宁启线k161+828定向钻施工组织设计

1第一章概述1.1编制依据1.1.1设计单位提供的施工设计。1.1.2现行有关施工技术规范、规程、验收标准等。《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）、《铁路路基施工规范》（TB10202-2002）、《铁路路基工程质量评定标准》（TB10417-2003）、《铁路桥涵工程质量评定标准》（TB10415-98）、《铁路轨道工程质量评定标准》（TB10415-98）、《铁路施工技术安全规则》、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）、《建筑地基与基础工程施工及验收规范》（GB50202-2002）、《铁路线路修理规则》、《铁路工务安全规则》、《铁路施工技术安全规则》。1.1.3我公司施工技术力量、现有人员设备、施工经验。1.2编制原则1.2.1满足天然气管道穿越宁启铁路要求。1.2.2确保铁路运输安全及施工作业安全。1.3工程概况1.3.1工程概况本工程是姜堰市天然气管道穿越宁启铁路的分部工程，位于宁启线泰州—姜堰区间k161+828。轨顶标高8.840m，地面标高4.750m，护套管管径为D325，线路下护套管中心标高-7.168m。定向钻水平投影长度为212.65m，定向钻实际曲线长度为214.07m，定向钻中轴线2与宁启线交角θ﹦81.7°。入土点位于线路上行左侧，入土点标高3.750m，入土点距铁路中心线105.62m。出土点位于上行右侧，出土点标高3.560m，出土点距铁路中心线102.08m。业主单位：姜堰市天然气有限公司设计单位：中铁上海设计院集团有限公司监理单位：西南交大监理公司代建单位：南京上铁地方铁路开发有限公司施工单位：上海铁路局新长工务段1.3.2地质情况地面以下各土层情况分述如下：a、杂填土0.5-2.0m，灰褐色粉质粘土为主，很湿，松散，含植物根茎碎砖瓦片等杂物；b粉土夹粉质粘土0.6-3.0m，褐黄色-浅黄色-灰色，湿，中密，局部稍密，含铁锰质氧化物及浸染物，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低，fak＝120kab；c-1、淤泥粉质粘土0.9-4.7m，灰黑色-灰褐色-浅灰色，饱和，含有机质腐蚀物，流塑，无摇振反应，无光泽反应，干强度一般，韧性一般，fak＝70kab；c-2、粉质粘土1.7-6.0m，灰褐色-浅灰黄色-灰黄色，很湿-饱和，可塑，无摇振反应，切面光滑，干强度一般，韧性中等，fak＝100kab；d、粘土1.4-9.8m，褐黄色-灰黄色，很湿，硬塑，局部可塑，含钙质结核，局部夹姜结石，无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性高，fak＝100kab；e、粉质粘土，浅灰黄色-灰黄色，很湿-饱和，可塑，局部软塑，无摇振反应，切面光滑，韧性一般，fak＝140kab，该层未穿透。31.3.3三电情况通信：一根8芯光缆、8孔塑料通道（内有4根48芯光缆）；信号：直埋电缆3根；贯通线：架空电力贯通线。1.3.4、施工方案该工程采用定向钻法施工，采用架设D24m便梁，限速45km/h对铁路线路进行加固处理。第二章施工组织机构及工程进度计划安排2.1、施工组织机构根据本工程实际情况，为加强管理，便于协调指挥，我段成立施工领导小组。组长：曹成彬组员：丁升、李继德、何鹏、钱文玉、王克明、汪永忠领导小组下设项目部，项目经理丁升。项目部对该工程的工期、安全、质量、环境和职业健康负责。施工组织机构详见附件一《施工组织机构图》。2.2、工程进度计划安排该工程计划11月15号进场，12月30日竣工（详见附件二《施工进度示意图》）。2.3、劳力及机具设备计划根据本工程特点，以满足现场施工为原则，配备劳动力及机具、4设备。附件三《施工劳力组织表》附件四《主要施三机具表》）2.4、本工程施工用电采用地方电。第三章便梁施工3.1施工准备3.1.1利用轨道车将便梁运输至施工现场，在封锁时间内将便梁卸下，次日再利用封锁时间将便梁移到位。