水平定向钻施工方案.docx
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水平定向钻施工方案
戚家山片污水管网接入工程过江管线
定向钻穿越工程
施
工
方
案
编制:
审核:
审批:
宁波经济技术开发区市政园林工程有限公司
戚家山片污水管网接入工程项目部
2012年5月1日
一、编制说明………………………………………………1
二、工程概况………………………………………………1
三、工程设计………………………………………………2
四、施工组织管理…………………………………………3
五、施工仪器和设备………………………………………5
六、施工工艺流程、技术方案……………………………6
七、施工安全保证措施……………………………………8
八、施工质量保证措施……………………………………10
九、工期保证措施…………………………………………11
一十、环境保护措施…………………………………………12
一十一、文明施工保证措施………………………………13
一十二、施工承诺…………………………………………14
一、编制说明
1.编制依据
根据设计图纸以及现场实际情况,在严格遵守有关技术规范的前提下,结合本公司施工经验,编制本工程施工组织设计,编制依据如下:
1现场实际情况;
2国家及地方、行业现行的有关施工及验收规范(规程):
《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》CSTT
3国家及地方安全生产、文明施工的规定和规范。
4戚家山片污水管网接入工程施工图纸
5戚家山片污水管网接入过程勘察报告
2.编制原则
1按项目法施工原则进行管理和施工,严格执行有关的施工规范和验收规定、按设计图纸施工;
2定创优目标,严格执行各项施工保证措施,确保工程质量,实行安全生产、文明施工,争创安全达标,文明施工样板工程;
3用先进的施工技术装备,选择合理的施工方案,确保施工组织设计的合理性,可行性,突出工程的重点,难点;
4制定施工所需的劳动力、材料、施工机具、确定施工最合理的平面布置方案。
二、工程概况
1.工程简介
本工程项目为戚家山片污水管网接入工程定向钻顶管穿越工程。
设计敷设管线需穿越小浃江,设计采用水平定向穿越施工:
1、过江管道,污水Ф500PE管×1孔,
2、长度约为:
约90米;
(详见施工平面示意图)。
2.地层情况
一般线路段管道施工范围内工程地质层自上而下主要为:
①1层杂填土、②3层粘土、③1层淤泥质粉质粘土,本工程定向钻穿越主要通过的地层为淤泥质粉质粘土层。
三.工程设计
1.力学计算
管自重为:
G=ρgv
管在孔内所受的浮力为:
F浮=ρ泥浆gV泥浆
管所受的侧摩阻力为:
F摩=(F浮-G)×f
管子回拖时的粘着力为:
F粘=31.4×D×f粘
拖管时扩孔的阻力为:
F扩=62.8×D
拉管时管道承受的最大拉力为:
F总=F摩+F粘
P-管材的屈服极限强度(兆帕)
S-管材的横截面积(平方米)
D-管材的外径(米)
ρ-管的密度(千克/立方米)
g-重力加速度9.8牛顿/千克
v-管材体积(立方米)
ρ泥浆-泥浆密度(千克/立方米)
V泥浆-管材排开泥浆的体积(立方米)
f-管在泥浆中与管表面的粘着力系数一般取0.2-0.3
f1-泥浆粘附在管表面的粘着力系数一般取0.002-0.003
根据上式可计算处1孔Ф500PE管×90米,在水平导向穿越时的拉力约为8.5吨,考虑到由于平面弯曲而引起的拉力增加等因素,选用DDW350型水平导向钻机进行施工。
2.钻孔曲线设计
由于管径较大,导向孔的轨迹施工尤为重要,按导向顶管有关规范进行,确保孔轨迹符合要求。
3.泥浆配置
本工程采用CETCO公司生产的定向钻专用膨润土和泥浆添加剂,以提高造浆率和成
孔质量。
A.膨润土:
HydraulEZ(易钻)
作用:
作为制浆的基本元素;提升泥浆悬浮钻屑的能力,使得钻屑能够在泥浆中,
随泥浆循环流出钻孔,保持孔内清洁;稳定孔壁,防止塌孔。
B.聚合物:
InstaVisPlus(万用王)
作用:
包覆粉砂土颗粒,抑制粉砂土松散坍塌,提高携带性和护壁性能。
泥浆的粘度应符合下列要求:
水平定向钻井液混合配比表
一般地层
产品
推荐用量每100gals.
