水平定向钻非开挖穿越工程
水平定向钻非开挖
工程名称：工程地点：成绵立交施工单位：
铺 管 施 工 方 案
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水平定向钻非开挖穿越工程
目 录
1. 工程概况 2. 工程地质 3. 主要工作量 4. 施工工艺流程 5. 施工组织与管理 6. 进度计划 7. 材料准备 8. 现场勘查、测量定位放线及场地准备 9. 定向穿越施工方案
10. 质量管理措施及管理网络 11. 真对本工程的质量保证措施 12. 安全施工 13. 文明施工
一、 综合说明
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水平定向钻非开挖穿越工程
本章内容提要：
◆工程概况 ◆工程地质 ◆主要工作量
随着现代文明意识和环保意识的逐渐加强，开挖路面进行各类地下管线施工导致的社会问题，交通问题和环境污染问题已越来越受人民的关注，城市开挖施工的法规将陆续出台，这里介绍的就是用来进行非开挖施工的水平定向钻穿越施工技术。 采用水平定向钻穿越技术进行管线穿越施工，是城市市政建设和水电气化管网改造，通讯光缆敷设和穿越大中小型江河，湖泊以及不可拆迁建筑物的最佳选择，是不破坏地貌状态和保护环境的最理想的施工方法。近几年水平定向钻穿越技术在世界各国及各个行业得 到了广泛的应用，尤其在环保和市政管网改扩建项目及大型管道穿越江河工程项目上更显出了其独特的优势，其工作过程是通过计算机控制进行导向和探测，先钻出一个与设计曲线相同的导向孔，然后再将导向孔扩大，把产品管线回拖到扩大了的导向孔中，完成管线穿越的施工过程。 1.1 工程概况
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本工程为电力管道 工程，穿越工程拟在横穿三
环 。
1.2本工程采用定向钻穿越，穿越长度约 米，PE管直径为
DN 159PE×12孔。 1.3 工程地质
本工程由甲方提供地质资料，穿越段施工前，我单位将对穿越管位处进行详细地质及地下设施勘查，并进行场区地下条件判别。
经过详细勘察本项目施工机械操作坑设在三环路内侧绿化带内。穿越区域有燃气、供水、供电、污水、雨水、通信等多条地下管线、为了对已有的管道设施的保护，本项目的穿越轨迹深度要在地面向下7米的位置通过，以保证所有设施的安全。 1.4 主要工程量
该工程主要包括：
a. 现场三通一平和防火措施 b. 沿线土层地质勘察、管线探测
c. 挖排浆池：1个，规格为3m×3m×2.0m d. 挖工作坑：2m×2m×1.5m， e. 入土端施工钻机安装场地平整 f. 水平定向钻穿越 g. 有关部门验收
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施工主要工程流程
序号 1 2 3 4 6 φ800扩孔 7
二、 施工组织部署
项目 平整场地 勘察取样、泥浆配比、管线探测 钻机稳固 水平定向钻穿越 φ250/φ360/φ450/φ530/φ630/φ720/单位 数量 回拖φ159 ×12管线回拖 本章内容提要：
◆施工工艺流程 ◆施工组织与管理 ◆进度计划 ◆材料准备 - 5 - 水平定向钻非开挖穿越工程
2.1 施工工艺流程
- 6 - 验收撤场 分级反扩成孔 泥浆配制 测量放线定位 施工现场准备 钻机就位 导向孔钻进 管道安装组焊 管道回拖 水平定向钻非开挖穿越工程
2.2 施工组织与管理
根据本工程的实际情况，公司成立定向钻穿越施工队管线安装施工队，负责该工程的施工作业，并对整个定向穿越工程负责，专门抽调公司有定向钻穿越施工经验的队伍承担此项工程的施工任务。钻机队负责按要求处理钻机基础、钻导向孔，并扩孔回拖管线。
施工人员组织表
岗位 施工负责人 班长（兼记录） 钻机操作员 导向员 泥浆工程师 机械、电工 普工 后勤 合计 职责 项目副经理兼，负责指挥生产工作 负责全班施工，协调各工序间操作 操作导向钻机 负责导向 负责泥浆配比 负责维修使机械正常运转 负责后勤保证 人数 1人 1人 1人 1人 1人 1人 8人 1人 15人
2.3 进度计划
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计划实施的保证措施：
a. 根据工程质量及地质情况，配备足够数量施工机械，人力，以保证工期按计划完成。
b. 进场后调试好机械，备足备件，对施工设备全面维护和保养，降低现场设备故障率。
c. 项目经理每天编制施工计划，以控制每日进度，协调好关系。 d. 合理、科学的组织各段的施工顺序，求高效率。
e. 组织强有力的领导班子，及时解决现场发生的问题，检查每道工序质量。
f. 应用ISO9002质量管理体系、压力管道安装保证体系控制施工质量，最大限度提高一次合格率。
g. 设备和材料的运输，均提前查明路线，保证配合工程进度的需要。
h.
