热力管道定向钻施工方案Word格式.docx
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技术负责人
负责施工现场技术方面的事务
施工队长
负责全班施工、协调各工序间操作
钻机操作员
操作定向钻机
导向员
负责钻进导向孔
2
质量安全员
负责施工质量及现场安全
泥浆工
负责泥浆的配置及随时关注返浆情况
测量员
现场测量工作
资料员
负责现场资料的收集及整理
普工
6
总计
17
2.4施工仪器和设备
序号
名称
型号
数量
备注
水平定向钻机
GD-800-L
1台
月蚀导向、接收仪
“Eclipse”
1套
3
导向钻头及回扩器
4
对讲机
科健
2套
5
柴油发电机
15KW
汽车吊
30T
1辆
7
经纬仪
GD800-L型号钻机主要性能和技术参数如下：
性能特点：
◆液压系统：
推拉、回转、行走采用
闭式系统，电液比例控制。
◆夹持器分离浮动。
◆动、静夹持器，可实现离合提高操作过程卸扣准确性。
◆推拉采用齿轮齿条传动。
◆推拉机构与动力头装置分开独立，减少了主轴的交变应力。
◆主轴浮动。
◆美国萨奥电控手柄，电路简单可靠，灵敏度高。
◆半自动上杆系统降低工人劳动强度，提高工作工效率。
◆线控履带行走，确保装卸、行走过程的安全。
◆多处配备紧急停止按钮，提高工作过程中的施工安全。
◆带机载泥浆泵。
技术参数表
设备型号
GD800-L
外形尺寸:
长×
宽×
高（mm）
10300x2450x2850
主机质量（Kg）
23000
发动机功率（Kw）
239（康明斯）
最大扭矩（N.m）
28000
钻轴最高转速（r/min）
110
最大推拉力（KN）
800
动力头最高推拉速度（m/min）
24
钻杆直径（mm）
Ф102
钻杆长度（mm）
6000
入土角度（°
）
6-22
泥浆最大流量（L/min）
500
泥浆最高压力（Mpa）
10
月蚀导向仪：
月蚀导向仪是美国DCI
公司生产，具有实时俯览的
方式显示钻头位置和定位点，
双频传感器，高抗干扰能力，
实时数据显示、传输，大界面简单
易懂，且可以采用有线电缆传输方式，有效的避免了地面的干扰，以及适宜于穿越河流等无法使用无线方式的工程。
本工程即采用有线方式进行导向。
2.5计划实施的保证措施
1.根据工程量及地质情况，配备足够数量施工机械、人力保证工期按计划完成。
2.进场后调试好机械并备足易损件，施工中对施工设备随时维护和保养，降低现场设备故障率。
3.项目经理每天编制施工计划，以控制每日进度、协调好关系。
4.合理、科学的组织各段的施工顺序，提高施工效率。
5.组织强有力的领导班子，及时解决现场发生的问题，检查每道工序施工质量。
6.应用ISO9001：
2000质量管理体系控制施工质量。
第三章定向钻进施工方案
3.1施工工艺流程
施工现场准备
测量放线定位
工作井开挖
钻机就位
导向孔钻进
分级反扩成孔
管道回拖
撤场验收
施工工艺：
水平定向钻进施工原理：
利用水平定向钻机以可控钻进轨迹的方式，在不同地层和深度进行钻进并通过定位仪导向到达设计位置而铺设地下管线施工的施工方法。
施工时，首先用导向钻具钻进小口径的导向孔；
然后用回扩钻头将钻孔扩大至所需的口径；
最后将铺设拉入孔内。
本工程ΦD420钢管采用水平的方式进行施工（如图3-1）。
3-1Φ426钢管施工剖面示意图
3-2Φ426钢管施工剖面示意图
3.2工作坑和出土坑
3.2.1Φ920钢管
此段需开挖五个工作坑和一个出土坑。
其规格如下：
工作坑：
15m（长）×
5m（宽）×
3m（深）
