水平定向钻施工方案

兰山区2014年农村饮水安全工程水平定向钻进施工方案编制：审核：审批：山东临沂水利水电建筑安装公司2014年兰山区农村饮水安全工程项目经理部2014年11月20日目录一、编制说明………………………………………………1二、工程概况………………………………………………1三、工程设计………………………………………………2四、施工组织管理…………………………………………3五、施工仪器和设备………………………………………5六、施工工艺流程、技术方案……………………………6七、施工安全保证措施……………………………………8八、施工质量保证措施……………………………………10九、工期保证措施…………………………………………11十、环境保护措施…………………………………………12十一、文明施工保证措施………………………………13十二、施工承诺…………………………………………14一、编制说明1.编制依据根据设计图纸以及现场实际情况，在严格遵守有关技术规范的前提下，结合本公司施工经验，编制本工程施工组织设计，编制依据如下：①现场实际情况；②国家及地方、行业现行的有关施工及验收规范（规程）:《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》CSTT③国家及地方安全生产、文明施工的规定和规范。④兰山区2014年农村饮水安全工程工程施工图纸⑤兰山区2014年农村饮水安全工程地质勘察报告2.编制原则①按项目法施工原则进行管理和施工，严格执行有关的施工规范和验收规定、按设计图纸施工；②定创优目标，严格执行各项施工保证措施，确保工程质量，实行安全生产、文明施工，争创安全达标，文明施工样板工程；③用先进的施工技术装备，选择合理的施工方案，确保施工组织设计的合理性，可行性，突出工程的重点，难点；④制定施工所需的劳动力、材料、施工机具、确定施工最合理的平面布置方案。二、工程概况1.工程简介兰山区2014年农村饮水安全工程工程。设计敷设管线需穿汶泗路、沂蒙路等路段，穿越道路PE供水管道设计采用钢管保护，钢管顶进主要工程量如下：规格单位数量DN1000过路顶管（含钢管）m435.000DN600过路顶管（含钢管）m230.000DN500过路顶管（含钢管）m30.000DN400过路顶管（含钢管）m100.000DN300过路顶管（含钢管）m30.000DN200过路顶管（含钢管）m120.0002.地层情况一般线路段管道施工范围内工程地质层自上而下主要为：①1层杂填土、②3层粘土；特殊路段施工范围内工程地质层为岩石。三.工程设计1.力学计算管自重为：G=ρgv管在孔内所受的浮力为：F浮=ρ泥浆gV泥浆管所受的侧摩阻力为：F摩=（F浮-G）×f管子回拖时的粘着力为：F粘=31.4×D×f粘拖管时扩孔的阻力为：F扩=62.8×D拉管时管道承受的最大拉力为：F总=F摩+F粘P-管材的屈服极限强度（兆帕）S-管材的横截面积（平方米）D-管材的外径（米）ρ-管的密度（千克/立方米）g-重力加速度9.8牛顿/千克v-管材体积（立方米）ρ泥浆-泥浆密度（千克/立方米）V泥浆-管材排开泥浆的体积（立方米）f-管在泥浆中与管表面的粘着力系数一般取0.2-0.3f1-泥浆粘附在管表面的粘着力系数一般取0.002-0.003根据上式可计算处1孔Ф500PE管×90米，在水平导向穿越时的拉力约为8.5吨，考虑到由于平面弯曲而引起的拉力增加等因素，选用DDW350型水平导向钻机进行施工。2.钻孔曲线设计由于管径较大，导向孔的轨迹施工尤为重要，按导向顶管有关规范进行，确保孔轨迹符合要求。3.泥浆配置本工程采用CETCO公司生产的定向钻专用膨润土和泥浆添加剂，以提高造浆率和成孔质量。A.膨润土：HydraulEZ(易钻)作用：作为制浆的基本元素；提升泥浆悬浮钻屑的能力，使得钻屑能够在泥浆中，随泥浆循环流出钻孔，保持孔内清洁；稳定孔壁，防止塌孔。B.