滨洲热力大型定向钻机施工方案Word文档下载推荐.doc
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3.1方案概述
3.2穿越施工工艺流程
3.3土建施工技术方案
3.4管道定向钻穿越施工技术措施
第四章施工准备
4.1施工技术准备
4.2物资准备
4.3施工人员及设备准备
4.4施工现场准备
第五章施工总进度计划
第六章各项资源需要量计划
6.1主要施工设备
6.2主要施工技术措施用料
6.3劳动力需求计划
第七章质量保证措施及HSE管理措施
7.1质量保证体系
7.2HSE管理体系
第八章工期保证措施
8.1计划控制
8.2合同控制
8.3现场控制
8.4施工调度控制
第九章冬雨季施工措施
9.1雨季施工措施
9.2冬季施工措施
本工程施工必须符合有关热力管网设计与施工验收规范，与燃气、自来水等管线比较有其特殊性，就覆盖深度来说大于等于5米，定向钻进和回扩孔洞，都需造斜段，而铺设有效管线时仅需水平段，计算钻进入土点造斜段时可符合R=1000D，因为此段无须拉入管线；
计算钻进出土造斜段时，必须符合R=1500D，符合热力管（按照外套管并按钢管计算）的曲率半径。
出入土两端合计长度L1+L2为不铺设管线的无效穿越段，但必须钻进与回扩，且出土造斜段需开挖作为管线发送沟的一部分。
钻导向孔是定向钻穿越施工过程中重点控制的关键工序,导向孔质量的好坏直接影响钻机回拖时回拖扭矩与拉力的大小。
因此,导向孔与设计穿越曲线是否重合是关系到管道最后回拖成功的关键。
导向孔在钻进过程中偏离设计穿越曲线的原因可以归纳为四类：
第一，钻机就位方位与管线设计穿越方位有偏差，造成在导向孔钻进的过程中其轨迹逐渐偏离设计穿越曲线。
第二，受外部磁场的影响，控向方位角非管线走向的真实方位角，从而控向软件计算钻头方位的参数发生变化，导致从计算机采集的数据非钻头的真实位置。
第三，受地质结构的影响。
导向孔在钻进过程中要穿越不同的地层，由于各地层地质特征差异很大，即使是同一地层其硬度分布也会软硬不均，因此，钻头在钻进的过程中比较容易偏向相对较软的地层，造成与设计曲线发生偏移。
第四，在导向孔钻进过程中，由于钻机操作人员（司钻员、控向员）人为操作有误，使穿越轨迹与设计曲线发生偏移。
针对以上造成曲线偏移的原因，我们特制定了如下预防措施：
1.1保证钻机就位方位与设计管线中心线重合的措施
钻机就位前，用测量仪器（如经纬仪）放出管线穿越中心线，根据穿越入土角、钻机自身尺寸（车长、车宽、轮距等）等参数计算出钻机就位的精确位置，并用白灰或用线绳予以标记，并以此标记作为钻机就位的依据。
在钻机就位过程中，除了利用白灰或线绳标记作为就位的标准外，就位后还要用测量仪器测量钻机就位偏差，经计算钻机就位方位相对于管线中心线的角度偏差如果超过0.1°
时，需要根据偏左偏右情况重新调整钻机，经多次就位-测量-调整-再测量，直到偏差控制在0.1°
范围内。
钻机就位后，计算出精确的偏差数值，在开始钻导向孔时及时调整此偏差为零，从而保证导向孔轨迹与设计穿越曲线重合。
A.1.2外部磁场对方位角的影响及控制措施
外部磁场主要由地下管道、地下光缆、刚性建筑物（构筑物）、大型船只、地上高压线等产生，这些外部磁场将影响地磁场强度和地磁角度，从而影响控向方位角，控向方位角的不确定最终导致钻孔时方向失控，本标段河流穿越位置或多或少存在影响钻进控向精度的外部磁场。
根据现场确定的外部磁场的位置，在钻孔时，探测器到达外部磁场前，钻孔方向不能出现过大的左右偏移量，保持实际方位角与控向方位角的偏差在允许的范围内，在进入外部磁场时，实际方位角发生变化，此时的方位角与控向方位角不同，钻进时暂不考虑干扰后的方位角而直接按直线钻进，在进行数据测量时，根据控向工具面的位置输入与控向方位角接近的方位角。
