顶管施工组织设计

发布时间:2019-11-05 10:58:39   来源:文档文库   
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曹妃甸区新城龙河大道朔河大道过河电力穿越工程

1、编制依据

本工程施工组织设计依据:

1、施工现场情况

2、现场技术交底

3、相关的施工技术标准及验收规范

二、 工程概况

略(根据现场)

三、 施工工艺流程

施工方法的选择:

根据甲方要求、定向钻机性能及现场情况,决定采用北京土行孙DDW280型开挖导向铺管钻机进行本工程的施工。钻机最大回拖力28吨,主要用于导向孔的钻进、回扩及管道的回拖。

DDW280定向钻机主要性能参数:

机身长度 6.4m

机向宽度 2.3m

2.0m

9.2 t

泥浆流量 320L/min

钻杆重量 55kg

发动机功率 145kw

行走速度 5.3Km/h

最大扭矩 12KNm

实际推进力 28 t

实际回拖力 28t

钻杆长度 3m

钻杆外径 73mm

8Mpa

DDW280定向钻机技术特点:

A、设备机械化程度高,结构布局合理,整体性好。

B、结构简单易于操作。

C、钻机倾角可调,适应不同铺设管线设计深度和不同施工场地条件。

D、钻机具有足够的回拉力和较大的回转扭矩,满足反扩拉管要求。

E、易于随时监测钻进方向,调整孔底钻头,控制钻进轨迹。

F、及时监测钻进参数和地层变化。

施工方法特点:

1 、精确性。拖管轨迹准确、精度高,满足设计要求。

2 、方向可控性。

3、铺管速度快,施工周期短。

4 、广泛的适应性。

5 不阻碍交通,不污染环境,对路面及河道无损害。

6 、铺管质量高,由于基本没有破坏原有土质结构,无须进行地下水防范和软土层的加固措施,避免了土壤沉降过程对管道的应力破坏。

7 、具有较好的经济效益。

word/media/image2.gif机械设备进入现场后,主要工序如下图:

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定向钻施工工艺:

1导向钻孔:在钻头内安装无线信号发生仪,前置斜面导向板;通过地面接收仪器随时调整钻进参数,由入土坑经接入点坑向拖管槽施工出导向孔(直径120mm);要求每米进行测量,深度误差不大于30cm

  
2、泥浆用料准备及配制:开钻前钠土和添加剂准备好,提前对不同地层进行分析,并结合地层配出符合要求的泥浆,为开钻做准备。
  
3、钻机及配套设备就位,依据甲方要求,确定穿越入土点的位置,并打桩做好标高,根据甲方要求的入土角确定钻机的摆放位置,将钻机就位在穿越中心线位置上。钻机就位后,进行系统连接,试运转,保证设备正常运行。
  
4、测量控向参数:用导向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并按操作规程标定控向参数。
  
5、钻导向孔:系统运转正常,钻杆和钻头清扫完毕后试钻,钻进12根钻杆检查各部位的运行情况,各种参数正常后按设计图纸,确定导向孔,在穿越曲线上每隔3米左右设一个数据控制点,以此控制导向孔不偏离设计曲线。钻导向孔要随时对照地质资料及仪表参数分析成孔情况,以达到出土准备,成孔良好,钻孔偏差符合设计要求。

四、施工准备

技术准备

A、熟悉现场及甲方要求,详细了解穿越现场情况,搞好施工与设计结合,摸清有关文件,并针对本次穿越的难点,讨论解决方法。

材料准备

本工程采用定向钻方式铺管,由于水平定向钻铺管工程为连续施工,工程开工前,管材提前到场。在进行回扩孔施工期间焊接管材的制作、安装,做到回扩孔工作完成后管材就绪,立即回拖管道。

机械设备

劳动力配备

五、顶管施工方案

1.试钻

确定钻机位置,固定钻机并连接泥浆系统及其它辅助设备。

②搬运、就位、连接、调试完成后,对所有机械设备进行试运转。

③设备运转正常后,根据地质条件配制足量的泥浆,并充分搅拌分批次循环使其达到粘度标准。

④先进行喷射,试钻进20-30m,依次检查各部位的连接运行情况是否畅通,发现问题及时处理。

2.导向孔钻进

①根据现场定的出、入土点的角度参数,严格按穿越轴线的曲率半径理论数据将控向系统的程序进行调校,根据导向曲线数据的设计进行穿越轨迹钻进。

顶管工程的导向孔曲线,根据设计和管线的曲率半径,我们设计为≥1500D,以保证穿越轨迹的圆滑、流畅。

在进行导向孔钻进时,严格控制钻孔方向,保证钻孔曲线与设计穿越曲线相吻合。

在钻进过程中,检查注意每根钻杆的折角,导向曲线的折角不宜过大。根据此次导向曲线的设计要求,每根钻杆折角符合下表的要求。

钻杆折角

⑤我们在导向孔钻进时,对每钻进一根钻杆,至少测量一次方向及钻头的位置,对探测点做好原始控向记录,认真记录钻进过程中扭矩、推力、泥浆流量、泥浆压力、泥浆黏度等相关数据,及时对数据进行分析以便调整钻头的钻进方向和深度,保证所完成的导向孔曲线符合施工设计要求 (见如下示意图片)

