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1、天津生態城中部片區經六路上跨越薊運河故道橋梁工程（排水管線、中水管線穿越薊運河故道拉管工程）水平定向鉆進法施工方案天津市飛鵬起重設備安裝有限公司2012年1月5日目錄一、 工程概況：1 二、 編制依據 1三、 地質條件 2四、 水平定向鉆進穿越施工工藝 2五、 水平定向鉆進穿越施工技術保證措施 7六、 人員配置及主要機具的選擇 9七、 安全保證措施 12八、 安全文明施工 13九、 非開挖曲線圖 14天津生態城中部片區經六路上跨越薊運河故道橋梁工程（排水管線、中水管線穿越薊運河故道拉管工程）水平定向鉆進法施工方案一、工程概況天津生態城中部片區經六路上跨越薊運河故道橋梁工程（排水管線、中水管線穿2、越薊運河故道拉管工程）位于生態城中部經六路上薊運河故道橋梁東、西兩側為連接薊運河故道南、北兩側污水、中水的主要工程。 污水管線與再生水管線穿越故道部分為兩條污水管線和兩條中水管線，考慮管線鋪設較深地質條件較差，施工難度大，經綜合評審采用水平定向鉆進法施工。污水管線拉管穿越薊運河故道“閥2閥3”段采用2排DN700高密度聚乙烯（PE）管，拉管長度270m。中水管線采用2排DN400高密度聚乙烯（PE）管，拉管長度270m。穿越現狀漢北路“節9節10”段采用DN600mm高密度聚乙烯（PE）管，拉管長度55m。二、編制依據巖土工程詳細勘察報告地下管線非開挖技術規程J1040420XX埋地聚乙烯排水3、管道工程技術規程CECS16420XX污水、再生水利用工程設計規范GB5033520XX給水用聚乙烯（PE）管材GB136632000三、地質條件施工區域標高為：0.608-4.700范圍，標高范圍土質名稱重力密度（KN/m）土質特性0.6081.61淤泥68灰色、含有機質流塑狀態高壓縮性1.61-3.59淤泥68灰色、含有機質流塑狀態高壓縮性-3.59-6.59淤泥質粘土44.7灰色、含有機質流塑狀態高壓縮性-6.59-9.89粉土27灰色、含云母、有機質、貝殼、稍密、中壓縮性-9.89-14.89粉質粘土28.3灰色、含云母、有機質、貝殼、砂黏交互、中高壓縮性四、水平定向鉆進穿越施工工藝測4、量放線確定穿越軌跡設備就位施工準備導向鉆孔擴孔、泥漿護壁管道焊接牽引管線穿越水壓試驗施工工藝流程1、 施工準備施工前對施工現場進行平整，安排好鉆機，動力站位置，及設備操作所占用的場地和空間，要有足夠的拉管走向位置和焊接場地。依據施工圖紙，確定入土點、出土點的位置，設計管道穿越的軌跡。按施工區域地形及路線初步定出鉆孔中線和地表走向并確定導向坐標3米或6米一個，根據設計鋪設深度確定導向孔角度和入射位置，確定鋪設管線深度和弧形導向孔的水平距離。導向孔設計必須同時滿足三個條件一是滿足設計要求，二是避開地下隱埋物、三、滿足施工工藝要求。本工程污水管線拉管管徑為DN700mm，2排270m。再生水管線管徑5、為DN400mm，2排270m。DN600mm，55m。在入土點設置發射工作坑（長2m、寬2m、深3m）然后根據設計的入土角度確定鉆機的擺放位置，并使鉆機的中心點與穿越方向重合。對施工區域地層進行鉆孔勘察，主要了解有關地層和地下水的情況與勘察報告是否相符合，來確定鉆進方法，和配置泥漿提供依據。其中包括：圖層的標準分類、空隙度、含水量、透水性、以及地下水位、淤泥深度和貝殼層厚度等。