燃气管道非开挖定向钻施工方案设计Word格式.docx
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定向钻施工队负责该定向钻穿越工程的钻孔、扩孔、回拖及相关工作内容。
综合施工组负责泥浆配制、材料运输、数据测量等工作。
本施工组织设计根据穿越的长度、地质等情况进行了相应的施工人员配置和施工设备配置，并制定了详细的劳动力和机具设备需要计划。
本施工组织设计制定了专门的进度保证措施，绘制了工期计划图，从合同控制、计划控制、现场控制、施工调度控制等方面来保证工期进度，以施工总体进度计划作为项目施工依据，抓住计划的关键线路，加强现场关键工序控制，提高产品的一次合格率，尽量减少和避免二次返工。
本施工组织设计明确了工程的主要技术经济指标，对现场施工设备机具进行了合理布置，并绘制了出入土点施工平面布置图。
附：
管理组织机构图
2.1项目部各岗位职责
2.1.1项目部经理岗位职责
（1）认真履行与公司签订的“管理目标责任书”，进行有效控制，确保目标的实现。
（2）全面负责项目部范围内的工程质量、安全、进度、成本、环保、文明施工的管理
（3）贯彻执行国家有关建设工程项目管理的法律、法规，执行公司的各项管理制度。
（4）主持制订项目的施工组织设计和质量保证体系，主持制订项目总体进度计划和季、月度施工进度计划。
（5）按照合同需求和上级的指令，保证施工队伍、机械设备按时进场，做好材料供应工作。
（6）深入施工现场，督促检查施工进度、质量、安全和文明施工。
（7）主持召开工程例会，协调解决施工中出现的困难和重大问题。
（8）不断改善劳动条件，关心职工生活，在现有条件的基础上，逐步改善职工的物质、文化生活条件。
（9）协助公司进行项目检查，接受上级领导和上级有关部门的指导与监督。
（10）完成领导交办的其他各项工作任务。
2.1.2项目技术负责人岗位职责
（1）负责项目工程技术管理工作，并对项目质量安全技术负责。
（2）认真查看施工现场，对施工现场的地形、地貌作充分的了解。
（3）组织编制实施施工组织设计、质量计划，制订特殊过程和关键工序的施工方案并组织贯彻实施，进行技术指导。
（4）组织制订保证工程质量和安全的技术措施及对主要工程的质量检查和处理。
（5）深入施工现场，及时处理施工质量和施工技术问题，定期向上汇报施工中的技术质量状况。
（6）负责技术总结，汇总原始质量记录和竣工资料。
（7）参加质量检查和竣工验收工作。
（8）完成领导交办的其它工作任务。
2.1.3施工项目主管岗位职责
（1）负责建立健全施工现场管理的各项规章制度并督导执行。
（2）负责制订标段项目施工的进度计划。
（3）对标段施工时的现场管理负全责。
（4）负责对施工中的可控要素进行优化配置与动态管理，确保施工的质量与进度。
（5）负责建立标段项目施工的质量控制体系与安全管理体系，并组织实施。
（6）参加项目部召开的各种会议，确定施工时的工作任务范围等事项。
（7）及时处理施工中的突发事件，参与项目竣工验收。
（8）负责协调标段施工中与各相关部门及外部影响施工的各种关系。
（9）完成领导交办的其他各项工作任务。
2.1.4项目安全员岗位职责
（1）依据《建设工程安全管理条例》和公司相关安全管理规定，对施工现场进行安全管理。
（2）接受项目经理对现场安全的工作部署。
（3）经常督促、检查安全操作规程的执行情况，对违章指挥、违章作业有权制止，并监督改进。
（4）深入施工现场检查安全施工情况，发现问题及时提出整改意见并向上级反映。
（5）负责汇总编制并上报各分包单位的安全生产、劳动保护工作的各项统计报表。
（6）负责对各分包单位的安全员进行业务指导，检查监督特殊岗位的持证上岗情况。
（7）按时填写安全台帐，整理汇总安全状况报告上报项目经理。
（8）完成项目经理交办的其它工作任务。
2.1.5项目施工员岗位职责
（1）依据《建设工程项目管理规范》和公司相关施工管理规定，对施工现场进行管理。
（2）接受项目经理对工程项目的施工管理部署。
