【正文】 濱洲民用熱水網(wǎng)工程定向鉆鋪管 （大型鉆）施工方案 編 制 人 :李恒文 編制單位： 編制日期： 目 錄 第一部分 施工過程中的關(guān)鍵問題的詳細(xì)說明及保證措施 1. 熱力管 穿越 鋪設(shè)的特殊性說明及 防止定向鉆孔時(shí)導(dǎo)向孔與設(shè)計(jì)穿越曲線偏移的措施 2. 確保出土點(diǎn)誤差在設(shè)計(jì)出土點(diǎn) 3. 回拖時(shí)管線防腐層的保護(hù)措施 4. 以往的定向鉆穿越施工中，在工程管理方面有哪些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，針對(duì)本工程有何管理措施 5. 工程 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 及風(fēng)險(xiǎn)的控制措施 6. 泥漿處理的環(huán)保管理措施 第二部分 施工組織設(shè)計(jì)編制依 據(jù) 1. 資料 文件提供的依據(jù) 2. 施工現(xiàn)場(chǎng)踏勘資料 3. 施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量要求 第三部分 施工組織設(shè)計(jì) 第一章 工程概況 工程概述 穿越點(diǎn)工程地質(zhì)綜述 主要工程量 第二章 施工部署 施工總體部署 項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu) 2. 3 項(xiàng)目部智能部門職責(zé) 施工任務(wù)的劃分 施工營(yíng)地 通訊保障措施 第三章 施工技術(shù)方案 方案概述 穿越施工工藝流程 土建施工技術(shù)方案 管道定向鉆穿越施工技術(shù)措施 第四章 施工準(zhǔn)備 施工技術(shù)準(zhǔn)備 物資準(zhǔn)備 施工人員及設(shè)備準(zhǔn)備 施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備 第五章 施工總進(jìn)度計(jì)劃 第六章 各項(xiàng)資源需要量計(jì)劃 主要施工設(shè)備 主要施工技術(shù)措施用料 勞動(dòng)力需求計(jì)劃 第七章 質(zhì)量保證措施及 HSE 管理措施 質(zhì)量保證體系 HSE 管理體系 第八章 工期保證措施 計(jì)劃控制 合同控制 現(xiàn)場(chǎng)控制 施工調(diào)度控制 第九章 冬雨季施工措施 雨季施工措施 冬季施工措施 第一部分 施工過程中的關(guān)鍵問題的詳細(xì)說明及保證措施 1. 熱力管穿越鋪設(shè)的特殊性說明及 防止定向鉆孔時(shí)導(dǎo)向孔與設(shè)計(jì) 穿越曲線偏移的措施 本工程施工必須符合有關(guān)熱力管網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工 驗(yàn)收 規(guī)范，與燃?xì)?、 自來水 等管線比較有其特殊性，就覆蓋深度來說大于等于 5 米，定向鉆 進(jìn) 和回?cái)U(kuò) 孔洞，都需造斜段，而鋪設(shè)有效管線 時(shí) 僅需水平段， 計(jì)算 鉆進(jìn) 入土 點(diǎn) 造斜段 時(shí)可符合 R=1000D，因?yàn)榇硕螣o須拉入管線； 計(jì)算鉆進(jìn) 出土造斜段 時(shí) ， 必須符合 R=1500D，符合熱力管（按照外套管并按鋼管計(jì)算）的曲率半徑 。出入土 兩端合計(jì)長(zhǎng)度 L1+L2 為不鋪設(shè)管線的無效穿越段，但必須鉆進(jìn)與回?cái)U(kuò)，且出土造斜段需開挖作為管線發(fā)送溝 的一部分 。 鉆導(dǎo)向孔是定向鉆穿越施工過程中重點(diǎn)控制的關(guān) 鍵工序 , 導(dǎo)向孔質(zhì)量的好壞直接影響鉆機(jī)回拖時(shí)回拖扭矩與拉力的大小。因此 ,導(dǎo)向孔與設(shè)計(jì)穿越曲線是否重合是關(guān)系到管道最后回拖成功的關(guān)鍵。