管道定向钻穿越专项施工方案
郓城县经济开发区煤气管道定向钻
穿越专项工程
施
工
方
案
编制人：
审核人：
批准人：
建设单位：菏泽富海能源发展有限公司
施工单位：山东益通安装有限公司
编制时间：2017年7月2日
目录
一：工程概况
二：设备材料情况
三：工艺流程图及施工方法
四：工程主要施工技术
五：雨季施工措施
六：突发情况的应急措施
七：安全文明施工
八：附图5页 (13)
页
煤气管道定向穿越施工方案
一、工程概况：菏泽富海能源至郓城县经济开发区煤气管道工程，全长34km。
二、设备材料情况：
本工程所使用的主要设备表：
并保证本工程施工过程中所有设备仪器运转正常。
三、工艺流程图及施工方法
施工工序及具体操作
管道安装→测量放线→三通一平→钻机就位→穿越设备进场→穿越设备
安装调试→磁方位角测量→试钻→制浆→导向孔→扩孔→扩孔回拖→管道空隙内注浆→穿越设备退场
(1) 管道安装
1)根据中国非开挖协会的《水平定向钻穿越施工规范标准》，穿越管道在轴线方向上应与穿越中心线保持一致。
2)管道预制完成后，在管道下面用装土草袋垫（电缆专用滑轮）辅助管道发送，装土草袋垫间距10m。
(2)测量放线
1)依据设计交底，复测入、出土点标高及其距离，增补穿越中心及出、入点引
桩。
2)绘制平面布置图，用白灰线放出入土侧，出土侧各种设备操作停放区及进
场道路。
(3)三通一平
1)出、入土点两侧基本清理平整，从主要交通道路到两侧应达到穿越设备进场条件。
2) 工作坑：出入土点各挖一个工作坑，规格为长*宽*高=3M*2M*2M
3）泥浆坑：出入点工作坑旁各挖一个泥浆坑,规格为长*宽*高=4M*4M*3M
4）施工用电：发电机一台，配有专业人士使用。
5）施工用水：用水水源就近解决。
(4)钻机就位：
由拖车头牵引钻机进入工作场，根据穿越中心线及入土角，调整钻机就位，钻机就位后，控向室相应就位。
(5)穿越设备进场
1)依据平面布置图，依次将钻机、钻杆、泥浆泵、发电机、工具房、材料房就位。
(6)穿越设备安装调试
1)将钻机与控向室各电气线路连接，放下钻架，确定锚固坑位，用白灰标出，然后收起钻架。用单斗开挖锚固坑，将锚固箱放入坑中，然后锚固箱周围灌注C30混凝土。
2)布置好现场用电线路，连接好各设备间信号线。
3)各设备单机试运转，确定工作正常，各设备间通讯线路工作正常。
4)所有钻具均作无损检测。
(7)测量磁方位角
1)用全站仪、探头(probe)作为测量仪器，发电机作为电源，根据穿越中心桩，测量穿越中心线磁方位角( azimuth)。
2)测量时，数据应进行完整、准确地记录；测量完毕后对数据进行现场整理分析。如数据间有较大差异，应选点重新进行复测。
3)磁方位角测量完毕后，将探头装入无磁钻铤内，并将各进下钻具(依次为：81/2"三牙轮钻头+延长短节+造斜短节+延长短节+无磁钻铤)连接安装在钻架上，把设计的穿越参数，测量的原始数据输出入计算机内，并调整好钻架角度；绘制穿越线详图，准备试钻。
(8)制浆
1)此次穿越土质为黄土层，土质较为疏松，根据穿越曲线设计参数，制订泥浆性能参数，泥浆在导向孔阶段，就应尽可能将孔内泥砂携带出孔外，维持孔壁的稳定，减少钻进的阻力，提高钻进的速度。
2)制浆在开钻前3小时完成，以利于泥浆材料充分水化。
泥浆粘度值表
(9)试钻
各设备、人员、材料准备就位后，启动钻机，钻入1-2根钻杆，检查各设备及计算机反馈数据是否正常。试钻时，还应检查各泥浆系统之间的联接是否有渗漏、泥浆排污沟是否畅通。