（3）认真熟悉施工图纸，学习掌握有关《规范》、《标准》及《施工技术操作规程》。
（4）熟悉掌握施工进度网络计划图的编制使用，并负责实施。
（5）负责检查落实工期进度执行情况，按时上报周统计报表，负责劳动力台帐、工期台帐，统计台帐的记录整理上报。
（6）深入施工现场，检查督促施工进度和文明施工，落实项目部关于现场管理的相关制度。
（7）协助项目经理做好项目的外部协调与沟通。
（8）完成项目经理交办的其它工作任务。
2.1.6项目质检员岗位职责
（1）依据《建设工程质量管理条例》和公司相关工程质量管理规定，对施工现场进行质量管理。
（2）接受项目经理对工程项目的质量管理工作部署。
（4）熟悉掌握质量检测方法、检测仪器的使用与保养。
（5）深入施工现场进行巡查监督，检查重要工序或隐蔽工程，配合施工人员及时纠正解决质量问题。
（6）做好质量检查工作的记录，严格执行质量程序。
（7）负责签写质量评定和相关报表，建立并妥善保存质量记录档案。
完成项目经理交办的其它工作任务。
第三章工程概况
1工程概况
1.1工程名称
某某工程。
1.2建设规模
本次定向钻穿越管径为DN500钢管，约？
米，此次穿越为金水河渠底6米左右。
1.3建设地点
穿越某某河工程。
2主要工程量
金水河定向钻穿越工程
序号
项目
单位
数量
备注
1
某某河定向钻穿越
m
？
3工程地质情况
该段管道穿越某某河，穿越段场地都较开阔，交通便利。
施工前对施工现场的地形、地貌作充分的了解，做好施工前地下管线的探测工作，了解施工现场地下各类设施、管线分布和周边环境,根据施工现场的地质报告做出工程设计图纸。
4主要设备、材料和特殊材料需用情况
4.1根据工程量的大小及难易程度，拟定采用主要设备（钻机）牵引能力达38T以上，MGS导向系统、石油钻井用泥浆配制系统，以及泥浆回收系统。
4.2穿越管段在粘土层中通过，施工过程中需优化泥浆参数，做好随钻测量与监测，防止土层坍塌。
第四章工程施工方案
1施工工序流程
依据设计文件,施工技术规范,结合工程的实际情况,制定切实可行的施工方案和措施。
主要工序如下：
2施工测量放线及区域场地平整
2.1施工前请设计和业主现场代表进行现场交底。
2.2测量放线必须以线路施工图为依据，采用GPS定位，GTS-332全站仪测量，并绘制测量成果表。
测量仪器必须经法定计量部门校验合格且在有效期内使用。
2.3测量人员依据施工平面、断面图和技术交底要求的穿越管线的出土点和入土点的坐标放出穿越管线的中心轴线，并在两端设控制桩。
在入土点端测量并确定钻机安装位置及泥浆池的占地边界线；
在出土点一端，根据管线中心轴线和占地宽度及长度，放出出土点作业场地边界线、泥浆占地边线和临时钢管堆放场的位置（需与管道安装单位配合）。
2.4平整钻机场地，推平、压实，保证场地有足够的承载力，按要求开挖沉淀池、排浆池及地锚坑等。
3设备进场及钻机安装调试
3.1为保证设备安装顺利进行，防止设备因作业场地限制而发生拥挤。
设备进场安装顺利为：
钻机安装钻机操作控制室安装泥浆系统安装泥浆泵安装钻杆摆放就位其它设备安装就位
3.2锚固箱安装就位后,用吊车配合将钻机及配套设备连接安装就位，根据管道穿越中心线，调整钻机的左右位置，使钻机中心线与管道穿越中心线重合；
根据设计图纸提供的入土角调整钻机高度，使钻机的行走轨道与水平面的夹角与设计的入土角吻合。
3.3所有设备进入施工现场后，进行系统安装，按照空中不布线的安全原则：
所有电缆线埋地，所有的水管线避开行车路线。
系统安装完毕检查一切正常后，进行系统运转。
同时，在开钻施工前认真检查钻杆、麻花钻杆、无磁钻铤、螺杆马达、扩孔器等钻机具的质量，清洗丝扣并进行无损检测，确保内部无损伤，检查扩孔器本体与牙轮的连接是否牢固，钻头的水眼直径是否更换等，在扩孔、回拖前还要检查并确保扩孔器的水眼畅通，卸扣无变形、锁销完好，万向节丝扣润滑，对钻杆、麻花钻杆要进行严格的选择测量和级配编号。
4发送沟开挖施工措施
4.1回拖前需开挖发送沟，开挖采用单斗挖掘机进行开挖；
