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广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程柳州支线线路施工 定向钻施工方案柳北区LLDLB033-LLDLB038G编 制 人：审 核 人： 审 批 人： 编制单位：广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程 柳州支线段线路施工 中石化第十建设项目部2016年03月17日 定向钻施工方案柳北区LLDLB033-LLDLB038G目 录1.工程概况11.1工程简介11.2 穿越位置及交通概况11.3 地形地貌11.4 气象条件11.5 地质条件21.6 场地水文地质条件21.7 场地稳定性21.8 地震效应31.9主要工程量32.编制依据32.1设计文件32.2施工现场踏勘资料32.3施工采用的标准及规范32.4国家现行法令、法规，地区行业颁发的安全、消防、环保、文物等的管理规定43.施工部署43.1施工管理机构43.2施工组织机构图54.施工前准备64.1施工程序64.2施工准备75 定向钻穿越施工技术方案75.1不良地层处理75.2出土点大开挖预置管线105.3套管安装115.4回填115.5设备就位与场地布置115.6光缆套管定向钻穿越方案145.7 610主管定向钻穿越方案155.8钻进过程中可能出现问题的应对措施及方案175.9收尾工作196.质量保证措施206.1质量目标206.2质量保证体系206.3质量保证措施217.HSE安全保障措施227.1HSE目标227.2HSE组织机构227.3HSE措施228.应急预案238.1 山地垮塌和管沟坍塌应急处理预案238.2 突发性疾病应急处理预案238.3 火灾应急处理预案238.4交通事故应急处理预案238.5 项目部应急小组及联系方式249.施工机具及人员配置249.1主要施工机具、设备、材料需要计划249.2. 主要施工材料、设备进退场计划259.3. 主要施工机械一览表269.4劳动力需求计划2710.施工计划28附表1HSE工作危险性分析表（JHA）29ii1.工程概况1.1工程简介广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程输气起点为北海铁山港接收站。一期管道建设全长1318Km，其中干线全长675.77km，粤西支线全长约208.23km，玉林支线全长约111.88km，防城港支线全长约66.07km，桂林支线全长约170.12km，柳州支线长约35.47km，贵港支线长约50.46km。沿线设18座工艺站场和49座RTU线路截断阀室，以北海为中心，呈辐射状为广西10个地级市及广东湛江、茂名两个地级市输送天然气。本项目管径有DN800、DN600、DN550、DN500四种管径构成，全线设计压力为10MPa，设计输气量80*108m3/a，一期输量为40.5*108m3/a。广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程六标段柳州主干线及支线线路工程：柳南区前村阀室后LLLN019号桩经柳州输气站、共和阀室至柳东输气站所涉及的站场、阀室、线路安装工程、配套的辅助工程、征地及赔偿，总长度约36.11km。其中主干线柳南区LLLN019号桩至柳州输气站之间管段长度约9.13km，管径813，管道材质为X70M，计压力10.0MPa；支线柳州输气站至柳东输气站之间管段长度约26.98km，管径610，管道材质为X65M，设计压力10.0MPa；另包括2个站场（柳州输气站、柳东输气站）、1个阀室（共和阀室）及线路穿跨越等工程。一般线路段拟建于柳州市柳南区、柳江县、柳北区、柳城县、柳东新区境内，管线沿线经过太阳村镇、洛满镇、长塘镇、沙塘镇、东泉镇、 雒容镇等区域LLDLB033-LLDLB038G高速公路匝道定向转穿越属于柳州支线柳州市柳北区境内线路段，管径 DN600，穿越长度686.33m1.2 穿越位置及交通概况高速公路匝道穿越属于广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程柳州支线柳北区，穿越点位于柳州市柳北区长塘镇青茅村，柳长路为城市主干道，连接沙塘和柳州市区，往南至 柳州市区，往北至柳城、三江等，可直接通过柳州北互通上 G78 高速公路，交通很便利。1.3 地形地貌场地地貌属低山丘陵地貌区。地形较为简单，处于丘陵缓坡上，场区分布高程约为105.0m142.7m，相对高差约为 37m，柳长路路面宽约 45.0m，与穿越线位呈 83斜交，路面 低于两侧山体 7.010.0m，两侧主要为绿化带；高速公路匝道路面宽约 19.0m，与穿越线近90相交，路面与西侧山体持平，低于东侧山体 15.0m，两侧主要为绿化带和灌木。