pe管道定向钻施工方案

一、工程概况：

本工程为xx路燃气工程分部分项工程。

根据设计图纸，xx路燃气工程应全线采用命开挖施工，配合xx路道路施工同步进行。

由于T19点向南110米处，现状东西向箱涵1处。原定施工方案道路施工方应拆除原箱涵待专业管线施工完毕后重新修建钢筋混凝土箱涵。现由于道路方不再翻建箱涵，造成专业管线无法明开施工，必须进行无开挖定向钻施工。箱涵宽度10米，深度6米。

考虑现场土质、道路工期要求等多方面因素，决定采用定向钻拉管施工。

障碍南北双向管线均已施工至障碍处，且道路施工已完成，施工完DN300环氧煤防腐钢管无法拆除。进行定向钻施工时必须采用三层PE 防腐的DN300钢管，新增三层PE防腐DN300钢管145米。

二、施工方案

地质情况：

根据《xx路天然气改造岩土工程勘察报告》显示表层为厚度1.20m～1.60m的人工堆积层，1-1层为粘质粉土填土，含灰渣、砖渣、石子；1-2层为房渣土，含砖块、灰渣。人工堆积层以下为第四纪沉积层2层为砂质粉土及粉砂；2-1层粉质粘土；3层粉质粘土及重粉质粘土；3-1层粘质粉土；4层粉砂及砂质粉土；4-1层粉质粘土。

相邻管线及地表情况

燃气管线西侧2.00米（管中至管中）为DN400上水管线，东侧1.5米地表为正在使用中顺向电线杆18根。

工程施工方案

2.3.1路由勘测：

根据现有地勘报告和已有地下管线资料确定穿越路线。

管线复杂路段用探测仪辅助探明已有地下管线。

确定钻机入场与停放位置。

确定钻进入土点和出土点，确定下管坑和出管坑位置，确定水平段深度和方向，确保该段内与已有地下管线保持安全距离；

2.3.2绘制穿越计划图，标明重点注意位置，标明控向水平段的位置。

2.3.3挖下管坑和出管坑，下管坑长度根据现场位置，出管坑能卸下钻

具，钻进机进场就位进入工作状态。

2.3.4标定发射棒和探测仪。

2.3.5钻导向孔：

由便道斜向钻入地下；

每接入一根钻杆测定一次钻深和方位角；

达到预定深度后，调整方位角，停止回转直接顶进，由斜向钻进向水平钻进过渡，在出管坑处将地下钻杆导成水平；

钻进中精确调整方位角，回转钻进使钻杆水平钻进到下管坑内。

2.3.6回拉扩孔：

在下管坑内卸下发射棒和钻头，接上扩孔钻头回转提升，Ф200mm以下钢管直接回拉，安装分动器卡管器与回扩头尾部，将所要铺设的第一节钢管直接卡在卡管器中，开动钻机回转提升将其拉入孔内，在出管坑焊

上下一节钢管回拖，逐步焊管回拖直到出管坑；铺设Ф200mm以上管线，用Ф360、460mm逐级扩孔，使地下孔道直径达到比所铺管线直径大12—16%，安装卡管器及管线，将其回拖到出管坑。

1、预扩孔施工

2、钻具连接为：动力头→动力头保护短节→钻杆→切割刀→扩孔器→钻杆预计预扩孔4次，1次洗孔，分别为

用Φ260扩孔器用Φ360扩孔器

用Φ460扩孔器用Φ560扩孔器用Φ460直筒式扩孔器洗孔

3、为确保扩孔顺利需做好以下工作

加强对钻杆、切割刀、扩孔器等钻具的检查，确保钻具无裂纹，强度满足回拖要求；螺纹连接状况完好。

在扩孔过程中，要根据实际穿越中显示的各种数据，适当调整泥浆的配比。

2.3.7管线回拖

将焊接、补口、通球、试压完毕的管线在回拖端焊上拖拉头，做好回拖准备。回拖前再次检查、维护，确保泥浆系统的工作状况，输出参数处于良好的技术状态；检查切割刀、扩张器的水嘴喷孔，确保其是通畅。

2.3.8转移工地并制轨迹图。

施工准备工作

2.4.1施工阶段划分

在技术方案的制定上，结合以往的施工经马和现场实际特点，配备专用的施工机械，根据不同地段的具体特点及施工标准的要求，编制了

有针对性的施工技术措施，用于指导难点的施工，以保证在规定的工期内完成本标段的全部工程量，并达到合同文中所规定的各项标准要求。本次穿越分两次进行，每个施工段分五个阶段进行：

