定向钻穿越施工方案.doc

1、1宝钢工业气体利用工程水平定向钻 穿越河流、公路、轻轨施工方案编制：审核: 批准：编制单位：上海宝冶集团有限公司2010 年 9 月 1 日1目 录一、 工程概况 .31. 工程名称 .32. 建设地点、规模 .3二、 过地铁 3 号线施工方案 .41. 3 号轻轨简介 .42. 深度保证 .53. 泥浆控制 .64. 3 号轻轨的其他控制方案 .85. 监测方案 .86. 应急措施 .87. 管理措施 .98. 应急通讯网络 .12三、 过富锦路施工方案 .121. 富锦路桥桩及涵洞保护方案 .122、富锦路路面施工方案 .133、深度保证方案 .154. 富锦路的其他施工措施 .166.

2、应急措施 .167. 管理措施 .178. 应急通讯网络 .202四、过湄浦河施工方案 .201. 管线深度保证 .202. 防止河底及河岸两侧泥浆跑冒 .213. 湄浦河的气体施工措施 .234. 应急措施 .235. 管理措施 .246. 应急通讯网络 .27五、过友谊路施工方案 .271. 施工部署 .272. 施工技术措施 .283. 定向钻施工工艺及措施 .344. 质量保证体系 .395. 安全环保体系 .423一、 工程概况1. 概况本工程为“宝钢股份工业气体综合利用工程” ，全长 2 公里，其中穿越段长度为 1.496 公里。富锦路定向钻穿越长度为 658m，主要穿越地铁3 号

3、线、A30 公路和富锦路。湄浦路盘古路友谊西路穿越长度 838m，主要穿越湄浦河和友谊路，本工程采用管材 53012mm，20#钢。建设单位：宝山钢铁股份有限公司设计单位：上海宝钢工程技术有限公司 监理单位：上海宝钢建设监理有限公司施工单位：上海宝冶集团有限公司2. 建设地点、规模a. 富锦路定向钻穿越入土点坐标为：x=19395.206， Y=-1619.586，距地铁 3 号线垂直距离 190 米，距离 A30 公路 220 米，距离富锦路 240 米。出土点坐标为：x=18778.001 ，Y=-1483.339定向钻穿越过程中管线埋深示意图如下：4b湄浦河友谊西路定向钻穿越入土点坐标为

4、：x=18758.276 ，Y=-1475.893，距湄浦河距离 200 米。出土点坐标为： x=17946.038，Y=-1183.021 距友谊路 100 米。定向钻穿越工程中管线埋深示意图如下：二、 过地铁 3 号线施工方案1、 施工简介5轨道交通地铁 3 号线是上海重要交通干线通道，本工程氮气管道通过定向钻方式穿越地铁三号线。定向钻施工是目前世界上最先进、最成熟的非开挖穿越施工工艺，具有施工速度快、对被穿越设施影响最小等特点，我单位组织有经验人员编写此专项方案，确保安全穿越地铁三号线，不对其造成任何影响。2、深度保证氮气管道穿越地铁三号线施工中，轨道与自然地面高差为 5.5m，穿越管线

5、深度要达到轨道下约 20m 深，管道相对自然地面深度为-25 米。因此管道施工时施工深度及穿越曲线经过轻轨位置的控制（保证在穿越该位置时全部是穿越曲线的水平段）是本穿越工程的重点。因此特制定以下措施：1）测量放线的保证措施严格按照设计交的控制基准桩点采用先进的精度高的测量仪器进行测量放线，测量工作也进行多次复测进行校验，避免人为失误减少误差，在放线沿线重要位置标出控制点，而且测量放线的结果要报监理审核通过后方可作为后续施工的基准。2）计算曲线设计位置将设计曲线通过理论计算进行分解，转化成穿越施工曲线，将关键位置做重点标识以便在后续施工过程中作为关键点进行控制。3）施工过程中的控制措施在施工阶段

6、，严格按照设计穿越曲线进行施工，减少人为失误造成穿6越曲线位置的偏差，并采取检验措施例如人工磁场方法检验实际位置与设计位置的一一对应性。导向示意图：3、泥浆控制3.1 导向阶段导向孔的钻进可分为三个阶段，第一：入土端倾斜段；第二：水平段；第三：出土端倾斜段。结合本工程穿越 3 号轻轨位置，经过计算得知，3号轻轨处在水平段，针对水平段现分述如下：泥浆排量的控制一般情况下穿越曲线的水平段都是穿越障碍物的阶段，当钻头钻进到水平段时，也就是穿越障碍物阶段，即可减少泥浆排量，达到即可润滑钻进，又可固孔的作用。司钻、控向的技术控制由于在水平段一般不需要对穿越曲线倾斜角进行调整，因此钻杆是旋转钻进的，在此过