1.4 气象条件 根据柳州市 1992-2011 年历年气象资料，本区极端最高气温 39.0，极端最低气温-0.1。月平均最高气温 25.3，月平均最低气温 18.1，最冷月累年平均最低气温（1 月）为 8.0，最冷月累年平均最高气温（1 月）为 14.1，最冷月最低平均气温 8.5，最热月累年平均最高气温（8 月）为 33.5，最热月累年平均最低气温（8 月）为 25.9，最热月最低平均气温26.5，土壤 1.6 米处夏季平均地温 25.4，土壤 1.6 米处冬季平均地温 20.2。年平均风速1.7m/s，年最大风速9.5m/s，年最多风向NNW，年最多风向频率为NNE/10，基本风压0.2kN/m2。年平均相对湿度为 73。年平均降水量为 1508.1mm，累年极端小时最大降水量 62.4mm，年最大降雨量 2298.1mm。年日照时间 1522.4 小时。1.5 地质条件地层情况 根据岩土工程勘察报告，穿越场地在勘察深度范围内的地层主要由第四系（O4ml）素填土、石炭系下统鹿寨组（C1lz）全风化泥岩1、强风化泥岩2、中风化泥岩3 组成，地层由上至下分类描述如下： 第四系（O4ml）素填土：仅见于ZK1号孔，深褐色，稍密状，由黏性土、碎石等组成，表层含植物根系，为修建高速公路匝道填土，结构呈稍密状。钻探揭露层厚为3.80m，层底标高 为107.49m。石炭系下统鹿寨组（C1lz）全风化泥岩1：除ZK1、ZK2号孔外，其余各孔均有分布，灰褐色，结构基本破坏，具有一定残余结构强度，风化成土状，遇水软化、泥化，岩芯呈柱状。 钻探揭露该层层厚为5.50-8.20m，层底标高为108.23-133.03m。石炭系下统鹿寨组（C1lz）强风化泥岩2：各孔均有分布，位于素填土或全风化泥岩1之下，灰黑色，结构大部分破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，风化程度不均，风化呈土状，局部含少量泥岩碎屑，岩芯遇水易软化，风干或暴晒易崩解。岩石风化程度等级为强 风化，岩体完整程度等级为破碎，岩石坚硬程度等级为极软岩，岩体基本质量等级为级，该层连续性好，层位稳定。钻探揭露该层层厚为4.20-7.80m，层底标高为100.79-127.23m石炭系下统鹿寨组（C1lz）中风化泥岩3：灰黑色，薄-中厚层状，泥质胶结，结构部分破坏，风化裂隙较发育，岩体完整性较差，机械破碎严重，风干或暴晒易崩解，岩芯呈碎块-短柱状，采取率约为85%。岩石风化程度等级为中风化，岩体完整程度等级为较破碎，岩石坚硬程度等级为极软岩，岩体基本质量等级为级，该层连续性好，层位稳定。钻探揭露深度为4.50-61.00m。1.6 场地水文地质条件地表水 穿越场地西侧出土点为鱼塘，水域面积约6.3亩，勘察期水位标高为109.17m，鱼塘水补给来源主要为大气降水和其北面的大塘水库。按定向钻设计方案，出土点位于鱼塘中间，定 向钻施工时，需临时征用鱼塘，排干鱼塘水进行施工，同时需在枯水季节进行施工。其他地 段除柳长路、高速公路匝道的排水涵道外，无明显溪沟、河道分布。地下水 场地水文地质条件简单，穿越区域地下水主要为基岩裂隙水，其补给来源主要靠大气降水渗入补给,地下水动态受大气降水影响明显，水位年度变幅较大，为2.03.0m，动态类型 属气象型。本次勘探未揭露到该层地下水。1.7 场地稳定性根据地勘报告，穿越区域稳定性如下：区域稳定性评价 拟穿越场地工程地质条件较简单，场地内及附近无全新活动断裂通过或伴行，场地处于相对稳定区域。场地适宜性 根据地勘资料，拟穿越段无滑坡、泥石流、地面塌陷等不良地质现象，适宜管道穿越工程建设。拟穿越线路入土点东侧柳长公路、高速公路匝道两侧分布有给排水管涵、地下电缆、光缆等，设计、施工时须查明各管线具体位置与走向，保持足够的安全距离，避免发生安全事故。1.8 地震效应根据地质勘察报告，穿越场地的抗震设防烈度为 6 度，可不考虑地基土地震液化的影响， 场地地震动反应谱特征周期值为 0.35s，地震峰值加速度值为 0.05g，设计地震分组为第一组。拟建场地土穿越地段属缓坡丘陵地貌，覆盖层厚度为 3.808.20m，覆盖层岩土层主要为 素填土、全风化泥岩，估算土层的剪切波速 s 为：素填土 140 m/s，属软弱土；全风化泥岩300m/s，属中硬土。穿越地段软弱土中硬土、II类建筑场地，拟建场地为建筑抗震一般地段。1.9主要工程量序号施工主要内容单位数量备注1直缝埋弧焊钢管610*14.2m6572热煨弯头安装处32025303冷弯管安装处3设计量2.