牵引管施工方案.docx
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宾阳县县城污水管网（XXXXX）工程牵引管专项施工方案
目录
第一章工程概述
1、工程概况…………………………………………………………3
2、工程特点…………………………………………………………4
3、施工条件…………………………………………………………4
第二章施工组织措施
1、作业任务安排……………………………………………………6
2、施工运输安排……………………………………………………6
第三章所需的机械设备及劳动力使用计划
1、施工主要机械的投入……………………………………………7
2、劳动力使用计划表………………………………………………7
第四章施工技术
1、施工工艺流程……………………………………………………9
2、施工主要工序技术……………………………………………10
3、工程施工………………………………………………………13
4、拉管的质量控制方法及要求…………………………………20
第五章质量安全措施
1、质量保证措施…………………………………………………23
2、安全保证措施…………………………………………………24
第六章文明环保措施
1、防止噪声措施…………………………………………………27
2、防止大气污染措施…………………………………………27
3、防止固体废弃物污染措施……………………………………27
第七章特殊天气及夜间施工保证措施
1、特殊天气施工保证措施………………………………………29
2、夜间施工保证措施……………………………………………29
第一章工程概述
1、工程概况
项目名称：
XXX
建设单位：
XXX
设计单位：
XX
监理单位：
XX
施工单位：
XX
本工程位于广西宾阳县城东南部，是宾州镇污水管道完善工程，对宾州镇人居环境的改善、城镇品位及投资环境的提升和宾州镇经济发展起到了促进作用。
污水管网主要通过重力流的形式，经截流、转输，集中排放至县城的污水主干管，最终随主干管排入宾阳污水处理厂。
宾州镇风景路周边污水管道（W1-W11长73米；W8-W36长295米；W40-W56长464米）
原设计风景路管道采用开槽施工。
该路段为322国道和324国道交汇点，距离县城5公里。
如果开槽施工：
1、W1-W8路段，部分存在与设计排污管平行的暗水沟，水沟长达50米，开挖施工成本高、难度大，且施工期间施工所用的机械及车辆进出，道路根本无法正常通行，另明镜市场行人密集，节日时更是人山人海，施工安全无法保障。
2、W101-W111路段，属于深基坑开挖，开挖深度至少4米，有的甚至达到5米多，且土质差，多是淤泥，地下水位高，如果开挖，需占路面7到8米，极易造成安全事故。
3、W1-W11路段，属于公路局管辖，开挖容易产生纠纷，且该路段存在车辆来往密集的加油站，车辆日夜不停地进出加油站，无法进行开挖施工。
综上所述，结合现场实际情况，以上路段均采用PE材质（高密度聚乙烯实壁管，环刚度≥12.5KN/㎡）非开挖牵引管DN400mm进行施工，该施工方法在一定程度上可以保证施工安全及市场的正常运转。
2、工程特点
2.1本工程在322国道和324国道交汇点，在非机动车道内施工，距离县城5公里，工程施工对道路交通、周边环境、附近企业、沿街商铺、沿路居民等的影响较大，文明施工须要规范落实。
该工程大多路段地下土质差、软，多淤泥，路面以下3米为地下水位。
管道埋深3米~5.2米。
2.2本工程工期为30日历天，来往车辆及行人较多，存在地下管线，部分路段属于深基坑开挖，容易存在较大安全隐患，给施工带来不稳定因素。
2.3要求对沿线道路、地下管线等应进行保护，做好消尘消噪作业，减少对周边环境污染，同时做好弃土和借土场地的保护。
3、施工条件
3.1施工道路
