浆设备, 放置方式, 备用设备及动力 源,确定泥浆柜的大小,泥浆处置点。严禁违章排放泥浆,如果泥浆处理中一旦 发生故障, 应停止施工, 若确实不能停止必须报请领导妥善安排处理。出场前将 已敷设的管口堵住,坑
6、内泥浆清除,扫清地面残留物。 . . 4、施工用水,用电 考虑到非开挖施工用电和用水不允许间断,工程量较小,。需借用当地电源、 跟当地的公司联系水源,或租用当地的工业商业用电及工业商业用水。 5、临时排水 非开挖施工将泥浆水抽吸至泥浆箱中,待泥浆沉淀后再用水泵接临时排水管 排至附近的下水道。非开挖施工得到当地部门的同意,直接排至下水道。 6、占用绿地 施工时出、入土坑等占用绿地,需得到有关部门的同意。 二、技术准备 1、施工前先对施工现场进行管线勘察,并结合建设单位提供的施工区域地 下管网和障碍物等资料,搞清楚施工区域的地下管线,电线电缆和通讯等设备, 以防施工时受损。 2、组织工程施工人员参
7、与建设单位的施工技术交底工作。了解施工特点和 技术要求,清楚设计要求和各项设计技术参数。 同时要熟悉施工区域的地质情况。 3、根据铺设管线的管径尺寸计算并确定回扩次数和回扩器的规格。同时根 据回扩次数和回扩器的规格计算出整个工程所需的钻进泥浆用量。 4、技术人员根据有关技术数据和建设单位提供的施工区域地下管网和障碍 物等资料,通过钻进规划软件规划出模拟的钻进路径图,使操作人员可以直观的 观察本工程整个钻进过程,预先了解钻进所需的钻杆数量和具体位置。 5、施工区域在有条件的情况下须整平压实。场地要有足够的空间和足够的 承载力,以满足钻机行走和固定位置的需要。必要时要采取相应的加固措施。 6、在钻
8、进路径的入地点挖一个工作井,便于连接排水管线和更清楚的观察 地下管线的情况。同时,还可以作为钻进泥浆的排放和收集点。工作井深度为 1.52 米。 7、根据现场实际情况,将管线沿回路拖点(钻径出土点)一字摆放。并安 . . 装好管线的管堵及连接件。 8、施工机具的准备。施工机具的进场应根据施工进度的要求,选用技术先 进、经济合理、性能可靠、使用安全、操作方便的工程机械,保证施工的正常使 用。 9、根据施工图在施工现场确定管线的穿越位置和穿越入(出)土点的位置。 如现场情况与设计图纸不符, 及时向建设单位、 现场监理和设计单位申报, 在监 理和设计单位的指导下进行复查,如有设计变更, 应遵照设计单
9、位的变更文件进 行重新测量定位。 10、在施工现场确定管线的穿越路径上做好标志桩,并标注地面自然高程。 测量定位由专业测量技术人员实施。 第三章施工部署 一、任务划分 施工队由项目经理负责制, 施工队长负责现场施工, 施工员的管理工作及安 全负责人。施工技术员负责把关施工质量,确保任务的完成。 二、施工人员组织 该工程实行项目经理负责制,对本工程进行全面组织管理。组织管理人员: 文明施工管理组织网络图 . . 第四章施工程序 一、钻进路径图 根据施工图和建设单位提供的工程区域内地下管线及障碍物的有关资料,结 合施工现场、 钻进设备和穿越管线的实际情况,通过钻进规划软件规划出导向孔 的钻进路径图
10、。由钻进路径图可知:钻进路径的总长度;钻进所用钻杆数量;工 程所需要的泥浆量。 公司质监部 项目经理(安全管理工作责任人) 工地专职安全员工地施工员 各班组专职安 全员 各队专职安全员 安全管理组织网络图 . . 二、工作井制作 根据现场踏勘的情况,每段开工作井二个,具体位置与甲方现场协商后定。 三、导向孔施工 导向孔钻进前将探测定位系统的探头置于导向钻头,并测试探头反射信号是 否正常。在钻进过程中, 探测人员沿施工现场确定的管线穿越路径方向,根据地 面自然高程和所测获钻头的角度,深度等数据,判断钻孔位置与钻进路径图的偏 差,同时将有关数据传送给钻机操作人员,再由钻机操作人员通过导向钻头对钻
11、进路径进行调整。 若偏差过大, 应立即撤回钻杆重新钻进, 确保实际钻进路径与 规划钻进路径图基本吻合,为下一道工序的顺利实施打好基础。 1)钻导向孔施工前,用水平仪将钻线各控制点处的地形标高转测出来,并做出 标记。然后根据地形标高, 设计图纸上的管底标高换算出个控制点的深度,做出 设计数据表。钻导向孔时根据设计表对每个控制点进行控制,如有偏差及时纠正。 2)直观控制:导向孔施工前,在入、出钻工作井处各找两个点,井位两侧用水 平仪测出标高, 使这两点标高一致, 并打木桩做好标记。 然后在这两个点上拉一 条细线,当导向钻头至工作井时, 用塔尺进行直观测量, 这样可算出导向仪在地 面上测量的深度与实