(每1,000升)
马式漏斗
粘度
砂层
Hydraul-EZ(易钻)
30~36公斤
45~50
砂硕石层
Hydraul-EZ(易钻)/Super
Pac(帮手)
36~42公斤/1.25~2.5升
50~55
粘土层
Hydraul-EZ(易钻)/Insta-vis
Plus(万用王)
12~18公斤/1.25~2.5升
35~40
复杂地层
未知地层
Hydraul-EZ(易钻)/Super
Pac(帮手)
30~42公斤/1.25~2.5升
45~55
卵砾石层
Hydraul-EZ(易钻)/Super
Pac(帮手)/Suspend-It
(速浮)
30~42公斤/1.25~2.5升/1.2~2.4公斤
70~90
膨胀性粘土
在泥浆中添加Insta-vis
Plus(万用王)
2.5~5升
35~40
改善水质
胶粘土
在泥浆中添加Drill-Terge
(洁灵)
5~7.5升
35~40
低PH值或硬水
加入纯碱调整PH值至8~10
0.3~0.6公斤
四.施工组织管理
1.施工指导思想和管理目标
①施工指导思想
以技术为先导,以质量求生存,以市场求发展,创造优质工程,降低工程成本,缩短施工工期,为业主提供一流服务。
②管理目标
要求达到“四个第一”:
服务水平第一、工程质量第一、企业信誉第一、管理水平第一。
2.施工目标
①质量目标:
严格遵守施工合同规定的质量要求,克服困难、确保合格、争创优良。
②进度工期目标
严格遵守施工合同规定的施工期限,本工程施工在开工后8个工作日内完工。
③安全目标:
本工程施工将保证施工安全,不发生任何安全问题和任何质量问题,并做到规范施工,文明施工。
3.施工准备
①首要的是思想教育工作:
每个管理者和施工人员必须树立良好的管道工人形象,从生活作风,施工环境保护,社会公德等方面体现出我公司员工的精神风貌,创造一个优质工程,为当地人民留下美好的印象。
因此,对管理者和施工人员做好思想教育和素质教育工作,加强组织纪律,强化规范管理,严格按设计和规程施工。
②做好施工进场,设备开机准备工作
设备,人员及相应器材进驻施工现场,做好安全方面工作。
做好开机钻导向孔前相关的准备工作。
根据设计及前期勘查确定出入土点,并开挖好相应工作坑。
设备,人员进驻工地前,首先要对施工现场进行勘查,对地下原有管线的走向,埋深,管径清楚确定,对不明管线应找有关单位进行核实,确保原管线安全。
设备,人员进场后,要准确定位钻机,根据设计要求有步骤地完成每一道工序。
4.人员组成及岗位设置:
根据工程需求及以往施工经验,组建施工队伍,岗位设置如下:
岗位电话
施工员:
王栋130********
技术负责人:
徐庆玉131********
机长:
李勇131********
导航员:
麻宝军130********
安全员:
竺海云130********
泥浆配置:
范敏
施工人员岗位组织结构图如下所示:
普工
司机
质量员
安全员
技术员
泥浆
司钻
导向员
技术负责人
五.施工仪器和准备
1.工程施工的主要设备
钻机采用DDW350型非开挖顶管钻机一台,各种直径的挤扩头3个,其主要技术性能指标为:
长度730cm
宽度230cm
高度230cm
操作重量8.5T
最大主轴扭矩7000Nm
实际回拖力270KN
钻杆长度3m
2.定向导向仪器
采用美国DCI公司生产的月蚀导向仪定位系统。
3.其他设备,仪器
20KW发电机…………………………………………………………………………一台
污水泵………………………………………………………………………………一台
40吨拖车……………………………………………………………………………一辆
2吨卡车……………………………………………………………………………二辆