编制依据2.1设计文件2.1.1广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程线路区域主干线柳州市柳北区境内一般线路施工图纸2.1.2广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程线路系统总体部分线路施工通用技术要求总说明 2.2施工现场踏勘资料2.2.1当地人文条件、环境条件和四季气候情况调查2.2.2管道沿线地形、地貌、地质和地下状况调查2.2.3施工现场水、电、讯等公用设施可利用调查2.2.4施工现场运输、居住等社会依托可利用调查2.2.5设备说明书2.3施工采用的标准及规范2.3.1油气长输管道工程施工及验收规范GB50369-20142.3.2施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）2.3.3输油(气)管道同沟敷设光缆(硅芯管)设计及施工规范SY/T 4108-20122.3.4石油天然气建设工程施工质量验收规范 输油输气管道线路工程SY4208-20082.3.5建筑机械使用安全技术规范JGJ33-20122.3.6建筑施工安全检查标准JGJ59-20112.3.7工程建设标准强制性条文2013版2.3.8输气管道工程设计规范GB50251-20152.3.9油气输送管道穿越工程设计规范GB50423-20132.3.10油气输送管道工程水平定向钻穿越设计规范SY/T 6968-20132.3.11油气输送管道线路工程抗震技术规范GB50470-20082.3.12管道干线标记设置技术规范SY/T6064-20112.3.13油气输送管道穿越工程施工GB50424-20072.3.14油气长输管道工程施工及验收规范GB50369-20142.3.15石油天然气建设工程施工质量验收规范管道 穿跨越工程 SY4207-20072.4国家现行法令、法规，地区行业颁发的安全、消防、环保、文物等的管理规定2.4.1中华人民共和国环境保护法主席令第9号2.4.2中华人民共和国石油天然气管道保护法主席令第30号2.4.3中华人民共和国水土保持法主席令第39号2.4.4中华人民共和国环境影响评价法主席令第77号2.4.5 中华人民共和国防洪法主席令第88号2.4.6中华人民共和国河道管理条例国务院令第3号2.4.7中华人民共和国水土保持法实施条例国务院令第120号2.4.8水土保持综合治理技术规范GB/T16453-20082.4.9地表水环境质量标准GB3838-20022.4.10电力设施保护条例实施细则中华人民共和国公安部令(第8号)2.4.11中华人民共和国安全生产法2014主席令第13号2.4.12中国石油化工集团公司HSE管理体系 Q/SHS0001.1-20012.4.13油田企业HSE管理规范Q/SHS0001.2-20012.4.14中华人民共和国大气污染防治法(主席令第31号)2.4.15环境空气质量标准GB309520122.4.16城市区域环境噪声标准GB3096-20082.4.17关于印发油气长输管道安全管理规定的通知中国石化安（2010）598号2.4.18建筑施工场界噪声限值GB12523-20112.4.19中华人民共和国消防法中华人民共和国主席令第6号3.施工部署3.1施工管理机构根据本工程的实际情况及工程特点，工程技术部、安全管理部、物资设备部、经营部、财务部和综合办公室，成立以项目经理为首的广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程定向转施工领导小组，全面负责定向转施工的组织、协调和管理工作。3.2施工组织机构图项目经理：张宏志项目副经理：赵义(仪电)总工程师：王小军项目副经理：岳可栋控制经理：邢薛飞施工经理 谢晓敬施工经理 张晓朋综合办公室 李 楠财 务 部 陶琳翔经 营 部 刘金朝物资设备部 房殿和安全管理部 王继伟工程管理部 王玉国施工机组图3.2 组织机构图4.施工前准备4.1施工程序测量放线钻光缆管导向孔安装钻机调 校泥浆配置管道组对焊接回拖光缆套管无损检测补口、补伤清管、试压、扫线防腐层检测回拖管道拆卸钻机连接段管线施工清理场地、恢复地貌主管发送便道修筑、作业带清理及平整场地管道与钻具连接发送沟、装置钻机挪位严密性试压、扫水钻主管导向孔扩 孔洗 孔夯钢套管夯钢套管4.2施工准备4.2.1依据工程总体施工部署完成各营地的建设，所有参建员工进驻现场。同时办理好与地方相关部门的协作协议，便于施工与生活中得到当地必要的社会支持。4.2.2积极与当地主管部门联系，配合业主办理好入场前土地征用、建筑赔偿等各项手续。4.2.3组织对技术人员和关键岗位人员进行现场图纸会审和技术交底，对难点地段和关键工程要组织研讨、制定专项施工方案，确保施工顺利进行。4.2.4依据业主、政府监督、监理相关管理要求，分岗位、分工种组织有针对性的技术、质量和HSE培训，确保每位员工都能熟悉掌握其作业环境内主要技术要求。4.2.5工程所需的施工设备、车辆、小型机具、材料进入各施工点，并进行设备的保养、试运，达到施工的要求。4.2.6编制本工程相关体系文件、程序文件、作业指导书和工艺要求，并组织全体施工及管理人员进行学习。同时组织好所有电焊工和防腐工的考试，并对合格员工颁发相应的上岗资格证书。