本工程施工段道路已满足作业需要，周边有市政道路通至现场，须搞好施工围蔽、道路清洁卫生，配合农贸市场清洁场地和道路，定期清洗地面，安排人力疏导交通。
3.2施工用电
施工用电由我公司自行安排，为确保施工顺利进行，我公司另外安排发电机作好自备用电安排。
4施工工期要求
4.1计划开工日期2015年10月15日至2015年11月15日，施工总工期30日历天。
第二章施工组织措施
1、作业任务安排
1.1施工任务安排原则
（1）加大前期准备工作力度，充分做好现场人员的组织和施工组织设计、施工方案的编制以及材料计划，为施工创造条件。
（2）交叉施工时应尽量减少或避开，尽量大可能让各个专业有最大的作业空间。
（3）遵守“先深后浅”，“先支护后施工”的施工原则。
（4）施工讲究综合效益，制定详细的交叉作业计划，严格施工工序，做到工序清楚，分工明确。
2、施工运输安排
2.1地面物料运输
（1）利用周边道路，方便汽车运输进入，大大加快物料运输。
（2）根据本工程施工平面，施工水平运输一部分采用装载车或机动斗车、人力斗车进行施工。
（3）管材或钢板等大型材料，采用汽车运输至施工现场后，再用移动吊车进行短距离吊装。
第三章所需的机械设备及劳动力使用计划
钻机的选择：
选用DL320钻机，回拖力为32T，扭矩为13000N/M，可以满足工程需要。
1、施工主要机械的投入
序号
名称
型号规格
单位
数量
进场时间
备注
1
导向钻机
DL320
台
2
2
管线仪
RD6000
台
1
3
导向仪
月蚀
台
1
4
汽车
长安五菱
台
2
5
发电机
18KW
台
1
2劳动力使用计划表
主要工种
作业期人数（人）
项目经理
1
技术负责人
1
质量安全员
1
机长
1
操作工
8
材料员
1
合计
13
第四章施工技术
结合本工程的特点，拉管采取水平导向钻进法施工，它的主要特点是可根据预先设计好的牵引线路驱动装有契形钻头的钻杆从地面钻入，地面仪器接收由地下钻头内传送器发出的信息，控制钻头按照预定的方向绕过地下障碍物直达目的地，然后卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩大器，使之能够在拉回钻杆的同时将钻孔扩大至所需直径，并将需要铺装的管线同时返程牵回钻孔入口处。
在整个工作中，特别的混合机组提供的钻孔混合液不断从钻头的钻口喷出，用以润滑钻头、钻杆和加固钻道，以提高整个工程的工作效率。
1、施工工艺流程
见附图：
施工准备、测量放线
设备工作坑及管道出口坑开挖
牵引管道设备安装
焊接PE实壁管道的长度
安装导向孔钻头
膨润土泥浆准备
导向孔施工，用测量仪导向
注入膨润土泥浆
扩孔
注入膨润土泥浆
完成管道扩孔工作，孔洞质量检查
做好管道的保护措施
注入膨润土泥浆，清理回拖挤压
设备与管道连接检查，牵引管道
PE实壁管回拖就位，检查施工质量
浇筑检查井
闭水试验
2、施工主要工序技术
2.1地层勘探及地下管线探测
地层勘探主要了解有关地和地下水的情况，为了选择钻进方法和配制钻液提供依据，其内容包括：
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，可采用查资料、开挖和钻探方法获取。
下管线探测主要了解有关地下已有管线和埋设物的位置，为设计钻进轨迹提供依据。
一般采用物探法，按其定位原理分为：
电磁法、直流电法、磁法、地震波法和红外辐射法等。
机械工作坑及管道出口坑尺寸：
宽2米*长10米*深2米。
2.2钻进轨迹的规划与设计
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，给出最佳钻孔路线。
2.3配制钻液
钻液在施工中起着非常重要的作用。
钻液是指在钻进施工中用来与钻孔过程中切削下来的土（或沙石）屑混合，悬浮并将这些混合物排出钻孔的一种液体，而泥浆则是钻液与钻孔中钻屑的混合物。