钻头穿越过磁场干扰区后，计算机控向数据恢复正常，此时导向孔轨迹与设计穿越曲线偏差应当在许可范围内，万一两者偏差较大，首先计算出实际偏差量，然后将经过磁场干扰区的钻杆抽出后重新钻进进行偏差调整。
在已知偏差量的情况下进行调整是很容易的，通过调整消除磁场影响，使导向孔轨迹与设计穿越曲线重合。
B.1.3采用人工磁场与地磁场相互结合进行导向孔的钻进控制
控向设备采用英国Sharewell公司生产的MGS定向系统,钻机控向系统是依靠地磁场进行方位控制，通过钻头后面的探头将导向孔参数传输到计算机。
地磁场容易受到地下管线、地下电缆、地面高压线等金属构件的干扰，从而造成控向参数不准确。
人工磁场是在穿越中心线两侧布设的闭合线圈，布设简单方便，在施工中既经济又有效，其优点是它不受外部磁场的干扰，可以准确无误的将钻孔数据反映出来，当探头到达此闭合的线圈区域内,接通直流电源产生磁场,通过人工磁场可以测得穿越轴线的左右偏移和穿越标高。
通过人工磁场与地磁场左右偏差的比较,可以确定目前钻头方位角,从而确定下一根钻杆的行进方位。
由于人工磁场在地磁场受干扰的情况下可以提供准确的管线穿越方位角，在地磁场不受干扰的情况下可以校正控向方位角的正确性，从而能够很好的控制导向孔与设计穿越曲线偏移，并能保证穿越曲线的平滑性。
C.1.4在穿越不同地层时的预防措施
在穿越过程中，不同的地层其岩性也不同，即使同一地层也会不同程度的存在软硬不一的情况，这必然会影响钻孔倾角与方位角角度的调整。
遇到这种情况时，每次调整的角度不应过大，调整范围控制在每次0.1°
左右，每根钻杆多次调整以获得需要的倾斜角与方位角角度，这也是防止导向孔轨迹与设计穿越曲线轨迹偏移的有效措施。
D.1.5控制人为因素造成导向孔轨迹与设计穿越曲线偏差的措施
开工前，加强对控向人员与司钻操作人员的培训，提高工作人员的素质，加强控向人员与司钻人员相互间的配合，司钻人员以控向人员的指令为准，按照指令进行操作，防止人为操作导致钻孔出现偏移设计曲线。
控向人员应严格按照设计曲线计算每次倾角的调整度数，认真掌握并注意穿越过程中的轨迹变化，通过轨迹变化确定控向方向的变化。
从而控制导向孔轨迹与设计穿越曲线的偏移。
E.2.1确保控向参数的正确性
钻导向孔时，主要以现场测量的方位角为依据来控制钻头的钻进方向，如果控向方位角发生变化，钻进的方向将出现偏差。
为了保证导向孔的出土点偏差在设计出土点1m范围内，必须保证控向方位角的正确性。
控向方位角的测量：
在施工作业带内无外部磁场干扰的情况下，尽量在设备进场前测量放线后进行，因为所有的施工设备都会对方位角产生干扰。
在施工占地范围内，可利用单斗挖掘机配合完成方位角的测量，探测器装入无磁钻杆内，在入、出土点沿穿越中心线多测点（10个测点以上）取平均值的方法，确定初步控向方位角；
再将探测器取出，单独用探测器直接测量控向方位角，取平均值与上一个控向方位角进行比较，如场地内没有外部磁场的干扰，两个测得的控向方位角相差应在允许的范围内，如相差较大，必须重新测量。
在测量方位角时，探测器的前端与后端必须与穿越中心线重合，以保证测得方位角的正确性。
在单斗挖掘机无法配合的情况下，直接用探测器测量控向参数，探测器必须完全摆放在管道穿越中心线上，在中心线上选择远离外部磁场干扰源的地方，在入、出土点的不同位置测取10个以上的数据，差别不大时取平均值，差别大时，分析原因后重新测量。
实际测量获得最佳控向参数后，做好原始记录。
