定向钻专项施工方案.doc

1、汝州市第三水厂 PPP 项目第二标段定向钻专项施工方案编制： 审核： 审批： 编制单位：武汉禾林建筑安装有限公司二0一六年十一月三十日1目 录一、工程概况 2二、地质条件 2三、编制依据 2四、定向钻施工工艺流程及方法 2五、钻机性能及相关配套设备 7六、定向钻施工措施 7七、管道回拖力和泥浆配比 9八、施工进度计划 10九、质量保证体系及措施 10十、文明施工现场措施 11十一、施工现场安全措施 12十二、人力资源计划 15十三、主要机具使用计划 17十四、其他说明 17附表一 18附表二 19附表三 20附表四 21附表五 222一、工程概况汝州市第三水厂 PPP 项目管网工程为水厂输水管

2、线及配水管网的一个节点工程，水厂 DN1400 输水管线西起于汝州市西部涧山口水库取水口，沿牛涧河南侧耕地向东横穿温泉大道，经翟楼村南侧向东至 S325 与宁洛高速交汇处，输水管线横穿宁洛高速公路，穿越宁洛高速后沿现状 S325 省道向东输水至汝州市区，后沿北环路自西向东经过军事管理区至双拥路路口后，输水管管径改为 DN1000，继续向东横穿洗耳河后，至汝州市区宏翔大道与梦想大道交叉口北侧进入拟建的第三水厂。本标段内最大挖深为 5.48m。定向钻施工为穿越梦想大道，本标段定向钻施工区域位于汝州市城区梦想大道南北两侧，马路桩号为 2+200 至 0+020 之间区域，这次定向钻施工主要有 PE1

3、65/PE315/ PE560/PE630 四种管材，共 18 处总长约 1080 米。二、地质条件无详细地质资料,根据开挖工作坑的路基剖面情况及现场区域内涵管埋深情况分析确认。3、编制依据1、 现 场 踏 勘 场 地 情 况 。2、 本 工 程 设 计 图 纸 3、 国 家 有 关 规 范 、 规 定 以 及 检 验 评 定 标 准 、 技 术 要 求 。4、水平定向钻进管线敷设工程技术规范。5、工程测量规范 (GB 50026-2007）6、给水排水构筑物施工及验收规范 (GBJ1412008)37、施工现场临时用电安全技术规范 （ JGJ46-2005）8、室外给水管道附属构筑物图集 （

4、07MS101-2）9、柔性接口给水管道支墩图集 （10S505）10、给水排水管道工程施工及验收规范 （GB502682008（2011 年版）四、定向钻施工工艺流程及方法(一)工艺流程（详见附表一）现场勘察穿越曲线设计钻机设备就位前准备出入点工作坑开挖钻机就位钻导向孔扩孔回拖机器出场现场清理。(二)施工方法现场勘察现场勘察资料既是导向孔轨迹设计的重要依据也将决定施工难易程度，需要施工的部位多变化大，同时做出相应应急方案。主要应确定以下内容：钻孔轴线和地面走向，地面相对高度，确定导向孔造斜长度和入钻点位置，铺管长度，布管位置；钻机等设备进出场路线、道路情况以及钻机和配套设备布置所占用的场地和

5、空间。测量施工所在地的地形地貌、地下管线走向及埋深情况，找准入钻点的准确位置。调查落实设备进场路线、钻杆倒运路线，行人来往通行规律，应采取安4全措施，确保管线工程顺利施工。复查施工所在地的污水管、自来水管、高压电缆和通讯电缆位置及埋深是否和本次工程穿越的管道交叉。2.钻机设备就位前准备施工设备进场前要求场地达到三通一平，确保施工设备顺利进场。对施工管线所经过的地段周围管线及障碍物进行观测，路面所有井孔都要下井查清。根据施工现场情况，确定导向孔轴线。因施工现场路面是柏油,钻机地锚直接用铁桩锚固。入土端开挖 2.01.52.0 米的工作坑，出土端开挖 4.02.02.5 米的泥浆储运坑，具体位置视

6、现场而定；如路面以下路基的构成为不宜穿越的砂砾石层，则工作坑须适当地延长并加深，以使入出土点及穿越曲线能够在土层中。为避免由于泥浆流量太大，对周围环境造成影响，施工中要及时清理泥浆。3.钻机就位根据导向孔轴线，校定钻机位置轴线，定位、锚固钻机。根据现场实际情况 ，规律摆放5泵站、固控、储浆罐、发电机组等设备，本工程穿越场地要求 11.0 米5.0米。4.开钻前准备检查钻机的机械、液压、电气、电控等系统，空车试运转情况要达到最佳状态。检查控向仪器，仪表，发射接收系统及计算处理功能是否正常。泥浆配制系统的设备运转是否正常。准备好钻具，包括导向钻头、扩孔钻头、磨孔器，钻杆为经过检测允许使用的钻具（选