4.2.7施工前准备正常施工所必须的各种警示标志、医用药品等物资。4.2.8做好电话、传真、网络及移动电话等信息联络设施通畅准备工作。4.2.9搞好各部门的组织协调，完善后勤保障系统，配备必要的医疗救护设施。同时制定适宜的应急预案,并和施工所在地的医疗单位确立必要的联系。4.2.10向监理报审完成开工前的各种施工方案、人员、设备、材料等工作。5 定向钻穿越施工技术方案5.1不良地层处理5.1.1入土点钢套管夯管处理穿越场地在勘察深度范围内的地层较为简单，上部为第四系上新统坡洪积层(Q3dl+pl)粉质黏土、黏土。第四系上新统残坡积层(Q3el+dl)含砾黏土、黏土，下伏基岩为石炭系中统（C2）灰岩，地层由上至下分类描述如下：第四系上新统坡洪积层(Q3dl+pl)层粉质黏土：褐黄色，以硬塑为主，局部坚硬，土质不均，中等韧性，中等干强度。揭露层厚1.4013.50m，层底标高68.90 79.90m。1层黏土：褐色，褐黄色，硬塑坚硬，土质不均，局部含约20%砾石，中等韧性，中等干强度。揭露层厚2.008.00m，层底标高81.8493.52m。2层黏土：褐黄色，可塑，土质不均，局部含约20%砾石，土质不均，中等韧性，中等干强度。揭露层厚3.20m，层底标高82.49m。第四系上新统残坡积层(Q3el+dl)1层含砾黏土：浅黄色，坚硬硬塑，土质不均，含约45%砾石，砾石成份为灰岩，粒径510mm，最大粒径约30mm，呈棱角状。揭露层厚1.8011.00m，层底标高72.3784.52m。2层含砾黏土：浅黄色，可塑，土质不均，含约40%砾石，砾石成份为灰岩，粒径520mm，最大粒径约50mm，呈棱角状。揭露层厚1.709.20m，层底标高71.3479.79m。3层黏土：棕黄色，可塑，土质不均，含少量砾石，粒径25mm，呈棱角状。揭露层厚6.308.80m，层底标高64.0573.80m。石炭系中统（C2）1层灰岩：深灰色，隐晶质结构，中厚层状构造，节理裂隙发育，由方解石细脉及炭质充填，岩质坚硬，锤击声脆、不易碎，岩芯呈柱状夹块状，一般柱长1030cm，RQD=2782%。该层岩溶较发育，近一半钻孔中有揭露溶洞。岩石风化程度等级为中等风化，岩体完整程度等级为较完整，结构类型为镶嵌碎裂结构，坚硬程度等级为较坚硬岩坚硬岩，基本质量等级为级。本次勘察未揭穿该层，揭露最大厚度51.20m，并未揭穿该层。2层溶洞：ZK2、ZK9无充填，ZK5半充填，ZK4、ZK6、ZK7、ZK13、ZK14均为全充填，充填物为黏性土，黄褐色，软塑。勘探揭露洞高0.407.45m，洞顶相应标高为47.6574.60m。穿越区域内未发现崩塌、地裂、滑坡、岩溶地面塌陷等不良地质现象，勘探施工过程中也未遇到土洞及软土，场地下伏基岩为灰岩，为岩溶发育区段，其中在CK2号孔（12.218.0m段）、CK4(11.8013.30m段)为溶沟（槽），充填着软塑状黏土和未风化岩块；CK3号孔5.26.8m段为充填溶洞，充填物为软塑状黏土。夯钢套管采用德国TT600型夯管锤施工，夯管锤的结构如下图所示：分瓣锥体张紧带 切削环钢管出土器夯管锤高度调整垫后夯环德国TT600型夯管锤设备技术参数表如下：直径600mm670mm长度3645mm重量4800Kg耗气量50m3冲击次数180次/分适用管径380mm4000mm夯击力2000吨/次5.1.2 开挖操作坑：首先在每一穿越入土点开挖一用钢板桩支护的长17m、宽3m的一个工作坑，支护面为三个。开挖出一个9的斜坡，并在斜坡上安装一个长度为8m的套管导轨，套管采用1524mm直径的钢管，每根长度为约6m。5.1.3 安装导轨：按设计要求高程进行测量，在夯管工作底板进行夯实找平后铺20mm渣石垫层，再在上面平行铺设22号工字钢，间距为800mm。复测导轨中心线后固定导轨，根据入土角调整导轨倾角。5.1.4 铺管与夯管：将1524钢管加工成6m一根，第一根前端安装好切削环。将第一根钢管和夯管锤安放在导轨上，用张紧器将夯管锤通过锥套与钢管连为整体。检查钢管的倾角无误后，送风夯管锤开始工作。钢管夯进土层0.5m后停锤校验钢管位置，无误后再继续采用“轻锤慢进”将第一根夯入土层。校验导轨位置无误后吊装第二根钢管，钢管间采用V型坡口焊缝焊接并检查好两钢管水平、垂直位置及两管的同轴情况，按第一根的方式夯进第二根钢管，吊管、焊接夯管，如此循环直至将钢管全部夯进。施工过程中遵循“勤测量、勤纠偏”的原则不断检查及时纠正，保证钢管入土的角度。钻杆定位管示意图1524钢管323钢管定位套管支架钻杆5.1.5 将隔离钢管内的卵石用搅龙打捞器清除干净。5.1.6 在隔离钢管中安装一个323mm的钢管，钢管四周每隔5米焊上3块定位钢板，保证钢管位于套管的中心，主要用作钻杆的支撑。50米长套管安装34个支撑架，只有管端部分焊死。（拔支撑管时用钢丝绳和U型环锁紧小管，用钻机拉钢丝绳，钳口要同时上移，每抽出10米左右卸下法兰螺栓，如此反复直至支撑管全部抽出套管。）