五十铃汽车…………………………………………………………………………一辆
地下管线探测仪……………………………………………………………………一套
经纬仪………………………………………………………………………………一台
测距仪………………………………………………………………………………一套
六.施工工艺流程,技术方案
1.工程施工的主要设备
挖工作坑
撤场
检查拉管质量
管线回拖/泥浆配置
扩孔/泥浆配置
导向孔钻进
2.地下原有管线勘测
采用美国麦克拉夫伦公司生产的MPL-H7LE型管线探测仪,在所要顶管施工范围内,对地下原有管线的位置,走向,深度进行探测。
探测方法:
经过踏勘找出所有可能涉及到的管道井盖,工作人员首先打开井盖,下井观察管线大致情况如走向等,然后用管线仪发射器连接在所要探查的管线上,在地面用接受机接受信号来确定管线的位置,走向及深度同时做好记录并画出管线草图。
3.测量放线,平整场地及钻机定位
根据甲方提供的设计图纸测量,放线。
如遇到复杂地质状况或要避开地下原有管线需变更的,可依照变更进行。
测量结束后,完成“三通一平”工作即把钻机定位好,准备下钻。
4.工作坑开挖及支护
管线查清后,参照管线图纸和设计图纸,开挖工作坑。
预铺设管段的两段的工作坑应先挖好至所需大小,并沿钻进方向留出下钻孔位。
工作坑的主要作用是囤积泥石钻屑,方便拆装钻具及熔接管等。
5.先导孔施工阶段
根据设计钻进路径图,调整好钻杆入土角,逐根钻进。
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,以方便二次钻进时核对深度及位置。
要求每一根钻杆的深度误差范围控制在±0.20米以内,轴向偏差范围控制在±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。
6.扩孔阶段
回扩孔采用挤扩器逐级进行扩孔,最终最大成孔直径为Ф300mm。
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,以排出孔内多余渣土,对成孔内壁做进一步稳固。
7.拉管施工阶段
扩孔完成后,进行管道回拉。
为防止管头拉入孔内的过程中有水进入管中,在安装拉管头时应事先用封水堵堵好。
拉管时,一边拉管一边向孔内加注优质泥浆充实孔隙及润滑孔壁;当管材慢慢进入成孔后,注意两端工作坑泥浆的流动情况,控制好回拖速度,记录下钻机的扭矩,回拖速度,回拖拉力,确保顺利回拖。
8.施工事故及应急措施
由于定向钻非开挖工具有高风险,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,项目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,采用有限导向。
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
七.施工安全保证措施
1.安全第一,预防为主
各项目部必须遵守“安全第一,预防为主“的方针组织施工生产,并严格执行国家现行的安全生产管理规定,规程《管道施工安全规程》和《水平定向钻操作规程》。
2.安全组织结构
①、安全管理采用项目部与施工处二级管理方式。
②、组织管理上建立完善的安全生产管理组织及网络,成立安全领导小组,并受业主和公司安全部门的双重领导,负责各项目,各单位的安全施工生产,处理工程中出现的一切事故,目标达到优质工程的要求标准。
③、项目部安全领导小组由项目经理任组长,对整个工程地安全生产负全面责任。
项目经理部设一名专职安全监督员,对该项目工程安全检查,安全教育,安全考核负责,负责项目地日常安全工作,对组长负责强化质量保证体系,由项目经理全面负责质量管理工作,全部施工人员要服从安全质检员地命令,各岗位认真作好工作记录,严格按施工工艺规范进行。