(10)导向孔
1)钻头采用81/2"三牙齿钻头。
2)严格依据绘制的穿越曲线详图（见图），进行每根钻杆的钻进。在司钻操作时，应密切观察表压与地层地质的对应关系，熟悉并掌握井底钻具的旋转与推进速度，准确完成控向员发出的指令，保证钻头钻进全过程的穿越精度。
3)导向孔钻进至一定长度后，启动泥浆处理系统，对泥浆池内的返浆进行净化。在确保储浆罐中的泥浆数量不影响钻进的情况下，将净化后的泥浆输送到制罐中配制新浆。
(11)预扩孔
1)导向孔完成后，应尽快将井底钻具卸下，并将钻杆内的控向导线抽出，依次将钻杆、螺旋钻杆、扩孔器、万向节、两个“U”形卸扣和钻杆连接好，开始进行预扩孔。
2)预扩孔共分四级进行，每一级扩孔的次数计划为一次，在实际施工时，还应
根据现场情况的酌情增加，但每级扩孔次数不宜超过两次。
3)选用的各级扩孔器为：
150MM预扩孔：150MM挤压式扩孔器；
350MM预扩孔：350MM挤压式扩孔器；
4)制浆时，应优先使用返回并经处理的泥浆，以减少现场泥浆残存量。(12)回拖
1）回拖头制作完成及穿越管道焊接后准备回拖。
2）预扩孔完成后，在出土侧依次尽快将钻杆、36"桶式扩孔器、万向节、两个“U”形卸扣和回拖头连接好，开始进行回拖施工。
(13) 穿越设备退场
1)拆除各穿越设备间的联接。
2)钻机最先退离工作场，其余设备依次退场。
3)出土侧钻具和其它设备同时装车运走。
四、工程主要施工技术
导向孔钻进
准备工作完成后，乙方很据施工方案要求进行钻机定位及施工前准备工作，确保各方面都符合施工安全条件后按照施工设计图以及施工方案要求开始施工。
并且在施工技术队长的全程监督指挥中最优化进行施工尽可能缩短减少钻进和回扩、回施时间。并且由专业技术人员通过导向钻机及导向仪的检测和控制手段使导向钻头精准的按设计轨道钻进，继而按照工程要求完成每一米的施工。
导向孔钻进一般采用小直径全面钻头，进行全孔底破碎钻进，在钻头底唇面上或钻具上，安装有专门的控制钻进方向的机构，在钻具内或进接其后部位，安装有探测钻头。钻进过程中，钻头连续或是间隔测量钻孔位置参数，并通过无线数据或有线方式将测量数据发送到地表接收器。操作者根据这些数据及其处理这些数据得到的图表，采取适当的技术措施调整孔内控制钻进方向的机构，从而人工控制钻孔的轨迹，达到设计要求。
钻孔轨迹控制
钻进导向孔时，我方技术监督人员会在测控仪器的辅助下进行实时轨迹测量，在测量计算出的实时的数据的基础上作出钻孔轨迹图并会与工程施工要求进行核对及时的对施工做出技术指导，确保能按照工程要求进行准确的施工。
回转钻进扩孔
钻向孔钻进完毕后，根据工程要求装上各种回扩器，将原孔扩大到原来管径的1.2—1.5倍。一般在钻机对面的出口坑将回扩钻头连接于钻杆上，再进行回拉扩孔工作，在其后不断的加接钻杆。根据导向孔与适合铺设管铺设孔的直径的大小和地层情况，进行一次或者多次的回扩工作，直至确保所需敷设管道的顺利通过。
根据技术要求我方推荐回扩直径按下式进行计算和施工:
D’=K’D
式中：
D’——适合铺设管铺设的钻孔直径
D ——铺设管外径
k’——k’=1.2-1.5，当地质均质k’取小值，反之（当地质比较复杂时）取大值。
在有些土质很松散的情况下，进行扩孔的时候，需利用泥浆将混合液通过钻杆注入回扩器中，通过回扩器的旋转进行均匀的喷在孔壁上，化学泥浆的主要作用：
（1）泥浆在孔的四周形成泥饼，业称之为孔壁，使之形成的孔不塌方。
（2）泥浆使钻杆和钻头得到良好的润滑，减少阻力.