5.2出土点大开挖预置管线5.2.1工序测量放线明排降水大开挖套管安装回填5.2.2深井井点降水a.减压降排水方案设计将封存在基坑内的地下水排出基坑，同时有效降低地下水水头高度，避免发生管涌。基坑降水，严格控制含砂量，不会对周围建筑物及道路产生不利影响。基坑总涌水量随降水延续将会发生变化，以观测井水位为-7m为标准，及时调整水泵的排水量。b.降水井施工工序钻机就位钻进提钻替浆下管填滤料洗井下泵抽水c.井位布置减压降水井布置在开挖面积四周，井间距10m，共布降水井15口。d.井身结构减压降水井：井深10m，井径600mm,全孔下入水泥砾石滤水管，外径400mm，内径300mm，管外填2mm干净石屑填至地表。水泥砾石滤水管外缠80目尼龙纱网。e.洗井、下泵、排水按施工及单井设计要求成井后，减压降水井下排量22t/h、扬程25m潜水泵，下泵深度10m。基坑外侧减压降水井采用1泵管直接与施工现场排水管线相连，排放抽出的水。为发挥降水管井作用，需要使用空压机洗井。减压降水井施工结束后，在基坑周围选择4口减压降水井井作为观测孔，随时观测水位变化情况。降水工作的标准是保证土方开挖及结构干燥施工。排水水源主要是针对基坑内水源导致坑内积水而采取的措施。为保护基坑土方开挖过程中的安全，应充分考虑基坑内排水，基坑内排水应贯穿基坑施工始终。f.施工技术要求钻进前施工技术要求：所有降水井开钻前必须探明孔位处确无地下管道管线后方可钻进。减压降水管井施工技术要求：所有井达到设计井深后，下管保持居中，竹板与井管绑扎牢固，保证填砾料高度，成井后充分洗井，及时下泵试抽水。水泵及联络管安装要求：所有水泵需下到设计深度，泵管连接紧密不漏水。5.2.3大开挖施工施工现场采用2台挖掘机进行开挖，阶梯开挖2层，打开第一层3m后，1台挖掘机在上，1台在下，进行倒土施工。在开挖较深部位时，为防止上方塌方，前方可采取1：1放坡，两侧可采取1：0.5放坡。开挖出来的土石方堆放在两侧作业带以内，并且保证距沟边足够的距离防止塌方。开挖过程中须采取明排式降低地下水位。5.3套管安装a、开挖完成后套管安装前进行沟内的测量放线，根据导向孔曲线图，放出导向孔线路，尤其是在套管底端，严格控制套管中心位置，保证与穿越曲线吻合。b、利用2台70t吊管机将1500混凝土套管运至坑内，钢套管在沟下焊接也可以在沟上事先预制完成后在吊入沟内就位。5.4回填套管安装完成后可进行原土回填，回填至出土点时，预留泥浆坑避免二次开挖。回填时每300mm要分层压实，套管四周装填土袋稳定管线，防止回填时套管移动。5.5设备就位与场地布置5.5.1场地设置工程入土点选择北岸，场地较平坦，交通较方便，利于钻机安放、固定、泥浆池的布设以及施工操作方便及取水；出土点选择在南岸，场地平坦，地势开阔，利于管道的运输、管道的焊接组装作业、管道焊接及回拖时辅助设施的设置及作业。5.5.2定向钻回拖力计算：式中：F拉计算的拉力，单位为KN； L2穿越段的长度，1162.5m、818.3m； f摩擦系数，取0.2； r泥泥浆的密度； 1管子壁厚，0.021mm； K粘粘滞系数，0.01； 经计算，回拖力F=1568KN。取2倍的安全系数，设计回拖力取值为不小于3136KN，即选取回拖力大于3136KN的钻机即可进行本次穿越，成孔后一次拖管。因此，投标时承诺采用GD3500-L定向钻钻机，实际选用GD3500-L定向钻钻机。最大回拖力为3580KN，符合设计要求。计划用于衢江穿越的主钻机上海谷登GD3500-L钻机主要性能参数：最大扭矩： 112，000Nm 入土角调整范围：818最大推拉力： 3580KN 钻机总重： 45t5.5.3地锚承载力计算经查阅，混凝土地基承载力特征值fak=500KPa；混凝土地基面积为A=5.6m3.2m=17.9m2；混凝土地基承载力F=fakA=50017.9=8960KN；经计算，地锚承载力大于回拖力3136KN，符合要求。5.5.4地锚安装钻机采用锚箱固定，锚箱布置在管道中心线上，距钻机0.5m处，在钻机场地挖5.6m3.2m2.2m锚坑1个，坑底做300mm中砂垫层和150mm C20素混凝土垫层。在垫层上用砖砌筑4300mm2200mm的池壁，池壁四周外与周围土壤间空余部分用混凝土浇注，将钢制地锚箱吊入锚坑内。施工时钻机下铺垫=12mm钢板60m2，钢板与锚箱用16#槽钢连接焊接。5.5.5钻机就位合理选择各种设备机具的摆放位置，避免第二次穿越时二次倒运设备。首先将钻机就位在穿越中心线位置上，钻机摆放左右偏差要0.1。钻机底部铺垫4m20m钢板，钻机就位完成后，进行系统连接、试运转，保证设备正常工作。5.5.6配浆区布置配浆区主要设备为水罐1座、泥浆罐3座、泥浆泵1台、配浆泵房1座。为减小配制泥浆时的粉尘飞扬对施工现场周围环境造成污染，搭设20m20m4m泥浆棚一座，将该区主要设备置于棚内。泥浆棚采用50钢管焊接骨架，四周和顶部安装帆布。5.5.7泥浆池开挖泥浆池体积为最大扩孔体积的3倍。