牵引施工专项方案改(东部)

中华人民共和国世界银行贷款宁波水环境建设项目（贷款编号：4770-CHA）慈溪污水子项目中心城市和乡镇等污水支干管管道及泵站工程（合同号：NBCX/C6）牵引施工专项方案中建五局土木公司2007年4月目 录第一章 工程概况.01第二章 施工部署.03第三章 主要施工工艺.07第四章 施工进度计划及工期保证措施.15第五章 工程质量及安全技术保证措施. 18- 17 -第一章 工 程 概 况1.1工程范围和地点世行货款宁波水环境建设项目（贷款编号：4770-CHA）慈溪污水子项目之慈溪市中心城市和乡镇等污水支干管管道及泵站工程（合同编号：NBCX/C6，以下简称本工程）为慈溪市各乡镇及中心城区第一批建设的污水管线及泵站，建设内容涉及到17个乡镇及中心城区75km污水支干管及20座污水泵站，其覆盖面较广，为便于施工及工程管理将各镇分成东、西两个区域。逍林镇、匡堰镇、胜山镇、新浦镇、桥头镇、附海镇、观海卫镇、掌起镇、范市镇、三北镇、龙山镇为东部集中建设区域；中心城区宗汉街道、中心城区浒山街道、横河镇、庵东镇、崇寿镇、食品加工园区、周巷镇、长河镇、天元镇为西部集中建设区域。1.2 气候特点慈溪位于北亚热带南缘，属季风型气候。冬夏稍长，春秋略短。温暖湿润，气温变幅小。1.2.1气温年平均气温16.1，1月平均气温最低，历年平均4.0，7月平均气温最高，历年平均28.2，极端最低气温-9.3，极端最高气温39.1，平原地区平均温度一致，盐场白地气温略高。日变幅和年变幅也较大。1.2.2降水量年平均降水量(含雨、雪、冰雹)1259.6mm，年降水量少于1000mm 的少水年占15%，大于1500mm 的丰水年占17.6%。平均10 年中有大旱、大涝各一年。降水量年内分配不均匀，春雨、梅雨、秋雨与伏旱、秋冬旱交替，降水最高峰在9月，平均172.4mm，占全年的14%，最高曾达468.3mm。梅雨期间多连阴雨。降水量地区分布随海拔升高而增加。1.3工程地质、水文地质本工程场地土类型为软弱土，管道沿线场地土层由人工填土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土夹粉土、粉砂以及粉土等组成，其分布、状态、密实度及其主要特征如下：人工填土层厚0.62.0米；淤泥质粉质粘土，灰色，软塑流塑，稍有光滑，干强度中等，局部夹粉土层，粉质粘土夹粉土，灰黄色，可塑，稍有光滑，干强度中等，韧性中等，夹粉土，含云母碎片，表层10cm含植物根系，层厚1.93.5m；粉土，灰色，湿很湿，中密密实，上部稍密，摇振反映迅速，干强度低，韧性低，含云母碎片，偶夹粉砂薄层，层厚10.36m。本工程所在地沿线地表水发育，主要分布于沿线的沟、塘、河流中。管道沿线地下水类型主要为孔隙潜水，主要赋存于场地上部土层中，含水层岩性主要为灰黄色粉质粘土，管线线路有人工填土覆盖，富水性及渗透性较差。潜水受季节及气候影响显著，还受到附近河流、水塘的水位影响，降雨后水位上升，干旱时水位下降，年变幅约1.5m2.0m左右。潜水主要接受大气降水及农田灌溉水的入渗补给，由于地表均为粉质粘土，入渗性能好，利于降水、地表水及农田灌溉水的入渗给，场地在区域上气候湿润，降水充沛，有利于地下水接受降水补给。地表水的补给主要表现在雨季河水水位较高时，河水的补给给地下水。其它地表水体，例如池塘、灌渠等也不同程度补给地下水。地下水的排泄以蒸发及沟渠逸出为主，辅以少量的人工井点开采。地下水稳定水位标高为1.63m。1.4编制依据根据设计图纸要求以及现场实际情况，在严格遵守有关技术规范的前提下，结合本公司施工经验，编制本工程牵引施工专项方案，编制依据如下：1.4.1本工程设计文件、技术规范及招标文件要求1.4.2现场实际情况1.4.3国家及地方、行业现行的有关施工及验收规范（规程）:1.4.4排水管道工程拖拉法施工及验收规程（试行）1.4.5国家及地方安全生产、文明施工的规定和规范第二章 施工部署2.1现场施工人员选定为确保本工程优质、高速、安全的完成，我项目部组织有丰富施工经验的工程技术人员负责施工，同时组织施工经验丰富、素质较高的专业牵引施工队伍进行施工，在项目部的统一管理下安全、保质地完成该分项工程。