出土坑：
13m（长）×
2m（宽）×
工作坑做法
（1）管线调查：
工作坑施工前需进行地下管线的调查，提出对原有管线的保护方案，施工中不得损坏原有管线。
（2）土方开挖：
基坑开挖采用人工与机械相结合的方式开挖，边开挖边使用挖掘机料斗将四壁有垮塌隐患的地段进行清理并将四壁夯实，一段开挖完成立即采用钢管和大木板进行简单支护。
严格遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。
尽量保持垂直开挖，可略微放坡。
（3）坑壁支护：
根据现场地层情况而定。
（4）工作坑底板：
在挖深达到顶进坑底标高后施作底板，底板现浇200mm厚的C20混凝土，底板预留800×
800×
800mm泥浆回流池一个。
（5）基坑上下措施：
搭设木梯进行上下
3.2.2Φ426钢管
此段需开挖一个工作坑和一个出土坑。
5.0m（长）×
5.0m（宽）×
6m（深）
3.0m（长）×
1.0m（宽）×
基坑开挖采用人工与机械相结合的方式开挖，边开挖边使用挖掘机料斗将四壁有垮塌隐患的地段进行清理并将四壁夯实。
3.3泥浆的配制
根据本工程地质情况及工程特点，设计泥浆粘度为35~40秒（马氏漏斗粘度）。
该工程使用低固相聚合物钻井液体系。
材料主要包括：
钠质膨润土、烧碱、羧甲基纤维素钠。
泥浆PH值10~11。
调试泥浆搅拌系统，检查泥浆搅拌系统各搅拌枪是否工作正常，检查各连接管路是否有泥浆泄漏情况，发现问题及解决。
检查调试泥浆泵工作是否正常，泥浆泵压力表是否正常工作。
检查定向钻机各连接管路、接头是否连接稳当。
所有设备检查完后进行设备试运转。
3.4钻导向孔
导向孔施工步骤主要为：
传感器装入导向钻头内；
导向钻头连接到钻杆上，转动钻杆，测试传感器发射是否正常。
本工程采用鸭嘴导向钻头进行钻进，钻机手根据设计钻进路径图，调整好钻杆入土角，逐根缓慢钻进。
每钻进一根钻杆测量其深度及方向，做好钻进路径统计表记录。
在地表测量点做好标记。
要求每一根钻杆的深度误差范围控制在±
0.20米以内，横向偏差范围控制在±
0.30米以内。
记录好钻进过程中的扭矩、推力、泥浆流量、泥浆压力、角度改变量。
3.4反向扩孔及孔的改善
该工程铺设管径为426mm的钢管，最终成孔直径为650mm。
导向孔完成后，再用Ф250、Ф350、Ф450、Ф550、Ф650的回扩器进行反向扩孔。
扩孔完成后，根据施工情况，可用Ф650的回扩器进行清孔，以排出孔内多余渣土，对成孔内壁做进一步稳固。
该工程铺设管径为920mm的钢管，最终成孔直径为1200mm。
导向孔完成后，再用Ф250、Ф350、Ф450、Ф550、Ф650、Ф750、Ф850、Ф950、Ф1100、Ф1200的回扩器进行反向扩孔。
扩孔完成后，根据施工情况，可用Ф1200的回扩器进行清孔，以排出孔内多余渣土，对成孔内壁做进一步稳固。
扩孔时，应使用根据地层实际情况配置的泥浆，确保孔壁稳定，泥浆流动顺畅。
当第一级扩孔时，减慢扩孔速度，同时减小泵压，增大转速。
3.5回拉铺管
1、清孔完成后应立即进行管道回拉。
2、分别采用Φ650回扩器回拉管道。
3、在施工前，项目经理必须确认旋转接头能够旋转灵活，必须检查拉头与待装管线的连接，确保在回拖过程中管材拉头不会脱落。
在管材回拖过程中不能间断，避免管材在孔内停留时间过长导致回拖力增大，超出钻机最大回拖力，致使拖管失败。
4、回拖铺管时遇到异常情况，应停止拉管，分析原因，排除异常后方可继续铺管。
3.6管材焊接
1、坡口：
根据定向钻施工钢管管道承受顶力的特点及国标采取坡口焊。