在导向孔钻进时，在无外部磁场干扰的情况下实际测量的方位角应与控向方位角相差不大，而且必须控制钻进的方向，保证每根钻杆的偏移量在允许的范围内，且累加值不能超过1m，在实际操作时，每次调整偏移量不能过大过急，以保证实际穿越的出土点偏差在设计出土点1m范围内。
F.2.2采用人工磁场法
人工磁场法是在穿越中心线两侧布设闭合导线圏，通电后形成外加磁场，用以对控向参数的复核。
人工磁场可不受任何外部磁场的干扰，准确反映钻头所在的具体位置，左右偏移量和穿越点高程情况，人工磁场测得的数据是探头所在位置的真实反映。
人工磁场的实际应用能够保证实际出土点在设计穿越规范的范围内，为管道的顺利回拖打下了良好的基础。
3.回拖时管道防腐保温层的保护措施
扩孔回拖能否顺利进行是关系到管道回拖一次成功的关键，施工时必须严格按照设计要求、规范要求和现场实际情况组织施工，并采取有利的措施保证扩孔回拖顺利进行。
在管线顺利回拖的过程中,也应当采取一定的措施保护管道防腐层不被破坏。
3.1机械设备的检查
在扩孔回拖施工前，检修所有的施工机具设备，确保在扩孔回拖时不出现机械故障，在回拖开始后严禁无故停工。
3.2地锚连接部位的检查
管线回拖扩孔前，认真检查钻机锚固箱是否发生位移，如果发生了位移应立即采取措施进行加固处理，然后才能继续进行回拖扩孔作业。
3.3导向孔的控制
在导向孔钻进时，严格按设计曲线施工，保证钻孔的平滑，为扩孔回拖提供有利的施工条件。
3.4钻杆的检查
所有用于扩孔和回拖的钻杆全部选用5″的S-135钻杆，在使用前进行认真检查，严禁使用不合格的钻杆。
3.5泥浆的控制
在扩孔回拖时严格控制泥浆压力、粘度及排量，根据地质条件，考虑在易产生塌孔地段适当增大粘度，减少塌孔的可能性。
并在最后一次扩孔作业时，向泥浆中添加适当的润滑剂，以便在管线回拖过程中减小回拖阻力。
3.6回拖时挖发送沟及土堆垫管发送
回拖时将管道放在发送沟内，发送沟里灌水。
发送沟中心线应与管道穿越中心线相重合，便于管道顺利进行回拖。
发送沟沟底纵断面曲线应与管道自由弹性曲线半径一致（如上面示意图所示）。
由于场地限制或其他原因，在不能挖或不能全部挖发送沟的情况下，采取打土堆的方法将管道架离地面，让管道不直接接触地面，降低回拖管线与地面的接触面积，减少管道防腐层磨损机会。
土垛人工装填土袋进行码砌（袋装土内无砖头石块等硬物），然后在土堆上面铺一层土工布，土工布上涂抹一层黄油，同时在回拖管道表面涂抹一层黄油减阻，土垛应间隔5～10m设置一个，土垛高度超过30cm，然后将管道放在土垛上。
3.7其他注意事项
扩孔时钻具组合顺序为钻杆+切割刀+扩孔器+钻杆；
回拖时钻具组合顺序为钻杆+麻花钻杆+切割刀+扩孔器+旋转接头+U形环+管道。
回拖时切割刀直径比扩孔器直径大150mm，扩孔器直径比穿越管道直径大150mm，以减小回拖力，并可保护防腐层。
塌孔一般发生在回拖管段的前端，此时应增大泥浆量，适当降低泥浆粘度，提高泥浆的润滑性能，将塌孔部位泥浆置换出去，确保管道顺利入孔。
在扩孔回拖时钻具连接完后先送泥浆冲洗，检查各泥浆喷嘴是否畅通，确认合格后开始进行扩孔回拖。
发送沟开挖和管线下沟时，注意不要让施工设备刮碰到防腐层，并设专人指挥看管。
下沟前，检查沟内是否有塌方，沟内是否有石块、焊渣、树根等坚硬石块。
严禁使用推土机或撬杠等非起重工具下沟。
使用吊管机或挖掘机下沟，吊点距离要符合设计要求。
并且吊管机爬杆处捆绑胶皮，管道下沟采用尼龙吊带捆绑，防止与管道发生硬接触，损伤防腐层。
管道下沟时，避免与沟壁碰撞。
在出土点一侧，管道入孔前与地表面接触部分，表层土内不能夹有石块、硬物等，避免刚入孔时划伤防腐层。