及时收听天气预报，提前做好异常天气的施工措施，随时调整施工部署，尽量减少天气对施工进度带来的影响。
i. 管线施工时，在施工区域两侧用警示牌等设施将施工区隔离，保证施工不受干扰，顺利实施。
2. 4 施工准备 2.4.1 施工平面布置
a. 现场施工人员的办公、住宿房采用临时工棚或就近租民房； b. 施工用电功率约需20KW，根据现场实际情况. c. 施工用水、生活用水根据现场实际情况就近取水；
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2.4.3 设备准备
a. 根据现场情况，此次施工投入大型平板运输车一辆、大型运输车一辆、工程指挥车一辆、发电机1台等设备、测量仪器一套，以上设备配套使用时，可准确的探测地下管线分布情况，并根据探测情况确定导向轨迹，从而保证能够按时按质地完成施工任务。
b. 由于本工程具有穿越地形地貌复杂等特点，我公司拟用国内先进的回拖力32吨级的ZT32非开挖水平导向钻机，该机质量可靠，自动化程度高，操作方便，具有履带行走功能，特别适合复杂地形，大口径、长距离管道穿越工程施工。ZT32导向钻机具有160KW的强劲动力，钻机长、宽、高为6.5×2.5×1.8M，重量为12T，最大回拖力为32.0T，最大推力为16T，最大扭矩为12000Nm，最大穿越距离为500M，最大扩孔直径为0.9M。经过近两年的施工，已完成穿越35KM，实践证明，该机质量可靠，工作效率较高。美国“百莱玛”公司生产的月蚀无线导向仪一套，该导向仪适用于长度不超过1000米，深度小于15米的穿越工程施工，具有使用方便，导向准确的特点。以上设备配套使用时可以准确的探测地下管线分布情况，并根据探测情况确定导向轨迹，从而保证能够按时按质地完成任务。
c. 与该钻机配套的泥浆系统为，一套450加仑泥浆搅拌系统，该系统具有搅拌迅速，大排量的特点，可以为大管道穿越施工提供足够的泥浆，确保施工顺利进行。
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钻机及主要配套机具见下表：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 名称 水平定向钻机 泥浆排放车 有线控向系统 无线控向系统 泥浆系统 吊车 平板车 平板车 中巴车 电焊机 发电机 本田清水泵 工具房 电工工具 钳工工具 气焊工具 对讲机 水准仪 经纬仪 规格型号 ZT32 DCI 月蚀 1×ST450 20KW SP20G 数量 1 1 1 1 1 2 2 2 4 单位 台 辆 套 套 台 台 台 台 台 台 台 台 台 套 套 套 部 套 套 备注 深圳钻通 美国公司 美国百莱玛公司
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三、主要分部分项工程施工方案
本章内容提要：
◆现场勘察、测量定位放线及场地准备 ◆定向钻穿越施工方案 - 11 -
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3.1 现场勘察、测量定位放线及场地准备 3.1.1 现场勘察
对作业区及管线经过区域进行地面和地下的勘察。 地面勘察包括测量三环路周围的地形地貌。
地下勘察包括地质条件的勘探和地下管线及设施的探测。通过查找相关地质资料、开挖探槽或钻探取样掌握土质条件、水文地质情况和地下管线及设施情况。
3.1.3场地准备
根据施工平面布置图清理平整场地，搭建施工设施。钻机场地进行硬化，修筑施工便道。
3.2 定向钻穿越施工方案 3.2.1 钻机就位和调试
a. 钻机及配套设备就位
按施工布置图及规范要求将钻机及附属配套设备锚固在预定位置。钻机必须安装在入土点与出土点的连线上。 b. 泥浆配置
按试验及地质情况确定配置方案，确定正确的混合次序，按不同
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的地层取样做泥浆分散试验配制出符合要求的泥浆。 c. 钻机试钻
钻机安装后，应进行试运转，检测各部位运行情况。
3.2.2 钻孔导向
a. 钻进时的入土角根据钻机自身条件确定。
b. 导向孔根据设计曲线钻进，曲线半径由公式计算，R＝1500D，每根钻杆转角约为3度。
c. 入土角度为12度，出土角度为15度 d. 入土深度为1.5米，出土深度1.5米
