如皋市区域供水与各乡镇对接工程
石庄镇供水管道工程
施 工 方 案
南通裕华建设工程有限公司 2008年11月26日
1、工程概况
如皋市石庄镇过引江河直径500PE输水管道非开挖工程，两头衔接采用钢管焊接及铸铁管承接方式。过引江河用定向钻方式，穿越段的土质为粉土夹沙层，穿越管道为500PE管道，穿越过引江河长度为147米。施工现场比较复杂，且穿越段管线较多，其中有水泥自来水管、国防光缆、供水主管道等。 2、施工准备 2.1施工平面布置
a.现场施工人员的办公、住宿房采用临时工棚和就近租民房； b.施工用电根据现场实际情况，采用柴油发电机发电及安装临时用电；
c.施工用水、生活用水根据现场实际情况就近取水； 2.2材料准备
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，泥浆材料、管材等相关材料要提前到场。其余材料待定向钻铺管完成后进场。 2.3进度计划
本工程施工工期为30天，具体见施工进度计划表。 计划实施的保证措施：
根据工程量及地质情况，配备足够数量施工机械，人力，以保证工期按计划完成。
进场后调试好机械，备足备件，对施工设备全面维护和保养，降低现场设备故障率。
合理、科学的组织各段的施工顺序，求高效率。
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。
及时收听天气预报，提前做好异常天气的施工措施，随时调整施工部署，尽量减少天气对施工进度带来的影响。
管线施工时，在施工区域两侧用警示牌等设施将施工区隔离，保证施工不受干扰，顺利实施。
3、测量定位放线、管线探测及场地准备 1测量定位放线
管道开挖：拟采取机械与人工相结合是施工方法开挖沟槽。挖出的土方尽量堆放在管子的另一侧，不影响下管。管道铺设完后，留出接口、排气口、检查口等部位即回填。
施工前应根据现场情况，放出管道的管位线，沟槽开挖后，放出管道的高程线，方可保证施工的管位符合设计要求。
拟敷设管线沟槽的样线定位的步骤是根据设计图纸要求及取得的现场第一手资料先定出拟埋管道的中心线，然后按设计的尺寸定出沟槽开挖的宽度。
定向钻方式：根据施工图要求的管道轴线放出钻机安装位置线、管道两端的具体轴线位置及标高；在地面上放出轴线及标高，设计详细的导向数据。 根据施工图要求的入土点、出土点坐标放出钻机安装位置线、入土点、出土点的具体位置及标高；在入、出土点间轴线上每隔10m放出桩位及标高，在布管轴线也放出桩位。
放线入土点、出土点位置左右偏差不超过20mm，沿管线轴方向误差不超过40mm，并做出明显标记。从出土点到回拖管线路必须保持直线。 2管线复测
进场后根据定位放线现场成果，主要采用现场管线调查对地下金属和非金属管道进行复测，把管线种类、埋深、管材标示在现场和图纸上。
4、定向钻穿越施工方案 1.钻机就位和调试
a.钻机及配套设备就位
按施工布置图及规范要求将钻机及附属配套设备锚固在预定
位置。钻机方向必须跟管道轴线方向一致，左右误差不超过30mm，钻机入土角调整到设计入土角度。
b.泥浆配制
泥浆是定向穿越中的关键因素，定向钻穿越施工要求泥浆的性能高，泥浆的性能主要有动、静切力、失水以及润滑等性能。根据施工经验，我们采取以下措施：
①按照事先确定好的泥浆配比用一级膨润土加上泥浆添加剂，配出合乎要求的泥浆。
②使用的泥浆添加剂有：降失水剂、提粘剂和防塌润滑剂等。所加添加剂符合环保。
③为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的水化时间，在用量不改变的情况下，采取两套泥浆储存罐，延长循环周期的措施。
根据地质土层的不同，泥浆的配比也随之变化，并选用不同的添加剂，以达到预期的效果。基浆的配制：5—8％预水化膨润土＋碱(Na2C03)搅拌后水化而成（充分水化能明显提高泥浆的性能)，碱的用量根据水质情况具体确定。
在各个阶段的配制方法如下（加量按重量比计算），这些泥浆配制方案都是针对粉质粘土提出的；如果地质情况有变化，其配制方案也随之变化；
①导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥沙携带出孔外，同时维持孔壁的稳定，减少推进阻力；其基本配方是：基浆＋0.2～0.4％增粘剂+0.3％降滤失剂。