扩孔最大体积为3.14(1.32/2)21162.5=1590m3，取3倍系数为4770 m3，入土端和出土端场地内开挖泥浆池各一处，尺寸约为：长宽深22m22m5m 。泥浆池内四周和底部铺塑料彩条布，防止泥浆渗漏而污染土壤。泥浆池四周设立警示牌。5.5.8测量控向参数按操作规程标定控向参数并做好记录。在管线中心线上至少选定三个点测定磁方位角并采取防磁干扰的方法布置人工磁场。5.5.9泥浆配置及重复利用泥浆是定向穿越中的关键因素，按本次穿越泥浆工艺要求及地质情况编写配制方案，确定正确的混合次序，按不同的地质层配制出符合要求的泥浆。由于穿越地段地质情况比较复杂，对泥浆的要求比较高，为克服对付这种不利因素，我们将采取以下措施：1）水源就近取水，用水泵输送至水罐内，在水罐中沉淀、过滤后配浆；2）抽取河水配置泥浆前应将河水在储水罐中进行水质改良后使用；3）按照确定好的配比用一级膨润土加泥浆添加剂，配出合乎要求的泥浆；4）泥浆添加剂有：降失水剂、提粘剂和防塌润滑剂等。添加剂符合环保要求；5）为了使膨润土有足够的水化时间，在用量不改变的情况下，我们使用快速水化装置并增加泥浆罐数量，在此工程中使用1个配浆罐和3个泥浆搅拌罐。泥浆粘度值表管径（mm）不同地质泥浆粘度（s）粘土亚粘土粉砂细砂中砂粗砂软岩石钻导向孔3040354040454045455050554550273304035404045404545505055455027342630403540404540454550556050554265294045404545504550505555605055529以上4550455050555565556565705565注：泥浆粘度为马氏漏斗测量。5.5.9.1泥浆在各个阶段所起的作用如下：1）钻导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥沙携带出孔外，同时维持孔壁的稳定，减少推进阻力；2）预扩孔阶段要求泥浆有很好的护壁效果，防止地层坍塌，提高泥浆携带能力；3）扩孔回拖阶段要求泥浆具有很好的护壁、携砂能力；同时还有很好的润滑能力，减少摩阻和扭矩；4）回拖时增加高润滑泥浆，使泥浆像薄膜一样附着于防腐层，起到保护作用；5）根据地质及上一级扩孔情况，合理确定扩孔器水嘴的数量及直径，保证泥浆的压力和流速，从而提高携带能力，避免岩屑床生成。5.5.9.2泥浆的处理：在入土点分别配置一套泥浆回收系统和泥浆泵，将回收的泥浆通过泥浆泵回收到入土点储浆罐。扩孔时将出土点的泥浆用泥浆泵，通过钻杆将泥浆回收到入土点储浆罐。钻进回流泥浆经泥浆池收集沉淀后用泥浆泵（出土点还需罐车）送至储浆罐，沉淀部分约钻进泥浆总量的15%用罐车送至当地环保部门指定的位置排放。5.5.10钻机试钻各动力、泥浆泵调试正常，钻杆清理编号后试钻，钻进12根钻杆后检查各部位运转情况，各钻进参数显示正常后依次钻进。5.6光缆套管定向钻穿越方案5.6.1基本要求光缆套管焊接采用手工上向焊接工艺，焊条选用E43033.2焊条，焊接时要求打坡口，焊接层数不小于三层，其他执行钢质管道焊接及验收（SY/T 4103-2006）。5.6.2光缆套管组焊5.6.2.1运至现场的1147.0 20#无缝钢管没有坡口，组焊前需加工坡口，组焊时采用分层焊接，且层数不得小于3层，以保证焊透。5.6.2.2为避免钢管内残留的焊渣、焊瘤等异物影响光缆拖放，要求内焊缝平滑，内焊缝余高不得超过2mm。施工时可将焊口钝边加大1mm，注意焊接时不留间隙。5.6.2.3钢管组对时先将8#铁丝穿过钢管，组焊完毕后用8#铁丝将并将牵引钢丝绳固定在管头外端。5.6.2.4为便于硅芯管牵放施工，施工中采用分段焊接，钢管焊接、检验合格后，对钢管内壁进行清管，避免钢管内残留的焊渣、焊瘤等异物影响硅芯管拖放。5.6.3光缆套管定向钻穿越5.6.3.1导向孔施工采用1016主管道穿越导向孔施工同样的技术要求。曲率半径与主管线相同。5.6.3.2入土端进行夯套管施工，套管型号为152426mm L450MB；出土端进行预埋套管施工，混凝土套管型号为DRC15002000G A。5.6.3.3光缆套管回拖导向孔施工完成后不需要进行扩孔施工直接回拖114套管。回拖钻具连接方式为钻杆+万向节+回拖头+光缆套管。硅芯管組穿放完毕后，将穿入钢管中的硅芯管组与钢管的牵引帽铁环连接。连接好后，将牵引保护帽套在钢管上焊好，并将另一端的钢管口封好，然后进行钢管回拖作业。回拖过程中保证硅芯管组不产生移动5.7 610主管定向钻穿越方案5.7.1钻导向孔钻机钻进：结合使用ParatrackII控向系统和磁信号电缆，将主钻机XZ5000钻机沿着设计穿越曲线钻进约821m、1165m。5.7.1.1钻机向南平移20m后重新就位、锚固。利用原来的泥浆池。5.7.1.2开钻前应仔细分析地质资料，利用泥浆实验选择正确的泥浆配比方案，确定泥浆体系的组成。正式开钻前12小时，配制3罐泥浆。5.7.1.3准备万能表格纸，在开钻后绘制钻进导向孔的纵坐标曲线图和横坐标曲线图，曲线图（不得涂改）将作为永久保存的竣工资料。