中水拉管工程施工组织设计方案.docx
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中水拉管工程施工组织设计方案
dn400中水过临河路拉管工程
施工方案
一、工程概况
本工程0+050~0+160段dn400中水管线穿越临河路，现况临河路宽8~10米，北侧为临河路方涵，宽约6米，河底深约4.0米，道路及两侧有多趟现况市政交叉管线。
本段中水管线采用明开槽施工穿越现况道路、河道方涵、市政交叉管线等拆迁难度大，造价高，因此拟采用非开挖水平定向钻施工工艺完成，平面施工长度约110米，施工管材由原设计DN400球墨铸铁管变更为dn400PE给水管。
二、施工前准备
2.1施工准备
进场后，将安排专人负责配合业主与有关单位搞好本段的临时用地工作。
并立即组织测量人员对设计线路进行复测。
做好材料试验等开工前地各项准备，上报开工报告。
确定临时占地计划；搞好生产设施建设。
2.2技术准备
组织工程施工人员进行技术交底，了解施工特点和技术要求，熟悉施工操作规程和各项技术数据。
根据敷设管道的管径尺寸，确定管道孔的扩孔次数和每次回扩所使用的回扩器的规格。
技术人员根据有关技术数据和施工区域围的管道、电缆等设施资料，制定出模拟钻进路线图，使操作人员能直观地了解工程整个钻进过程。
2.3机械设备配置及后勤保障
主要施工机械表4.1
序号
名称
规格
单位
数量
用途
1
定向钻机
DDW-320型
台套
1
钻孔、拖管
2
注浆机
GY-2A型
台
1
回填补偿注浆
3
PE管焊机
HT/DR-250AA
台
1
管材焊接
4
注浆钻机
KV100-3
台套
1
应急备用
5
电焊机
BX1-300
台
1
备用
三、施工场地布置
3.1施工平面布置
根据施工需要主要设置两块场地，在北侧0+160处拉管终点处设长*宽*深为8.5*4.0*2.5米钻机工作坑，坑设置入钻点和泥浆池，工作坑按1：
0.2放坡处理；临河路南侧0+050处设拉管接收坑，净空为：
长8米×宽2米×深约1.5米，作为扩孔接管场地和PE管焊接场地。
3.2施工用水、电
施工期间的临时水电安装工作符合国家电力标准。
在业主的协助下，我方将在施工期间利用就近的水源和电源接入现场。
3.3施工围挡
施工区采用钢围挡板全封闭围护，侧采用钢管加固，做到整齐美观。
3.4污水处理设施
施工产生的污水用泥浆车外运它处。
四、施工进度计划
本工程绝对工期为16日历天。
施工时，必须严格按照业主要求和施工方案中的施工进度安排，采取可靠的组织措施和技术措施，保证工期目标的实现，并争取有所提前。
主要工序计划如下
施工准备阶段（共2天），主要完成围挡、供水、供电、通讯线路、交接桩橛；复测；复核技术资料；进场材料的试验；组织机械设备、人员、材料进场等。
基坑施工，计划2日完成。
水平定向钻施工共9天。
主要完成水平定向钻机导向成孔、扩孔及回拖铺管。
其中导向成孔1.0天；φ200、φ300、φ400、φ500、φ600扩孔清孔共6天；焊管机回拖铺管2.0天。
导向孔回填及补偿注浆共1.0天，主要为PE管铺设完成后，即刻进行的管外、孔回填补偿注浆。
打压试验共1.0天。
主要完成dn400中水的压力试验。
尾工共1.0天，主要为基坑的回填、地面恢复等工作。
五、拉管施工技术措施
5.1施工工艺流程
5.2施工测量
5.2.1平面控制放线
施工前通过全站仪沿地面上拉管的中心线每3米设置一桩（有障碍物的除外），并沿拉管的中心线撒好白灰线且测出桩高程，算好桩高程与设计拉管管中的关系。
5.2.2高程控制
在现场选择固定的地方做临时水准点，并做好保护。
高程控制采用两次仪器高程前后视等距测法，保持精度。
5.3确定穿越距离和设计穿越线路
根据相关资料，结合施工现场和钻机的实际情况，确定出拉管的长度，描绘出导向管的路线图，从图中可以看出铺设管线的位置、深度；安全防护重点为防止地面塌陷造成地表构筑物损坏及防止破坏环境。
5.4地层勘探及钻进轨迹的规划与设计
地层勘探主要是了解有关地层和地下水的情况，为选择钻进方法和配制钻液提供依据。
其容包括：
土层的标准分类、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基岩深度和含卵砾石情况等。
根据不同地段，司钻工选择不同的钻进参数，调节钻压和钻速以得到最佳扭距。
导向孔轨迹设计是否合理对管线施工能否成功至关重要。