4.2发送沟下底1.2m宽，上沿1.5m宽，沟深1.5米，开挖中心线距预制管线中心线3m左右。
4.3发送沟内不得有石块、树根和硬物等，沟内采用两台离心水泵从附近河中抽水注满，确保将管道浮起，以避免管线底部与地层摩擦，划伤防腐层（或用轮式支撑架），并降低回拖拉力。
4.4发送沟的沟壁应光滑，没有外露的石头或其他有可能对管子防腐层有损伤的东西。
曲线段管沟应保证圆滑过渡、无凹凸和折线。
4.5发送沟开挖及注水完毕后，将预制管线放入发送沟中。
5定向钻施工措施
5.1穿越流程
定向钻穿越流程
钻导向孔
一次预扩孔
二次预扩孔
洗孔、回拖
5.2钻具组合表
施工段
钻具组合
1
导向孔
95/8″钻头+7″弯接头+7″无磁钻铤+51/2″钻杆
2
钻杆+Ф450扩孔器+钻杆
3
钻杆+Ф550扩孔器+钻杆
三次预扩孔
钻杆+Ф650扩孔器+钻杆
四次预扩孔
钻杆+Ф750扩孔器+钻杆
4
洗孔
5
回拖
管线+连结头+旋转接头+扩孔器+切割刀+麻花钻杆+钻杆
5.3钻导向孔
5.3.1钻机及配套设备就位
按施工布置图将钻机及附属配套设备安放在预定位置，进行系统连接、试运转，保证设备正常工作。
施工地锚由Φ219×
10的8根钢管组成，用打桩机打入地层，将钻机前端固定在地锚桩上。
5.3.2导向轨迹确定
导向轨迹的确定应执行设计和规范要求，主要考虑以下因素：
1）满足规范要求的最小曲率半径，根据本工程设计要求，可扩适当扩大曲率半径至R=1500D;
2）满足穿越场地安全规范要求；
3）选择最佳主力穿越层位。
综合考虑入土角、出土角、曲率半径等因素。
综合考虑以上因素，确定导向轨迹。
5.3.3测量控向参数
按操作规程标定控向参数，要求细心并尽可能多测取参数比较，以确定最佳参数，在管中心线的三个不同位置测取，且每个位置至少测四次，并做好记录。
5.3.4泥浆配制
泥浆搅拌及粘度根据地质勘探资料及穿越管线经过不同地质情况，制定如下表泥浆粘度：
粘土
亚粘土
粉砂
细砂
中砂
粗砂
软岩石
40～45
45～50
50～55
55～60
5.3.5钻机试钻
依据施工图纸，确定穿越入土点位置，并打桩做好标记。
根据设计的入土角确定钻机的摆放位置，并使钻机的中心线与穿越方向重合。
用经纬仪配合控向系统准确的测出该穿越段的地理方位角，根据周围的干扰情况对测得的方位角进行修正。
钻机应试运转并调整好适合本次施工的参数，各系统运转正常后进行试钻，钻进1—2根钻杆后检测各部分运转情况，在穿越曲线上每隔10米左右设数据控制点，以此控制导向孔不偏离设计曲线。
5.3.6钻导向孔
管线组焊完成具备开钻条件后，导向孔的钻进是整个定向钻的关键，对不同地质情况，我们将采用38T水平定向钻机进行整个穿越工程的施工。
定向设备采用英国Sharewell公司生产的MGS定向系统，在定向钻进过程中严格控制全角变化率，尽量缩短测量间隔长度，特别是遇到地层软硬变化或砾石时，参数测量间距不得超过2米。
调整方位要及时，并留有余量，禁止反复大幅度调整角度，防止出现“S型”轨迹在定向钻进过程中及时调整控向参数，确保导向孔沿设计轨迹前进.整个穿越过程中采用地面信标系统（Tru—Truckersystem）配合MGS系统进行准确跟踪定位，确保出土点位置偏差≤1m。
控向对穿越精度及工程成功与否至关重要，开钻前仔细分析地质资料，确定控向方案，泥浆和司钻要重视每一个环节，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。
5.3.7预扩孔
导向孔完成，钻头及蒙乃尔管（无磁铤）出土后要及时卸掉，装上扩孔器进行预扩孔，因穿越距离长扭矩大，卸钻铤和钻头时，采用B型钳，必要时可以加热及锤击等配合拆卸。
根据管道管径及地质情况分级扩孔。
为了整个穿越万无一失，整个预扩孔过程采用2级扩孔，扩孔速度不能太快，扩孔时间应大于6分钟／根，泥浆粘度保持在45—50秒之间，泥浆量保持在孔内充满泥浆。
5.3.8管线回拖
导向孔经分级预扩，孔径达到管线回拖要求的条件，将检验合格的穿越管线吊上滑送道并检查无误后回拖。