钻液具有冷却钻头（冷却和保护其内部传感器）、润滑钻具，更重要的是可以悬浮和携带钻屑，使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外，既为回拖管线提供足够的环形空间，又可减少回拖管线的重量和阻力。
残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作用。
在不同的地质条件下，需要不同成份的钻液。
钻液由水、膨润土和聚合物组成。
施工中用水做钻液的主要成份，膨润土和聚合物用作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。
2.4钻导向孔
钻导向孔的关键技术是钻机、钻具的选择和钻进过程的监测和控制。
可根据不同的地质条件以及工程的具体情况，选择合适的钻机、钻具和钻进方法来完成导向孔的钻进。
导向孔施工钻具具有钻孔、变向、通磁和输送钻液的功能。
通过人机协调控制，严格按已设计的轨迹完成导向孔施工。
钻孔施工是以高压钻液射流和钻头板切削共同完成的：
钻头板以及安装板上的钻牙，在钻头旋转钻进时起辅助的切削作用，在钻杆推进时起变向作用，发射器容纳管用来放置发射器，在容纳管上有通磁槽，并用非金属材料密封以防止高压钻液进入，发射器发射的电磁波经通磁槽向外发射。
钻杆和钻头内部应提供足够大的通道以满足对钻液流量的需求。
钻机与钻具的选择：
钻孔主要靠钻机产生的推力、旋转扭矩以及所提供的钻液的流量、压力来完成施工。
特别是长距离穿越，一方面，由于管线及钻杆自重较重，钻杆与地层之间产生的摩擦阻力较大，因此，钻机的回拉力及扭矩必须足够大；另一方面，为了确保本工程的顺利进行，应尽量避免工程施工中途停钻，钻机连续运转时间相对较长，就必须要求钻机具有良好的性能，因此，在我单位技术人员的研讨下特意为本工程似定了一台适合本工程地理条件的钻机。
2.5回拉扩孔铺管
在回拉扩孔铺管施工中的关键技术是根据不同的土层、地下水位以及最终成孔直径正确地选择回扩钻具和每次的进刀量，正确的选配钻液的流量。
当导向孔钻进完成后，卸下导向钻头、发射器容纳管，接上反向扩孔钻头和旋转接头，然后在旋转接头后接上回拉钻杆，进行回拉扩孔钻孔，可进行多次扩孔钻进，使钻孔直径逐渐扩大至尺寸要求。
扩孔器类型有桶式、飞旋式、刮刀式等；穿越淤泥黏土等松软地层时，选择桶式扩孔器较适宜，扩孔器通过旋转，将淤泥挤压到孔壁四周，起到很好的固孔作用；当地层较硬时，选择飞旋式或刮刀式扩孔器较好。
一般要求选择的最大扩孔器尺寸为铺设管径的1.2~1.5倍，这样能够保持泥浆流动畅通，保证管线能安全、顺利的拖入孔中。
水平定向钻进铺管中，泥浆作用尤其重要，因此钻孔中不可缺少泥浆。
一般地层泥浆容易漏失，泥浆容易漏失后，孔中缺少泥浆，钻杆及管线与孔壁的摩擦力增大，导致拉力增大。
要保持在钻进过程中有返浆，这对回拉扩孔施工的顺利进行尤其重要。
在本工程中如遇到地层条件是硬岩、泥灰岩和砾石交替变化，施工技术人员可及时调整钻液以产生不同的泥浆。
当扩孔钻进完成后，在回拉钻杆后接上回扩头和旋转头，在旋转头后接上拉管头和待铺设的管线进行反扩铺管。
3、工程施工
3.1施工准备工作
3.1.1地下管线测量
（1）图纸校核：
查阅工程施工地点的管线布置情况，并在现场进行校核，在现场找出图纸标示的管线。
（如有物探资料）
（2）现场探测：
利用地下管线控测仪器对地下管线的分布、位置、走向、管径进行调查探测。
（3）联系管线单位：
主动联系管线单位到现场确认和交底。
（4）管线调查清楚后，按照排污管线的路线描绘地下管线和地下障碍物的布置图。
3.1.2钻杆轨迹设计
根据地下管线布置图设计钻杆的钻进轨迹。
轨迹包括两部分，造斜段和铺设段。
因为该段管为重力流截污管，必须按设计流水标高埋设，埋深按照设计提供的流水标高确定。
3.2测量定位
根据施工图纸要求和现场踏勘情况，放出入土点和管线中心轴线的位置，在入土点端测量并确定钻机安装位置。
同时，确定穿越管道东、西两侧管头的具体位置。