2、 測量放線平面控制根據現有控制點測放出管線位置及埋深厚度，并制定各施工段的控制網，為確保管線坐標及高程準確，并在管線走向設置永久控制點，并定期進行復測，同時要做閉合校核。3、 確定穿越軌跡根據施工圖紙所給的平面位置6、，并經測量管線位置現狀地面標高，確定再生水管線入土點為K+488.85，出土點為K+761.15，污水管線入土點為K+781.15 ,出土點為K+488.85 。詳見污水、中水管線穿越軌跡縱斷面圖。4、 鉆機就位、導向鉆孔鉆機應試運轉并調整好適合本管線走向的位置角度等參數，按設計曲線要求鉆導向孔，并根據導向系統在穿越路徑上，直線段每隔6米設一數據控制點，曲線段每隔3米設一數據控制點，以此控制導向孔比偏離設計軸線。鉆機就位后，調整鉆機導向桿到略高于設計管道中心高程的位置，水平鉆入土中，在導向鉆頭上安裝發射器，通過地面接收器測得鉆頭鉆進深度，鴨嘴板的面向角、鉆孔傾角，鉆頭溫度的參數，將測得參數與鉆7、孔設計軌跡進行對比，以便及時糾正，確保穿越軌跡不偏離設計要求。5、 泥漿配制泥漿在各個階段的配制如下（如果地質情況有變化，其配置方案也隨之變化）。鉆導向孔階段要求盡可能將孔內的泥沙攜帶出孔外，同時維持孔壁的穩定，其基本配比為：7%8%預水化納基膨潤土+0.2%0.4%增粘劑+0.3%降濾失劑。預擴孔階段要求泥漿具有很好護壁效果，防止地層坍塌，提高泥漿攜砂能力，其基本配方為7%8%預水化納基膨潤土+0.3%0.5%增粘劑+0.4%降濾失劑。擴孔回拖階段要求泥漿具有很好的護壁、攜砂能力、同時還有很好的潤滑能力，減少阻摩力和扭矩；其基本配方為7%8%預水化納基膨潤土+0.3%0.5%增粘劑+0.4%8、降濾失劑+2%3%的潤滑劑。6、 導向孔擴孔導向孔鉆成后，卸掉導向鉆頭，安裝擴孔器進行擴孔，擴孔采用逐漸增大擴孔鉆頭，擴孔器的規格為：450mm、600mm、750mm、900mm、1050mm為使擴完的孔成型加好，擴孔速度不能太快，擴孔速度應不大于1min/m，泥漿比重應保持在1.3g/cm以上，（根據地質條件適當調整），泥漿量應保持在孔內充滿足夠泥漿。考慮到地層結構不同，泥漿的損失量較大，污水管線、中水管線均采用逐漸增大擴孔方式進行擴孔，污水管線第一級采用450mm擠桶式擴孔器進行預擴孔，第二級采用600mm擠桶式擴孔器進行預擴孔，第三級采用750mm擠桶式擴孔器進行預擴孔，第四級采用909、0mm擠桶式擴孔器進行預擴孔，第五級采用1050mm擠桶式擴孔器進行預擴孔。中水管線第一級采用450mm擠桶式擴孔器進行預擴孔，第二級采用600mm擠桶式擴孔器進行預擴孔，第三級采用750mm擠桶式擴孔器進行預擴孔。（擴孔鉆頭見附圖）擴孔鉆頭7、 管道焊接、回拖PE管焊接采用的是熱熔焊接技術，施工時需要把握的要點：對口要齊、保持溫度、控制好焊接壓力，裝卸利落，所謂對口要齊就是將管子固定在熱熔機上時，兩根管頭必須齊平，經過車刀加工，削切后的管口必須干凈，閉合嚴密，保持溫度是指熱熔板的溫度必須控制在220左右，裝卸是指熱熔板的裝、卸、安放必須規范，干凈、迅速。壓力控制是指熱熔板加熱以及接口冷卻時，10、油泵加壓要迅速，并保持壓力恒定，直至焊口完全冷卻，才能逐漸卸除壓力。管道封口，在拉管施工前，必須對管子兩頭做好封堵工作。若管子的封口做的不好，會導致泥沙流入管道里，必將影響工程進度和工程質量，增加了管內清淤的工程量，造成人力物力的浪費，增加了施工成本。