回拖是穿越的最后一步，也是最关键的一步，在回拖时采用的施工方式是：
钻杆+切割刀+飞旋式扩孔器+回拖旋转接头+穿越管段。
在回拖时进行连续作业，避免因停工造成卡钻。
回拖前仔细检查旋转接头、连接头、扩孔器的连接，确定连接牢固方可回拖，回拖时两岸要加强联系，协调配合将管线敷设到预定位置。
5.3.9发送沟回填及地貌恢复
穿越引沟回填采用0.8m3单斗挖掘机和装载机共同进行。
沿线破坏的田埂、排水沟、便道等地面设施回填后应按原貌恢复。
废弃的油污及施工留下的其他各种废弃物要装车运走，场地要干净。
场地恢复到原地貌形式，农田恢复到耕种条件。
5.4泥浆质量控制
泥浆在定向穿越中起至关重要的作用，我们将针对不同的地层采用不同的泥浆，若地质情况复杂，则对泥浆要求比较高，为了对付不同的情况，我们将采取以下措施：
1）按照事先确定好的泥浆配比用一级膨润土加上泥浆添加剂，配出合乎要求的泥浆。
2）使用的泥浆添加剂有：
改性淀粉（降滤失）、聚丙烯酰氨、（NH2—PAN）、改性聚丙烯酰氨（PHPA）（提粘）、防塌降滤失剂（KH—931）等，根据不同的地质条件，确定加入不同的添加剂。
3）为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的水化时间，在用量不能改变的情况下，将采取增加泥浆储存罐的数量（使用3个泥浆罐）。
4）废泥浆的处理：
在出土侧场地挖一个10.0m×
4.0m×
2.5m废浆收集池，收集废泥浆，经沉淀之后处理；
在钻机场地也挖一个10.0m×
2.5m的泥浆回收池，泥浆经过回收池沉淀后，在经过泥浆回收系统回收；
回收不了的泥浆排送到指定的地方。
5）泥浆在各个阶段的配制方法如下，这些泥浆配制方案都是针对细砂和中砂提出的，如果地质情况有变化，其配制方案也随之改变：
①钻导向孔阶段要求尽可能将孔内的物质携带出孔外，同时维持孔壁的稳定，其基本配方是：
7—8%预水化膨润土+0.2—0.4%增添剂+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、携带能力；
同时还有很好的润滑能力，减少摩阻和力矩；
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（RT—988）。
5.5防止定向钻在钻孔时呈“S”形的措施。
5.5.1定向设备采用进口的MGS定向系统，在定向钻进过程中严格控制全角变化率，尽量缩短测量间隔长度。
5.5.2遇到地层软硬变化或砾石时，参数测量间距不得超过2米。
5.5.3调整方位要及时，并留有余量，禁止反复大幅度调整角度。
5.5.4控向对穿越精度及工程成功与否至关重要，开钻前仔细分析地质资料，确定控向方案，泥浆工和司钻要重视每一个环节，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。
5.5.5各系统运转正常后进行试钻，钻进1—2根钻杆后检测各部分运转情况，各种参数正常后按次序钻进。
5.5.6导向孔完成，钻头及蒙乃尔管（无磁铤）出土后要及时卸掉，装上扩孔器进行预扩孔，因穿越距离长扭矩大，卸钻铤和钻头时，采用B型钳，必要时可以加热及锤击等配合拆卸。
5.6定向钻出土点偏差控制的措施
5.6.1钻机测量就位时,利用GPS定位系统,和全站仪准确放出钻机就位中心线;
5.6.2准确测量标定控向参数，要求细心并尽可能多测取参数比较，以确定最佳参数，在管中心线的三个不同位置测取，且每个位置至少测四次，并做好记录。
5.6.3利用地面信标系统跟踪定位。
5.6.4控向对穿越精度及工程成功与否至关重要，开钻前仔细分析地质资料，确定控向方案，泥浆工和司钻要重视每一个环节，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。
5.6.5各系统运转正常后进行试钻，钻进1—2根钻杆后检测各部分运转情况，各种参数正常后按次序钻进。
5.7确保回拖顺利的措施