12、际深度的偏差,然后根据这一个系统偏差对导向孔进行纠 正。 四、扩孔拉管 导向孔钻进完成后,在出土点卸下导向钻头,换上换上1000mm回扩头进 行多次多级反向回扩完成后。在1000mm回扩头的分动器后连接所穿越的管线 进行拉管。 拉管按管道安装要求融接并拉管。将管线回拉到预定位置后, 卸下回 扩头及分动器,取出剩余钻杆,穿越工程完成。 1)预扩孔是管道回拖成功的关键程序,为了保证回拖拉管工序的顺利进行,确 保穿越万无一失, 根据本地区地质资料, 预扩孔采用 2 级扩孔。第一级采用 800 挤桶式扩孔器进行依次预扩孔;第二级采用1000 挤桶式扩孔器进行第二次预 扩孔。 . . 2)本次为中 大管
13、径管道施工,扩孔直径要达到1000mm ,为了保证成孔质量及 路面安全,我们将采用以下措施进行施工: a) 施工中加大泥浆配比,增加泥浆粘度的方法来维护钻孔的稳定。具体为:回 扩孔是泥浆的马氏粘度值必须保证在4555 秒之间,泥浆比重应大于1.03 ,泥 浆注入土中与粘土混合后产生的泥浆比重应大于1.10(根据土质情况而定);选 用高度膨润土, 增加泥浆的高造浆率, 保证泥浆具有优良的悬浮能力;为了增加 钻孔的护壁效果, 防止塌孔, 在泥浆中按比例加入高分子聚合物,使钻孔壁形成 一层保护层达到良好的护壁功能。 b) 施工时要连续进行,保证钻孔中的泥浆粘度适中处于一种粘滞状态,使泥浆 没有时间沉
14、淀,保证孔壁稳定性。 在预扩孔时扩孔速度不能太快,扩孔时间应大于3 分钟/ 根,并均速扩孔不得忽 快忽慢,使孔内泥浆均匀分布, 严禁回扩器扩孔方向反推以减少泥浆的不均匀分 布。 3)每次预扩孔结束后要根据扩孔情况,合理确定下一级扩孔尺寸和扩孔器水嘴 的数量及直径,保证泥浆的压力和流速,从而提高携带能力,避免泥屑床生成。 4)最后一次扩孔( 1000mm )与回拖工序要连续进行,间隔时间不得超过5 个 小时。 五、钻进泥浆 在导向孔钻进和回扩孔施工过程中,必须使用泥浆。 钻进泥浆通过泥浆混合 系统、机载泥浆泵和钻杆导向钻头或回扩喷入钻孔中。其主要作用是冷却钻具、 携带钻屑并排到地表, 稳定孔壁以
15、及降低钻进时所需的扭矩和回拖力。同时也在 回拉时对铺管表面起保护作用。 1)钻导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥沙携带出孔外,同时维持孔壁的稳定; 其基本配方是: 78% 预水化钠基膨润土 +0.20.4%增粘剂 +0.3%降滤失剂。 2)预扩孔阶段要求泥浆具有很好的护壁效果,防止地层坍塌,提高泥浆携带能 力;其基本配方为: 78% 预水化钠基膨润土 +0.30.5%提粘剂 +0.4%降滤失剂。 3)孔回拖阶段要求泥浆具有很高的护壁、携砂能力, 同时还有很好的润滑能力, 减少阻摩力和扭矩;其基本配方如下:78% 预水化钠基膨润土 +0.30.5%提粘 . . 剂+0.4%降滤失剂 +2% 3% 的
16、润滑剂。 第五章主要施工方法及技术措施 一、施工原理及示意图 1. 将钻机的钻杆和导向头在有线导向仪的控制下经过入土井准确穿 过道路地下到达道路对侧的出土井。 2. 通过钻杆联接 1000 的回扩器的作用,在入土井和出土井之间形 成一条直径为 1000mm 的通道。 3. 将待铺设的管线联接在钻杆和回扩器尾部通过出土井与入土井之 间的通道,从道路的B侧牵引至 A侧 4. 牵引完成后,对现场进行清理,并将铺设的管线接通。 钻机 入土槽(井)出土槽 (井) 施工路段 钻机 入土槽(井) 出土槽(井) 施工路段 导向头 回扩器 钻机 入土槽(井) 出土槽 施工路段 待铺设管线 A 侧 A 侧 A 侧
17、 B侧 B侧 B 侧 入土槽(井) 出土槽 (井) 施工路段 已铺设的管线 A 侧 B 侧 . . 二、施工工艺流程图 定位测量放线 开挖工作坑钻机就位安装管道沟槽开挖 导向仪跟踪测量打导向孔 打主孔 反拉扩孔 砂垫层 管道安装 检查井砌筑 闭水试验 沟槽回填 拖管铺设 融接管道 工作坑清淤 倒挂井砌筑 回填工作坑 闭水试验 施工准备工序 导向施工工序 回扩施工工序 拖管施工工序 撤场 现场清理 . . 首先,运用综合物探的方法,必要时使用进口的管线探测仪对施工区的 地下管线进行了全面探测,准确的了解地下情况,确保施工中的管线安全和 工程的顺利进行。 接着,根据设计方案进行导向施工,场地三通一
18、平,钻机定位,钻头按 设计的入射角 a 钻入地层,进行造斜段及水平孔段的导向施工。导向时对钻 头在地表监测,用探测仪跟踪测量方位角、倾角并随时纠偏,并结合现场地 下障碍物情况进行非开挖导向孔钻进以确保导向孔基本按设计轨迹钻进,保 护好其它管线。 然后,导向孔施工完成后,结合实际地层的土质情况和管道孔径,配置 合适的泥浆,进行多次回扩。必要时进行多次清孔。 最后,回拖 PE管,封好堵头,结束施工,清理场地。 第六章经常性技术问题处理 目前非开挖技术中常用的技术时水平导向钻进和水平定向钻进,被广泛应用 于穿越高速公路,铁路,建筑物,河流,风景保护区,闹市区等的排管工程。经 常性遇到以下一些技术问题
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