7、程中我们还要求司钻将钻机的旋转速度尽量提高，靠钻7头的重力及旋转的搅动能力使导向孔内径尺寸加大，以增加泥浆的容留能力，减小地层压力。3.2 扩孔阶段的保证控制预扩孔阶段保证 3 号轻轨安全现在以下几个方面有关：各级扩孔器的选择；泥浆的排量控制及扩孔速度与旋转速度等，下面对影响泥浆控制的各个因素进行分别描述。第一：各级扩孔器的选择扩孔器的选配一般原则是，前几级扩孔器级差可以大一点，最后两极扩孔器的级差要尽量小。第二：泥浆排量的控制每级扩孔都是从出土端倾斜段开始的， 在扩孔器扩到出土端倾斜段时，尽量采用大的泥浆排量，大的泥浆排量可以冲刷孔壁增大孔径，还可以尽快置换孔内的泥浆，通过泥浆的置换靠泥浆的

8、携带能力把孔内的泥土带出到孔外起到清孔的作用。当扩孔器进入到水平段即 3 号轻轨时，要降低泥浆排量，减少地层压力，当扩孔器进入到入土端倾斜段时，入土端开始返出泥浆，这是再增大泥浆排量，以排出空内淤积泥土。通过泥浆排量的控制达到控制泥浆压力的目的，以尽量做到泥浆在出土点与入土点两端流出。第三：扩孔速度与扩孔器旋转速度的控制在扩孔的过程中，扩孔旋转速度与行进速度的快慢对泥浆的控制也起到很大的作用。扩孔器的旋转速度要根据地层的不断变化进行及时调整，结合本工程情况扩孔器的行进速度在 3 号轻轨阶段尽量放慢速度，防止因为行进速度过快形成活塞的挤涨效应，对地层造成压力，一般要根据返出泥浆的测试结果进行合理

9、的控制。83.3 回拖阶段泥浆的控制方案管线回拖时，保持适当的回拖速度，确保管道匀速回拖。4、 3 号轻轨的其他控制方案开工前，组织施工人员进行 3 号地铁保护专职教育和工程技术交底。根据地下综合管线图及定位平面图，导向、扩孔中严禁在地铁 30m 保护范围内长时间停留，泥浆配置严格按照规范。5、监测方案在定向钻穿越施工过程中，我单位派专职人员 24 小时不间断观察，一旦发现 3 号地铁附近有异常状态，立即停止施工，并报上级主管部门，另行采取措施。并在导向作业中，对地下水位进行监测，控制好地下水位的变化。当出现异常变化时，马上组织专家分析原因，根据施工方案，停止一切施工，迅速作出反应，现场进行补

10、救，直到变形稳定并达到安全数值，找出发生的原因再恢复施工。6、 应急措施为了保护 3 号地铁，施工时不但要考虑相关的地貌特性，更要对由此引起的不可预知的突发情况建立应急预案，以确保 3 号地铁的安全。在施工过程中，如出现 3 号地铁有异常，应立即停止施工，马上通知监理、甲方、设计院，并报 3 号地铁上级主管部门，必要时召集有关专家，分析问题产生的原因，立即采取相关措施，待问题解决后方能重新施工。在施工过程中，如出现 3 号地铁跑浆现象，应立即停止施工，并及时处理掉。做好信息化施工流程，当出现险情时，迅速作出反应，对险情作9出充分的补救，并停止一切施工。在施工过程中，把专家的建议和通过的方案，严

11、格的贯彻执行到底。7、 管理措施项目部将成立专门的保护 3 号地铁领导小组，以项目经理为组长，并实行组长负责制。在确定相应的 3 号地铁保护措施时，领导小组的各位成员要积极的讨论。献计献策，经大家一致同意后，形成一套完整的、行之有效的方案，并且严格按照既定的保护方案实施。同时，领导小组也肩负着检查。督促施工人员严格遵守 3 号地铁保护技术措施的职责。项目部还将做好现场的技术交底工作，项目部工程师，施工员分别是本工程保护 3 号地铁的负责人和直接执行人，在开工前编写安全交底和施工交底，交底的对象面要广泛，从管理人员，到施工班组。施工人员等和施工现场有关系的人员都要进行。项目部还将从经济奖罚上提高每位施工人员的责任心和积极性，制定详细的奖罚标准，实行高奖高罚，对直接参与人员进行目标和责任考核。