大型管道施工方案

****燃气热力有限公司****项目部****-****天然气输气管道****段大型道路定向钻穿越施工方案****燃气热力有限公司****年6月一、工程概况1.1自然状况：本工程管线穿越****大道，按设计单位的要求穿越Ф219.1×6.4mm螺旋埋弧焊钢管，穿越长度分别见施工图纸。要求非开挖对市容、交通、地面沉降、地下管线安全及周边居民的生活环境无影响，是本次工程的难点和关键点。1.2地质状况：见工程地质报告1.3工程特点：该穿越工程车流量较大，穿越长度较长，情况较为复杂。工期要求紧，质量要求高。为此，该工程的施工应精心组织，选派有经验的项目经理和高素质的施工人员，配备先进、大功率的施工设备才是高质、高效、顺利完成施工任务的关键。二、水平定向钻施工方法、施工技术标准及验收规范2.1水平定向钻施工方法：2.1.1定向钻的发展来源：水平定向钻是西方发达国家80年代开发的地下管道铺设方法，主要是解决人工或沟机不能挖掘地段的管线铺设，后被广泛应用于各领域穿越地面障碍，如铁路、河流、建筑、绿地等。90年代已经发展成熟。我国98年开始引进美国沟神、威猛等世界品牌机器参与国内施工，2002年，我国已能生产小吨位水平定向钻机。目前，水平定向钻在我国方兴未艾。水平定向钻进施工方法，是目前国际上最先进的、无需开挖地表而直接在地下铺设管线的一种施工方法。2.1.2工艺简介：水平定向钻进工艺结合了目前先进的无线发射及接收技术和液压钻进技术，形成了导向钻凿工艺，是目前世界上最先进的地下管线非开挖铺设的施工工艺。水平定向钻机在施工时，将一无线电发射器（探头）置入钻头盒内，在钻进过程中，地面接收仪随时显示钻头的深度、水平位置及倾角。施工人员在地面导向仪器的引导下，从起点向终点钻一个与设计轨迹（深度及平面位置）尽量吻合的导向孔，且垂直方向（深度）和水平位置误差控制在1.5%以内；然后逐级扩孔，加大钻孔直径，最终将所需铺设的管道牵进孔内，并回拖到指定位置。这种施工方法广泛应用于公路、铁路、河流、城市绿化带等的地下管线穿越，具有广泛的实用性。采用该方法施工时，对环境及人们的正常生活的影响较小，在保证所经路径周围已铺设地下管线会签或探测清楚的前提下，将会以较之其它方法最短的工期完成施工任务。水平导向钻进工艺施工示意图2.1.3工艺特点：⑴.一次性连续铺设距离长（数百米至２千米）。⑵.可在施工中随时监控调整铺管孔的深度和水平位置（误差小于1.5%）。⑶.采用化学泥浆护壁，钻孔中始终充满泥浆，防止井壁坍塌（适用于人工掘进无法进行的地段）。⑴.铺管孔为挤扩孔，施工过程中以及施工结束后不会造成上覆地层的土层松动、松裂等影响。2.2施工技术标准及验收规范《城镇燃气设计规范》GB50028-93（2002版）《输气管道工程设计规范》GB50251-2003《原油和天然气管道穿跨越工程设计规范.穿越工程》SY/T0015.1-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98《管道下向焊接工艺规范》SY/T4071-93《油气管道焊接工艺评定方法》SY4052-92《管道干线标记设置技术规定》SY/T6064-94三、具体施工方案3.1前期工作3.1.1地质勘察及地下管线会签探测:（１）施工前需对地质情况做详细分析，如岩性、颗粒大小、孔隙度、含水饱和度、可塑性、流速、松散度等与施工有关的参数，为钻进和拖管所需的护壁泥浆的配制提供准确的依据。（２）与地方政府的相关职能部门沟通，详细会签欲铺设的管线路径范围内已铺设的地下管线分布情况，包括其位置和埋藏深度，在此基础上，施工队还要做物探及施工现场的踏勘和调查，详细标注已铺设的地下管线的平面位置、走向及埋藏深度，避免本次施工对已铺设的地下管线的破坏或影响本次施工的进行。3.1.2测量放线、地表高程测量：根据设计交底（桩）与施工图纸放出钻机场地控制线及设备摆放位置线，确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。