定向钻穿越铁路方案设计

定向钻穿越铁路施工方案编制：

审核：

审批：

目录

1、编制依据 (3)

2、工程概况 (3)

3、施工准备 (4)

4、施工程序及方法 (4)

5、劳动组织及设备机具配备 (10)

6、质量保证措施................................................................... .. (11)

7、HSE管理措施 (12)

8、施工日期 (15)

9、施工示意图 (15)

1、编制依据

1.1铁路穿越（图纸）

1.2《输油管道工程设计规范》 GB50253-2003

1.3《原油和天然气工业管道穿跨越工程设计规范.穿越工程》

SY/T0015.1-98

1.4石油天然气工业输送钢管交货技术条件第二部分：B级钢管》

GBT9711.2-1999

1.5《输油（气）埋地钢质管道抗震设计规范》SY/T0450-2004

1.6《油气长输管道施工及验收规范》GB50369-2006

1.7《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079-95

1.8《钢质管道焊接及验收》SY/T4103-2006

1.9《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109-2005

2、工程概况

2.1概述

定向钻穿越铁路，施工时完全在铁路路基以外操作带内进行，具有不破坏公路路面路基、不影响通行、对环境影响较小、施工周期短、管道运营安全、综合造价低等优点。

2.2地质情况及难点

管道所经地区为3类土，为辽化厂区铁路专用线道路，土层中所含有的碎石、块石较多，需用钻机的钻力较大，为保证施工的顺利进行，根据我单位常年的施工经验，定向钻钻机需采用钻力较大的中型定向钻机。

2.3工程技术要求

2.3.1管道采用φ377 L415MB 直缝电阻焊钢管，制管标准执行《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》。

2.3.2管道焊接、检验、清扫与试压均按照《油气长输管道施工及焊接规范》（GB50369-2006）执行。本工程焊接工艺采用半自动焊，根焊及焊口返

修补焊均采用手工下向焊。所有环形焊缝经100%射线和100%超声波探伤，执行标准《石油天然气钢质管道无损检测》。

2.3.3工作套管管道外防腐采用常温型普通级防腐。

3、施工准备

3.1根据设计现场交桩的具体位置，通过详细的现场勘察，按照设计文件及相关的施工验收标准，并结合拟投入的施工设备情况，编制切实可行的施工方案报有关部门审批。

3.2积极会同业主、设计等有关部门与铁路主管部门进行联系，提供必要的技术文件，办理相应的施工许可证。

3.3根据批复的施工方案进行进场道路的修筑和作业场地的平整，调运各种施工机械设备进场。

3.4按照设计图纸的要求，做好需用各种材料的采购拉运工作。

4、施工程序及方法

4.2施工方法

4.2.1设计交底（交桩）、测量放线。

4.2.1.1设计交底（交桩）。

施工前组织相关人员进行图纸会审，现场先期勘测，参加施工监理组织的设计交底会议；组建接桩小组，参加业主、监理、设计和施工单位进行的现场交桩，特别对穿越线路上的中线转角桩、固定桩以及必有的水准点、三角点等认真做好记录，四方签字认可。

4.2.1.2测量放线

1)依据线路正射影像图、线路平面图、断面图、设计控制桩、水准标志桩，采用GPS定位仪、全站仪进行桩位测量，测量过程中对测量控制桩进行全过程保护。对于丢失桩位依据交接桩记录、中线成果表进行补桩；对于施工前桩位复测过程中有疑议桩位及时同设计联系、确认。