2.2 现场组织机构及指导思想2.2.1现场组织机构形式根据项目管理的原则，结合我项目部有关规定和本工程现场的特点，策划下列主要人员为本工程服务：职 务姓 名联系电话备注项目经理游国华项目常务副经理邓建设项目副经理兼书记王先荣总工程师杨海波项目副经理（西部）邱代波项目副经理（东部）李恒东质检工程师（西部）袁 勇质检工程师（东部）黎海荣测量工程师（西部）李 俊测量工程师（东部）李克令现场施工员邓建峰现场施工员杨 再现场施工员陈小涛现场施工员陈志斌现场安全员（西部）邓仑昆现场安全员（东部）周小武预算员（西部）林 棋预算员（东部）文叶群资料员（西部）何桂花资料员（东部）尹 影材料员杨宏艺材料员干尚君2.2.2 作业层实行班组长负责制，由项目经理与之签订合同，明确各自的权力和义务，以合同为杠杆，以节点工期目标、质量目标、安全文明施工为考核标准，确保该项施工任务的圆满完成，质量让业主、监理工程师满意。2.2.3 如果人员仍然不能满足工程实际需要，我项目部可以从公司所属各其他项目部抽调人员进行补充，以确保本工程在保证工程安全、质量、文明施工的前提下，总体施工进度达到合同要求。2.2.4指导思想2.2.4.1本工程作为我公司开拓宁波慈溪市场的重点工程项目进行管理。在资金、人力、机料等方面提供强有力的保障，实行全员参与、全力以赴、全面保证、确保全胜，在指定日期内组织进场形成施工能力。2.2.4.2发挥不等不靠，有条件快上，没有条件创造条件上，一切工作往前赶和超前准备、超前部署、超前施工，发挥“一赶三超前”的工作作风。2.2.4.3加大科技投入，引用先进和适合本工程特点的新技术、新工艺、新设备，确保工程质量，加快施工进度。2.2.4.4与业主、监理单位、设计单位密切配合协作，真正做到急业主所急，想业主所想，确保工程建设的阶段性目标和总体目标的实现。2.2.4.5贯彻执行ISO施工系列标准，严格按颁布的质量程序文件及质量手册建立、健全严格的质量保证和监督体系，以一流的工作质量和服务质量来确保工程质量。2.2.4.6集中领导、统一指挥、优化组合，实行全过程的优化管理，优质、高速、安全地建成该工程。2.3 施工准备在业主单位完全按照我部编制的施工总体进度计划提供施工场地的情况下，我部东部将有6个乡镇、西部5个乡镇同时进行施工，为确保每个乡镇牵引施工顺利实施，前期准备工作非常重要。2.3.1技术准备2.3.1.1针对本工程特点，施工进场前我公司将做好各项技术准备工作，组织工程技术人员对现场进行勘察，采用探测仪对地下原有管线进行排查。组织现场施工、技术管理人员仔细认真学习施工图纸，并进行内部图纸自审。在此基础上参加监理组织的图纸会审工作。2.3.1.2施工前进行分级技术交底，即技术负责人 施工员 班组长 操作工人，做到参与施工人员都能熟知技术质量要求，并确保人员、机械、管线、道路的安全。2.3.1.3认真做好施工中的技术管理和质量管理工作，贯彻落实质量管理手册有关内容，向监理和业主及时填报各种表格，做到齐全准确。2.3.2生产准备2.3.2.1联系好现场用电、用水，做好PE管材的订购工作。2.3.2.2根据本次施工地质状况，选定扩孔器及钻具。检查钻机性能，强化钻机维护，进场前确保钻机性能稳定。2.3.2.3此次穿越所需泥浆量大，为加快施工进度，再配备了泥浆罐及内部搅拌系统，同时为减少环境污染，便于恢复地形地貌，实施泥浆多次回收重复利用。2.3.2.4对本工程使用的原材料必须严格按照规范要求进行取样、检验，不合格的材料严禁进场。2.3.3作业班组准备：根据本工程实际情况，我部拟投入三个牵引施工作业班组，每个作业班组配备15人，具体的岗位分配及职责如下：定位及导向岗位2人。主要职责：勘察工地，确定适当的钻机布置、入土、出土角度和高程，确定孔径及分级回扩方案，操作定位及导向仪器，发出调整钻孔轨迹的指令，并与钻机机长交流这些决定，记录导向数据。钻机机长（或班长）2人。主要职责：准备和配置钻具，操纵钻机，与导向人员交流钻进情况，设定机组的进度计划和工作状态，管理机组人员。这一岗位应由具有专业技师资格的人员担任。钻进泥浆配制人员4人。主要职责：掌握整个钻进液的搅拌、净化和循环系统，监视需要的水量，保持良好的水质、调节PH值，按特殊的施工要求调整合适的钻进液成分，使粘度、固相含量、比重等技术指标达到要求。机械工、电工2人。