5.7.1首先要做好导向孔,确保导向孔平滑、顺畅，满足设计曲率半径,特别是不能出现”S”型曲线。
5.7.2针对不同地层适时调整好泥浆,本穿越段地层中有较厚的淤泥质粘土,适当控制泥浆粘度,增加虑矢剂、润滑剂和防塌剂加量,稳固孔壁,减少縮径，稳定泥浆性能，防止大幅度调整泥浆，引起孔壁坍塌。
5.7.3做好发送沟,减少地面阻力。
5.7.4在回拖时进行连续作业，避免因停工造成卡钻。
回拖前仔细检查旋转接头、连接头、扩孔器的连接，确定连接牢固,方可回拖，回拖时两岸要加强联系，协调配合将管线敷设到预定位置。
5.7.5选择合适的扩孔次数，扩孔次数少，切割刀的切削量大，扭矩大，易卡钻。
扩孔次数太少，泥沙不易带出，孔道不清也容易卡钻。
但扩孔次数也不是越多越好,因为次数太多，椭圆度大，时间长，也容易塌方。
所以根据钻机的能力、地质条件、管径制定合适的扩孔次数很重要。
5.7.6对钻机进行维修保养，对钻具进行定期检测，确保设备及钻具完好。
5.8确保回拖时管道防腐层不被破坏的措施
5.8.1管线回拖前对预制完成的管线进行验收，验收内容：
是否按照设计要求对所有焊道进行了100%的射线、超声波探伤检测，是否合格，是否进行了试压和扫线。
确认合格,接到监理方通知后方能回拖。
5.8.2管道回拖前应将管道放入发送沟内,发送沟内不得有石块、树根和硬物等，沟内应注水，确保将管道浮起，以避免管道底部与管壁摩擦，划伤防腐层，并降低拖力。
5.8.3最后一次扩孔要提高泥浆的润滑性能，回拖时保持最后一次扩孔的泥浆性能，避免大幅度调整泥浆造成的孔壁坍塌，给拖管增加阻力。
5.8.4管线回拖前必须检查两端盲板封闭情况，管线回拖就位后，仍然保持管线两端密封，确保管线内干净。
5.8.5管线回拖前进行电火花检漏,全面检查防腐层,如有损伤及时补伤.回拖全过程必须有专人负责巡线检查，补漏人员现场及时补漏。
5.8.6选择水平定向钻专用的热收缩套和收缩套专用的底漆，套内设有加强收缩筋。
5.9设备离场
5.9.1定向钻施工完成后，各个操作手按照设备保养操作规范对设备、机具进行维修或保养，防止燃料泄漏污染。
5.9.2对于部分组合机具、临时组合住所等构件按规范进行拆解堆放。
5.9.3拉运大型设备的车辆或调运设备进场时不能超出施工作业场地，严格沿施工进场便道行走。
5.9.4吊装部分大型施工设备时，要注意统一协调，注意与附近建筑物或构筑物的安全距离，吊装时不得损坏。
吊装人员需佩戴好劳保物品。
5.9.5及时清理现场留下的生活垃圾和工业垃圾，做到工完料尽场地清。
5.10检测方案
5.10.1控向操作应由经过培训合格的人员操作。
5.10.2钻导向孔时，钻杆折角应符合：
每根钻杆最大折角0.5°
4根钻杆累加折角2°
。
5.10.3导向孔实际曲线与设计穿越曲线偏差不应大于1%，桩号偏差≤1m；
管位偏差≤0.5m；
高程偏差≤0.2m。
5.10.4管径Φ500扩孔直径为750mm。
5.10.5回拖时宜连续作业。
5.10.6钻机各系统运转正常后进行试钻，钻进1—2根钻杆后检测各部分运转情况，在穿越曲线上每隔10米左右设数据控制点，以此控制导向孔不偏离设计曲线。
5.11定向钻穿越验收
5.11.1定向钻穿越完成后，及时出具各控点数据，核对各控向点偏差符合规定，并上报业主及监理单位复核。
5.11.2对定向钻穿越出入点坐标进行复测，符合或满足设计要求则确认穿越工程合格。
5.11.3导向孔实际曲线与设计穿越曲线偏差不大于1%。
5.11.4交工验收时，提供穿越控向测量记录、实际穿越曲线图及其它相关技术资料。
6施工中针对漏浆措施
1、根据地形，穿越层粘土不易漏浆。
2、导向时保证入钻钻杆泥浆回流畅通，提高泥浆粘度，扩孔时不能越级，保障孔内泥浆疏通。
7施工完成后泥浆池及剩余泥浆的处理措施
1、在穿越现场修建泥浆回收池，泥浆经过回收池沉淀后，在经过泥浆回收系统回收；
回收不了的泥浆排送到当地环境保护部门指定的地方。
2、定向钻穿
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