聚合物：InstaVisPlus（万用王）作用：包覆粉砂土颗粒，抑制粉砂土松散坍塌，提高携带性和护壁性能。泥浆的粘度应符合下列要求：水平定向钻井液混合配比表产品推荐用量每100gals.（每1，000升）马式漏斗粘度砂层Hydraul-EZ（易钻）30～36公斤45～50砂硕石层Hydraul-EZ（易钻）/SuperPac（帮手）36～42公斤/1.25～2.5升50～55粘土层Hydraul-EZ（易钻）/Insta-visPlus（万用王）12～18公斤/1.25～2.5升35～40未知地层Hydraul-EZ（易钻）/SuperPac（帮手）30～42公斤/1.25～2.5升45～55卵砾石层Hydraul-EZ（易钻）/SuperPac（帮手）/Suspend-It(速浮)30～42公斤/1.25～2.5升/1.2～2.4公斤70～90膨胀性粘土在泥浆中添加Insta-visPlus（万用王）2.5～5升35～40胶粘土在泥浆中添加Drill-Terge（洁灵）5～7.5升35～40低PH值或硬水加入纯碱调整PH值至8～100.3～0.6公斤四.施工组织管理1.施工准备①首要的是思想教育工作：每个管理者和施工人员必须树立良好的管道工人形象，从生活作风，施工环境保护，社会公德等方面体现出我公司员工的精神风貌，创造一个优质工程，为当地人民留下美好的印象。因此，对管理者和施工人员做好思想教育和素质教育工作，加强组织纪律，强化规范管理，严格按设计和规程施工。一般地层改善水质复杂地层②做好施工进场，设备开机准备工作设备，人员及相应器材进驻施工现场，做好安全方面工作。做好开机钻导向孔前相关的准备工作。根据设计及前期勘查确定出入土点，并开挖好相应工作坑。设备，人员进驻工地前，首先要对施工现场进行勘查，对地下原有管线的走向，埋深，管径清楚确定，对不明管线应找有关单位进行核实，确保原管线安全。设备，人员进场后，要准确定位钻机，根据设计要求有步骤地完成每一道工序。2.人员组成及岗位设置：根据工程需求及以往施工经验，组建施工队伍，岗位设置如下：岗位电话施工员：王全斌技术负责人：谢立强机长：李勇导航员：安全员：赵广义泥浆配置：施工人员岗位组织结构图如下所示：生产副总项目负责人技术负责人导向员泥浆技术员安全员质量员司机司钻普工五.施工仪器和准备1.工程施工的主要设备钻机采用DDW350型非开挖顶管钻机一台，各种直径的挤扩头3个，其主要技术性能指标为：长度730cm宽度230cm高度230cm操作重量8.5T最大主轴扭矩7000Nm实际回拖力270KN钻杆长度3m2.定向导向仪器采用美国DCI公司生产的月蚀导向仪定位系统。3.其他设备，仪器20KW发电机…………………………………………………………………………一台污水泵………………………………………………………………………………一台40吨拖车……………………………………………………………………………一辆2吨卡车……………………………………………………………………………二辆五十铃汽车…………………………………………………………………………一辆地下管线探测仪……………………………………………………………………一套经纬仪………………………………………………………………………………一台测距仪………………………………………………………………………………一套六.施工工艺流程，技术方案1.工程施工的主要设备2.地下原有管线勘测采用美国麦克拉夫伦公司生产的MPL-H7LE型管线探测仪，在所要顶管施工范围内，对地下原有管线的位置，走向，深度进行探测。探测方法：经过踏勘找出所有可能涉及到的管道井盖，工作人员首先打开井盖，下井观察管线大致情况如走向等，然后用管线仪发射器连接在所要探查的管线上，在地面用接受机接受信号来确定管线的位置，走向及深度同时做好记录并画出管线草图。查管线测量放线钻孔曲线设计钻机定位挖工作坑检查拉管质量撤场管线回拖/泥浆配置扩孔/泥浆配置导向孔钻进3.测量放线，平整场地及钻机定位根据甲方提供的设计图纸测量，放线。