种泥浆在任何土质中都是最好的,只能根据实际钻进过程中的地质情况进行配置。

3)在导向孔、扩孔、洗孔完成后,我们在管道回拖前,将泥浆粘度的配置达到符合回拖要求的标准,同时在泥浆中添加润滑剂,以保证管线回拖过程中的防腐层不被损伤。

4)泥浆粘度和添加剂的使用,我们将根据现场实际情况进行调整,上述内容仅作为泥浆配制的原则性要求。

5)泥浆的配制

泥浆配制使用的水源,一般情况下我们将抽取施工现场附近的水源,使用前将检查水质的酸碱性,以保证泥浆性能达标。

加料:现场使用专用设备进行加料工作,保证加料均匀,提高泥浆质量。

过滤:泥浆进入泥浆泵前,我们在泥浆罐输出管前设置有过滤器和过滤网,每个班次都保证清洗过滤器、过滤网一次,并做好交接班记录,以保证泥浆质量。

6)泥浆的回收

该项目穿越管线较长且穿越地层为岩石层,泥浆的使用量大、要求高,我们在施工中将尽量回收泥浆,降低施工成本,减少施工污染,对落地、剩余泥浆等进行环保处理。

泥浆回收进入泥浆罐前,将经过一级过筛,二级沉淀,保证回收后泥浆的杂质含量不超过3-5%,以保证泥浆泵的使用寿命。

7)泥浆压力控制

穿越的过程中,我们将根据实际地质条件及时调整泥浆压力和流量,尽量减少穿越过程中的冒浆,给施工周围环境和穿越轴线上的土地造成污染。所以,适度控制泥浆压力是保证减少冒浆的基本措施,我们将根据现场钻进的实际情况,合理调整压力参数,将冒浆造成的污染降低到最小程度。

4.回扩孔

该项目穿越工程使用的扩孔钻具,我们将根据地层的情况,准备采用岩石扩孔器(见以下示意图片)。

牙轮式岩石扩孔器

②在导向孔钻进完成后,卸掉钻头及控向系统,安装扩孔器进行预扩孔。扩孔时钻具组合的顺序为钻杆+扶正器+岩石扩孔器+钻杆。

③预扩孔前试喷泥浆,检查扩孔器上的水咀是否通畅,泥浆压力是否正常(见以下示意图片)。

检查喷嘴畅通现场照片

④扩孔时我们将严格控制回扩钻进的速度和扭矩参数,扩孔钻进的速度和扭矩参数将根据不同的地质条件确定,以保证成孔的圆滑和曲率半径变化较小(见示意图)。

⑤根据完成的导向记录,准确判断地质情况,进行数级扩孔方案。按照设计图纸资料,我公司准备采用以下预扩孔方案:

一级扩孔采用(Φ300mm)岩石器扩孔;

二级扩孔采用(Φ500mm)岩石器扩孔;

三级扩孔采用(Φ700mm)岩石器扩孔;

四级扩孔采用(Φ900mm)岩石器扩孔;

清孔采用(Φ900mm)岩石器扩孔;

⑥扩孔完成后的直径达到穿越回拖管线的1.5倍,根据扩孔情况进行清孔,清孔后根据扭矩、拉力等参数判断是否还需清孔,我们将对控向记录和扩孔参数再进行认真比对,在确定钻机的扭矩、拉力等参数无异常变化,即准备回拖管线的工作。

5.管线的回拖

1)在管线回拖前,及时跟业主沟通,配合业主协调做好当地的社会关系,确保管线回拖时不发生阻工现象。

2)在管线回拖前,我们将告知业主,提前2天焊接好回拖管线的牵引头,按照相关标准的参数,保证在检测焊接质量达到回拖要求的情况下,进行管线的回拖。

3)管线回拖时,我们将请业主到现场检查指导工作,并按照以下工序进行回拖的全部工作:

扩孔完成后首先对回拖管线进行全面检查,经检查合格后根据现场情况,在管线前段开挖发送沟(发送沟长度根据管线长度确定),并在发送沟内注入适量水,使回拖的管线在发送沟内处于悬浮状态,拉动时管线在其上面匀速行进;减少回拖阻力,起到保护管线防腐层的作用(见如下示意图片)。

回拖管线放入发送沟内

检查扩孔器内各通道及泥浆喷咀是否畅通,确认合格后连接;

连接顺序为钻杆+扩孔器+H型旋转接头(见如下示意图)+U型环(见如下示意图)+穿越管线;

H型旋转接头 U型环

回拖连接现场照片

按上述顺序全部连接完后,进行泥浆循环冲洗,检查各个环节是否正常,然后匀速进行回拖工作;

为了保证管线回拖施工的连续进行,除发生不可抗拒的因素,严禁停拖回拖工作突然停止(见以下示意图及图片)。

线

4)确保回拖管线防腐层不被损坏的措施:

钻导向孔时,保证导向孔圆滑、平整,穿越轴线的曲率不超出施工设计范围,严格控制出现拐角。

扩孔完成后的孔洞直径≥穿越管线的直径1.5倍以上,以减少回拖阻力,同时也减少了穿越管线与孔壁间发生的刮碰现象。

在回拖前我们将对泥浆性能进行全面检查和配制,泥浆粘度根据实际情况进行调整,以保证泥浆的润滑、均匀,通过泥浆的配比使穿越管线悬浮在泥浆当中减少摩擦力。

5)确保管线顺利回拖的措施:

在管线回拖前,我们将对施工用的钻机、钻具及泥浆配套系统等设备进行全面检查和维护保养,确保钻机及其动力系统性能良好,运转正常。

在回拖准备工作充分完成后,对钻具和穿越管线的连接工作在最短的时间内迅速完成,避免因停滞时间长而造成孔内的钻屑、杂物沉淀后,使其孔径变小,给回拖工作埋下隐患。

在回拖的过程中,我们将根据钻机扭矩和拉力的参数,往孔内再注入适量的泥浆,保证孔内充足的数量,以减少管线与孔壁的磨擦,确保管壁防腐层不被破坏,并能使管线与孔壁的缝隙充分填满,通过泥浆的护壁、润滑作用,避免塌孔的危险。

在出土点沿管线的轴线方向开挖发送沟,沟内注适量的水,使回拖的部分管线悬浮在水中,以减少回拖时的阻力。

为保证回拖的管线在完成回拖后的质量达标,提前一天通知业主及配合管线焊接的单位,做好相关的配合工作,在回拖时对管线进行巡检和电火花检漏,并对损伤部位进行及时补伤,做好事先的防范工作。

回拖时,安排专人在管线的回拖进行过程中,沿线是否有漏浆现象,出现异常及时处理和上报管理部门。

六、质量目标和保证措施

本工程质量目标为一次验收合格,为此采用如下措施:

1、进行交底,同时向施工班组进行技术交底,确保工程施工按方案进行。

2、严格执行相关规范、标准,严禁不合格工序转序、不合格品投入使用。

3、严格执行工序和材料检验制度。

4、导向过程中每隔3.00m记录钻头高度,轴线偏移和斜面角,保证不产生向下的弯曲。

5 施工过程质量员全程跟班监控,严格执行相关规范。

七、工期目标和工期保证措施

工期目标32个工作日。具体计划为:

1、人员设备进场、施工场地围护1

2、导向钻孔2

3、扩孔2

4、拖管1天(管材焊接同步进行)

为保证工期目标完成,采取如下措施:

1、 进场前全面检修、调试设备,并备足常用配件,消除设备原因对工期的影响。

2、 进场前详细调查施工范围内的地下管线和障碍物,绘制施工范围内地下管线和障碍分布图,进行实施性钻孔轨迹设计并制定地下管线保护措施。

3、 进行技术准备,确保施工前心里有底,流程明确。

4、 材料预先进场,保证供应。

5、 甲方造成施工阻挡,工期给予延长。

八、安全目标和保证措施

本工程安全目标为无重大伤亡事故,无损坏已有管线和市政设施事故发生。为此采取如下措施:

1、进行进场安全教育和培训,同时向施工班组进行安全交底。

2、严格执行相关安全规范、标准,正确使用安全保护用具。

3、严格执行安全检查制度。

4、严格执行临时用电和各种设备安全操作规程。

5、事先调查线路上各种已有管线埋深、管径,在图上标注,施工中保证穿越轴线与已有管线最小距离1.20m。必要时在已有管线与穿越轴线相交处挖明槽观察。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/ec7c092648649b6648d7c1c708a1284ac95005be.html

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