为了施工过程中不能出现任何差错，因此首先对施工区域进行地下障碍物探测，对穿越沿线进行详细地质勘查，采取有效的措施确保穿越施工的顺利进行。
3.3管道的安装组焊
3.3.1管材的选择
本工程将选择牵引专用PE管，该管材符合以下要求：
（1）抗外压能力强。
能承受较大拉力的管材，环刚度≥12.5KN/㎡，壁厚φ315：
1.87cm,φ400：
2.37cm具有较好的柔韧性，能较好的适应沉降，从而提高管道的抗震能力。
（2）单位重量轻。
在牵引过程中减少与孔壁的摩擦力。
提高施工效率和节约成本。
3.4钻机就位和调试
3.4.1钻机安装在入土点和出土点的连线上。
钻机导轨与水平面的夹角一般比设计的入土角大1度。
因此在钻杆来回抽动，钻杆要下沉。
所以事先留1度的余量。
3.4.2钻机安装牢固、平稳，经检验合格后进行试运转，并根据穿越管径的大小、长度和钻具的承载能力调整拖拉力。
3.4.3对控向系统进行仔细准确校正，校正至完全准确。
3.5泥浆配制
钻液在施工中起着非常重要的作用。
钻液是指在钻进施工中用来与钻孔过程中切削下来的土（或沙石）屑混合，悬浮并将这些混合物排出钻孔的一种液体，而泥浆则是钻液与钻孔中钻屑的混合物。
钻液具有冷却钻头（冷却和保护其内部传感器）、润滑钻具，更重要的是可以悬浮和携带钻屑，使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外，既为回拖管线提供足够的环形空间，又可减少回拖管线的重量和阻力。
残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作用。
3.5.1采用清洁的淡水来配制泥浆，用水量为1.5m3
3.5.2泥浆由膨润土加泥浆添加剂与水搅拌而成。
3.5.3泥浆的粘度符合下列要求
（1）根据地质情况和管径大小确定泥浆粘度
泥浆粘度值表
地质状况
粘度值
S
管径mm
粘土
亚粘土
粉砂
细砂
中砂
粗砂
软岩石
钻孔导向
30~40
35~40
40~45
40~45
45~50
50~55
45~50
273
30~40
35~40
40~45
40~45
45~50
50~55
45~50
273~426
30~40
35~40
40~45
40~45
45~50
55~60
50~55
426~529
40~45
40~45
45~50
45~50
45~50
50~55
55~60
大于529
45~50
45~50
50~55
55~65
55~65
65~70
55~65
（2）采用马氏漏斗测量泥浆粘度，每两小时测一次。
3.6钻液混合搅拌与泵送系统
3.6.1钻液混合搅拌与泵送系统是钻机施工系统的重要组成部分。
混合搅拌系统是将水、膨润土、聚合物等按一定比例加入混合仓，然后进行充分搅拌形成钻液。
泵送系统是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。
其发展趋势是能够回收泥浆，经再生处理可反复循环使用，既节省资源又实现环保。
搅拌系统应具有搅拌快速均匀、提供大流量泥浆、可调节泥浆配比、搅拌与输送同时进行等功能。
搅拌系统装置包括料斗、汽油机泵、搅拌罐、车载泥浆泵、相关管路等。
3.6.2水平定向钻的泥浆泵送系统由随车泥浆系统与泥浆搅拌系统组成；泥浆搅拌系统用于泥浆混配、搅拌、向随车泥浆系统提供泥浆，随车泥浆系统将泥浆加压，通过动力头、钻杆、钻头打入孔内，以稳定孔壁，降低回转扭矩、拉管阻力、冷却钻头、发射探头、清除钻进产生的土屑等。
3.6.3泥浆污染的防范措施
泥浆是水平定向穿越的血液。
其主要功能包括润滑、冷却钻头钻具、稳定孔壁和悬浮、携带泥屑等。
由于较大口径管道的水平定向穿越泥浆使用量非常大（一般都在300m3/条以上），除出、入土两端的泥浆池存储的泥浆需要之外，穿越沿程的冒浆、跑浆可能造成路面的污染。