发送沟底在管道入土位置应开挖成向上的弧线状，以保证管线顺利进入扩好的空洞中，并能防止划伤防腐层。
扩孔回拖过程中，使用的泥浆必须符合规定的要求，并与穿越段地质条件相匹配，保证孔内的光滑性；
使用的泥浆量必须保证充满整个孔洞，尽量在回拖时使管道在孔洞内处于漂浮状态，减少管道在孔洞内与孔洞壁间的磨擦，防止在孔洞内管道防腐层被损伤。
在扩孔回拖过程中，派专人在出土侧查看露在外面的管道防腐层情况，发现防腐层被划伤时，立即叫停进行补伤处理后再进行回拖。
4.在以往的定向钻穿越施工中，在工程管理（质量、HSE、进度等）方面有哪些经验和教训，针对本工程有何管理措施
我公司从引进定向钻到现在，已经完成了多条河流的穿越施工，没出现过一次工程质量事故和一次环境污染事故，并保证了工程的按期完成。
原因是我单位注重工程施工做了充分的准备。
主要体现在制度的建立上，通过制度的建立来保证工程的质量、安全、进度和环境保护等。
建立的保障制度主要有以下几条：
4.1建立钻前技术分析会制度
工程开始之前,由技术负责人召集控向员、司钻员、泥浆工程师、工地主任等技术人员和管理人员一起召开技术分析会，针对工程地质情况确定泥浆方案，扩孔方案和管线回拖方案，并对可能出现的问题进行分析，并提出具体的应急措施。
4.2建立关键工序重点控制制度
定向钻穿越的三大关键工序:
钻导向孔、扩孔和管线回拖直接影响到穿越工程质量的好坏，为此一定要按照设计参数钻进导向孔,导向孔钻进结束后，司钻与控向向技术负责人详细汇报导向孔钻进情况,技术负责人负责检查控向记录各项数据是否符合设计要求,如没有异常情况可向现场监理申请开始扩孔，在扩孔过程中，技术负责人随时掌握扩孔情况，并根据实际情况随时调整扩孔方案。
4.3建立特殊情况应急措施
无论是在钻导向孔、扩孔还是在回拖的过程中，万一出现特殊情况，如钻导向孔的过程中，发现了不明地下管道等情况，控向及司钻人员要及时汇报，现场技术人员要在第一时间向现场监理汇报说明情况，并根据具体问题一起分析确定原因并提出解决方案。
4.4建立员工培训制度
在工程开工准备阶段,针对本工程,对施工人员进行全面培训,除对各工种各岗位进行技能培训外，还要使人人都掌握HSE管理制度,并且认真学习公司的各项管理制度,使每个职工都能作到健康施工,安全施工,文明施工。
4.5建立钻前生产分析会制度
在工程开工前,由生产负责人召集各生产部门负责人召开生产分析会,针对本工程提出可能出现的问题,逐条分析并拿出解决方案。
另外,根据现场的具体情况提出技术措施用料，作到用工用料准备齐全。
4.6设置现场协调员
定向钻穿越是各个部门相互配合要求很高的工程，无论哪个部门出现问题都会影响到整个工程的质量和工期，因此，在工程施工期间，我们设置专人负责各个部门的协调工作，使其分工明确,职责分清,同时要相互配合,相互监督。
另外现场协调员还负责处理施工场地的地方关系问题，作到在施工过程中尽量不影响当地群众的生产生活。
4.7建立施工现场环保制度
在施工过程中，为了保护环境,公司特根据本工程的具体环境情况制定详细的环境保护措施,使每一个员工都能认识到环境保护的重要性，并提出具体的奖惩制度,对违反该制度的职工进行处罚,以增强职工的环保意识。
5.在本工程中，对此穿越进行了哪些风险评估，将要承担哪些风险，以及风险的控制措施
定向钻穿越工程是一项风险工程，难点工程，为保证工程的安全、保质、按期完成，针对该工程，主要从以下几方面进行了风险评价：
5.1在地方病作业区施工时防止地方病的传染
在地方病作业区施工时防止地方病的传染。
防止措施：
1.施工前对施工地点的地方病进行充分的了解，并积极与当地医院联系，取得医院的支持。
