003拉管施工方案

CB01施工技术方案申报表（承包[2009]技案02号）合同名称：宜兴市城区给水管网改造东河路～龙潭路工程合同编号：致：上海东华工程咨询公司宜兴市安全饮水工程监理部（监理机构）我方已根据施工合同的约定完成了宜兴市城区给水管网改造东河路～龙潭路段工程过荆邑路DN600、DN800拉管施工方案的编制，并经我方技术负责人审查批准，现上报贵方，请审批。附：□施工组织设计□施工措施计划□安全措施计划□分部工程施工方案□工程放样计划□专项施工方案承包人：（全称及盖章）项目经理：（签名）日期：年月日监理机构审批意见：监理单位：（全称及盖章）总/专业监理工程师：（签名）日期：年月日建设单位意见：建设单位：现场代表：负责人：日期：年月日说明：本表一式3份，由承包人填写，监理机构审核，承包人、监理机构、发包人各1份东河路~龙潭路给水管工程（穿越荆邑路拉管）施工方案编制人：编制日期：一、拉管机选型拉管机械选型根据管子牵引力得出。管子牵引力为：Pt=Py+Pf=47.1+157.34=204.44KNPy：钻头摩擦力=лDk2Ra/4=3.14×1.002×60/4=47.1KNDk：钻头直径Ra：根据地堪资料拉管所在土层为粘土，取值60Kpa。(粘土50-60Kpa；砂性土80-100Kpa)Pf：管子摩阻力=лDLf=3.14×0.803×156×0.4=157.34KND：PE管外径；L：拉管长度；f：根据地堪资料拉管所在土层为粘土，取值0.4。(粘土0.3-0.4；砂性土0.5-0.7)经计算得出该段管子牵引力为204.44KN，此处选用GBS-40型拉管机型。GBS-40型拉管机拉力为40t。采用钻杆为2.5mm×50mm整体方扣钻杆，钻头为单嘴高压射流切割土层，带有14度斜面的导向钻头，用于铺管前的导向孔施工。导向孔钻进是根据导向孔设计轨迹，在导航仪的定位下进行的。导向钻机回转与给进同时操作时，则导向钻头为保直钻进；当只给进不回转时导向钻头为纠偏钻进。成孔采用分级扩孔的方式进行，有从110mm到1000mm的锥形高压射流反螺旋挤压钻头。二、施工工艺1、施工工艺流程图采用导向钻进法铺设地下管线时，地层条件、原有地下管线状况以及周边环境对施工工期、施工成本、甚至铺管工程的成败有直接影响，本工程地层软硬不均、地下水丰富、原有地下管线纵横交错、上下重叠，地质条件十分复杂，导向钻进难度大，必须具体情况具体分析。2、测量放线与地质钻探1、建立工程测量控制网组织测量组按设计单位提供的测量控制点进行复测，复测无误后建立工程测量控制网，对工程进行点面相结合的测量控制。施工准备测量放线打导向孔压力水供应钻机定位多次回扩牵引管线管线连接触变泥浆减阻恢复路面随钻测量工作坑施工2、地质钻探在打导向孔之前，必须有明确的地质质料，对当地土质要充分了解，从而，确定钻进的施工方法。3、导向孔钻进打导向孔是本工程牵引施工很重要的一部分，导向孔的轨迹便是管线安装轨迹，所以必须严格按照设计图纸的要求进行施工（具体见附图）1、导向孔轨迹设计导向孔轨迹设计主要受以下几个因素的影响：原有地下管线和构筑物；地层条件；铺管直径；周边环境等。（1）导向钻孔起点选择最佳的钻孔轨迹端点作为钻孔的起点，考虑可利用的空间，以便适当地安放钻进设备，包括设备的防电击系统。须使车辆和行人距离设备至少3m，将钻进泥浆系统水平放置，考虑地面坡度会给钻进设备的安放、钻杆的弯曲半径和钻进液体由钻孔中的流出带来何种影响。钻孔轨迹，从入土点到出土点，其设计必须在钻进开始前完成。可用标记漆或小旗将设计的钻孔轨迹标记在地面上，或绘在纸上供操作人员参考。（2）导向钻头入射角钻头入射角是钻进装置的倾斜度与地面坡度之差，可通过以下两种方式来确定：a、把顶角测量探头放在地表，读出倾角值。然后将测量探头安放在钻进装置上，再读倾角值。以钻进装置倾角值减去地面倾角值，即可得入射角。b、先后测量地面到钻机架前端和后端的高度，以后端高度减去前端高度得到高度变化，然后测出前后端点间的距离，以高度变化去除前后端点间距，其结果乘以100，即得入射角。入射角较小时，可较容易地过渡到水平面，钻杆弯曲程度较轻，加大入射角，可使钻孔轨迹变深、变长。在设计钻孔轨迹时。以上两点是应该考虑的重要因素。最小过渡段长度是钻头入射点到钻头进入水平段那一点的距离，如果过渡段太短，钻杆会超过其弯曲极限而发生破坏。因为钻杆必须逐渐发生弯曲才能获得最佳造斜效果，钻头入射角和钻杆最大弯曲半径这两个参数决定钻头在转入水平段那一点时达到的深度。欲减小这一深度，可减小钻头入射角。欲加大这一深度，可加大钻头入射角或过渡段长度。（3）导向孔轨迹单从减小阻力，便于铺管方面考虑，钻孔轨迹越平直越好。但足为了避开原有地下管线和地下构筑物，减少工作抗的开挖工作量，或工作坑开挖的大小受地质条件和周边环境的限制时，往往需要将钻孔轨迹披计为曲线。