3.1.2清点、补齐各种零配件数量。3.1.3根据工程地点，合理选择架设D型施工便梁的施工方案。3.1.4进行作业人员组织培训工作，明确各工序的作业方法。3.2便梁支座制作3.2.1根据立交涵中轴线确定便梁支墩中线及便梁基坑开挖边线。3.2.2基坑开挖、平整、夯实，铺设木枕支墩基础，基础要平整，基坑无积水，各层木枕要垫平并用扒钉连接。3.3.3用C20素混凝土浇注便梁支墩，支墩尺寸为：2500mm×2000mm×1000m。3.3便梁架设3.3.1复核便梁支墩顶面标高，清理线路两侧的施工料具及杂物。3.3.2在钢轨上准确标记横梁中心位置。53.3.3按照“六”抽“一”逐根抽换线路轨枕，插入横梁S2，连接钢轨扣件，用定位角钢S7控制横梁位置，防止列车多次碾压后位置变化。3..3.4按照架设方案架设纵梁S13..3.5逐根准确调整横梁位置，连接纵横梁及所有连接扣件。调整时可采用两台起道机平放于横梁两端，松动要调整的横梁与钢轨连接扣件，起道机顶住要调整的横梁腰部，同时起压两台起道机，并适当清理道碴。横梁对位后，稳住起道机，连接横梁与纵梁的连接扣件，完毕，拆除起道机，恢复道床。采用以上方法完成所有横梁与纵梁的连接工作。3.4质量要求3.4.1便梁架设严格按照《D型施工便梁使用说明书》中的有关要求及设计文件执行。3.4.2各连接扣件必须全部安装，不得漏装。3.4.3连接螺栓的扭矩必须达到规定的要求。3.5安全注意事项3.5.1在穿入（抽出）横梁S2的过程中，必须指派责任心强的职工进行现场监控。穿插过程中防止横梁与两根走行轨搭铁，影响区间信号。3.5.2当便梁范围有钢轨接头时，须将钢轨接头调整在横梁S2上或采用加固接头位置的方法，提高接头位置的受力状况，减少接头变形量。一般用短钢轨束放置于接头位置相邻的两根横梁之间，并用硬质6木板垫牢固的办法加强接头受力状况。3.5.3施工作业人员禁止在便梁顶面行走。3.5.4不得从便梁上下进行料具传递。特别是重物及长细材料。3.5.6不得将便梁作为支点，进行设备机具的吊装工作。3.5.7线路架空后，每天必须对便梁所有连接扣件进行一次全面检查、紧固，并详细记录相关情况。3.5.8对便梁支墩设置沉降及纵横位移观测点，每天观测3次，并详细记录相关数据。3.5.9周密安排、精心组织，尽快完成穿越，恢复线路。第四章定向钻施工定向钻施工顺序为：现场勘查管道组对焊接开挖工作井设计轨迹线导向孔施工各级预扩孔清孔回拖管材砌筑检查井。4.1管道组对焊接4.1.1管线运输管材自供，并由供货单位负责管道焊接，并提供质量保证书及验收资料。管线运输中注意保护管壁，以免损伤。4.1.2布管沿作业带将管道顺序摆放、首尾错开，以便组对焊接。4.1.3组对焊接71)管道连接采用热收缩套连接法，所用热收缩套由厂家配套供应。2)管套的施工环境温度为0~60℃，若环境温度低于0℃，应对管套采取保温措施。管材连接处表面的灰尘和脏物应清理干净，并使之对接无缝。3)应用液化石油气喷枪火焰从热收缩套中间沿圆周方向均匀加热，并使热收缩套完全收缩后再分别向两端延伸加热。加热时套管允许受热温度不超过250℃。在局部收缩完后再重新加热表面凹凸不平的其它部分，直至使其完全平整。最后应对收缩套的两端各50mm处再加热一遍，以使两端热熔胶充分熔化。4)在管道连接完毕后，根据长度用Φ12mm圆钢筋做四条加强筋与管子拖拉头及管尾封堵头连接，并且在每根管子连接部位用钢板做一个抱箍与加强筋连接，（抱箍宽50mm、厚5mm）以增强管道的抗拉力及抗压力。5）在施工中，为防止地下水、雨水进入管内，每天收工后，必须将管末封口，防止泥浆、雨水、杂物进入管内。4.2、工作井开挖4.2.1依据施工图纸，确定穿越入出土点位置并打桩做好标记，将工作井开挖边线用白线画出，工作井尺寸为3m×3m×1m。4.2.2开挖工作井前先通知相关部门到场，人工开挖井字探沟，配合相关部门对探出的地下管线作迁移或保护外理。84.2.3开挖前，将定向钻轴线控制桩应延长至基坑外加以固定，以便开挖后的检查校核。4.2.4开挖工作井时在四周筑好围堰并及时降水，保证开挖工作在无水状态下进行，防止边坡塌滑。