3.安全承包
工程定向钻穿越施工全面实行安全承包,对施工生产作业承包,对危险工序作业承包,对供应,生活,后勤等要害部门承包,安全工作的好坏与经济利益挂钩。
4.安全教育
①、凡参加工程施工地人员要认真学习有关文件,强化安全质量意识,严格按质量标准办事,在上岗前必须进行三级安全教育,凡未进行三级安全教育或缺少其中任何一级教育者,严禁上岗工作。
②、在开工前项目经理部安全员要对职工宣传安全生产方针,政策和有关文件以及安全生产规章制度等安全技术知识,提高职工的安全意识。
各设备,仪器要科学的维护,保养,遵守安全操作规程,分工明确,统一信号,专人负责电器电路,所有非电人员不得随意乱动,工作坑周围设围栏,夜间设标识,严禁工作时间内喝酒及酒后作业,施工时加强对边坡的支撑和检查,在水上作业探测人员必须准备救生圈,仪器设备必须系好安全绳,防止掉入水中。
③、为了使安全教育经常化,班前要进行安全动员,班后要进行讲评,平时要进行岗位练兵和排除隐患的训练,保证自身安全和他人安全。
④、特种作业人员必须进行专门的安全技术培训,经有关部门考试合格领取操作证后方可独立作业。
5.安全检查
项目部安全员要经常深入重点施工地点进行安全检查,特别要检查施工中安全施工技术的具体落实情况,杜绝麻痹大意思想产生。
严格执行安全生产制度,安全员跟班现场检查,发现不安全因素及时解决,发现不安全因素及时督促有关部门进行整改;遇有特殊紧急不安全情况时,有权指令停止施工作业,并立即报告领导研究处理。
八.施工质量保证措施
1.质量保证体系
司钻
安监人员
导向员
普工
技术人员
设计单位
施工单位
2.质量保证措施
①,目标
a.工程达到全优
b.单位工程一次合格率100%;
c.单位工程优良率90%以上;
d.定向钻穿越一次成功,合格率100%。
②质量保证措施
a.指定各级各层质量工作岗位责任制,做到“纵向到底、横向到边”,克服重进度,轻质量的思想。
b.加强专职人员的检查监督,并接受现场监理的监督,使工程建设处于全过程的受控之中。
c.有领导,有计划地开展质量意识教育和技术培训,并进行考评,以提高各级技术人员和施工人员地质量意识和技术业务水平。
重要岗位操作人员必须持上岗证,加强培训,没有取得资格证者不准上岗。
d.强化施工质量地监督控制,加强施工质量的中间检查,上道工序不合格,不能进行下道工序施工,对重要的工序,未经质检部门和现场监理认可,不能进入下道工序施工。
尊重业主,服从监理。
e.制订质量工作计划、目标、措施和质量控制点,每月结合多各工程地质量通病及发现质量缺陷信息,制定纠正措施。
f.质量与经济责任制挂钩,实施“质量否决权”。
无自检,无施工技术记录,无验收签证及质量不合格,一律不予以结算。
制定质量奖罚制度,对于施工质量和质量管理上有突出成绩者,给予一定的奖励,质量工艺低劣,质量通病重复发生,违反规范,验评标准及国际标准要求,则按质量经济责任制进行处罚。
一旦被业主或监理宣布为本工程不受欢迎的人,限此人72小时之内离开本工程,公司将给予严肃处理。
3.具体操作
现场勘查,测量要仔细,认真,确保施工的安全和质量。
各岗位人员要严格履行自己的职责,并互相配合,尤其司钻和仪器导向人员,司钻应严格按照导向人员的指令进行操作,遇到异常情况及时停钻,与有关人员研究决定,不得擅自主张。
扩孔时逐级扩孔,精心配制泥浆,确保成孔质量;拉管结束后,管头两端及时封堵,防止杂物落入;参加施工人员认真学习施工技术规范等有关文件,增强质量意识;施工前对操作进行交底,强调质量标准和质量要求;强化质量保证体系,由项目经理全面负责质量管理工作,全部施工人员积极配合,认真作好施工记录,保证每一道施工工序严格按设计规定要求进行。
九.工期保证措施