7、择优良且保险系数大的钻具）。发电机组试运转正常，油料保证及时补充。5.钻导向孔根据地层情况，选择并设计出导向孔轨迹曲线。钻导向孔的成功与否关键在于如何成功导向的问题，故此在钻导向孔时按照地质构造的不同详细制定出合理的泥浆配比方案，规定在不同的地质情况下选用不同的泥浆配方，充分提高泥浆的护壁能力，降低土层的摩擦系数，从而可以防止钻具粘卡。为保证预扩孔及回拖工作的顺利进行，钻导向孔时要求每根钻杆的角度改变量最大不应超过 2，连续 4 根钻杆的累计角度改变量应控制在 8以内6（钻杆每节 3 米）。经过施工负责人对轴线及钻机就位情况进行校准，检查无误后方能开始钻进施工。探头装入探头盒后，标定、校准后再

8、把导向钻头连接到钻杆上，转动钻杆测试探头发射信号是否正常，回转钻进 2m 后方可开始按照设计轨迹进行穿越。导向孔完成后，经施工负责人检查合格后方可进行预扩孔。6.扩孔施工根据管线直径，采用扩孔器扩孔施工，以满足管线回拖施工的要求。7.管线回拖拖管前准备工作本工程自来水 PE 管材采用焊接方式，一次性熔接完成并沿路边缘摆放。钻杆后面依次连接扩孔器、分动器、管线拉头，认真检查各部位连接处是否牢固,要做到 100%的把握。认真检查扩孔器水眼是否畅通，分动器转动是否正常（用前必须注油）。复查钻机、泵站、发电机组等重要设备运转是否正常，油料、辅件充分，确保万无一失。管线回拖管线回拖是整个穿越工程最后也是

9、最关键过程，各部门各岗位密切合作协7调统一行动：现场技术负责人必须掌握现场各工位情况，随时处理拖管中出现的问题，并有相应的预备措施。现场负责人深入了解各工作环节状况，是否具备拖管条件，确定无误时再下拖管命令，并进行统一指挥。管线回拖时应根据场地和路面情况而安排、指导、协调人员，要保持联络畅通，使回拖中行动一致。钻机操作要时刻注意钻机仪表的拉力、扭矩并控制管线回拖速度，增大泥浆排量,降低泥浆压力,从而保护孔壁；保证孔内有充足的泥浆,有利管线回拖。管线回拖时确保泥浆质和量充分供给，添加合理。8.管线回拖终结管线回拖到设计位置后，应请甲方、监理到现场检查验收，并办理相关手续，即穿越任务结束。9.钻机

10、及配套设备转场，现场清理。10.施工工艺流程图(见附表一)。五、钻机性能及相关配套设备1.钻机性能8地龙 DL-320 型钻机具有优越的钻进性能，回拖能力为 32KN。2钻导向孔曲线控制，并采用月蚀仪器探测，确保一次导向成功。3泵站：泥浆是钻进过程中不可缺少的，对工程施工起到重要作用，泵站也是泥浆的供给处。4工程施工用水施工方协调自行解决。5通讯：项目部配有对讲机和多部移动电话，能够确保场内外通讯畅通。六、定向钻施工措施1.导向孔施工措施为保证导向孔与设计曲线相符合，采取如下措施：在导向孔钻进前，应精确测好穿越曲线，经技术负责人确认。钻导向孔时，认真填写控向记录，穿越工程造斜段单根钻杆的角度变

11、化值应严格控制在 2以内。钻进过程中，应保持导向孔与设计曲线的符合性。当导向孔发生偏离时，应及时纠偏，避免导向孔出现“S”弯。钻进过程中，泥浆压力控制在 4-9MPa 之间。2.防止塌孔技术措施9在满足管道回拖要求的前提下尽可能选择小的扩孔直径，确保钻进液充满整个孔洞；为防止塌方,要增加使用针对砂土的高性能的膨润土及化学泥浆,发挥其护壁、润滑等性能。3.穿越工程施工技术措施严格按照施工方案施工，必须确保导向孔在地面扰动层以下穿越，本工程应根据导向孔的设计曲线严格准确的实施。在施工中，根据钻机回扩孔压力情况，控制回扩速度，减小扩孔对地层的扰动。加强泥浆作用，严格按照本穿越工程地质报告出示科学合理的泥浆配方，提高泥浆护壁性能。(4)提高工作效率，缩短施工工期，降低施工风险。七、管道回拖力和泥浆配比回拖力理论估算：F=|(PO-P1)|Lf F-管壁与孔壁间的摩擦力（KN）f-土与管壁间的摩擦系数（0.20.6）PO-管子每米长的重量P1-管子每米所受的浮力L-铺管长度