e. 施工过程中，谨慎处理控向数据，并适当控制钻进速度，保证导向孔光滑。
f. 由于每根钻杆方向改变量小，为保证左右方向，在出入钻点之间每隔3米设一明显标记。每钻进一根钻杆，方向至少探测1次。对探测点要做好标记。认真记录钻进过程中的扭矩、推力、泥浆流量、泥浆压力、方向改变量。
g.导向孔完成后，根据钻孔轨迹和数据记录，确定此导向孔是否可
用。根据《水平导向钻进管线铺设工程技术规范》，出钻点偏离应控制在1米内。
3.2.3 分级反扩成孔
钻孔导向完成后，钻孔工艺根据土质情况采用分级反拉旋转扩孔成
孔，分别采用φ250 /φ360/φ450/φ530/φ630/φ720钻头反扩成孔。钻进时，泥浆采用高效膨润土加化学泥浆，按4‰配比，马氏漏斗黏
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度控制在35-40，PH值9-10。
3.2.4 管道回拖
完成φ
250/φ360/φ450/φ530/φ630/φ720立即进行管道回拖。
记录回拖中的扭矩、拖力、泥浆流量、回拖速度等值，设专人观察沿线是否有漏浆现象，如有异常及时报告。回拖时间控制在2－4小时。采用本公司专门设计加工的专用拉管器拉管。特别加强对PE管的保护，PE管拉管完毕后，取下拉管头，将管头堵牢，防止杂物进入管内，施工完毕。
3.2.4 泥浆
泥浆配比严格按照操作规定进行配制。钻进泥浆用优质的膨润土，另加入化学泥浆及纤维素，泥浆的流量用马氏漏斗进行测量。根据地质情况，PH值控制在8～10，泥浆粘度控制在35s～45s。
此项工程所采用的泥浆为优质的膨润土，选用优质的化学泥浆及纤维素等添加剂。
泥浆配制严格根据所勘查的地层情况及所做泥浆沉淀试验的数据来进行配比。为使工程顺利完成，对泥浆的正确配制非常重要。所以在配制的过程中，对所配泥浆及时用马氏漏斗进行测量，控制好泥浆浓度及水质的PH非常关键。测量记录表如下：
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时间 导向 扩孔 隔3个小时测量 3小时 3小时 3小时 3小时 3小时 3小时 流速 45秒 48秒 51秒 43秒 52秒 53秒 55秒 58秒 50秒 备注 根据扩孔钻头的直径适时的调整泥浆的流速及水的PH值 四、 管理措施
本章内容提要：
◆质量管理措施及管理网络 ◆针对本工程的质量保证措施 - 15 - 水平定向钻非开挖穿越工程
4.1 质量管理措施及管理网络
质量是我们的立身之本，为确保分项工程优良目标，除运行《ISO-9002》标准以外，我们将建立完善的质量管理网络和采取行之有效的管理手段和措施来确保本工程的优良目标的实现。 a. 质量管理措施采取五步到位，
①操作要求交底到位。
②上、下工序交接到位。 ③上、下班交接到位。 ④关键部位的检查、验收到位。 ⑤现场检查验收到位. b. 质量管理工作网络
质量网络明确每一个人，每一个岗位在质量管理工作所应承担的工作和责任，密切注意工程实施过程中所发生的情况，分析产生问题的因素，利用最佳的对策，以确保工程保质保量的完成。
c. 落实各项经济责任制
对工程管理人员加强定岗，定职教育，制定严格的奖罚制度以加强工作责任感，消除各种可能发生不良后果的隐患。
d. 场容与现场标准管理
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我公司在众多工程项目的施工中获得市级以上单位及社会好评，树立了良好的形象，在确保质量与进度的同时，认真执行有关规定，认认真真、切切实实的做好文明施工。
4.2 针对本工程的质量保证措施
a. 开工前做好施工人员培训和施工技术、标准、质量要求及控制点详细交底，做到参与施工人员都能熟知技术质量要求。 b. 强化质量教育，贯彻“质量第一”的方针，开工前组织施工人
员学习质量体系文件及施工技术要求，并做好记录；做到严格按照设计要求及规范规定施工，以良好的工作质量来保证工程的质量。
c. 建立各项管理制度，使质保体系正常运转，施工中加强工序管
理，各工种、各岗位严格把关，认真执行“三检制”，并做好详细记录。
d. 施工严格执行《水平导向钻进管线铺设工程技术规范》规范，
各岗位要严格按规定做好相应工作并认真做好施工记录。 e. 钻机及配套设备就位准确可靠，导向孔不得急于求快，要认真