2、管节组对：
管节组对时应检查坡口质量，坡口应使用电弧气刨加工，表面上不得有裂缝、夹层等缺陷，并对锈渍、毛刺进行清理好。
组对时管节内外壁错口厚度在任何位置均不能大于2mm。
3、焊接：
焊接采用普通J422焊条，为减少管节在焊接中的变形，在焊接时要求两人在对面同时进行，尽量使两人焊接的速度一直。
焊接分为打底焊后以三层填满，由于是进行全位置焊接，在仰焊及立焊时的电流比平焊时小，因此应先立焊再仰焊最后平焊的顺序进行焊接。
最后进行管道内部的封底焊接。
焊接质量应符合国标中IV级焊缝标准。
第一层是打底焊接，宜采用直径3.2mm的焊条，焊接电流85-95A，焊完第一层后，必须将熔渣清理干净。
焊第二层时，平焊可选用直径5mm焊条，焊接电流160A左右，仰焊、立焊可选用3.2mm或4mm的焊条，电流120-135A。
以半圆形或折线形的运行法，采用较短的电弧焊接。
第三层焊接方法与第二层相同。
但焊条的摆动范围应逐渐加宽，运条时电弧必须在坡口两边稍作停顿，以保证熔合良好、不咬边。
第二、三层之间的焊接方向最好相反，并将接头错开。
在背面封底焊接前，应认真清理焊缝表面，然后用3.2mm焊条，电流110A焊接一层。
焊条不摆动或稍作摆动，速度稍快些以获得宽度较小，焊缝高度低的焊缝表面。
4、卷管的外观质量检查应符合下列要求：
a、每节钢管管节允许有两道纵向接缝，两纵向接缝之间距离应大于300mm。
b、工作井内卷管组对两纵缝间距应大于100mm。
c、卷管周长及椭圆度偏差，应符合国标中对相应管径的允许误差值。
d、对接纵缝处为3mm，离管端200mm的对接纵缝处应为2mm，其他部位为1mm。
e、卷管端面与中心线的垂直偏差不应大于管子外径的1%，且不大于3mm。
平直度偏差不应大于1mm/m。
3.7施工事故及应急措施
由于定向钻非开挖施工具有高风险，不可预见因素很多，施工中难免会出现这样那样的问题甚至事故，一旦发生事故工程技术部立即汇集有关人员进行情况分析，必要时汇报建设单位、设计、监理等部门，召开专家讨论会，及时调整方案，采取补救措施。
事故
原因
相应的应急措施
导向偏差太大
导向过程中遇到障碍物
分析确定障碍物位置，修改导向轨迹避开障碍。
信号干扰
分析原因，避开干扰，采用有线导向。
管线损坏
管线资料有误、钻孔偏差
a.立即停止施工，通知有关部门抢修；
b.保护现场，协助有关部门抢修；
c.分析原因，制订补救措施。
卡钻
扩孔器遇障碍
a.用挖机、滑轮组、顶拉式千斤顶把钻杆回拉；
b.减慢回扩速度，必要时换小口径扩孔器回扩。
脱扣或钻杆断裂
上钻杆没有到位，钻杆质量缺陷，扭矩、拉力过大
a.用挖机、滑轮组、顶拉式千斤顶把钻杆回拉；
b.采用导向钻头在原孔位钻进至出土点，然后重新回扩。
第四章质量管理措施
1.施工组织设计必须经过或甲方代表审批后方可施工，遇到变更及时研究解决。
2.在设计上，根据管材的曲率半径以及其他规范精心设计，整条设计轨迹做到平缓圆滑。
3.根据非开挖规范，设计入出土角需控制在8~20°
之间。
4.必须严格按照设计图放线、定位，经建设单位现场放样复核后再进行施工。
开工前做好施工人员培训和施工技术、标准、质量要求及控制点详细交底，做到参与施工人员都能熟知技术质量要求。
5.建立各项管理制度，使质保体系正常运转，施工中加强工序管理，各工种、各岗位严格把关认真执行“三检制”，并做好详细记录。
6.钻机及配套设备就位准确，导向孔不得急于求快，要认真复核各项参数要求，符合规定偏差。
司钻、控向及泥浆等操作人员要按照制定的方案进行，如有异常及时汇报。