（3）泥浆在空内流动，可一定程度冷却钻头.
（4）泥浆在钻头前有射流作用，有助于切削土层，加快钻进速度.
敷设管道
回拉扩孔完成之后，即可拉入待铺设的管道。当地质情况较复杂时，如：钻孔缩径或者孔壁塌方，可能对分拉造成困难。回拉时，应将回扩钻头接在钻杆上，然后通过单动接头连接到管子的拉头上，单动拉头可防止管线与回扩头一起
回转，保证管线能够顺利的铺设成功。
钻进液·泥浆
多数定向钻机采用泥浆钻进液。
钻进液可以冷却，润滑钻头，软化地层，辅助破碎地层，调整钻进方向，携带碎屑，稳定孔壁，回扩和回拉时润滑管道；还可以在钻进硬地层时为泥浆马达提供动力。常用的钻进液，泥浆是彭润土和水的混合物，导向孔施工完成后，泥浆可以稳定孔壁，便于回扩。
轨迹设计参数
覆盖深度：完成土层实地勘测，确认穿越轨迹，就可以却地穿越的覆盖深度，需要考虑的因此包括钻孔对施工对道路，建筑物的影响，以及对该位置已有的管线的影响。推荐穿越的最小的覆盖深度大于钻孔最终回扩孔径的4-6倍。
入·出土角度
5-12度的入出土角度适合大多数的穿越工程，对地面始钻式，入土角和出土角应该分别在5-10度之间，有效铺设路线的入土角和出土角应在所埋管道材质允许的最大弯曲范围内（安全度100%）
标高保证措施
在整个的工程施工过程中，标高问题贯穿始终，也是重要的技术参数，为了确保工程高质量的完成，我方着重承诺：严格按照国家的有关规定标准施工，工程移交前经确认工程质量100%合格后交付建设单位，公司采用DCI公司的ECLIPSE有线地下定位系统（有效范围为地下0-19米），该系统包括地面接收器以及遥控，地面接收器通过接收钻头内无线探棒发射的信号，探测出钻头的具体位置，遥控显示上显示钻头钟面值和温度以及接收器探测的钻头的深度；钻机操作人员根据接收到的数据，在工程技术指挥人员的指挥下，对钻头偏离设计轨道即时进行调整，确保钻头沿工程要求的设计方案的轨迹钻进。
·在设计施工曲线时：每隔两米在该处地表测量该地的地表高并标示出，会根据要求测量前先清除地表杂物。
·利用地下探测仪器仔细清查钻进轨迹的地下管线的情况，即时的掌握地
下管线的埋深，管线材质，根据具体的情况对施工方案进行较正，确保施工质量。
·导向孔施工前应对导向仪进行标定和复查，以保证探头的精确度
·精确的调整钻机的位置和角度，以保证入土点的位置
·导向孔每一米测一次深度，如发现偏差应及时的调整，以确保导向孔偏差在设计范围内
·钻机严格按照测量技术人员的指令进行操作
·我公司从事非开挖工程时间较早，故有一套颇丰的施工经验。能对在施工过程中出现的各种复杂的情况做出即时的判断和正确的处理方案，从而保证施工过程中能按照设计的标准进行施工.