在清孔鉆頭出土前，組織好拉管工作的人員、設備的準備工作，清孔鉆頭出土后迅速組織拉管，拉管時要求沉著，準備工作要細致，均速回拖，時刻把握回拖壓力表、水壓表、扭矩壓力表的變化情況。8、 打壓試驗打壓試驗步驟注水打壓密封試驗浸泡24h放水水壓試驗前為防止管道滾動設置臨時支墩、及靠背，待支墩達到設計強度后進行水壓試驗。實驗前按實際情況制作打壓封堵板，并安11、裝完畢。安裝試驗水路止水閥、回水閥、放氣閥、壓力表并將放氣閥打開開始注水，待放氣閥有水溢空氣排凈時即注水已滿，停止注水。保持管道壓力為0.2Mpa0.4Mpa,充分浸泡24小時。待浸泡時間達到要求后，將水壓升至1Mpa，并觀察管道壓力雞管道內水量情況，待達到壓力要求后打壓試驗完畢。五、水平定向鉆穿越施工技術保證措施1、回拖拉力控制鉆機安裝牢固后方可開鉆，開鉆根據穿越管徑的大小，、長度、鉆頭直徑的承載力調整回拖拉力，回拖拉力是拉管工作中最重要關鍵部分，要特別注意，隨時調整扭矩和速度來保證拉管成功。2、管道標高控制措施鉆導向孔施工前，用水平儀將鉆孔軌跡線的個控制點處的地形標高轉測出來，并做出標記，12、然后根據地形標高，設計圖紙上的管底標高換算出各控制點的深度，做出設計數據表。實鉆軌跡詳見附錄D.通過地磁導向儀將鉆頭鉆進平面位置及高程傳輸到地面接收器，觀測接收數據與設計平面設計高程進行比較，如有問題及時糾正。3、泥漿性能控制措施施工中加大泥漿配比，增加泥漿粘度的方法來維護鉆孔的穩定，擴孔時泥漿的馬氏粘度值必須保證在4555s之間，泥漿比重應大于1.3，泥漿注入土中與粘土結合后產生的泥漿比重應大于1.2（根據土質情況而定）；選用進口高度膨潤土，增加泥漿的高造漿率，保證泥漿具有良好的懸浮能力，為了增加鉆孔的護壁效果。防止坍塌，在泥漿中按比例加入高分子聚合物，是鉆孔壁形成一層保護層達到良好的護壁功13、能。鉆孔時孔壁周圍嚴禁產生振動荷載，防止鉆孔時塌孔。施工時要連續進行，保證鉆孔中的泥漿粘度適中處于一種粘滯狀態，使泥漿沒有時間沉淀，保證孔壁穩定性。在預擴孔時擴孔速度不能太快，擴孔時間不應大于min/m，并勻速擴孔不得忽快忽慢，時孔內泥漿均勻分布，嚴禁回擴器向擴孔方向反推以減少泥漿的不均勻分布，每次預擴孔結束后要根據擴孔情況，合理確定下一級擴孔尺寸和擴孔器水嘴的數量及直徑，保證泥漿的壓力和流速，從而提高攜帶能力，避免泥屑床生成，最后一次擴孔與回拖工序要連續進行，間隔時間不得超過3個小時。4、土體變形控制措施管道回拖時牽引逐漸增大，為避免轉彎處管道上浮，并對孔壁產生擠壓，使孔壁上方土體松動造成塌14、孔，在進行穿越軌跡設計的同時已將插入角度調至最小并滿足設計要求。5、管材質量保證措施管材進場與焊接A、 工程所用管材、管道附件構（配）件和主要原材料進入施工現場，應及時檢查質量合格證書、性能檢測報告、使用說明書，并按國家有關標準進行復試檢測，驗收合格后方可使用。B、 管材焊接有管材生產廠家統一焊接，經檢驗合格后方可使用。管材物理性能要求序號項目要求1斷裂伸長率，%3502縱向回縮率（110C），%33氧化誘導時間（200C）,min204耐候性（管材累計接受3.5GJ/m老化能量后）80c靜液壓強度（165h）試驗條件同表10不破裂、不滲漏斷裂伸長率，%350氧化誘導時間（200C）,min115、01）僅適用于藍色管材。