沿管线路径逐点实测地表的相对高差，为地下管线铺设的轨迹曲线设计提供依据，也是施工中控制实际深度的需要。3.1.3护壁泥浆配制依据根据地质勘察对地下岩样的分析结果（岩性、颗粒大小、孔隙度、含水饱和度、可塑性、流速、松散度等），有针对性地选择配制护壁泥浆的原料种类及配备比例，保证孔壁不坍塌。3.1.4管线铺设轨迹设计综合会签结果、物探和现场调查情况、地表高程、地方政府相关职能部门的限制性规定、建设单位的施工要求、ф219.1×6.4mm螺旋埋弧焊钢管的最小曲率半径，预先设计欲铺设管线的轨迹曲线。3.1.5布置钻机位置及作业坑位置3.2泥浆的配制3.2.1正式配制泥浆前需要针对勘察取样的岩性做反复多次的试验。3.2.2泥浆需提前配制，保证钻进及拖管过程中有充足的泥浆用量，不能因为等待泥浆供应而中止钻进／拖管。3.2.3配制好的泥浆需充分搅拌，以保证制成符合技术要求的泥浆，使其达到应有的效能。3.2.4根据初步的地质勘察结果，配制的泥浆原料以钠基膨润土为主，必须加有纤维素等辅助原料。3.2.5配制的泥浆应该能够保证在钻井形成的孔中减少泥浆中水分的流失量，阻止外部地层中的水渗入孔中的泥浆内，在孔壁形成泥皮，防止孔壁坍塌，并保证钻进及拖管进程中的润滑。3.3施工布置3.3.1施工总体布置原则：（1）所有施工用地、辅助设施均布置在管线占地线上，项目部及生活用房就近租用民房。（2）在有限条件下场地布置就本着有利于生产、方便生活、集中管理的原则设置。（3）节约用地、因地制宜、充分利用并结合场内外交通线路、施工方便、经济合理的原则布置。（4）施工布置做到能充分发挥现场施工设施的能力，满足施工总时度和施工强度的要求。（5）满足安全防火防爆和劳动保护的要求。3.3.2总体布置方法：钻机就位可沿公路直接到达钻机场地。由于受环境条件限制，管线预制的要求。挖排浆池2个（两岸各一个），作为废浆回收地，防止废浆流散污染环境。挖地锚坑一个：长2米、宽1米、深1.2米。管线预制完以后采用发送沟回拖管线。完工后清理施工场地，恢复地貌。3.4施工设备3.4.1主体设备：施工拟使用的主体设备为谷登60T水平定向钻。主机谷登32T水平定向钻柴油发动机功率2800KW最大主轴扭矩8000Nm最大限速2400RPM最大穿越能力500米最大回拖力60T最大扩孔直径1000mm控向设备：Eclipse控向仪、接收仪及信号棒3.4.2附属设备：20吨起重及运输设备用于主体设备搬迁。施工过程中需八吨吊车１台，水车1台，工程车１台，水泵１台，污水泵２台，１５ＫＷ发电机一组，泥浆搅拌站一套及配套泥浆输入系统。3.5施工步骤3.5.1施工现场平整，在指定入土坑位置开掘长2.5米，宽2米，深2.5米的工作坑，在出土坑位置开掘长4米，宽3米，深2.5米的工作坑，出土坑一侧开挖长2米，宽1米的坡道，坡道最深处为1.5米。3.5.2管线连接：将欲拖入地下ф219×6.4mm直缝双焊钢管要在开钻前焊接好，连接到足够的长度。3.5.3施工设备进场试钻:在前期准备工作完成后，施工所需的主体设备和附属设备运抵施工现场摆放、安装、调试，各系统运转正常后试钻，钻进1－2根钻杆后检查各部位运行情况，各种参数正常后按次序钻进。3.5.4钻导向孔：按照设计的轨迹曲线钻导向孔，钻孔偏差符合设计图求。控向对穿越精度及工程成功至关重要，开钻前仔细分析地质资料，确定控向方案，泥浆与司钻重视每一个环节，认真分析各项参数，互相配合，钻出符合要求的导向孔，钻导向孔要随时对照地质资料及仪表参数，分析成孔情况，不能达到成孔要求时及时汇报，及时采取相应的措施，以达到出土准确，成孔良好。钻导向孔所用的钻头是斜面钻头板，前进方向的改变是靠不同的角度推进来实现的。高压喷射的泥浆辅助钻头的钻进与推进。钻头体中放置一无线电发射棒，将钻头版的方位角、钻头体的倾角、以及它们的温度、水平位置和深度等信息传到地表，由地表的接收机接收并传送到钻机，钻机操作者根据这些信息及时调整钻进轨迹，使之与设计曲线尽可能吻合，最终形成一个直径约108mm的导向孔。