五、雨季施工措施
结合雨季施工特点，认真分析本地区冬雨季施工易发事故类型、原因，辩识查找各类重大事故隐患及安全生产中的薄弱环节，对本地区重大事故危险源真正作到心中有数并进行重点监管。强化上级对下级的层级监督和工作检查，加强对安全责任落实情况的监督检查，狠抓各项措施的执行和落实。具体措施如下:
1、认真制定针对性强的雨冬季安全措施，开展冬季施工安全生产知识的宣传、教育和培训，提高作业人员的自我防范意识和安全操作技能。
2、根据气候变化，灵活安排不同工种工作，在遇到大风、雨等恶劣天气时应立即停止室外作业，及时清除施工现场的积水，在采取有效的防滑措施后方可进行正常施工。
3、加强作业人员生活区的管理，严禁明火取暖和乱拉、乱接电器，严防烟气中毒、火灾和触电事故。
4、每日定向钻施工完毕，将定向穿越设备内泥浆、水清放干净。
六、突发情况的应急措施
为了预防突发情况的产生，保质保量的按时完成此次的穿越工程，我公司组建乡宁县定向穿越工程项目组，项目组具体负责本工程的协调组织，及突发事件的处理工作
人员配置及岗位职责表
七、安全文明施工
安全管理方针:
贯彻“安全第一，预防为主”的安全管理方针。
安全管理目标:
力求做到：零重大伤亡事故，零重大治安、刑事案件和零火灾事故，确保达到文明施工工地标准。
施工安全保证体系
我公司一贯秉承“安全第一，预防为主”的安全管理方针，履行我们对业主的各项承诺，杜绝重大伤亡事故和机械事故，杜绝刑事案件发生，杜绝重大火灾事故，确保达到“安全文明工地标准”。
本项目成立以项目经理为首的，由项目负责人，项目安全员，项目施工员和机械管理员组成的工程施工安全保障体系，落实安全管理责任，全面负责工程的安全管理和监督工作，包括制定，实施，审核安全方针；贯彻实施国家，省，市的各项安全文明施工规定；做好日常的安全生产的检查，讲评和交底工作；做好安全生产的纠正和预防工作等。
施工安全管理保证制度
施工组织设计
施工组织设计内必须有安全技术措施和安全管理办法，整个现场的工作，必须严格的遵照施工组织和施工技术措施规定的有关安全措施组织施工，当采取特殊的作业及采取新的施工技术，新工艺的工程均要制定专项的安全技术措施。安全责任制定
建立健全各级部门的安全生产责任制，责任落实到人。各项经济承包有明确的安全指标和包括奖罚办法在内的保证措施。
安全教育和交流
坚持新进工地队伍的安全教育制度；项目安全员要经常检查作业队，各专业分公司，认真做好分部分项工程安全技术书面的交底工作，交底人和被交底人的双方签字。
强化安全监督检查制度
强化安全监督检查制度，并认真做好安全日记，坚持班组“三上岗，一讲评”活动的检查考评制度，班组在班前必须进行上岗交底，上岗检查，上岗记录的“三上岗”和每周一次的“一讲评”的安全活动，对班组的安全活动，要有考核措施。
安全设施
施工工地必须挂有安全生产宣传牌。在主要的施工部位，作业点，危险区，主要的道口都必须有安全宣传标语或者安全警告牌，施工阶段变动必须经技质科与项目安全员的批准，变动后要有相应的防护措施，作业后完全恢复，书面资料由安全员保管。
安全例会制度
做好安全工作的纠正，预防和调整工作。每月一定定期的召开安全生产，文明施工例会，监理安全旬检制度。
值班制度
坚持项目部管理人员的安全值日制度，每天夜间都安排安全保证体系成员坚持夜间值班；施工现场的周围围护设置要有专人管制。
安全生产管理措施
职责与权限
项目经理：
履行承揽合同要求，确定安全管理目标，确保项目工程安全的施工，对工程项目的安全全面负责。
参与编制施工组织设计，建立项目安全生产保证体系，组织编制安全保护计划
贯彻执行各项有关安全生产的法令，法规，规范，标准和制度。落实施工组织设计中的安全技术措施和资源的配置。
支持项目安全员及施工管理人员行使安全检查，监督工作。
适时组织对工程项目部的安全体系评审和协调。
项目生产经理
根据项目安全保证计划组织有关的管理人员制定针对性的安全技术措施，并经常注意监督检查。