連接接頭物理性能要求序號項目要求試驗參數1熔體值量流動速率（MFR）對PE63，PE80，PE100MFR的變化小于材料MFR值得20%試驗溫度 190載荷 5kg2氧化誘導時間(熱穩定性)20min試驗溫度 200試驗數 33電熔管件的熔接強度脆性破壞所占百分比33.3%試驗溫度 234插口管件一對接溶接管件的熔接強度試驗到破壞為止；韌性；通過脆性；未通過試驗溫度 235鞍形旁通的沖擊強度無破壞無滲漏試驗溫度 （02）重錘質量 （250020）g下落高度 （200010）mma 管件上曲陽測量的值與所用混配料測量的值對比壓力試驗序號項目要求試樣數試驗參數1內壓密封性試16、驗無滲漏1試驗時間 1h試驗壓力 5g2外壓密封性試驗無滲漏1試驗壓力 p=0.01mpa試驗時間 1h試驗壓力 p=0.08mpa試驗時間 1h3耐彎曲密封性試驗無滲漏1試驗時間 1h試驗壓力 1.5管材【PN】4耐拉拔試驗管材不從管件上拔脫或分離試驗溫度 23試驗時間 1ha相接管材的公稱外徑不大于63mm的機械連接接頭七、人員配備及主要機具的選擇1、人員配備（見表2）表2序號職務人數備注1項目副經理1負責現場全面協調與生產工作2現場指揮1負責現場施工的協調與指揮3現場調度1負責現場機械的調配與保養4技術人員2負責施工現場的技術工作5物資人員1負責施工現場的物資供應6安全員1負責施工現場的17、安全監督與排查7施工隊長18鉆機長29導向員310制漿工311電工212施工人員202、主要機具的選擇（見表3）表3序號名稱單位數量備注1DDW320型非開挖鋪管鉆機臺12DDW450型非開挖鋪管鉆機臺13FX30型真空軟開挖系統臺14鉆桿根1205發電機臺26地磁導向儀臺17鉆頭450mm、600mm、750mm900mm、1050mm個各1個8FM20泥漿攪拌系統臺29油桶個210汽車吊車臺216t11載重汽車臺310t12水泵臺42寸13泥漿泵臺24寸14挖掘機臺1EX20015牽引設備臺23、DDW320型非開挖鋪管鉆機技術參數如表：4表4項目參數扭矩18000n.m輸出軸轉速050r18、/min回拖力45t推力45t動力頭速度13m/min鉆桿直徑89mm鉆桿長度4.6m鉆機、長寬高11.3m2.6m3.3m型式運行為履帶總重25t泥漿系統泥漿泵排量910/10L/min/MPa泥漿攪拌站5m八、 安全保證措施1、 設置必要的安全裝置。各種機器設備、電器設備要有防護裝置和信號裝置，施工現場設置必要的危險警示標志、安全標識牌。2、 施工過程中安全員應當經常巡查工地，對可能出現的安全隱患及時排除。3、 現場用電要做到以下三點：臨時用電的架設，應符合施工用電安全要求。所有電器設備必須配備漏電保護裝置，漏電保護裝置應安全可靠。手持電動工具使用時應做接零處理。項目部電工必須認真檢查現場用電情況，認真填寫安全用電檢查、測試記錄。九、 安全文明措施1、 施工期間，噪聲應滿足建筑施工現場噪聲限制，嚴禁擾民。2、 工地設專人清掃衛生，保證施工現場無揚塵。3、 進入施工現場，必須佩戴安全帽、水泥漿攪拌必須戴方塵口罩。4、 車輛出場地前，應將車輪清洗干凈，嚴禁帶污泥出施工場地。5、 積極配合建設、監理單位保質、保量、安全、按期、文明地完成施工任務。附錄D實鉆軌跡記錄表工程名稱： 記錄時間：測點序號鉆桿長度水平距離垂深傾角測向偏移導航員： 記錄員： 班長： 青山埋白骨，綠水吊忠魂。