5.7.1.4导向孔曲线图每道口取一点（三维坐标），并按数字化管道技术规格书要求录入数据库。穿越出、入土点的管线连接按每个焊口测一点（三位坐标）录入数据库。5.7.1.5钻进过程中保持泥浆压力和排量的均衡稳定。泥浆压力控制在0.8MPa1MPa，排量控制在0.8m3/min左右。5.7.1.6钻进速度控制在0.5m/min左右，防止Inc井斜角急升或急降造成导向孔出现S弯。5.7.1.7严格按照施工规范和设计图纸进行施工，保证钻进的整个过程在设计和施工规范规定的范围内进行；尤其注意单根钻杆折角不能超过0.8，4根钻杆累加折角不能超过2.2。5.7.1.8根据本合同项工程地质条件选用钻孔钻具组合为：钻具组合为：9-1/2镶齿钻头+1.50弯控向短接+51/2无磁钻铤+5-1/2S-135钻杆。5.7.1.9钻进曲线严格按照设计图纸曲线进行，控制偏差应符合：穿越导向孔实际曲线与设计穿越曲线的偏差不大于1%，导向孔曲线横向偏差3m、上下偏差+1-2m；出土点横向偏差3m，纵向偏差+9m-3m。5.7.1.10泥浆控制：钻导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥沙等钻屑携带出孔外，并维持孔壁稳定。在钻孔初始阶段要使钻进速度控制在3m/min，增大泥浆的排量，使孔内的钻屑充分被携带出来，保证环空畅通，为后续钻进打下良好的基础。5.7.1.11质量保证措施：为了保证出土准确，本工程应用我公司成熟的人工磁场技术，在入土点前50m至150m处布置第一个人工磁场。河对岸至出土点铺设两个长度为100m的人工磁场线圈，磁场宽度均为30m。5.7.1.12钻头进入磁场后，每转进10m，停机检测方位角度，进行纠偏工作。测量时采用林肯焊机供电。人工磁场技术可以准确测定探头的准确位置，可以保证导向孔曲线符合设计要求和出土准确。5.7.2预扩孔5.7.2.1根据本工程实际情况，610管道穿越需要进行七级预扩孔，扩孔级差为6，分别为16、22、28、34、40、46、52。最终扩孔直径为52（即1320mm），符合QSY-GJX-0114-2008标准要求。5.7.2.2本工程采用岩石扩孔器作为扩孔钻具。5.7.2.3扩孔器入孔前，在入土点开泵，出土点检查扩孔器水眼是否畅通，钻杆中是否有杂物。开泵时间持续35min。5.7.2.4扩孔过程中钻杆要进行数次倒运，使用10t挂车进行倒运。出土端返出的泥浆采用2台泥浆罐车进行倒运，入土点至出土点的距离为30km。5.7.2.5扩孔过程中如发现扭矩、拉力较大，可采取洗孔作业；洗孔结束后，在继续进行扩孔；扩孔结束后，如发现扭矩、拉力仍较大，可再进行洗孔作业。5.7.2.6泥浆控制：预扩孔阶段针对该工程岩土层地层调整，胶结较好，容易成孔，且不易塌方，要求泥浆具有很好携带能力。5.7.3管线回拖5.7.3.1回拖准备a. 对钻机进行维护保养，对钻具进行检查，确保设备及钻具完好。b.穿越扩孔施工前穿越管道按规定施工完毕检验合格。c.穿越管道回拖用发送架准备就绪。d.将管道放在发送架上或放入发送沟内，采用发送沟方法回拖管道时，清除发送沟内所有石块、树根及其它硬物等，沟内注上水，确保将管道浮起，避免管线底部与地层摩擦，划伤防腐层，并降低回拖力。管道入洞时准备4台吊管机协助，起吊点距管道环焊缝不小于2m，起吊高度不超过1m，起吊点间距不超过26m，使用尼龙带做吊具。e.管道就位时避免与沟壁乱碰，严禁损伤防腐层。f.管道回拖前，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，如有损伤应及时修补。5.7.3.2发送沟开挖在扩孔阶段即可开始发送沟开挖工作，保证在扩孔完成前发送沟开挖完成。用挖掘机开挖发送沟，发送沟上口宽4.5m，下口宽3 m，深1.2m，发送沟开挖入口处应沿钻、扩孔方向平缓过渡。发送沟内不得有石块、树根和硬物，以免划伤管道防腐层。沟内注水高度为0.5m，将管道浮起，减少回拖力。回拖前，采用2台70t吊管机和2台40t吊管机将管线吊入发送沟内，确保将管线浮起。5.7.3.3回拖回拖是定向钻穿越的最后一步、最为关键的一步。钻具连接方式为5-1/2S-135钻杆+46岩石扩孔器+500T万向节+813 穿越管线。，由钻机牵引向入土点回拖。管道回拖前，将施工现场所有设备整体检修一次，加油注水，更换过滤器，保证设备在最佳状态下工作。使用电火花检漏仪按设计要求的检漏电压（15kv）全面检查防腐层，如有损伤应及时修补。回拖过程中，回拖速度要平稳。控制好回拖泥浆泵泵压，保证井壁稳定。管道回拖就为后，按图纸标识的位置，保证整个穿越段的设计长度，其留头位置要保证与线路连接在同一个中心线和深度，做好管头位置标记。5.7.3.4保证管道回拖顺利的措施a.确保导向孔平滑、顺畅，满足设计曲率半径，并避免出现“S”型。b.严格按级差扩孔，不越级扩孔。