②扩孔阶段要求泥浆具有很好的护壁效果，防止地层坍塌，提高泥浆携带能力；其基本配方为：基浆+0.3～0.5％提粘剂+0.4％降滤失剂。
③扩孔回拖阶段要求泥浆具有很好的护壁、携砂能力；同时还有很好的润滑能力，减少摩阻和扭矩；其基本配方如下：基浆+0.3～0.5％提粘剂+0.4％降滤失剂+2～3％的润滑剂。
④为了有效地减少钻杆与地层之间的摩擦阻力，泥浆的泥饼的
质量很重要，泥饼薄而坚韧能够稳定孔壁，减小磨阻。我们在泥浆中加入高性能的降滤失剂，控制失水，形成高质量的泥饼。
泥浆的粘度符合下列要求：
泥浆粘度值表 地 粘度值（s） 质 粘 状 土 况 孔径Φ（mm） 钻孔导向 300 300～600 600～900 亚 粘 土 粉 砂 细 砂 中 砂 粗 砂 软 岩 石 30～40 35～40 40～45 40～45 45～50 50～55 45～50 30～40 35～40 40～45 40～45 45～50 50～55 45～50 30～40 35～40 40～45 40～45 45～50 55～60 50～55 40～45 40～45 45～50 45～50 50～55 55～60 50～55 根据穿越段地质情况和管径大小确定泥浆粘度。采用马氏漏斗测量泥浆粘度，每两小时测一次。
回流泥浆的处理：部分回流泥浆循环利用，另一部分经沉淀后采用泥浆车运至指定地点排放。 2.钻孔导向
a.钻进时的入土角为设计入土角度。
b.导向孔根据设计曲线钻进，曲线半径由公式计算，采用1500D。
c.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。
d.由于每根钻杆方向改变量较小，为保证左右方向，在出入钻点之间每隔一根钻杆设一明显标记。
e.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。轴线左右偏离控制在1％L（钻进长度）内，深度偏差控制在0.5％L（钻进长度）内。出土点偏差控制在1m内。 3.分级反扩成孔
钻孔工艺根据土质情况采用分级反拉旋转扩孔成孔，分别采用D350、D450、D550、D650、D750钻头分级反扩成孔。钻孔导
向完成后，钻头在出土点出土，拆下导向钻头和探棒，然后装上D350扩孔器，试泥浆，确定扩孔器没有堵塞的水眼后开始扩孔。上钻头和钻杆必须确保连接到位牢固才可回扩，以防止回扩过程中发生脱扣事故。
回扩过程中必须根据不同地层地质情况以及现场出浆状况确定回扩速度和泥浆压力，确保成孔质量。
为防止扩孔器在扩孔过程中刀头磨掉和扩孔器桶体磨穿孔而造成扩孔器失效，扩孔器为进口钻机配套产品，采用高硬度耐磨合金作为扩孔器的切削刀头，扩孔器桶体表面堆焊上耐磨合金，提高整个扩孔器的强度和耐磨性。确保扩孔器能够完成扩孔作业。 4.管道回拖
完成分级扩孔后，确认在成孔过程完成后，孔内干净，没有不可逾越的障碍后，立即进行管道回拖。回拖具体步骤如下：
①在回拖过程中为减少回拖阻力，应开挖管道发送沟，向沟内注水，借助水的浮力实现平衡。
②把钻杆、扩孔器、回拖万向节、回拖管道依次连接成一体，
事 故 原 因 导向过程中遇到障碍物 相应的应急措施 分析确定障碍物位置，修改导向轨迹避开障碍。 导向偏差太大 信号干扰 管线损坏 管线资料有误、钻孔偏差 分析原因，避开干扰。 立即停止施工，通知有关部门抢修； 保护现场，协助有关部门抢修； 分析原因，制订补救措施。 用挖机、顶拉式千斤顶把钻杆回拉； 减慢回扩速度，必要时换小口径扩孔器回扩。 卡钻 扩孔器遇障碍 脱扣或钻杆断裂 拉管阻力过大 路面隆起 上钻杆没有到位，钻杆质量缺陷，扭矩、拉力过大。 用挖机、顶拉式千斤顶把钻杆回拉； 采用导向钻头在原孔位钻进至出土点，然后重新回扩。 用挖机、顶拉式千斤顶辅助拉管； 孔内塌方，成孔不好 用挖机、顶拉式千斤顶把已入孔管线拉回，重新扩孔。 孔内泥浆压力过高 挖孔泄压。
仔细检查每一个连接螺栓，确保每一个环节牢固，可靠。
③慢慢转动钻杆，并给泥浆，确定万向节工作良好，扩孔器泥浆孔没有堵塞后开始回拖管道。
④在回拖过程中，专门安排人员巡线，防止管道在回拖过程中在发送沟中发生偏移，如果发生偏移，则立即将钻机停止，将管线移正。在回拖过程中，现场准备一台挖机。
记录回拖中的扭矩、拖力、泥浆流量、回拖速度等值，出现异常立即报告；设专人观察沿线是否有漏浆现象，如有异常及时报告。