第一阶段：施工准备阶段

工作内容：开工前的各项准备工作，主要包括：

技术准备

物资准备

施工人员和设备的准备

现场准备安装和调试

管理文件及资料准备

工作重点：施工人员及设备准备

现场准备安装和调试

第二阶段：开工前准备

工作内容：征地——现场的“四通一平”

工作重点：施工便道的修筑

第三阶段：穿越段管线施工阶段

工作内容：定向钻设备进场

定向钻设备的安装、调试

2.4.2施工测量放线

1、测量、放线工作程序为：

2、测量、放线由参加接桩的专业工程师主持，测量仪器应经法定计量部门校验合格且在有效期内使用。

3、依据线路平面图、断面图、线路控制桩、水准标桩进行测量放线，根据设计图进行穿越。

2.4.3技术准备工作

工程正式开工前，先派有现场技术管理经验并拟参与本工程的人员，参加业主组织的管道建设的培训班。

组织的各种技术交流会，并形成文字及图像资料，组织参加联络线管道工程河流穿越施工的技术人员进行学习。

收集国内外长输管道工程定向钻越施工的文字及图像资料，并召开项目范围内的技术座谈会，对国内外先进的施工方法进行消化吸收。

组织技术人员学习掌握输气管道工程定向钻穿越施工设计图纸，技术要求、施工标准及有关文件。

组织施工管理人员，对联络线输气管道定向钻穿越施工现场进行现场实地考察，针对地形特点编制相应的施工方案。

组织施工人员质量、安全操作规程教育学习。在正式开工前，积极组织施工进行操作规程学习，树立“质量第一、安全至上”的思想，使每个施工人员严格按照标准工作。

2.4.4物资准备

1、甲供材料及设备落实，仓储准备。

2、编制自购材料计划并报批。

3、冷弯弯管根据要求的计划在现场直接弯制，热煨弯头根据需求计划及时拉进。其它加工件按工程需求提前预制、购买并储备到各工程处驻地。

4、物资管理人员进行培训，内业准备。学习运用先进的管理手段进行全过程物资管理和监控。编制物资供应计划，物资管理办法实施细则。

2.4.5施工人员、设备准备

组建施工项目组织机构，健全各项管理制度。组织和工种人员的培训，岗位练兵，通过考试，合格后方可上岗。

按照管道施工要求，我公司为本标段配备和主要施工设备及机具有定向钻设备。公司已安排修保人员对准备参加本次定向钻穿越工程的机具，设备全部检修一遍，使每一台机具，设备处于完好状态，中标后能及时运送到施工现场。

为保证施工中的机具、设备处于完好状态，机械装备部成立专门的修理保养班，负责工地上所有施工机具、设备的维修任务。机械装备部将认真执行公司设备巡回检查。

2.4.6组装调试设备

1、锚固体安装，根据施工平面图放出中心线、确定锚固体位置后，用混凝土浇注。

2、将主平台与锚固体对接，用钢结构平台垫平主机四条支腿，主机平台抄平，并将钻机跑道支起8o。

3、将泥浆罐、泥浆泵等按平面布置图就位，并进行组装连接。

4、组装完毕，检查一切正常后，进行设备试运转。

5、控向系统调校

复测出、入土点的标高及水平距离，严格按控向系统调校程序进行调校。安装控向传感器、无磁钻铤、连接钻头、造斜短节，检测控向信号是否正常；供给系统泥浆，检测钻头水嘴是否正常工作。

2.4.7钢管穿越施工

1、钻导向孔

钻具连接为：动力头→动力头保护短节→钻杆→无磁钻铤→造斜测量短节→无磁造斜短节→钻头。

2、扩孔、回拖

钻具连接为：动力头→动力头保护短节→钻杆→切割刀→扩孔器→旋转接头→U型环→拖拉头→管线。

3、穿越后与通信施工单位的交接验收。

4、施工注意事项

钢管在穿放前后要做严密有效封堵。

在施工过程中注意避免对防腐层的损坏。

现场泥浆要及时清理。

劳动力需要计划

工

种

司钻

工

控向

员

电

工

辅助

工人

Q/HSE

负责人

安全员质检

员

人数22215211

施工平面设计图

在定向钻穿越施工过程中，导向孔能否与设计曲线保持一致，控制导向孔施工中的偏移是顺利完成穿越施工、保证穿越质量的先决条件，为此，我们将在施工中采取以下措施：

2.7.1在开钻前，进行控向系统校验时，需严格执行控向系统校验操作程序，认真测量出设计轴线方向对应的磁方位角度值。

2.7.2施工前组织技术人员，根据施工图纸设计的穿越曲线在坐标纸上标出完成穿越施工所需的每一根钻杆在穿越曲线的分布图，给每根钻杆标号，注明三维坐标及相应的地质情况。为施工地程中钻进控向、泥浆混配提供准确的操作指导。