协调安全保证体系中运行中的重大问题，组织召开安全生产工作会议。
定期组织管理人员进行安全操作规则和安全规章制度的学习。
实施现场管理标准化，确保操作现场工作环境不影响施工安全。
组织安全设计的验收，协助上级部门对工程项目的安全检查和督促。
负责安全设施所需材料，设备及设施的采购计划和审核及批准。
处理一般的工伤事故，协助处理重大工伤，机械事故，处理事故遵循“四不放过”原则，采取有效的整改措施，防止再发生。
对各分包单位制定例会制度，建立会议纪要，并发言给有关人员。
项目技术负责人
编制施工组织设计，负责对安全难度系数大的施工操作方案进行优化。
组织编制相应的安全保证计划，并组织内部评审，上级审核通过后监督实施。
确定危险部位，对风险较大的和专业性较强的工程项目应组织安全技术论证。
做出因本工程项目的特殊性而必须补充的安全操作规定。
选择或制定施工各阶段针对技术交底文本。
对工程技术部门负责安全体系要素进行，落实改进措施。
项目安全员
贯彻安全保证计划中的各项安全技术措施，组织参与安全设施，施工用电，施工机械的验收。
监督，检查操作人员的遵章守纪。组织参与安全技术交底，对施工全过程的安全实施控制，并做好记录。
掌控安全动态，发现事故苗子并及时的采取预防措施。
制止违章作业，严格安全纪律，当安全与生产发生冲突时有权制止冒险作业。
对进入现场使用的各种安全用品及机械设备，配合草料部门进行工作检查验收。
协助上级部门的安全检查，如实的汇报工程项目的安全状况。
负责一般的事故的调查分析提出处理意见，协助处理重大工伤机械事故，并参与制定纠正和预防措施，防止事故再发生。
项目施工员
按照安全保证计划要求，对施工希艾娜国产全过程进行控制。
严格监督本工程的安全操作的技术范围。
有权拒绝不符合安全操作的施工任务，除及时制止外，有责任向项目主管安全经理汇报。
认真执行对施工人员的分部分项工程，有针对性的安全技术交底。
发生工伤事故，应立即采取措施，并保护好现场，迅速报告公司领导和上级主管部门。
对已经发生的事故隐患落实整改，并向主管安全经理反馈整改情况。
项目材料员
按照项目安全保证计划要求，组织各种资源的供应工作。
对供应商进行分析，建立合格供应商名录。
负责对合格供应商的安全防护用品的验收，取证，记录工作，并做好验收状态标识，存储保管好安全防护用品（具）。
负责对现场材料按场容标化进行堆放，消除事故隐患。
对现场使用的脚手架，高凳，吊钩安全网等安全设施和配件应保证质量，并定期检查和试验，对不合格的和破损的要及时进行更新替换。
对易燃易爆的物品进行重点保管。
负责施工现场的中小型机械使用前的验收和日常保养及维修工作。
对施工现场使用的机械进行可追溯性记录。
对施工现场使用的电设备按要求验收和平日安全用电的管理。
现场施工安全措施
施工用电安全保证措施
本公司机器上自带发动机。有熟练的操作人员。我方会不定期的进行检查和督促其安全操作。
负责人为工程负责人，防火负责人应全面负责施工现场的防火安全工作，认真贯彻履行《中华人民共和国消防条例实施细则》。
现场的消防器材由专人维护管理定期的检查更新并保持完整有效。
安全施工保证体系
为减少因施工对周围环境及交通的影响，我方将严格遵守市政有关明文生产安全要求规定，将文明生产和环境保护工作列为施工管理的重要环节。将其制度化，争创文明样板工地。特成立以项目经理为组长的现场文明施工与环境保护工作小组，并设置专职管理员负责小组的日常工作，公司有关科室人员及专业施工组长为工作小组成员，确保文明生产和环境保护的各项措施能贯彻到施工管理各环节
施工协调与环境保护
施工协调措施
成立协调小组，负责同业主和政府部门以及本项目的其它施工单位的施工
承包单位的协调工作，理顺与业主，政府部门及其它的承包商的关系，保证施工的顺利开展。
在办公室的总协调下，各施工区域各设专职对外的协调管理人员，具体负责与施工区域所涉及的各村镇相关的政府交通，环保部门及其它承包商的关系协调，保证施工的顺利进行。