2)采用全站仪重复测量，确定穿越轴线、入土点、出土点、连接段施工作业带、穿越作业区的位置、里程、地面高程、管底高程和挖深，确定定位桩并做好测量记录。

3)采用三点一线、耐磨绳拉线的灰线布放方法，在作业带清理前放出施工作业带边界线，管沟开挖前放出管线轴线。

4)根据设计要求和施工方案，确定合理的钻机布置、钻进位置及组焊、回拖场地和泥浆池占地的位置和几何尺寸，并绘制施工场地平面图。

4.2.2施工便道和便桥的修筑及施工作业带(区)清理

根据现场实地勘察，入、出土点现场大都处于农田之中,机具和材料进入施工现场非常困难.需要修筑施工便道和施工便桥,以保证设备机具和材料顺利进入施工现场。

4.2.2.1施工便道

为便于施工设备的进出场及恢复，对已有路到施工作业带之间的进场路采取如下方法进行修筑：

1)进场路的宽度按5米计。用挖沟机在选择的进场路两侧各开挖出0.4米深

的排水沟，排水沟在适当的位置与当地的排水体系相连通，排水畅通。进场路及排水沟示意图如下所示：

2)将开挖出的土方平铺于施工便道上，并用履带设备压实。

3)用由槽钢、枕木和钢板制作的垫板密铺于便道上。垫板如下图所示。

框架用[20槽钢焊制，内部密铺4×0.2×0.2m 的枕木，垫板用δ=12mm 的钢板间隔0.4米焊接固定，在垫板的两侧用Φ20mm 的钢筋制作吊耳。

4.2.2.2对原有道路、桥梁的维护及加固方法见通用施工方案。

4.2.2.3进场路内便桥的修筑见通用施工方案。

4.2.2.4场地的布置

1)入土点场地面积：100m ×80m ；出土点场地面积：50m ×60m 。

2)每处沿场地四周挖1.0m （宽）×0.6m （深）的排水沟，并用6″泵进行排水。

3)场地内用外运土装入草袋铺垫0.2m 厚，并在其上方铺置规格为δ=16mm 的钢板。

4.0 1.5 0.4 0.4 0.4

标注尺寸以米计

4.2.2.5作业带（区）清理

1)施工作业带清理必须在征（占）地手续办理、地上（下）各种建（构）筑物和植（作）物及林木清点造册、业主批准后实施。施工作业带宽度原则上不得超出征地宽度，特殊地段需增宽要经过业主批准。

2)在施工作业带范围内，采用推土机对经测量、确认无误的穿越连接段作业带进行清理、穿越作业区进行平整。对于作业内的电力、水利设施和古迹要加以保护。

3)清理和平整施工作业带时，要先将原线路标志桩平移至施工作业带边界处，注意保护线路控制桩，如有损坏，立即补桩恢复。

4.2.2.6协调和变更

1)在放线过程中，当管线经过村庄、林区、经济作物区、地面及地下障碍物地段时，积极与地方有关部门取得联系，争取支持，共同勘察、登记，现场确认。

2)对局部线路走向与地方百姓或当地发展有重大争议地段，施工承包商应及时向监理、业主反映。由业主、监理和设计单位与地方有关部门协商解决。如需改线由设计单位重新定测线路，出具设计变更通知单或变更施工图，并与承包商一起按设计变更和变更图重新交桩。

4.2.3防腐管运输与保管

4.2.3.1防腐管运输与通用方案要求相同。

4.2.3.2管材运至堆现场临时堆管场后用12吨吊车卸管。

4.2.3.3堆管场的场地应平坦，不平坦的场地用推土机或人工平整，在场地内平行放置四排枕木，枕木上放橡胶衬垫层。防腐管与地面距离≥200mm。堆管场设置排水沟，汽车、吊车道路进行硬化处理。靠近村镇、路口堆管场，设置安全警示牌。

4.2.3.4防腐管的最大堆放层数不得超过4层，并均匀分布管垛。

4.2.3.5管垛支承应以管垛的中部为准，均匀对称地配置，以便使载荷分布均匀，管端距端部支承的距离为1.2～1.8m。管垛支撑的宽度不得小于0.3m，枕木两侧应设置相同宽度的木楔，以防滚管。

4.2.4布管、组对、焊接、防腐、清管、试压见通用施工方案。

4.2.5钻机的组装、调试

1）根据施工平面图测量管道穿越中心线、确定锚固体位置后，开挖一长10m、宽2.5m、深2.5m的锚固坑，在坑底铺设厚度为0.5m的块石，上表面用水泥砂浆抄平，然后放入锚固体。为增加其稳固性，在锚固体四周采用毛石砌筑。2）将钻机平台与锚固体连接，钻机四条支腿下利用钢结构平台垫平。通过调整四条支腿，使主机平台与水平面的夹角与入土角一致，角度为9°00ˊ。3）将泥浆罐、泥浆泵等按平面布置图就位、组装连接。

4）钻机各部系统联机试运，确认各系统运行正常。

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。

4.2.6主管线导向孔施工

4.2.6.1钻机转移、组装调试

1)为防止在钻孔时导向孔与设计穿越曲线偏移，需认真做好以下工作

a.施工前进行地质条件分析，根据设计曲线在坐标纸上以每根钻杆连接的方式画出穿越曲线图，注明每根钻杆标号相应的地质情况。在钻进过程中，根据钻进位置的地层情况对泥浆配比进行调配，保证泥浆技术参数满足穿越施工要求，防止地层因素的变化影响钻进方位角的变化。

b.为保证控向精度，在开钻前的控向系统校验时，须严格执行控向系统校验程序，重复测量设计轴线方向对应的磁方位角度值。

c.在安装钻机时，依据设计图纸给出的穿越管线轴线采用全站仪测定出钻机的纵轴线。钻机就位后须进行轴线复测，若钻机纵轴线与穿越轴线存在偏差，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。