钻孔轨迹的设计主要是根据工程要求、地层条件、地形特征、地下障碍物的具体位置、钻杆的入出土角度、钻杆允许的曲率半径、钻头的变向能力、导向监控能力和被铺设管线的性能等。
5.5钻液的配置
本工程钻进液按以往施工经验和对地质情况进行配置。
钻液由水、膨润土和聚合物组成。
水是钻液的主要成份，膨润土和聚合物通常称为钻液添加剂。
钻液的品质越好与钻屑混合越适当，所制造的泥浆的流动性和悬浮性越好，回扩成孔的效果越理想，成功的概率越大。
为改善泥浆性能，有时要加入适量化学处理剂。
烧碱（或纯碱）可增粘、增静切力、调节PH值，投入烧碱量一般为膨润土量的2%。
本工程的钻液配合比确定为：
膨润土20%，转液宝1%，水75%，2%膨润土重量的烧碱、1%的CMC。
5.6导向钻进
钻机就位后，调整钻机导向杆到设计管位中心高程的位置，水平钻入土中。
在导向钻头中安装发射器，通过地面接收器，测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数，将测得参数与钻孔轨迹进行对比，以便及时纠正。
地面接收器具有显示与发射功能，将接收到的孔底信息无线传送至钻机的接收器并显示，操作手根据信号反馈操纵钻机按正确的轨迹钻进。
在导向钻孔过程术人员根据探测器所发回的信号，判断导向头位置与钻进路线图的偏差，随时调整。
并把调整数值记录在“钻进位置”相应的表格中。
为了保证导向头能严格按照操作人员发出的指令前进，需要在管道线路初步布点后对控制点进行加密加细。
间隔3m设中线、高程控制点，做出明显标志，并在桩点周围用混凝土砌出护墩加以保护。
控制人员严格按照点位，操纵仪器。
5.7扩孔
根据现场地质情况，采用挤压式扩孔器。
扩孔器尺寸为铺设管径的1.2～1.5倍。
这样既能够保持泥浆流动畅通又能保证管线安全、顺利的拖入孔中。
本段回拉扩孔铺管泥浆作用特别重要，孔中缺少泥浆会造成塌孔等意外事故，使导向钻进失去作用并为再次钻进埋下隐患。
考虑到地层泥浆较易流失，泥浆流失后，孔中缺少泥浆，钻杆及管线与孔壁间的摩擦力增大，导致拉力增大。
因此要保持在整个钻进过程中有“返浆”，并根据地质情况的变化及时调整钻液配比以产生的不同泥浆。
本工程选用的DDW-320型铺管钻机有混合搅拌、泵送系统。
施工中将水、膨润土、聚合物等加入混合仓，进行充分搅拌形成钻液。
然后由钻液泵将钻液通过中空钻杆输送至孔底钻头，并与孔中钻屑混合形成泥浆在孔底流动。
5.8管道焊接
管道接口质量的好坏直接影响到拉管施工的成功进行，因此要严格按以下操作步骤执行。
a、热熔连接前、后连接工具加热面上的无污物应用洁净棉布擦净。
b、热熔连接加热时间和加热温度应符合热熔连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定。
c、热熔连接保压冷却时间，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外力。
d、管道连接前，管材固定在机架上，取下铣刀，闭合卡具，对管子的端面进行铣削，当形成连续的切削时，退出卡具，检查管子两端的间隙（不得大于3mm）。
电熔连接面应清洁干净，刮初表面皮。
e、热熔对接连接，两管段应各伸出卡具一定的自由长度，校对连接件，使其在同一轴线上，错边不宜大于壁厚的10%。
f、加热板温度适宜（220±10℃），当指示灯亮时，最好在等10分钟使用，以使整个加热板温度均匀。
g、温度适宜的加热板置于机架上，闭合卡具，并设系统的压力。
达到吸热时间后，迅速打开卡具，取下加热板。
应避免与熔融的端面发生碰撞。
h、迅速闭合卡具，并在规定时间，匀速地将压力调节到工作压力，同时按下冷却时间按钮。
达到冷却时间后，在按一次冷却时间按钮，将压力降为零，打开卡具，取下焊好的管子。
i、卸管前一定要将压力降至为零，若移动焊机，应拆下液压软管，并做好接头防尘工作。
j、合格的焊缝应有两翻边，焊道翻卷的管外圆周上，两翻边的形状、大小均匀一致，无气孔、鼓泡和裂纹，两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。
k、管道连接时，施工现场条件允许时，可在在沟槽上进行焊接，管口应临时堵封。
在大风环境下操作，采取保护措施或调整施工工艺。
5.9拉管
扩孔完毕后，在钻杆末端接上回扩器，其后连接分动器进行接管，进行回拖；管道回拖铺设完成，卸下回扩头、分动器、取出剩余钻杆，即铺设工作完成。