因此，在施工中主要的防范措施是控制泥浆压力、减少泥浆总量、及时清收和控制跑冒的泥浆，选择适宜的场所，有效地覆盖作业场地。
3.7导向孔钻进、回扩和管线回拖
3.7.1导向孔钻进
（1）导向孔根据设计曲线钻进。
施工过程中，谨慎处理控向数据，并适当控制钻进速度，保证导向孔光滑。
（2）每根钻杆折角约为0.27度；由于每根钻杆方向改变较小，为保证左右方向，在出、入土点之间每隔5米设一明显标记。
每钻进一根钻杆，方向探测3次。
对探测点要做好标记。
认真记录钻进过程中的扭矩、推力、泥浆流量、泥浆压力、方向改变量。
（3）导向孔完成后，根据钻孔轨迹和数据记录，确定此导向孔是否可用。
导向孔曲线与设计曲线的偏移半径不大于2M，出土点沿设计轴线的纵向偏移不大于穿越长度的1%，横向偏差不大于穿越长度的1%。
3.7.2钻孔导向完成后。
采用分级反拉旋转扩孔，分别采用D100、D200、D300、D400、D500钻头分级反扩成孔。
在本工程中将采用带长槽回扩头，它适用于普遍的工程条件，在中密度粘土、砾泥粘土和含岩土壤中施工，兼有飞旋刀式切割器和锥形挤扩器的复合功能，具有很高的施工效率。
3.7.3管线回拖
扩孔结束后，立即进行管线回拖，管线回拖施工连续进行直至回拖到设计位置。
每次牵引长度60米~100米。
3.7.4监测与控制
（1）原理
采用先进的导向探测仪对地下钻头的前后倾角、深度、导向板面向角等进行测量，根据测量结果人为预定其导进方向，并不断地调整钻头面角进行推进或继续钻进。
在钻进导向孔时能否按设计轨迹钻进，钻头的准确定位及变向控制非常重要。
钻进过程中对钻头的监测方法主要通过随钻测量技术获取孔底钻头的有关信息。
孔底信号传送的方法主要有：
电缆法和电磁波法。
电磁波法的测量范围较小，一般在300M以内水平发射距离，测量深度在15M左右。
电磁波法测量的原理为：
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、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数，将测得的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到接收器并显示，以便操作手能控制钻机按正确的轨迹钻进。
（2）钻孔轨迹的控制
钻进的轨迹一般考虑以下三个方面的要求：
A、铺设管线的深度和水平距离；
B、避开的地下管线和石块等障碍物；
C、钻进角度或出钻角的弧度变化控制。
钻机置于马路边缘一定距离外，钻机以一定的钻进角度开孔，向下偏导向钻进，希望经过一定长度的弧形轨迹，达到铺管设计深度时钻头方向恰好调整到水平方向，再保持水平方向旋转钻进，保证钻孔达到设计准确高程。
3.7.5安全保护系统
由于施工中的地质情况复杂、距离较远等特点，在施工中必须设置必要的安全保护措施，主要有：
（1）防触电报警系统，一旦地下钻头触及电缆等带电体后，钻机发出触电报警，此时操作手必须坐在座椅上不得离开，以免触电。
报警解除后，操作人员方可离开钻机。
（2）远距离摇控紧急停机装置，随钻跟踪测量者应时刻保持与钻机操作手的联系，一旦发生意外应及时处理。
目前我单位在本工程中采用无线通信联络方式，有时由于受到当时当地环境的影响，这种方式已不能应付紧急突发事件。
所以在施工中应由随钻跟踪者采用紧急措施停止钻机工作，待处理完后，由后者解除对钻机的限制后，方可启动钻机。
3.7.6防范措施
为避免回拖失败、扩孔报废、防止塌孔，应采取以下措施：
（1）选择适宜的钻机，通常选择钻机所要考虑的主要参数是最大推、拉力和最大输出扭距。
管道回拖力主要与穿越的地质条件、回拖管段的规格和长度、预扩孔的直径的质量有关。
好的地质条件，预扩孔的质量相对容易保证；回拖管段的规格越大，长度越长，回拖力越大；预扩孔的直径越大，质量越好，回拖力越小。
一般情况下钻机的最大回拖力应不小于回拖管段自重的1/2.