d.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，并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)为确保出土点误差在设计出土点1米范围以内，需做好以下工作

a.测量放线过程中，为保证其准确性，用全站仪反复测量、计算，对出土点进行确认。

b.对控向探测装置进行消磁及校验，以保证探头的准确性。

c.测量人员对定向穿越轴线进行复测，取其平均值，以减少测量误差。

d.认真分析设计图纸，测量出、入土点长度和地面高程。在坐标纸上沿穿越设计曲线标明每根钻杆的位置和折角，便于控向操作精度,从而保证穿越过程中实际的曲线与设计曲线相一致。

e.在穿越前，对穿越区进行磁场测量，如该地区磁场干扰较强，应建立布控磁场，确保穿越过程中计算机显示数据的准确性。

f.钻进过程中，针对控向系统反馈回来的磁倾角、磁偏角、地球引力矢量等钻进参数要进行认真分析，若发现钻进参数与设计参数出现偏差，及时调整、修正。

3)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。

4.2.6.2预扩孔施工

1）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2）为确保扩孔顺利需做好以下工作:

a.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。

b.按照定向钻穿越施工技术规范和以往成功的施工经验，确定扩孔级别和次数，正确选择切割刀、扩孔器的尺寸和扩孔速度，确保固孔强度、孔壁光滑。

4.2.6.3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。1）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、扩孔器的水嘴喷孔，确保其是通畅。

2）管线回拖时按以下顺序进行钻具连接:动力头→动力头保护短节→钻杆→扩孔器→旋转接头→U型环→拖拉头→管线

3）为确保管道回拖顺利，需认真做好以下工作

a.回拖时尽量缩短准备时间，迅速连接钻具，进而缩短钻具在导向孔内的停

滞时间，防止因停留时间过长而引起泥浆的性能改变、粘着卡钻等不良情况的发生。

b.发送沟开挖时保证其轴线在实际穿越轴线的延长线上；发送沟沟底必须平坦，高程保持一致，沟内不得有石块等硬物。有利于在回拖时吊管机将管线提起，使管道前端入洞角度与出土角相一致，减小管线的回拖阻力。

c.管线回拖应连续作业，回拖速度不超过2m/min；精心调配泥浆，保证其具有良好的比重、黏度和润滑性，使管线在回拖过程中始终处于悬浮状态，以减小回拖阻力。

d.回拖过程中，两侧要加强联系遇到情况及时处理。

4）确保在回拖时管道防腐层不被损坏的措施

a.发送沟沟底和侧壁应光滑平整，且沟内不得有石块等硬物。

b.正式回拖前应使用电火花检漏仪，按设计要求的检漏电压全面检查防腐层，如有损伤及时修补。

c.精心调配泥浆，注意防卡剂、润滑剂等添加剂的添加比例，保证其具有良好的比重、黏度和润滑性，使管线在回拖过程中始终处于悬浮状态，以减小回拖阻力，保护防腐层。

4.2.7设备撤场、地貌恢复

回拖完毕后，组织穿越施工设备撤出施工现场。采用机械作业配合人工清理的形式，将施工留下的各种废弃物、工业垃圾等分别运至指定地点进行处理，同时对临时作业带（区）、发送沟和泥浆坑等进行恢复，确保临时占用土地的地貌基本恢复到施工前的状态，满足复垦要求，并做好村、乡、县、市四级国土资源管理部门的验收验收工作。

5、劳动组织及设备机具配备

5.1劳动组织

注：以上人员中不包含管道组焊、补口施工人员。

5.2设备机具配备

6、质量保证措施

6.1贯彻执行项目部质量体系文件，确保施工全过程工程质量处于受控状态。

穿越处处长是穿越施工全过程的第一质量责任人，质量检查员负责管理现场质量检查工作，并解决施工中出现的质量问题。

6.2推行全面质量管理。对影响工程质量的主要因素包括人、材料、机械、方法和环境五个方面进行严格控制，要定期开展质量活动，以质量为中心，不断提高工程穿越施工质量。

6.3加强施工过程中的质量管理，针对存在的薄弱环节严格工序控制，关键工序管理点严格控制，每道工序施工完毕，符合质量要求的要及时填写自检记录，不符合要求的及时整改，没有上道工序的自检记录，不能进行下道工序的施工，填写自检记录要及时认真实事求是，如有质量问题要及时处理，做到四不放过的原则。

6.4加大质量权威，质量部门及质检人员根据工程质量管理制度可以建立自己的公示黄牌，行使质量否决权，严格执行质量奖罚制度。

6.5施工全过程严格执行业主和监理公司有关工程质量管理办法及业主或监理的各种制度和规定，积极配合好业主、监理对穿越施工质量的监督、检查，对业主、监理检查时发现的任何质量问题均应不折不扣地制定整改措施，进行整改到合格为止。