2.项目部建立职工食堂，保证食物卫生，对炊事员定期体检，保证职工生活水平。
3.对施工人员进行定期体检，随时注意职工身体状况。
5.2气候异常地区作业时防止超低温对施工人员的伤害
气候异常地区作业时防止超低温对施工人员的伤害。
1.项目部采取避开一天中的低温时段进行施工作业。
2.施工现场配备取暖御寒的药物和食品。
3.劳动保护用品装备佩戴齐全。
5.3吊装作业的注意事项
吊装作业过程中可能发生吊物坠落、碰撞伤害施工人员和施工设备、管材等。
针对吊装作业程序采取如下措施：
1.作业前检查机具，保证各项性能完好。
2.严格执行操作规程，杜绝“三违”，起重工、吊车司机必须持有特种作业人员操作证方可上岗。
3.大件吊装要制定吊装方案，恶劣天气（如风力大于5级）不许进行吊装作业，作业人员要佩戴好劳动保护用品。
5.4设备运输作业过程中的注意事项
设备运输作业过程中要防止交通事故的发生。
防止措施包括：
1.保证作业车辆车况完好，不出病车。
2.选择有丰富经验的司机驾驶车辆，司机各种证件齐全。
3.特殊道路情况（如：
雨雪天）要采取有效的防滑措施，物资摆放平稳捆扎牢固，平稳行驶。
5.5穿越施工中的注意事项
河流穿越过程出现卡钻、钻杆扭断、管道回拖卡钻、牵引力过大造成地锚失稳，造成管道回拖失败。
防止措施主要有：
1.作业前必须确保设备、工具、材料完好，方可投入使用。
2.定向钻及配套设备等重要设备操作人员必须是经过培训的熟练操作手。
3.恶劣天气（如风力大于6级）不许进行穿越作业。
4.使用的钻杆必须是经过探伤检测合格的。
5.配置泥浆时应针对地质资料有针对性地配制，并随时监测返浆情况调整泥浆配制比例，保证泥浆在穿越过程中发挥其应有的作用（携砂、护壁固孔、润滑、冷却钻头）。
6.地锚箱制作安装必须牢固，地锚基坑四周的地基土不能被扰动，地锚箱要有足够的自重和强度。
7、回拖牵引头制作焊口必须满焊且不能留有间隙。
6.施工过程中，泥浆处理的环保管理措施
定向钻穿越施工过程需要大量的泥浆，泥浆的配置主要采用澎润土和各种添加剂。
通常情况下，泥浆是无害的，通过一定时间的自然晾晒后剩余的泥浆残余物可是直接作为耕植土使用。
即便如此，我们仍然要对施工过程中产生的泥浆进行处理。
主要采取的措施如下：
6.1泥浆材料的选择
在选择泥浆澎润土和添加剂时，要主意选择无污染或极少污染的环保产品。
选择的产品要有环保标准、环保检验报告和处理措施。
6.2施工完毕后泥浆的处理
施工完工后，多余的泥浆和回收系统过滤出来的泥沙应集中拉运至附近的垃圾处理场晒干后进行回填或作为耕植土。
1）1.资料文件提供的依据
1.1滨洲热力公司拟采用非开挖定向钻穿越工程，须提供有关施工规范文件（现未提供）。
1.2需提供穿越工程地质勘探报告及相关管线图纸资料（现未提供）。
2）2.施工现场踏勘资料
非开挖定向钻穿越工程须进行施工现场踏勘。
3）4.施工技术标准及质量要求
《热力管道施工与验收规范》
《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079-95；
《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范（穿越工程）》SY/T10015.1-98；
《输油管道工程设计规范》GB/50253-2003；
《石油天然气工业健康、安全与环境管理体系》SY/T6276-1997；
《建设工程安全生产管理条例》（中华人民共和国国务院第393号令，自2004年2月1日实行）
《健康、安全、环保文件》HSE
第一章工程概况
一、工程概况简介：
本工程位于滨洲市，顺路穿越绿化带、公路等，铺设各种管径的钢管+防腐保温外套PE，为热力管道改造入地定向钻拉管工程，总工期待定。