如遇到复杂地质状况或要避开地下原有管线需变更的，可依照变更进行。测量结束后，完成“三通一平”工作即把钻机定位好，准备下钻。4.工作坑开挖及支护管线查清后，参照管线图纸和设计图纸，开挖工作坑。预铺设管段的两段的工作坑应先挖好至所需大小，并沿钻进方向留出下钻孔位。工作坑的主要作用是囤积泥石钻屑，方便拆装钻具及熔接管等。5.先导孔施工阶段根据设计钻进路径图，调整好钻杆入土角，逐根钻进。每钻进一根钻杆测量其深度及方向，做好钻进路径统计表记录。在地表测量点做好标记，以方便二次钻进时核对深度及位置。要求每一根钻杆的深度误差范围控制在±0.20米以内，轴向偏差范围控制在±0.30米以内。记录好钻进过程中的扭矩，推力，泥浆流量，泥浆压力，角度改变量。6.扩孔阶段回扩孔采用挤扩器逐级进行扩孔，最终最大成孔直径为Ф300mm。扩孔时，应使用根据地层实际情况配置的泥浆，确保孔壁稳定，泥浆流动顺畅。当第一级扩孔时，减慢扩孔速度，同时减小泵压，以排出孔内多余渣土，对成孔内壁做进一步稳固。7.拉管施工阶段扩孔完成后，进行管道回拉。为防止管头拉入孔内的过程中有水进入管中，在安装拉管头时应事先用封水堵堵好。拉管时，一边拉管一边向孔内加注优质泥浆充实孔隙及润滑孔壁；当管材慢慢进入成孔后，注意两端工作坑泥浆的流动情况，控制好回拖速度，记录下钻机的扭矩，回拖速度，回拖拉力，确保顺利回拖。8.施工事故及应急措施由于定向钻非开挖工具有高风险，不可预见因素很多，施工中难免会出现这样那样的问题甚至事故，一旦发生事故，项目部立即汇集有关人员进行情况分析，必要时汇报建设单位，设计，监理等部门，召开专家讨论会，及时调整方案，采取补救措施。事故原因相应的应急措施导向偏差太大导向过程中遇到障碍物分析确定障碍物位置，修改导向轨迹避开障碍信号干扰分析原因，避开干扰，采用有限导向。管线损坏管线资料有误，钻孔偏差a.立即停止施工，通知有关部门抢修；b.保护现场，协助有关部门抢修；c．分析原因，制订补救措施；卡钻扩孔器遇障碍a.用挖机，滑轮组，顶拉式千斤顶把钻杆回拉b.减慢回扩速度，必要时换小口径扩器回扩脱扣或钻杆断裂上钻杆没有到位，钻杆质量缺陷，扭矩，拉力过大a.用挖机，滑轮组，顶拉式千斤顶把钻杆回拉b.采用导向钻头在原孔位钻进至出土点，然后重新回扩七.施工安全保证措施1.安全第一，预防为主各项目部必须遵守“安全第一，预防为主“的方针组织施工生产，并严格执行国家现行的安全生产管理规定，规程《管道施工安全规程》和《水平定向钻操作规程》。2.安全组织结构①、安全管理采用项目部与施工处二级管理方式。②、组织管理上建立完善的安全生产管理组织及网络，成立安全领导小组，并受业主和公司安全部门的双重领导，负责各项目，各单位的安全施工生产，处理工程中出现的一切事故，目标达到优质工程的要求标准。③、项目部安全领导小组由项目经理任组长，对整个工程地安全生产负全面责任。项目经理部设一名专职安全监督员，对该项目工程安全检查，安全教育，安全考核负责，负责项目地日常安全工作，对组长负责强化质量保证体系，由项目经理全面负责质量管理工作，全部施工人员要服从安全质检员地命令，各岗位认真作好工作记录，严格按施工工艺规范进行。3.安全教育①、凡参加工程施工地人员要认真学习有关文件，强化安全质量意识，严格按质量标准办事，在上岗前必须进行三级安全教育，凡未进行三级安全教育或缺少其中任何一级教育者，严禁上岗工作。②、在开工前项目经理部安全员要对职工宣传安全生产方针，政策和有关文件以及安全生产规章制度等安全技术知识，提高职工的安全意识。各设备，仪器要科学的维护，保养，遵守安全操作规程，分工明确，统一信号，专人负责电器电路，所有非电人员不得随意乱动，工作坑周围设围栏，夜间设标识，严禁工作时间内喝酒及酒后作业，施工时加强对边坡的支撑和检查，在水上作业探测人员必须准备救生圈，仪器设备必须系好安全绳，防止掉入水中。③、为了使安全教育经常化，班前要进行安全动员，班后要进行讲评，平时要进行岗位练兵和排除隐患的训练，保证自身安全和他