6.6组织得力人员经常对穿越设备的运转情况进行检查、保养，发现问题及时进行维修处理，保证穿越设备的正常运行。

6.7每道工序施工完后及时填写相应的质量记录和施工记录，并由监理人员

签字认可。

6.8

7、HSE管理措施

7.1承诺、政策和目标（执行项目部的承诺、政策和目标）

7.1.1承诺

根据业主和我公司对HSE的承诺，本项目经理部将认真贯彻执行，并以此形成良好的信誉和形象。

●依法建立健全HSE管理体系；

●在我们的一切生产经营活动中，向广大员工和社会提供健康和安全保

证；

●合理利用自然资源，保护自然环境。

项目全体员工认真贯彻执行以上承诺，并以建立和维护企业文化，促进HSE管理体系的有效运行。

7.1.1.1通过各种形式，宣传法律、法规和项目部的HSE管理体系文件，报导重大活动，宣传先进人物、先进事迹，掀起学先进、赶先进的热潮；

7.1.1.2制定并实施规章制度和奖励办法，规范员工的行为，激励员工的积极性；

7.1.1.3参加各种社会活动，促进企业文化发展；

7.1.1.4举行文体娱乐活动，丰富员工的文化娱乐生活；

7.1.2HSE政策

依据业主和公司的HSE政策，项目部根据生产经营实际情况制定HSE方针和战略目标。方针体现项目部HSE的原则和出发点，战略目标是项目部对HSE永恒的追求。

HSE方针

以人为本安全第一健康为主

环保领先科学管理持续发展

7.1.3 HSE战略目标

追求安全无事故、环境零污染、健康有保障

依据合同要求和公司下达的考核指标、法律法规要求，项目经理部结

合生产实际情况，制定本项目的奋斗目标为：

——工业生产千人死亡为零；

——工业生产千人重伤为零；

——交通事故有责死亡为零；

——交通事故有责重伤为零；

——杜绝重大环境污染、损坏事件；

——杜绝职业中毒和职业病；

——杜绝火灾事故；

——杜绝触电、淹溺、食物中毒事件；

——预防流行性传染病感染；

——预防洪水、蛇虫蜇射事件。

7.2HSE管理组织机构图

7.3危害识别与控制

在开工前对穿越作业全过程中的危害进行识别，对识别出的主要危害进

行评价，制定相应的控制和削减措施，分配关键任务，使危害降低到“合理实际并尽可能低”的水平。

7.3.1危害识别和风险评价

通过对穿越施工各道工艺的分析，结合施工现场的实际特点，确定穿越施工的主要危害有环境污染、设备损坏、安全事故、疾病、洪水、触电、火灾、人身伤亡共八项。

7.3.2风险控制

设备损坏、安全事故、疾病、洪水、触电、火灾、人身伤亡七项危害风险的控制措施见大庆油田建设集团管道公司冀宁联络线第一标段项目部HSE 计划书和支持的相应文件。这里主要说明对环境污染的控制措施。

7.3.2.1进入施工现场前对施工通道、设备停放场地的平整时尽可能少占用耕地，少破坏农田，并在施工中杜绝超占地的现象出现。

7.3.2.2所有用于施工的材料严格按照材料存放管理办法和当地政府的有关规定进行，并按照材料使用管理规定进行使用。

7.3.2.3所有进入施工现场的机械设备均严格按照设备管理的有关规定进行检查，在运行过程中进行必要的检修保养，杜绝跑冒滴漏现象的出现。

7.3.2.4施工用过的废水必须经专用处理装置处理合格后方能向附近的指定地点进行排放，决不允许出现随意排放现象的出现。

7.3.2.5加大对施工现场的HSE管理力度，对必要部位进行重点防范，如泥浆池的防渗处理、噪声的防护、设备的运转状况、废弃物的处理、撤离现场后的恢复等，同时以施工现场检查记录的形式体现各道工序作业的效果，对不符合要求的地方要及时进行整改，直到合格为止。

7.4应急计划

7.4.1应急组织

为有效控制和及时处理作业过程中的各类突发事件，建立以穿越队长为组长，相应工作人员为成员的各类应急组织，并明确职责与权限，保证及时处理各种突发事件。

7.4.2应急预案和应急演习计划

应急预案和应急演习计划执行大庆油田建设集团管道公司辽阳管道项目部

的应急预案和应急演习计划。

7.5管理制度和作业指南

执行项目部的各项管理制度和作业指南。

8、施工日期

2010年10月1日设备进场施工，2010年10月10日施工结束。

9、施工示意图