4.2.5开挖工作井过程中如发现地质情况与设计资料不符，及时与设计部门联系，以便妥善处理。如发现流砂层，立即停止开挖，并回填已开挖部分。4.2.6开挖至设计标高以上200mm处，人工修整到设计标高，尽量避免基底土体原有结构被扰动。4.2.7挖至设计标高前通知技术人员和监理，进行验基。4.2.7按要求对工作井四周进行支护。4.2.8基层处理工作井开挖后，应紧接着进行基础夯实达到密实度要求，并报请监理工程师验收。验收合格后辅设碎石垫层，垫层应为压实的连续材料层，厚度为100mm，其压实度应在93%以上（用平板振动器振实）。4.3导向孔施工4.3.1根据设计的入土角确定钻机的摆放位置，并使钻机的中心点与穿越方向重合。钻机应试运转并调整好适合本次施工的参数，按设计曲线要求钻导向孔，在穿越曲线上每隔4.5米设数据控制点，以此控制导向孔不偏离设计曲线。9连接的顺序为：4.3.2导向孔钻进过程中，注意井眼的返浆情况并做好记录。以便准确判断钻进过程中的地质情况，为预扩孔提供可靠数据，导向孔的施工是否符合设计要求，直接影响工程质量。根据钻进过程中记录的数据仔细分析所钻进的线路中是否存在回填土，以便及时调整施工工艺及应对措施。另外，在导向孔施工过程中，导向技术人员确保曲线偏移不能超越规定设计范围，每根钻杆间的角度变化也要得到严格控制，确保导向孔高质量完成。4.4各级预扩孔。导向孔完成后，技术人员应根据操作人员的原始记录并与原设计轨迹线相核对，再次复核导向孔的质量。在导向孔符合质量要求的情况下，取下导向钻头，接上反扩钻头，接上分动器，即可进行回拉扩孔。设计回拉扩孔一共需进行3次。分别为φ160mm、φ350mm、φ450mm。扩孔时应视地层的不同选择不同类型的反扩钻头。同时根据地层情况选择泥浆配方，一般情况下，地质粘质成份多，可用清水和刮刀钻头扩孔，自然造浆，保持孔壁稳定。如果所穿越地层中含砂量高，则必须选择优质泥浆，用膨润土进行泥浆护壁处理。使泥浆达到一定黏度，失水量降低，同时能抑制地质土体的分化，保持孔壁稳定。扩孔直径符合铺管要求时，扩孔即告结束。4.5清孔。10扩孔结束后，用φ450mm清孔器两次清孔。清孔时注意泥浆比重，保证泥浆质量。机械操作人员应注意仪表的变化，以此判断孔内情况。并作好记录，技术人员根据记录的数据，分析清孔的效果如何，决定能否铺设管材。4.6回拖管材。当钻孔清孔达到铺管要求后，需进行回拖前准备，复查管材质量以及搬运过程中有无损伤，管材焊(连)接是否符合规定要求，检验完毕后，方能铺设，操作人员控制钻机的拉力和速度，确保所铺设管材不受损害。回拖产品管材时，先将扩孔工具和管线连接好，然后，开始回拖作业，并由钻机转盘带动钻杆旋转后退，进行扩孔回拖，产品管线在回拖过程中是不旋转的，由于扩好的孔中充满泥浆，所以产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态，管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑，这样即减少了回拖阻力，又保护了管线防腐层。4.7泥浆配制：泥浆在各个阶段的配制如下（如果地质情况有变化，其配制方案也随之变化）：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：7—8%预水化钠基膨润土+0.2—0.4%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：7—8%预水化钠基膨润土+0.3%—0.5%提粘剂+0.4%降滤失剂。3）扩孔回拖阶段要求泥浆具有很好的护壁、携砂能力，同时11还有很好的润滑能力，减少阻摩力和扭矩；其基本配方如下：7—8%预水化钠基膨润土+0.3—0.5%提粘剂+0.4%降滤失剂+2%—3%的润滑剂。4.8定向穿越施工技术保证措施：4.8.1参数标定水平定向钻穿越入、出土角按设计确定，确保管道在地下的深度要求和施工安全。根据不同土质选取不同的钻进速度，选配不同性质的泥浆（泥浆粘度在45秒至50秒之间）。本次穿越工程为确保钻机正确就位