導(dǎo)向孔在鉆進(jìn)過程中偏離設(shè)計(jì)穿越曲線的原因可以歸納為四類：第一，鉆機(jī)就位方位與管線設(shè)計(jì)穿越方位有偏差，造成在導(dǎo)向孔鉆進(jìn)的過程中其軌跡逐漸偏離設(shè)計(jì)穿越曲線。第二，受外部磁場(chǎng)的影響，控向方位角非管線走向的真實(shí)方位角，從而控向軟件計(jì)算鉆頭方位的參數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致從計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)非鉆頭的真實(shí)位置。第三，受地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響。導(dǎo)向孔在鉆進(jìn)過程中要穿越不同的地層，由于各地層地質(zhì)特征差異很大，即 使是同一地層其硬度分布也會(huì)軟硬不均，因此，鉆頭在鉆進(jìn)的過程中比較容易偏向相對(duì)較軟的地層，造成與設(shè)計(jì)曲線發(fā)生偏移。第四，在導(dǎo)向孔鉆進(jìn)過程中，由于鉆機(jī)操作人員（司鉆員、控向員）人為操作有誤，使穿越軌跡與設(shè)計(jì)曲線發(fā)生偏移。 針對(duì)以上造成曲線偏移的原因，我們特制定了如下預(yù)防措施： 保證鉆機(jī)就位方位與設(shè)計(jì)管線中心線重合的措施 鉆機(jī)就位前，用測(cè)量?jī)x器（如經(jīng)緯儀）放出管線穿越中心線，根據(jù)穿越入土角、鉆機(jī)自身尺寸（車長(zhǎng)、車寬、輪距等）等參數(shù)計(jì)算出鉆機(jī)就位的精確位置，并用白灰或用線繩予以標(biāo)記，并以此標(biāo)記作為鉆機(jī)就位的依 據(jù)。在鉆機(jī)就位過程中，除了利用白灰或線繩標(biāo)記作為就位的標(biāo)準(zhǔn)外，就位后還要用測(cè)量?jī)x器測(cè)量鉆機(jī)就位偏差，經(jīng)計(jì)算鉆機(jī)就位方位相對(duì)于管線中心線的角度偏差如果超過 176。時(shí)，需要根據(jù)偏左偏右情況重新調(diào)整鉆機(jī)，經(jīng)多次就位 測(cè)量 調(diào)整 再測(cè)量，直到偏差控制在176。范圍內(nèi)。鉆機(jī)就位后，計(jì)算出精確的偏差數(shù)值，在開始鉆導(dǎo)向孔時(shí)及時(shí)調(diào)整此偏差為零，從而保證導(dǎo)向孔軌跡與設(shè)計(jì)穿越曲線重合。 A. 外部磁場(chǎng)對(duì)方位角的影響及控制措施 外部磁場(chǎng)主要由地下管道、地下光纜、剛性建筑物（構(gòu)筑物）、大型船只、地上高壓線等產(chǎn)生，這些外部磁場(chǎng)將影響 地磁場(chǎng)強(qiáng)度和地磁角度，從而影響控向方位角，控向方位角的不確定最終導(dǎo)致鉆孔時(shí)方向失控，本標(biāo)段河流穿越位置或多或少存在影響鉆進(jìn)控向精度的外部磁場(chǎng)。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)確定的外部磁場(chǎng)的位置，在鉆孔時(shí)，探測(cè)器到達(dá)外部磁場(chǎng)前，鉆孔方向不能出現(xiàn)過大的左右偏移量，保持實(shí)際方位角與控向方位角的偏差在允許的范圍內(nèi)，在進(jìn)入外部磁場(chǎng)時(shí)，實(shí)際方位角發(fā)生變化，此時(shí)的方位角與控向方位角不同，鉆進(jìn)時(shí)暫不考慮干擾后的方位角而直接按直線鉆進(jìn)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)，根據(jù)控向工具面的位置輸入與控向方位角接近的方位角。鉆頭穿越過磁場(chǎng)干擾區(qū)后，計(jì)算機(jī)控向數(shù)據(jù)恢復(fù) 正常，此時(shí)導(dǎo)向孔軌跡與設(shè)計(jì)穿越曲線偏差應(yīng)當(dāng)在許可范圍內(nèi)，萬(wàn)一兩者偏差較大，首先計(jì)算出實(shí)際偏差量，然后將經(jīng)過磁場(chǎng)干擾區(qū)的鉆桿抽出后重新鉆進(jìn)進(jìn)行偏差調(diào)整。