复核，参数要求准确，偏差要符合规定，司钻、控向及泥浆等操作人员要按照制定的方案钻进，如有异常及时汇报，必要时征得建设单位同意和支持。钻孔曲线要圆滑，扩孔和回拖要耐心细致，且要做好详细记录以便分析复核。
f. 管线检验合格、钻具及拖管头可靠连接后方可回拖。回拖中耐
心细致，注意参数变化，设专人巡线，集中精力，两岸联系，
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发现涌点及损伤要及时报告，确保管线完好，不得出现碰伤、损坏等质量事故。
五、安全文明措施
本章内容提要
◆安全施工 ◆文明施工 5.1 安全施工
5.1.1、安全工作目标
a. 无职工工伤死亡事故 b. 无重大火灾事故
c.无重大有责地下管线损毁事故
5.1.2、安全作业规程
a. 施工现场安全管理规定
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1）开展安全技术交底。
2）进入施工现场，必须遵守安全生产规章制度。 3）服从施工负责人和安全检查人员的管理。
4）按照作业要求正确穿戴好个人防护用品，在有毒性、腐蚀性、窒息性气体的作业现场，保证现场通风，施工人员戴上防护镜或防毒面罩。
5）严禁酒后上班，严禁在禁止烟火场所吸烟和用火，严禁任意拆除和挪动各种防护装置和警告、安全标志。
6）非电工人员严禁乱动现场的电器开关和电器设备，未经许可不得乱动非本职工作范围内的一切机械设施。
7）严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业，对违章作业的指令有权拒绝，并有责任制止他人违章作业 b. 专项安全管理规定 1）定向穿越
管道穿越靠近人口集中居住区、工业区等需加强安全保护的地方，在易于发生危险及管道安全行为的区域，穿（跨）越公路、通航河流的位置设置警示牌。施工人员必须穿好安全防护用品，在穿行道路时，导向员和助理必须穿上黄马甲以保证安全。
Ⅰ. 严格遵守“安全第一，预防为主”的安全生产方针，并严格执行国家及行业的各项安全规范、规程及标准。
Ⅱ.明确各级管理及岗位的安全职责，全面落实安全管理责任制。
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Ⅲ.加强安全教育及安全培训，特殊工种必须持证上岗。 Ⅳ.各种油料、易燃品要妥善存放，并做好防火标志。 Ⅴ.允许经过适当培训的负责人员操作和维护此钻机。 Ⅵ.启动钻机前应对其进行直观检查。 Ⅶ.钻机操作人员需要穿戴防护用品。 2）施工用电
Ⅰ.施工现场的电器设备必须有有效的安全技术措施。 Ⅱ.必须经常对现场的电气线路和设备进行安全检查。 Ⅲ.电气线路应三相五线制设置，采用绝缘良好的橡皮护套软导线，电气线路不得接触潮湿地面或接近热源。严禁随便乱拖乱拉电线，严禁将电线立接挂在树上、金属设备、构件和钢脚手架上，或用金属丝绑扎电线，在通道或马路处可采用加保护管埋设地下，树立标志，接头必须架空或设接头箱。
Ⅳ.现场使用的拖线箱电源线长度不大于50米。 Ⅴ.施工现场不得架设裸体导线。
Ⅵ.严禁擅自接用电源，严禁将电线芯线直接插入插座或将芯线挂接在电源开关上。
Ⅶ.所有的临时电源和移动电具必须设置有效的漏电保护开关；漏电开关其上方都要用单独熔断保护。
Ⅷ.露天使用的电气设备应具有良好的防雨性能或采取有效的防雨措施；水淋受潮的设备必须经绝缘测试合格后，方可使用；电动机应装过载和短路保护装置，并应根据需要装设断相和失压保护装置；
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每台电机应有单独的操作开关；移动机具如空压机、电焊机等应装随机控制交流接触器或铁壳开关。
Ⅸ.电器设备检修时，必须有两名电工负责，检修时，应先切断电源，并挂上：“有人工作，严禁合闸”警告牌。严禁带电作业，必须带电作业时，应采取可靠的安全保护措施。停用电源时，应在开关箱上加锁或取下熔断器。
5.2 文明施工
a. 切实做好现场管理，材料堆放有序。
b. 搞好工地清洁卫生，厨房，厕所污水尽可能与污水接通。车辆进出工地时，车轮应准备水管冲洗干净，严禁带泥污染道路，违反者罚款。
c. 严格遵照建设部《建设工程施工现场管理规定》进行环境管理。
d. 本工程是连续施工，对生活，生产劳逸结合，人员要统筹安排，
确保质量，安全，文明施工。
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