钻孔曲线要圆滑，扩孔和回拖要耐心细致，且要做好详细记录以便分析复核。
7.机械运转正常、钻具及拖管头可靠连接后方可回拖。
回拖中耐心细致，注意参数变化，提高回扩质量。
8.钻机的能力要求，应比总摩擦阻力大2.5~3倍。
9.钻杆使用前需经检查合格才能施工。
10.施工现场设置完好的通讯设备，现场指挥、钻机司钻、导向人员和管道另一侧的人员应用双通道无线通讯设备进行联系，在无线设备发生故障时应用红、白旗信号进行指挥。
11.施工期间，在钻机就位及工作坑位置采用护栏作全封闭围护，及时将开挖渣土和泥浆外运，保护绿化及道路整洁。
第五章安全文明施工
5.1安全生产保证措施
1.严格遵守“安全第一，预防为主”的安全生产方针，并严格执行国家及行业的各项安全规范、规程及标准。
2.明确各级管理岗位的安全职责，全面落实安全管理责任制。
3.坚持执行抓生产必须抓安全的原则，落实各级领导安全责任制，强调法人代表负责制，由项目经理主管，安全员具体抓，各班组设一名专职安全员，并与职工订立安全协议，层层落实，把安全工作真正做到“横向到边，纵向到底”、“人人有其责，事事有其主。
”
4.加强施工人员安全素质教育，施工人员在施工前必须接受安全知识教育，熟知安全技术操作规程。
5.施工人员需持证上岗，进入施工现场需戴好安全帽系好安全帽带。
6.在施工现场的两端工作坑周围放有明目的护栏。
7.现场临时电源应按安全操作规程敷设，机电设备必须接地接零保护，并设漏电保护器，开关箱应防雨。
8.电工、电焊工、挖机手、铲车司机、吊机司机等特殊工种必须经专业培训，持有操作证方可上岗。
9.做好施工区域和非施工区域的隔离标志，确保过往行人的安全。
10.在施工区内的沟漕周围设置安全护栏和警告标志。
11.在交通要道施工时，设置安全防护设施及便桥，并有专人负责交通指挥。
12.夜间施工应有充分照明，危险地段必须设置警示灯及围护。
13.每天召开安全例会，做好安全交底，责任明确，安全措施落实到人。
14.施工人员必须学会准确使用消防器材、劳防用品及各项急救措施。
15.吊车停放位置要注意起吊物件时扒杆与高压线之间有足够的安全距离。
16.通道要做好防滑措施，上、下基坑要有扶梯、扶手。
5.2文明施工保证措施
1.认真贯彻执行四川省颁布的文明施工管理细则，现场临时设施统一规划，合理布局。
2.施工现场按规定挂牌，设施统一、整洁、完好。
3.交通要道、施工便道、人行道平整畅通，沿线单位、街坊出入口按规定铺设过路桥板。
4.施工现场布置安全标志牌及安全标语。
5.土方材料设备堆放整洁有序，竣工后做到工完料尽场地清。
6.施工现场宿舍、公共场所做到整洁有序，防火消防设施齐全。
7.施工人员规范文明用语。
8.为了避免施工噪音影响附近居民晚上休息，从晚上10时到第二天凌晨6时禁止进行施工。
9.为了减少泥浆污染，采取的主要措施是控制泥浆压力、尽可能减少泥浆总量、及时清收和控制跑冒的泥浆，选择适宜的弃浆场所。
10.在回扩及回拉铺管时，安排专业排浆车现场排浆。
11.施工现场要做好扬尘措施。
施工进度计划表
序
号
分部工程名称
总进度（天）
8
9
11
12
13
14
15
16
18
19
20
21
22
23
25
26
27
28
29
30
31
开挖工作坑和出土坑
设备就位，护栏、施工铭牌等到位
钻导向孔，回扩以及拖管
设备撤场、清理现场
工程验收
注：
1、以上为铺设386米Φ920钢管所需工期。
因此铺设400米，需要35天；
2、本工程总工期为45天。
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