在已知偏差量的情況下進(jìn)行調(diào)整是很容易的，通過調(diào)整消除磁場(chǎng)影響，使導(dǎo)向孔軌跡與設(shè)計(jì)穿越曲線重合。 B. 采用人工磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)相互結(jié)合進(jìn)行導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)控制 控向設(shè)備采用英國(guó) Sharewell 公司生產(chǎn)的 MGS 定向系統(tǒng) ,鉆機(jī)控向系統(tǒng)是依靠地磁場(chǎng)進(jìn)行方位控制，通過鉆頭后面的探頭將導(dǎo)向孔參數(shù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。地磁場(chǎng)容易受到地下管線、地下電纜、地面高壓線等金屬構(gòu)件的干擾，從而造 成控向參數(shù)不準(zhǔn)確。人工磁場(chǎng)是在穿越中心線兩側(cè)布設(shè)的閉合線圈，布設(shè)簡(jiǎn)單方便，在施工中既經(jīng)濟(jì)又有效，其優(yōu)點(diǎn)是它不受外部磁場(chǎng)的干擾，可以準(zhǔn)確無誤的將鉆孔數(shù)據(jù)反映出來，當(dāng)探頭到達(dá)此閉合的線圈區(qū)域內(nèi) ,接通直流電源產(chǎn)生磁場(chǎng) ,通過人工磁場(chǎng)可以測(cè)得穿越軸線的左右偏移和穿越標(biāo)高。通過人工磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)左右偏差的比較 ,可以確定目前鉆頭方位角 ,從而確定下一根鉆桿的行進(jìn)方位。由于人工磁場(chǎng)在地磁場(chǎng)受干擾的情況下可以提供準(zhǔn)確的管線穿越方位角，在地磁場(chǎng)不受干擾的情況下可以校正控向方位角的正確性，從而能夠很好的控制導(dǎo)向孔與設(shè)計(jì)穿越曲線偏移， 并能保證穿越曲線的平滑性。 C. 在穿越不同地層時(shí)的預(yù)防措施 在穿越過程中，不同的地層其巖性也不同，即使同一地層也會(huì)不同程度的存在軟硬不一的情況，這必然會(huì)影響鉆孔傾角與方位角角度的調(diào)整。遇到這種情況時(shí)，每次調(diào)整的角度不應(yīng)過大，調(diào)整范圍控制在每次 176。左右，每根鉆桿多次調(diào)整以獲得需要的傾斜角與方位角角度，這也是防止導(dǎo)向孔軌跡與設(shè)計(jì)穿越曲線軌跡偏移的有效措施。 D. 控制人為因素造成導(dǎo)向孔軌跡與設(shè)計(jì)穿越曲線偏差的措施 開工前，加強(qiáng)對(duì)控向人員與司鉆操作人員的培訓(xùn)，提高工作人員的素質(zhì)，加強(qiáng)控向人員與司鉆人員相互間 的配合，司鉆人員以控向人員的指令為準(zhǔn)，按照指令進(jìn)行操作，防止人為操作導(dǎo)致鉆孔出現(xiàn)偏移設(shè)計(jì)曲線?？叵蛉藛T應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)曲線計(jì)算每次傾角的調(diào)整度數(shù)，認(rèn)真掌握并注意穿越過程中的軌跡變化，通過軌跡變化確定控向方向的變化。從而控制導(dǎo)向孔軌跡與設(shè)計(jì)穿越曲線的偏移。 2. 確保出土點(diǎn)誤差在設(shè)計(jì)出土點(diǎn) E. 確?？叵騾?shù)的正確性 鉆導(dǎo)向孔時(shí)，主要以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的方位角為依據(jù)來控制鉆頭的鉆進(jìn)方向，如果控向方位角發(fā)生變化，鉆進(jìn)的方向?qū)⒊霈F(xiàn)偏差。為了保證導(dǎo)向孔的出土點(diǎn)偏差在設(shè)計(jì)出土點(diǎn) 1m范圍內(nèi)，必須保證控向方位角的正確 性。 