2.7.3在钻进过程中，根据钻进位置的地层情况，按照相应的标准并结合在以往工程中积累的经验对泥浆配比进行调配，保证泥浆性能满足穿越施工要求，防止因因泥浆配比不适应地层因素的变化而影响钻进方位角的变化。

2.7.4在安装钻孔时，用全站仪测定出钻机的纵轴线，使其与设计图纸给出的穿越曲线轴线重合。钻机就位后，再用全站仪进行复测，如因钻机就位过程中形成的钻机纵轴线与穿越轴线存在的偏差，需精确测出两轴线间的夹角值，计算出水平漂移量，并记录下来，便于在钻进过程中修正穿越轨迹。

2.7.5在导向孔的钻进过程中严格监控每根钻杆的倾角、位置、地球引力矢量等数据，精确测量出钻杆每钻进1米的钻头的三维坐标。如出现穿越偏离设计曲线或水平漂移的现象，钻杆应及时抽回，对角度重新调整修改，保证穿越曲线在正常范围之内，以避免导向孔穿越轨迹偏移。

2.7.6在钻进导向孔过程中，由现场技术负责人测出工全程导向孔的钻进轨迹，详细记录各点的坐标，并在坐标纸上标出实际曲线，与设计穿越曲线进行核对，确定正确后，然后正常钻进。

泥浆的配比

在定向钻施工过程中是非常重要的环节，为达到顺利拖管加入了纯碱、氨盐、高效润滑剂及防塌剂等化学药品。

在施工过程中，泥浆的配置根据实际的地质情况，进行不同的泥浆粘度调整，见下表：

地质土层泥浆粘度（S）

粉质黏土35-45

细砂40-45

中砂40-50

砾砂45-60

上述泥浆粘度，添加剂配比根据穿越过程中的地层反应的实际情况在进行适当调整，达到成孔效果好，泥浆挟屑能力强，以便加拖一次性成功。

工期计划

导向孔8小时

扩孔准备2小时

打孔φ260mm10小时

打孔φ360mm10小时

打孔φ460mm10小时

打孔φ560mm13小时（挤压）

打孔φ660mm13小时（挤压）

回拖管线8小时

三、现场技术措施

1、下管坑挖掘：

考虑现场可以铺管的位置，下管坑位于障碍北侧65米处，坑长

20米，宽3.5米（管道两侧各1米），坑南侧深度2.50米，沿

漫坡向北爬升，由南向北深度递减。

2、出管坑挖掘：

出管坑位于障碍南侧50米处，坑长10米，宽3.5米，深2.5米。

3、定向钻拉管总长度：

L=L1+L2+L3+L4=145m

L——拉管总长度

L1——下管坑长度

L2——下管坑至障碍距离

L3——障碍宽度

L4——障碍至出管坑长度

4、电线杆支护：

由于现场18根电线杆距离与定向钻施工现场较近，且正在使用不能迁移。为保证在施工过程中地层扰动不致影响电线杆倾斜，必须对电线杆进行加固支护措施：

将线杆底部清理平整并夯实，在垂直上方铺设两根12#工字钢，临近工作现场一边伸出1m，另一侧伸出2m。上铺两根1.0m长两根8a槽钢。在线杆高度2/3处设卡箍，用3根DN100钢管呈三角形进行支撑，其中一根支撑位于较长工字钢上，所有的连接焊接牢固。

5、土方外弃：

考虑现场土质条件，挖出土方无法作为回填土，必须全部外弃。6、工作坑回填：

由于现场道路易施工至底油阶段，根据道路要求，为确保今后工作坑位置不出现局部塌陷，采用级配砂石分层水沉回填下管坑及出管坑。

7、掘路：

由于现场道路已施工完成底油的摊铺工作，工作坑在开挖时必须

破除柏油路面。

8、泥浆处理：

施工用泥浆必须由专用车辆及时处理，清掏干净，避免影响工作坑回填。

9、断管：

发现障碍确定无法名开挖施工前，燃气管道已施工至障碍方涵两侧，由于道路已完成底油的摊铺工作，无法拆除原有管线110米，可以拆除两处工作坑内管线25米。

10、现场使用主要机械

挖掘机1台4台班

25T吊车1台6台班

定向钻1台

板车2台4台班

发电机2台10天