建设单位为滨洲热力公司。
工作面地质情况。
必须通过现场勘察、地质报告和原有管线施工经验了解，水平定向钻所穿越地处滨洲，为黄河冲积平原，应为砂质淤泥，地质尚可，适宜定向钻施工（必须由地质报告）。
根据我公司机械施工的特点和经验，科学调配，集中人力、物力、财力进行施工，可大大缩短施工周期，保证施工质量。
2.1施工总体部署
2.1.1成立穿越项目部及施工人员的选择
针对此标段我公司拟成立“滨洲热力管道工程定向钻穿越项目部”，按项目法组织施工，全面负责本工程的组织、指挥及协调管理工作，并选派施工经验丰富的项目经理和最好的施工队伍及人员承担此项工程的施工。
2.1.2加强管理确保优质工程
建立健全各种管理网络，严格按设计图纸、技术规范精心组织施工，质量达到优良。
实施关键工序控制，确保在合同期内完成施工任务。
2.1.3合理安排计划保证工期
使用网络计划指导施工，确保关键线路按时完成；
做到同步与立体交叉相结合、特殊与普通相结合，纵观全局，点面配套，缩短工期。
2.1.4施工营地及通讯
项目部设在离施工现场较近的城镇，便于施工管理。
施工营地就近租用当地村镇的招待所或民房。
施工营地、项目部及业主、监理间使用有线、无线及网络通讯进行联系。
2.2项目组织机构
2.2.1项目组织机构
项目副经理
QHSE部
土建施工队
地方协调部
采办部
经营部
穿越施工队
综合管理部
项目经理
总工程师
工程技术部
机械运输队
2.2.2项目管理人员
针对此管道工程定向钻穿越，我公司任命有丰富施工和管理经验的项目经理负责组织实施，在公司内部抽调业务能力强的各类骨干人才，组建热力管道工程滨洲定向钻穿越施工项目经理部。
项目经理部主要组成人员情况见下表
序号
部门及职务
姓名
一
项目领导
（待定）
1
项目经理
2
项目副经理
3
项目总工程师
二
地方协调部部长
三
工程技术部部长
四
QHSE部部长
五
经营部部长
六
采办部部长
七
综合管理部部长
2.3项目部职能部门职责
2.3.1项目经理职责
项目经理是工程项目的组织者和领导者，对本工程的安全、质量、进度和成本负领导责任。
贯彻执行党和国家的政策及相关标准。
协调各部门、各单位的工作关系，及时解决工程中的重大问题。
结合本工程的实际对职工进行QHSE教育，保证QHSE体系在项目中的运行。
组织制定本项目的QHSE奖惩制度，鼓励成绩突出的人员，惩罚造成安全、质量事故的责任者，审批QHSE奖惩报告。
负责施工计划的审定和执行，确保按工期完成施工任务。
负责工程成本的控制，厉行节约，反对浪费，降低工程成本。
负责对业主、监理、地方政府等部门的联系工作。
2.3.2项目副经理职责
执行项目经理的决策和部署，负责项目施工组织与现场管理，是工程施工的具体领导者和组织者。
组织并参与项目重大问题的讨论与决策，对施工现场问题负全面责任。
组织好有关技术规程、技术标准的贯彻执行。
组织有关部门编写施工组织设计。
组织QHSE工作会议，分析和解决各种有关问题。
对违反技术要求、操作规程和各项管理制度者，予以制止和纠正。
组织编写和整理竣工资料。
按项目实施计划组织现场施工，组织解决现场施工问题。
组织协调各部工作，合理调配施工力量，组织平衡、调整施工计划。
组织并参与竣工检查、验收，组织编制保投产计划，并组织实施。
2.3.3项目总工程师
对技术、质量、HSE、机动资产等部门进行专业管理。
参与项目重大问题的讨论与决策。
组织对施工人员进行质量、HSE培
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