控向方位角的測(cè)量：在施工作業(yè)帶內(nèi)無外部磁場(chǎng)干擾的情況下，盡量在設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前測(cè)量放線后進(jìn)行，因?yàn)樗械氖┕ぴO(shè)備都會(huì)對(duì)方位角產(chǎn)生干擾。在施工占地范圍內(nèi)，可利用單斗挖掘機(jī)配合完成方位角的測(cè)量，探測(cè)器裝入無磁鉆桿內(nèi)，在入、出土點(diǎn)沿穿越中心線多測(cè)點(diǎn)（ 10 個(gè)測(cè)點(diǎn)以上）取平均值的方法，確定初步控向方位角；再將探測(cè)器取出，單獨(dú)用探測(cè)器直接測(cè)量控向方位角，取平均值與上一個(gè)控向方位角進(jìn)行比較，如場(chǎng)地內(nèi)沒有外部磁場(chǎng)的干擾，兩個(gè)測(cè)得的控向方位角相差應(yīng)在允許的范圍內(nèi)，如相差較大，必須重新測(cè)量。在測(cè)量方位角時(shí)，探測(cè)器的前端與后端必 須與穿越中心線重合，以保證測(cè)得方位角的正確性。 在單斗挖掘機(jī)無法配合的情況下，直接用探測(cè)器測(cè)量控向參數(shù)，探測(cè)器必須完全擺放在管道穿越中心線上，在中心線上選擇遠(yuǎn)離外部磁場(chǎng)干擾源的地方，在入、出土點(diǎn)的不同位置測(cè)取 10 個(gè)以上的數(shù)據(jù)，差別不大時(shí)取平均值，差別大時(shí)，分析原因后重新測(cè)量。 實(shí)際測(cè)量獲得最佳控向參數(shù)后，做好原始記錄。在導(dǎo)向孔鉆進(jìn)時(shí)，在無外部磁場(chǎng)干擾的情況下實(shí)際測(cè)量的方位角應(yīng)與控向方位角相差不大，而且必須控制鉆進(jìn)的方向，保證每根鉆桿的偏移量在允許的范圍內(nèi)，且累加值不能超過 1m，在實(shí)際操作時(shí)，每次調(diào)整偏移量不 能過大過急，以保證實(shí)際穿越的出土點(diǎn)偏差在設(shè)計(jì)出土點(diǎn)1m范圍內(nèi)。 F. 采用人工磁場(chǎng)法 人工磁場(chǎng)法是在穿越中心線兩側(cè)布設(shè)閉合導(dǎo)線圏，通電后形成外加磁場(chǎng)，用以對(duì)控向參數(shù)的復(fù)核。人工磁場(chǎng)可不受任何外部磁場(chǎng)的干擾，準(zhǔn)確反映鉆頭所在的具體位置，左右偏移量和穿越點(diǎn)高程情況，人工磁場(chǎng)測(cè)得的數(shù)據(jù)是探頭所在位置的真實(shí)反映。 人工磁場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用能夠保證實(shí)際出土點(diǎn)在設(shè)計(jì)穿越規(guī)范的范圍內(nèi)，為管道的順利回拖打下了良好的基礎(chǔ)。 3. 回拖時(shí)管道防腐 保溫 層的保護(hù)措施 擴(kuò)孔回拖能否順利進(jìn)行是關(guān)系到管道回拖一次成功的關(guān)鍵，施工時(shí)必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要 求、規(guī)范要求和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況組織施工，并采取有利的措施保證擴(kuò)孔回拖順利進(jìn)行。在管線順利回拖的過程中 ,也應(yīng)當(dāng)采取一定的措施保護(hù)管道防腐層不被破壞。 機(jī)械設(shè)備的檢查 在擴(kuò)孔回拖施工前，檢修所有的施工機(jī)具設(shè)備，確保在擴(kuò)孔回拖時(shí)不出現(xiàn)機(jī)械故障，在回拖開始后嚴(yán)禁無故停工。 地錨連接部位的檢查 管線回拖擴(kuò)孔前，認(rèn)真檢查鉆機(jī)錨固箱是否發(fā)生位移，如果發(fā)生了位移應(yīng)立即采取措施進(jìn)行加固處理，然后才能繼續(xù)進(jìn)行回拖擴(kuò)孔作業(yè)。 導(dǎo)向孔的控制 在導(dǎo)向孔鉆進(jìn)時(shí)，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)曲線施工，保證鉆孔的平滑，為擴(kuò)孔回拖提供有利的施工 條件。 