3.5.5预扩孔：导向孔完成后，钻头及时拆卸，装上检查合格的ф200mm、ф250、ф300的挤压式扩孔器沿着已形成的导向孔进行第多次挤压预扩孔，扩孔速度要慢于正常速度，泥浆流量和泥浆配比要符合项目部要求，终孔直径为300mm，回扩时，钻头后要连接钻杆。3.5.6拖管：导向孔经预扩后，根据扩孔的各项数据确定是否拖管。孔径达到管线回拖要求的条件后，将检验合格的穿越段管线放到发送沟内并检查无误后回拖。回拖前仔细检查旋转接头、连接头、扩孔器的连接，确认连接牢固后方可回拖，回拖中两岸要加强联系，协调配合将管线敷设到预定位置。回拖时采用的方式是：ф300mm扩孔器＋32T回拖万向节＋穿越管线。3.5.7清理现场：管线铺设完毕后，施工设备撤离现场，清理作业坑及泥浆坑，将环境恢复到进场前的状态。3.6应急预案3.6.1打导向孔时，一旦钻机钻进过程中扭矩达到最大值的70％，应马上停止钻进并回抽钻杆。3.6.2施工现场应备有卷扬机或车载绞盘，当回扩及回拖出现拉力过大时，应立即给钻机助力。3.6.3应有备用泥浆运输车，谨防泥浆供应中断。3.6.4在施工过程中，如地下遇到小的障碍物，钻头会将其挤到一边，如地下遇到大的障碍物，则需要就地开挖，排除障碍。3.7质量技术要求3.7.1导向孔轨迹曲线的改变以每节钻杆（长3米）不超过1％为标准，尽可能保证导向孔轨迹的圆滑，在深度及坡度已限定的情况下，这就需要足够的水平长度来保证。3.7.2不成孔不拖管。拖管前，回扩后的孔径要达到管材外径的1.2倍以上。四．工程量及施工进度4.1工作量本次施工需铺设ф219.1×6.4mm螺旋缝埋弧焊钢管，穿越长度151m.4.2施工进度前期准备工作约需1天。钻导向孔1天，预扩孔5天，回拖1天，设备撤场及场地清理需1天，如不发生特殊情况，9个工作日内应完成此项施工。五、质量保证措施为保证穿越工程能够按业主要求的工程质量标准圆满完成，严格执行ISO9001：2000国际质量管理体系，其内容主要包括：质量方针和目标、质量管理组织、主要岗位的质量职能、质量保证措施等，以确保施工质量。质量方针：科技领先、追求卓越、开拓创新、服务一流。质量目标：工程合格率是100%，工程优良率90%以上，顾客满意率为90%以上，5.1质量管理组织：组长:李建军组员：梁金榜5.2质量责任：5.2.1项目经理：5.2.1.1全面领导和组织项目部的质量保证工作，对定向穿越工程的质量管理组织负全面责任;5.2.1.2贯彻执行上级颁发的质量管理的政策、规定、制度和要求;5.2.1.3结合施工实际组织对职工的质量教育;5.1.2.4协调各部门、各单位的质量管理工作关系，及时组织讨论和策划质量管理活动;5.2.1.5组织制订和批准必要的质量奖罚等质量文件，鼓励在质量工作中取得显著成绩的人员和惩罚出现质量问题的责任者;5.2.1.6监督施工中严格按照ISO9001：2000标准执行。5.2.2总工程师：5.2.2.1执行经理的决策，贯彻执行国家及行业的技术法规和施工规范，负责具体组织指导质量保证活动的开展;5.2.2.2对项目工程质量保证工作中的技术问题负全面责任;5.2.2.3组织做好有关技术标准、规范和操作规程的贯彻执行工作;5.2.2.4参加或组织质量工作会议，针对质量信息分析，得出质量问题的改进方向，提出技术措施和意见;5.2.2.5对违反技术要求、操作规程和质量管理规定的，有权随时制止和纠正。5.2.3质检工程师：5.2.3.1对工程质量保证活动的开展及结果负全面责任;5.2.3.2贯彻上级的各项质量政策、规定，及时组织项目施工中各项质量管理活动的实施;5.2.3.3监督检查质检人员的工作质量，发现问题有权及时处理解决;5.2.3.4随时有权制止违反质量管理规定的一切行为，有权提出停工要求或立即决定停止施工;5.2.3.5组织分析工程质量动态及综合质量信息，及时提出意见上报项目经理;5.2.3.6负责组织工程质量检查，参加或组织质量事故分析会，调查分析工程质量事