在拉管过程中，需严格控制焊接和检测时间，时间过长，会导致孔中泥浆水分渗漏、缺失及沉淀，加大回拖阻力，增加拉管难度；操作人员要根据设备数据均匀平稳的牵引管道，不生拉硬拽。
5.10注浆
因为非开挖铺管施工的特殊性，一般非开挖铺管扩孔外径为管道直径的1.2~1.5倍，管道与扩孔间的泥浆也会因水分流失而产生空隙，给河道留下安全隐患。
采用双液高压注浆机对孔道与管道间空隙进行1:
1水泥粉煤灰浆液注浆填充，保证河道安全。
管道与扩孔关系
5.10.1、注浆措施
本工程拟采用后退式注浆，即在拉管回拖管道时将钻机钻杆带入已扩好的孔道中，注浆钻杆放置在管道下方，采用高压浆液强行挤压孔周，使粘土层劈裂成缝并充塞凝结于其中，从而对粘土层起到了挤压加固和增加强夹层加固作用，称为“劈裂注浆”，在软弱粘土层中增加的高强夹层，将粘土分隔包围，使其整体性和强度大大提高，从而达到加固土壤的目的。
注浆材料的配合比应根据地层情况和胶凝时间要求，并经过试验而定，本工程采用水泥粉煤灰浆液，水灰比采用1：
1，需缩短凝结时间，则可加入氯盐，三乙醇胺速凝剂，注浆压力控制在0.3~0.5MPa以。
5.10.2、施工要点
①注浆速度：
每分钟10～20升；
②注浆时间：
每10分钟回抽钻杆0.5米；
③注浆压力：
0.3～0.5MPa，局部地层可适当调节；
④注浆施工中，考虑防止管材变形，先将PE关注满水，保持0.2～0.3MPa压力，再进行填充注浆。
六、安全保障措施
6.1施工安全措施
工程安全管理上以“安全第一”作为指导思想，贯彻在本工程施工的始终，认真贯彻有关安全生产的规章制度，加强对安全生产的检查，使管理工作标准化。
6.1.1施工现场安全措施
1）施工现场要设“施工现场安全管理规定”的安全牌及其他警示标志。
2）在施工区域和生活区域及道路上设置照明系统，保证夜间照明。
施工区域按有关规定建立消防责任制，按照有关防火要求布置临设，配备足够数量的消防器材，并设立明显的防火标志。
3）施工现场的安全设施，如安全网、护栏、洞口盖板等，必须齐全有效，并且不得擅自拆除或移动，因施工确实需要移动时，必须经工地负责人同意，并需采取相应的临时安全措施，完工后立即恢复。
4）一切建筑施工器具、材料都应该按施工平面布置图规定的地点分类堆放，整齐稳固。
各类材料的堆放不得超过规定高度。
严禁靠近场地围护墙及其他建筑物墙壁堆置，且其间距应在50cm以上，两头空间应封闭，防止有人入，发主意外伤害事故。
5）起重设备应有稳定的基础，钩、链、绳等符合规定，有限位、防超负荷、超速和失灵保护装置，安设防闸瓦过度磨损的警铃、自动断电保护装置，钢丝绳的安全使用要符合有关规定，勤加检查。
起重设备需经常检查，发现问题后及时处理。
起重吊装作业要统一指挥，统一信号，起重设备与架空线路保持规定的安全距离，禁止在6级以上大风、雷电、大雾恶劣天气下从事吊装作业。
6.1.2安全用电
严格用电管理，现场临时电线路按规要求布设，必须由持证的专职电工上岗操作，采用三相五线制供电系统，各类电器设备均安设安全保险装置，严格执行一机一闸一保护。
现场电工要每天对用电设施进行检查，按规定对接地电阻进行定期测试，并作记录。
6.1.3 加强设备管理
严格执行各类机械设备的专人管理和操作制度，进入现场的施工机械、设备均要有经有关部门检定的合格证或符合安全规定的措施，并设专人负责维护、保养。
施工进场前对施工人员进行技术交底，定期进行安全生产教育，增强职工的安全防患意识。
施工机具应持证上岗，非专业人员不得擅自操作；施工机电设备进行状况必须良好，并
且有良好的接地装置和漏电、处电保护装置。
施工现场周围设置好安全围拦，晚上持红灯以示警示。
施工完毕及时清理施工现场，确保施工场地清洁。
七、环保及文明施工保证措施
7.1保证体系
严格执行《市施工现场文明施工的管理规定》，推行现代管理方法，科学组织施工。
项目经理部制定《环保及现场文明施工管理细则》，建立健全环保体系。
7.2保证措施
7.2.1施工现场材料码放整齐有序，不得占用施工用地道路，不得占压消防安全设施，并远离变压器、高压线杆等。
7.2.2编制环保管理条例，制定奖惩制度，并按其认真贯彻执行。
教育职工提高环保意识，不能保护环境就要停工整顿，屡教不改作违约退场处理。
7.2.3施工区域搭设彩色硬质围档，与外界隔开，严防扰民。
现场工作坑道栏杆统一采用Ф48钢管，横杆与立杆间用“十”字管卡锁牢，栏杆及立柱，顶端安装夜间警示灯具。
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