完成最后一次扩孔再进行回拖，如钻机显示的回拖力及扭力较大，可缩小扩孔的级差，增加扩孔的次数。c. 回拖前调整管道的入孔角度，采用机械设备辅助管道入孔。d.结合地勘资料进行合理的泥浆配比，使泥浆能最大限度发挥悬浮携带、润滑、固孔等功效。e. 根据钻机显示回拖力及扭力的大小控制好回拖的速度。5.8钻进过程中可能出现问题的应对措施及方案5.8.1 穿越出土点偏差较大应对措施5.8.1.1 施工前做好穿越长度、出入土点标高和磁方位角的测量，尤其是磁方位角的测量误差控制在0.1范围内。5.8.1.2 若穿越场地周围干扰因素过强，采用人工磁场辅助测量纠偏措施。5.8.2 穿越过程冒浆的应对措施5.8.2.1 详细掌握地层岩土的不均匀性，制定不同地层穿越施工时的泥浆排量参数。5.8.2.2 钻进过程中泥浆控制防止冒浆。钻进可分为三个阶段，入土端倾斜段、水平段、出土端倾斜段。针对钻进过程的三个阶段的特点采取不同的泥浆控制技术方案，分述如下：a.入土段倾斜段1）泥浆排量的控制：在入土端倾斜段，随着钻头的钻进，穿越地层由浅到深，在这一阶段，泥浆的排量要尽可能选择大的泥浆挡位，一般要求泥浆排量不小于0.8 m3/min。采用较大的泥浆排量是利用泥浆的快速返回携带出钻碎的岩屑，防止岩屑堆积在孔内造成孔内淤积堵塞，使钻进后的孔路畅通，保证孔内泥浆有返回到地面的通路。另一方面，大的泥浆排量可以利用泥浆产生的冲击力对地层起到切削作用，扩大导向孔的内径尺寸，增大泥浆返回通道的流通空间，也就减少了穿越段地面泥浆压力，同时减少了穿越段沿线地面跑、冒泥浆的可能。2）司钻、控向的技术控制：由于入土端倾斜段是穿越轨迹的造斜阶段，钻杆需要在不旋转的情况下直接推进造斜，因此钻杆推进阶段形成的环形内孔比旋转钻杆形成的环形内孔直径要小，这就造成孔内孔时大时小，产生“瓶颈”现象，减小了泥浆返回地面的容流空间。为了克服此现象，控向与司钻密切配合，在倾斜段造斜的过程中，每根钻杆钻进完成后调整的倾斜角度比预定要求的大，待钻杆钻进到底后，将该根钻杆全部抽出，通过旋转钻进的方法使得倾斜角下降到要求的角度。这样通过增加了一道旋转工序使得每根钻杆的环形空间都加大了，这也就增加了导向孔内径尺寸，增大了泥浆地面返回通道，也就减少了穿越段地面泥浆压力，同时减少了穿越段沿线地面跑、冒泥浆的可能。b.水平段1）泥浆排量的控制：一般情况下穿越曲线的水平段都是穿越河流的阶段，当钻头钻进到水平段时，也就是穿越河流阶段，随着穿越深度的增加地层压力也逐渐增加，这时为平衡地层压力，需要提高泥浆的压力和排量，排量要达到0.81.0 m3/min延缓钻进速度尽量携带钻屑，防止钻屑携带不充分而郁积在中途，发生憋漏现象。2）司钻、控向的技术控制：由于在水平段一般不需要对穿越曲线倾斜角进行调整，因此钻杆大部分时间是旋转钻进的，在此过程中我们还要求司钻将钻机的旋转速度尽量提高，靠钻头的重力及旋转的搅动能力使导向孔内径尺寸加大，以增加泥浆的容留能力，减小地层压力。c.出土端倾斜段1）泥浆排量的控制：导向孔钻进到出土端倾斜阶段后，随着钻杆的钻进，钻头的埋深逐渐变浅，地层承受压力的能力越来越小，因此要求泥浆的压力和排量要保持稳定，避免压力激动憋漏地层。泥浆的排量一般控制在0.8 m3/min。2）司钻、控向的技术控制：出土点倾斜阶段需要每根钻杆进行倾斜角的调整，因此出现与入土端倾斜段相同的情况，即钻杆推进段导向孔内径小于旋转段，为了克服这一缺点还是采取倾斜角先调整到比要求达到的角度大，然后整根钻杆回抽后再旋转钻进，利用钻杆及钻头自身的重力及钻头的旋转搅拌能力扩大导向孔内径，增加空内对泥浆的容留能力，从而分解泥浆对地层的压力，达到控制穿越沿线冒泥浆的目的。5.8.2.3 施工过程中避免越级扩孔和增加适量的添加剂。5.8.2.4 采用环保泥浆原料，及时处理因冒浆引发的问题。5.8.3防止导向孔卡钻的施工方案5.8.3.1导向孔钻进过程中，钻头出现卡钻表现为泥浆压力剧增，或伴随钻机扭矩瞬间的增大（旋转钻进时），此时，钻具产生的扭矩无法克服复杂地质作用于钻头上的扭矩，钻头停止转动。5.8.3.2处理的方法有二种：一是当泥浆的压降能保持在3MPa范围内时，可采取立即停止钻杆的推进，改为往钻机方向拉钻杆，使钻头迅速离开岩石，降低泥浆的压差，然后用更慢的推力和推进速度钻进；二是当泥浆的压降超过3MPa时，应立即关闭泥浆泵，停止泥浆的泵送，往钻机方向回撤钻杆，防止钻具因密封件受压过大而损坏。5.8.4防止扩孔时卡钻的方案机具、材料准备：220t旋转接头1套、220t U型环1套、连接5钻杆和旋转接头用短接1个、40吨吊管机2台、挖掘机1台、22mm以上钢丝绳4根（等长）。施工程序：卡钻后立即停止旋转 出土侧连接（5钻杆短接旋转接头U型环钢丝绳吊管机、挖掘机）同步回拉（钻机给予适当的推力）离开卡钻位置 钻机恢复旋转出土侧卸下钻具继续扩孔。司钻手应随时密切关注扩孔扭矩的变化，扭矩不可超过20KNm，防止卡钻后扭矩过大，损坏钻机旋转马达及钻杆丝扣。5.8.5 管孔塌孔的应