运输高峰期间，协调小组应同业主，道观部门，沿线各施工单位进行协调，合理的安排车辆进出的时间，计划和保证施工。
环境保护管理制度
根据现场实际的情况，核实，确定环境盲点，环境保护目标和对应的环保法规及其它的要求。
对工程施工全过程中各施工阶段的环境因素进行分析与预测，找出影响环境的重大因素，并制定可行的环保工作方案，并向甲方报审，在施工过程中，如因工程内容，环境的发生变化，则要相应的调整环保方案，并重新申报。
根据环保工作方案和施工内容，制定本工程的环保培训计划，对相应的人员进行环保培训。
施工现场设环保负责人，负责日常的环境保护管理工作。环保负责人组织每天对施工现场的环保工作进行检查并且填写环保日报，对检查中发现的问题即时的通知有关部门整改，重大问题报告项目经理。
施工过程中若发生污水污染事故，应视情况立即采取有效的措施减少或消除污染影响，同时向市政部门汇报。
施工噪音控制措施
夜间施工时，应对工人和司机进行环保教育，不得喧哗，禁止按喇叭，散料装卸车时应该轻拿慢放，减少散料冲出车厢发出的噪音。
临时发电应该加装隔音屏，有电力供应时不允许使用发电机。
大气污染措施
对易产生粉尘、扬尘的作业面和装卸、运输过程，应制定具体的操作规程和洒水降尘制度。
严禁在施工现场焚烧任何废弃物和产生有害有毒气体、烟尘、臭气的物资，熔融沥青等有毒物质要使用封闭和带烟气处理装置的设备。
固体废弃物
对施工中产生的渣土应及时清运，选择有资质的运输单位并建立登记制度，防止中途倾倒事件发生并做到运输途中不散落。
选择对外部环境影响小的出土口，运输线路和运输时间。
车辆出场冲洗车轮和车厢，严禁携土污染城市道路。
剩余料具包装及时收回、清退，对可再利用的废弃物尽量回收利用，各类垃圾要及时清扫，清运，不得随意倾倒。
施工现场内无废弃砂浆和混凝土，运输道路和操作面落地料及时清运。
日常生活的垃圾应分类收集，便于环卫部门及时清运处理。
教育施工人员养成良好的卫生习惯，不随地乱丢垃圾、物，保持工作和生活环境的整洁。
施工范围内地下管线的保护措施
根据物探反映施工场地内会遇到弱点、燃气、供水、排水等地下管线障碍物，施工前必须对附近地下情况做好充分的调查，如遇有障碍物，及时上报监理、业主和设计单位，采取适当的处理措施，施工前加强与有关管线部门联系，掌握各种管线的位置和走向，开挖施工过程派专人监控。
在施工准备阶段，根据管线会议了解管线的特征和情况，应走访当地群众和有关机构，核对管线分布图，了解是否还有其他管线，并组织人员将各种管线的功能、平面布置，埋深、走向等管线特征绘于施工平面图上，形成管线分布图，详细记录各管线的产权单位、联系人、联系电话、意外处理措施，并通知参加施工的与有关人员。
工程开工前安排专业人员对施工范围内原有地下管线及其它障碍物作全面探查，了解地下原有市政排水管道、供水供电、电力电信等管线的走向和位置，以及附近建筑物基础的位置和埋深，对应设计图纸，如地下管线或其它障碍物与设计管道相碰，则及时通知会场监理、业主和设计单位，决定合理的方案后才进
行开挖施工。
动工前，项目经理应组织工程施工人员进行技术安全交底会，将各种管线的保护措施进行交底。施工工人、机械人员应服从工地管理人员的安排，有责任向有关人员详细了解地下管线的情况。
施工准备阶段工程施工期间，还应根据了解到的各种管线的特征结合本部分的施工范围进行：
首先利用地质雷达探测仪测出地下原有管线的位置和工程，在现场用木桩或灰线标志清楚，并绘制管线分布图，为日后管线恢复提供技术支持。
对于开挖出的通信电缆和高压电缆，我司将采用如下方法进行保护：在管槽顶部架立槽钢，电缆下放垫木板，用绳将电缆悬挂保护。
对其它管线等我司将根据管线具体情况采取包裹、悬吊或预托的方法进行支持保护。所有管线位置，都将设立管线保护警示标牌。确保管线不被破坏。
山东益通安装有限公司
2017年7月2日
附图1 正华玻璃南侧:（工期8天）
施工用水源需要
协调正华玻璃开拓路
园
区
中
心
路
附图2 园区中心路与郓州大道路口:（工期12天）
源