其最小曲率半径受所铺设的管道的材质和直钻机入射角入射角草图径的限制。即：Rmin≥1200D（其中，D为铺设管直径）需要特别指出的是，在杂填土层进行导向孔设计时，应使设计轨迹线与原有地下管线之间留有足够的距离。因为当导向钻头遇到石块或砖块时，很有可能使钻孔轨迹方向发生较大的改变，即可导性差。在这种情况下，钻孔轨迹都有可能偏离设计轨迹线，有钻到原有地下管线的危险。这是复杂条件下导向钻进的难点之一。因此，钻进过程中需要精确测量钻头的空间位置和钻进方向。通过调整导向钻头结构形式和变化钻进工艺参数，使实际钻孔轨迹与设计钻孔轨迹基本上吻合2、导向钻杆的结构形式钻杆要求很高的物理机械性能，必须有足够的轴向强度承受钻机给进力和回拖力，足够的抗扭强度承受钻机施加的扭矩；要有足够的柔韧性以适应钻进时的方向改变；还要尽可能地轻，以方便运输和使用；同时，还要能耐磨损与擦痕。3、导向系统导向系统以一个装在钻头后部空腔内的探测器或探头为基础。探头发出的无线电信号由地面接收器接收，除了得到地下钻头的位置和深度外，传输的信号还往往包括钻头倾角、斜面面向角、电池电量和探头温度。这些信息通常也转送到钻机附属接受器上，以使钻机操作者可直接掌握孔内信息，从而据此作出任何有必要的轨迹调整，人工控制钻孔的轨迹，达到设计要求。4、回扩导向孔完成后必须将钻孔扩大至适合生产管铺设的直径。一般，在钻机对面的出口坑将回护钻头连接于钻杆上，再回拉进行回扩，在其后不断地加接钻杆。根据导向孔与适全生产管铺设孔的直径大小和地层情况，回扩可一次或多次进行。最终回扩直径按下式计算：D′=K1D式中：D′—适合生产管铺设的钻孔直径D—生产管外径K1—经验系数，一般K1=1.2~1.5，当地层均质完整时，K1取小值，当地层复杂时，K1取大值。扩孔的目的是将导向孔孔径扩大至所铺设的管径以上，以减小铺管时的阻力。扩孔时将扩孔钻头连接在钻杆后端，然后由钻机旋转回拉扩孔。随着扩孔的进行，在扩孔钻头后面的单动器上不断加接钻杆，直到扩至钻机一侧的工作坑，即完成了此级孔眼的扩孔，如此反复直至达到设计的扩孔孔径为止。5、回拉（牵引管线）回扩完成后，即可拉入待铺设的生产管。管子最好预先全部连接妥当，以利于一次拉入。当地层情况复杂，如：钻孔缩径或孔壁垮塌，顶管器顶杆顶销顶板塑料污水管接头管头顶进穿管简图螺帽顶销塑料污水管管头回拉穿管简图立井钻杆水平钻机顶进穿管简图可能对分段拉管造成困难。回拉时，应将回扩钻头按在钻杆上，然后通过单动接头连接到管子的拉头上，单动接头可防止管线与回扩钻头一起回转，保证管线能够平滑地回拉。6、钻进和回扩稳定定向钻机采用泥浆作为钻进液。钻进液可冷却、润滑钻头、软化地层、辅助破碎地层、调整钻进方向、携带碎屑、稳定孔壁、回扩和回拉时润滑管道；还可以在钻进硬地层时为泥浆马达提供动力。常用的钻进液/泥浆是膨润土和水的混合物。导向孔施工完成后，泥浆可稳定孔壁，便于回扩。钻进岩石或其它硬地层时，可用钻进液驱动孔底“泥浆马达”。泥浆的性能参数主要有：泥浆密度，漏斗粘度，塑性粘度，失水系数，屈服值，流性指数，稠度指数和磨阻系数。泥浆的密度，粘度，流动指数的选择直接影响钻速，泵压，排量，钻屑的携带和悬浮，泥浆的失水、稠度指数直接决定了成孔的稳定性，磨阻系数直接决定了回拖的拉力，所以可以说泥浆参数选择的正确与否决定了工程穿越的成败。泥浆参数的选择主要根据穿越点的地质条件而决定，不同的地质条件选择的参数也不同，在穿越施工中要按要求定时检测泥浆的性能参数,一般情况下，泥浆密度、粘度要半小时检查一次，其它参数4小时检查一次，地层地质条件发生变化时要加测（不同地质条件的泥浆参数见下表）黏土层，泥浆应具有很好的抑制性和良好的流动性;流沙及强风化带，成孔的坍塌和泥浆漏失问题比较严重，要降低失水量，加强井壁的稳定性；卵石层，泥浆要有较强的结构性、良好的润滑性以及较高的切力，以保证岩屑携带、井底清洁和防卡。三、质量保证措施1、设立由项目经理、专职质量员组成的质量保证体系，对施工的每道工序均进行质量控制，确保工程始终处于良好的控制状态。2、严格执行有关技术标准和施工规范以保证施工安全和工程质量。3、导向钻测控仪在每孔施工前进行一次标定，测控误差控制在±5%D(D为钻头深度)4、在施工过程中，地面不允许出现隆起或沉降现象。四、安全措施及文明施工1、加强进场施工的安全教育和工程质量教育，提高各岗位的安全、质量意识。2、认真贯彻安全操作规程，严格贯彻给水施工规范、严禁违章作业，确保地下原有管线不受破坏，公路交通不受影响。现场操作人员必须穿戴整齐的工作服。3、出入土施工点设立标志，危险现场有栏杆，重点部位设警号。4、加强现场管理，做到文明施工。现场无杂物，泥浆不乱排，不污染环境。