（2）在回拖管道时采用水浮法发送穿越管段。
确保导向孔质量，导向孔是预扩孔的基础。
导向孔的基本控制指标是出、入角、曲线偏移和造斜段曲率半径。
其中，钻机出、入角一般比较容易控制。
为确保拖管高程达到要求，在施工前应搞清施工作业区的地质情况。
进行导向作业时，应确保穿越曲线的圆滑，防止出现反向弯曲的现象发生。
（3）在满足管道回拖要求的前提下尽可能选择较小的扩孔直径：
选用适宜的泥浆；选择适宜的钻具和钻具组合，并尽可能缩短施工周期。
3.8管壁及造斜段注浆
由于施工扩孔直径大于设计管道直径，拖管完成后，在管道外壁及造斜段压注水泥浆，使水泥浆与拖管过程中的泥浆充分结合，加固土体硬度。
压浆系统设备包括：
A、注浆泵；B、搅拌器C、注浆管道D、管道阀门和压力计。
水泥浆配合比为（重量比）水泥：
水=1：
2
压浆量为管道外围环形空隙的1.5倍，压注压力根据管顶压力而定。
4、拉管的质量控制方法及要求
1、管铺设规定要求：
PE管铺设满足排气要求，PE管无向上的折点。
水平最大偏差±0.3米。
纵向垂直最大偏差±0.25米。
保持管内壁干净，拉管过程中封堵内壁。
控制纵向垂直偏差的方法：
随时监控钻头钻进高程，每次清孔注入工程膨润土150公斤/100米，起到护壁、保水，工程膨润土精2公斤/100米，起到润滑作用。
2、拉管过程中，操作手严格按照地面预布控制桩的平面和高程控制钻头走向，每隔水平距离3米校核一次。
3、管道内底高程的复测
管道拉通后，应对管道内底高程进行复合测量。
用钻机将装有探测器的钻头在管道内拉动，试验人员根据探测器发出的信号来确定钻头的深度，经过换算即计算出管内底高程。
得出的结果的原始控制轨迹高程进行比较，就得到各桩位高程偏差数值。
4、检查井施工（破除砼路面4米*6米）
人工开挖检查井施工工艺流程
破除、外运混凝土路面、水泥碎石基层
测量井位、吊装混凝土预制井筒就位
在井筒内人工挖土方、土方吊运
挖空井筒底部，依靠井筒自重，自然下沉
吊装混凝土预制井筒
在井筒内人工挖土方、土方吊运
直至挖到井底设计高程
检查井制作
恢复路面
第五章质量安全措施
1、质量保证措施
1.1建立健全质量保证体系和创优体系，经理部成立以项目经理任组长、项目总工程师任副组长的创优领导小组，负责全项目的质量创优领导工作台，项目经理部设质量安全室，配备质检工程师，配齐满足要求的质检仪器设备。
1.2建立健全以项目总工程师为首的技术质量管理体系，项目经理部设工程技术部，工程技术部下设技术室、质安室、测量队。
实行技术工作统一领导，分级管理，划分各级技术管理权限，明确各级技术负责人的职责，推行技术承包责任制，开展技术优质服务。
1.3坚持“百年大计，质量第一”的方针，强化各种形式的宣传教育。
全项目上下形成创优声势，人人以创优质工程为荣，创不了优质工程为耻的共识。
队伍进场后，将实行分项、分工序专项质量意识教育，标准明确，使全体职工认识到质量重于泰山。
1.4完善各项工
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