3.1.5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。 5、管道敷设施工方案 1.井点降水
井点管用Φ48钢管，长度6.0m，滤管长1.5m，滤管钻Φ10孔，孔距A=30，纵向6排，井点管每1.4m布置一个母管为Φ100钢管，沿水流方向以0.5%找坡。井点管布置距坑1.5m，。抽水使用定型射流水泵组，最大可抽深度9m，一台水泵最多带42根井点管，每台射流水泵水箱内安放一台2.5〃潜水泵，把抽出的地下水排到河流或雨水管内。
2.管沟加固支撑
土质较差，容易塌方的沟段，应进行支撑加固，加固方法为：在沟槽两边打钢板桩或木板桩，然后，用钢制或木制横撑撑牢固，横撑以牢固、不妨碍下管为原则。管沟开挖质量要求断面尺寸准确，沟底平直，沟内无塌方无集水，槽底高程的允许偏差为 土方±20mm 石方+20mm、 管沟中心线偏差±10cm基础处理合格
沟边堆土正确：堆土高度不超过1.5m，距槽边0.8m以上，土尽
量一边堆，另一边用于排管。严格控制沟槽深度，防止超深度挖掘。 3.钢管道安装
一、钢管下料与管件加工
1钢管下料，钢管切口质量符合下列规定：
切口表面应平整，无裂纹、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等；
切割后将切割表面氧化层除去，消除切口的弧形波纹。应符合焊接工艺规程要求确定坡口型式和几何尺寸；
切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的1％，且不超过1.5mm； 钢管因搬运造成的弯曲使用前应较直，其直线度不超过每米1.5mm，全长不超过3mm。 2管汇制作及其质量符合下列规定：
（1）制作管汇母管选用整根无缝钢管，若采用对接钢管对焊时，纵缝或螺旋焊缝应错开100mm以上。
（2）管汇采取骑坐式连接时，母管开孔直径应比支管内径小2mm。子管坡口及角接接头应符合如下要求：坡口角度450～600，根部间隙0.5 mm～2.0mm，钝边0～1.5mm。
（3）汇管插入式连接时，应在母管上开孔并加工坡口。坡口角度是450～600，允许偏差为±2.50；孔与管子外径间隙为0.5 mm～2mm，子管插入深度不应超过母管内壁。
（4）管汇组对时，当管子的公称直径小于或等于200mm时，定位焊4点；当管子公称直径大于200mm时，定位焊6点，并均匀分布。 二、管道安装
1管道安装前的质量要求
1）管道安装前，应对埋地管道与埋地电缆、地下水管、地下设施、建筑物预留孔位置进行检查，与管道相关的建、构筑物经检查验收合格，达到安装条件。
2）与管道连接的设备、管架、管墩应找正，安装固定完毕，且
管架、管墩、坡向、坡度符合设计要求。
3）安装工作间断时，应及时封堵管口和阀门进出口。 4）不应在管道焊缝位置及边缘开孔。
5）焊缝及其它连接件设置应便于检修，并不得紧贴墙壁、案板或管架。 2管道安装质量
1）管道预制，宜按管道系统单线图施工，并按其规定数量、规格、材质选配管道组成件，并标注在管道系统单线图上。
2）预制完的管段必须采取措施，保证管道内清洁干净，不得有铁锈、焊渣和灰尘等杂物。
3）管道、管道组对件、阀门、设备等连接时，不得强力对口。 3法兰安装质量要求
1）平焊法兰密封面与管端距离应为管子壁厚加2 mm－3mm。 2）法兰连接应保持平行，其偏差不得大于法兰外径的1.5/1000，且不大于2mm。垫片应与法兰密封圈同心，垫片内径不得小于管子内径。
3）法兰螺孔应跨中安装，法兰密封面应于管子与管子中心垂直，当公称直径小于或等于300mm时，在法兰外径上的允许偏差为±1mm；当公称直径大于300mm时，允许偏差为±2mm。
4）每对法兰连接时，应使用同一规格螺栓，安装方向一致，保持螺栓自由穿入，螺栓拧紧应按对称次序进行，所有螺栓拧紧后，应露出螺母以外2-3扣，受力均匀，外露长度一致。
5）法兰螺栓拧紧后，两个密封面应相互平行，用板尺对称检查，其间隙允许偏差应小于0.5mm 。
6）螺纹法兰拧入螺纹短节端时，应使螺纹倒角外露，金属垫片应准确嵌入密封座内。 4阀门安装质量
1）阀门安装前，应按设计核对型号、规格，并按介质流向确定各类阀门的安装方向、复合产品合格证和记录。阀门安装时避免强
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