1.根据具体项目整体情况,编制施工网络计划,抓住关键线路,解决主要矛盾,使网络优化运行,各施工单位应服从大局,合理调度,确保施工进度按计划运行。
2.提前与业主,监理单位,地方政府等单位联系,办好各种施工许可证保证施工正常进行。
3.加强现场协调和调度,根据现场条件,环境和气候的变化,随时调整施工队伍的部属,减少窝工和停止。
4.加强质量控制,强化质量管理,保证整个工程不出现质量返工现象。
5.施工设备机具的进场就位,转场应事先提供方案和计划,保证设备机具顺利调迁。
6.及时收听当地气象台站的天气预报,提前作好雨季节施工措施,尽量不因天气的变化而影响施工进度。
7.及时调整施工方案,保证施工各工序的平稳过渡和下场衔接,必要时间加大人员,
材料和机具设备的投入,确保工程按期竣工。
8.加强同业主,监理的联系,根据他们的要求,及时调整施工部署。
9.工期进度计划安排如下:
项目
长度
进场准备
导向
扩孔
托管
退场
合计
80米
1日
1日
1日
3日
备注:
施工完成共需3个工作日,(1工作日=8个小时)
注:
以上工期安排不包括管材焊接所用时间,机器设备发生故障及人为因素干扰等意外情况导致的停工时间。
10.工期动态管理
工期计划实行动态控制,采用组织措施,技术措施,经济措施和合同管理措施加以规范和约束,主要采用事前控制,同时,做好阶段性检查,分析找出影响施工计划的原因,及时纠正偏差。
从而做到事中和事后控制,保证施工计划的完成。
(工期动态管理循环如下图)
确定是否产生偏差
分析原因及对后工序影响
十.环境保护措施
1.与当地环保部门主动取得联系,了解当地环保政策,法规和制度,贯彻环保方面的法令和制度。
2.项目部设一名专职管理人员,认真贯彻执行当地环保政策,法规和制度,编制施工期间的环境保护程序,并积极宣传,贯彻执行。
3.应经常清理现场,以便保持干净,整洁,完工时工地无废料和垃圾,及时清除不用的设施和构筑物。
4.施工中重点防止燃料,废旧泥浆,油漆,垃圾的泄漏或排放。
5.施工时,破坏的沟堤,坎等,施工结束后,立即恢复到施工前的地貌,防止水土流失和土壤污染。
6.在施工中要注意保护植被,尽量可能地不损坏或少损坏。
7.对施工区域以外地场地,不得随意进行挖掘,填埋,丢弃废物,建临时设施。
如果确实需要利用施工区域以外的场地,则必须报业主和地方政府的有关部门批准。
十一.文明施工保证措施
1.认真贯彻执行文明施工管理细则,现场临时设施统一规划,合理布局。
2.施工现场按规定挂牌,分割设施统一,整洁,完好。
3.交通要道,施工便道,人形道平整畅通,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.办公区域规定的图表齐全,并上墙。
8.施工人员规范文明用语,开展争做文明职工宣传活动。
9.设立专职文明施工巡视员1人,负责巡视工地文明施工执行情况,并对违纪者提出处理意见。
10.为了减少泥浆污染,采取的主要措施时控制泥浆压力,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。
十二.施工承诺
我公司本着“重合同、守信用、质量第一、用户至上”的服务宗旨对业主做出以下承诺:
1.工期承诺
工期履行率100%。
2.质量承诺
确保实现管道穿越工程施工质量管理目标,并在100%。
合格率的基础上追求实现为业主提供更多的优良工程。
3.HSE承诺
确保安全,文明施工,保护美化环境。
4.服务承诺
协助业主做好管道穿越工程可能涉及的地方政策处理问题。
5.现场承诺
在施工现场,服从业主和监理的指导和指令,确保工程的顺利完成。
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