鉆桿的檢查 所有用于擴(kuò)孔和回拖的鉆桿全部選用 5″的 S135 鉆桿，在使用前進(jìn)行認(rèn)真檢查，嚴(yán)禁使用不合格的鉆桿。 泥漿的控制 在擴(kuò)孔回拖時(shí)嚴(yán)格控制泥漿壓力、粘度及排量，根據(jù)地質(zhì)條件，考慮在易產(chǎn)生塌孔地段適當(dāng)增大粘度，減少塌孔的可能性。并在最后一次擴(kuò)孔作業(yè)時(shí)，向泥漿中添加適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑，以便在管線回拖過程中減小回拖阻力。 發(fā)送溝內(nèi)注滿水以減小回拖管道阻力發(fā)送溝溝底曲率半徑應(yīng)與穿越管道曲率半徑一致 回拖時(shí)挖發(fā)送溝及土堆墊管發(fā)送 回拖時(shí)將管道放在發(fā)送溝內(nèi)，發(fā)送溝里灌水。發(fā)送溝中心線應(yīng)與管道穿越中心線相重 合，便于管道順利進(jìn)行回拖。發(fā)送溝溝底縱斷面曲線應(yīng)與管道自由彈性曲線半徑一致（如上面示意圖所示）。由于場(chǎng)地限制或其他原因，在不能挖或不能全部挖發(fā)送溝的情況下，采取打土堆的方法將管道架離地面，讓管道不直接接觸地面，降低回拖管線與地面的接觸面積，減少管道防腐層磨損機(jī)會(huì)。土垛人工裝填土袋進(jìn)行碼砌（袋裝土內(nèi)無磚頭石塊等硬物），然后在土堆上面鋪一層土工布，土工布上涂抹一層黃油，同時(shí)在回拖管道表面涂抹一層黃油減阻，土垛應(yīng)間隔 5～ 10m 設(shè)置一個(gè)，土垛高度超過 30cm，然后將管道放在土垛上。 管道發(fā)送安裝示意圖袋裝土袋裝土穿越管道≤ 其他注意事項(xiàng) 擴(kuò)孔時(shí)鉆具組合順序?yàn)殂@桿 +切割刀 +擴(kuò)孔器 +鉆桿；回拖時(shí)鉆具組合順序?yàn)殂@桿 +麻花鉆桿 +切割刀 +擴(kuò)孔器 +旋轉(zhuǎn)接頭 +U 形環(huán) +管道。 回拖時(shí)切割刀直徑比擴(kuò)孔器直徑大 150mm，擴(kuò)孔器直徑比穿越管道直徑大150mm，以減小回拖力，并可保護(hù)防腐層。 塌孔一般發(fā)生在回拖管段的前端，此時(shí)應(yīng)增大泥漿量，適當(dāng)降低泥漿粘度，提高泥漿的潤(rùn)滑性能，將塌孔部位泥漿置換出去，確保管道順利入孔。 在擴(kuò)孔回拖時(shí)鉆具連接完后先送泥漿沖洗，檢查各泥漿噴嘴是否暢通，確認(rèn)合格后開始進(jìn)行擴(kuò)孔回拖。 發(fā)送溝開挖和管線下溝時(shí)，注意不要讓施工設(shè)備刮碰到防腐層，并設(shè)專人指揮看管。 下溝前，檢查溝內(nèi)是否有塌方，溝內(nèi)是否有石塊、焊渣、樹根等堅(jiān)硬石塊。 嚴(yán)禁使用推土機(jī)或撬杠等非起重工具下溝。使用吊管機(jī)或挖掘機(jī)下溝，吊點(diǎn)距離要符合設(shè)計(jì)要求。并且吊管機(jī)爬桿處捆綁膠皮，管道下溝采用尼龍吊帶捆綁，防止與管道發(fā)生硬接觸，損傷防腐層。 管道下溝時(shí)，避免與溝壁碰撞。 在出土點(diǎn)一側(cè)，管道入孔前與地表面接觸部分，表層土內(nèi)不能夾有石塊、硬物等，避免剛?cè)肟讜r(shí)劃傷防腐層。發(fā)送溝底在管道入土位置應(yīng)開挖成向上的弧線狀，以保證管線順利進(jìn)入擴(kuò)好的 空洞中，并能防止劃傷防腐層。 擴(kuò)孔回拖過程中，使用的泥漿必須符合規(guī)定的要求，并與穿越段地質(zhì)條件相匹配，保證孔內(nèi)的光滑性；使用的泥漿量必須保證充滿整個(gè)孔洞，盡量在回拖時(shí)使管道在孔洞內(nèi)處于漂浮狀態(tài)，減少管道在孔洞內(nèi)與孔洞壁間的磨擦，防止在孔洞內(nèi)管道防腐層被損傷。 在擴(kuò)孔回拖過程中，派專人在出土側(cè)查看露在外面的管道防腐層情況，發(fā)現(xiàn)防腐層被劃傷時(shí)，立即叫停進(jìn)行補(bǔ)傷處理后再進(jìn)行回拖。 4. 在以往的定向鉆穿越施工中，在工程