主要职责：监视与维护机械及电气设备的正常运转，出现故障时进行维修，帮助钻进中的所有其它操作。普工5人。主要职责：帮助进行所有的钻进操作，包括操作钻杆、监测泥浆池、搅拌泥浆、供应水、操作重型设备以及管线的连接。2.3.4主要机械设备需用量序号机械设备名称型号数量备注1水平导向钻机ZT-253台2无线控向系统DCI地磁3台3泥浆系统250L/min6套4回扩器/凹槽式挤扩式3套5泥浆泵BWJ-1206台6泥浆车6台7全站仪SET-2B2台8水准仪SD32台9排水设备6套第三章 主要施工工艺3.1施工工艺流程施工现场准备测量放线定位钻机就位泥浆配制导向孔钻进分级反向扩孔管道回拖验收撤场管道安装组焊3.1.1前期准备工作原有地下管线及过去施工情况的调查轨迹设计计算进一步确认设计、图纸及计算施工地层情况调查施工测量3.1.2工程实施测量入土点、出土点、钻孔轨迹轴线和切点钻机场地准备管子场地准备进场道路准备设备和人员调动管子卸车管子熔接 压力试验减阻试验（如果需要）连接拉管头处理钻杆的过度弯曲泥浆配制实施钻进3.1.3钻进敷设管道调动钻机和人员安放钻机准备钻进液混合设备钻导向孔通过钻杆清洗钻孔分级回扩（根据管径的大小而定）回拖敷管去掉拉管头清理施工现场撤走钻机和人员或迁移到下一个工地3.2材料的选择、运输、保管及熔接根据设计的要求，用于本工程牵引施工的管材均采用高密度聚乙烯PE实壁管，管径为DN200500。3.2.1管材装运前，应对材料的各项数据进行严格的检查，并做好详细的检查记录。进场PE管经监理工程师验收合格后方可投入本工程使用，验收不合格的材料不得使用。3.2.2管材装卸时应使用专用吊具轻吊轻放，吊运时不得产生造成管体或管端局部凹痕或失圆的冲击载荷。在吊装过程中，管材与吊绳的夹角不宜小于30，以免产生过大横向拉力损坏管口。3.2.3拖车与驾驶室之间设置止推挡板，立柱齐全，与管子接触面有厚度不小于10mm的橡胶板。3.2.4管车底部装有运管专用支架，支架与管子接触面垫橡胶板，橡胶板厚度为15mm，宽度为100mm；拉运管子时，每根管子上包敷3条宽度为100mm，厚度为20mm的橡胶圈。3.2.5装管高度不超过3层，管子伸出车后的长度不超过2m。装管后采用外套橡胶管或其它软质管套的捆绑绳捆绑，捆绑不少于2处，捆绑绳与管子接触处加橡胶板或其它软材料衬垫；或用尼龙带、绳捆扎。3.2.6 管材的最大堆放层数不超过3-5层。运到工地上的管材应堆放在施工作业带地面平坦且地势较高处。3.2.7热熔熔接操作规程熔接场地要有保护措施，以免直接受到日晒雨淋，相对湿度不超过80%。如果熔接场地周围的环境条件不符合以上规定，就必须在熔接场地人为地创造适宜的条件（如采用加工棚）。a.熔接前的准备熔接前须准备好220V电源，相应管径的对熔机一台,测温仪一台、铁铲一把、无毛抹布及酒精、电刨一台、液压泵一台。所使用的熔接设备须要具备良好的技术状况并经认真检查。被熔接的管材不能有破损，每一个接口要求干净（不得有油、漆、灰尘等）。熔接操作由具有一定热塑性材料熔接经验，对塑料管道的熔接步骤和参数有详细了解的技术人员来承担。为保证工程高质量、按时或提前竣工我公司配置了6-8个熟练熔接焊工，同时加配一台挖掘机、5吨吊车一辆配合，以加快熔接管速度。b.具体操作将两根管材放到对熔机上并固定，通过调节夹紧钳，使两跟管材的熔接段面对齐。用电刨将管材熔接面刨平，刨平后检查一下熔接面的同心度，最大允许位移量V0.1S，且V最大不超过1mm。用沾有酒精的抹布将两连接管道段面擦干净。接通电热板电源，当电热板温度达到熔接温度时，继续加热10分钟，使电热板温度均匀。将电热板放在两根熔管端面之间，把熔管压在加热板上，并使其熔融以消除端面的残余不平面，此时压力为1.0Kg/cm2。管口熔接面被削平后，挤压力要下降到最小，熔接面几乎不与电热板接触，加热完后，移开电热板，侧向推压管材，管材的熔接面就粘结在一起。松开夹具，卸下对熔机，用电刨将冷却的融质翻卷刨掉，将套管移至熔口中央均匀放置。c.熔接质量的保证为了保证熔接质量，熔工要完全熟悉熔接工艺参数以及所用的工具，操作过程中要有两人以上，操作要有班长监护，他负责检查熔接工艺规定的精度和允许公差，另外他还负责熔接情况记录，并进行目测检查。每个管道熔完后都要进行常温压力试验，通常试验压力为工作压力的1.5倍，检查管道及每个接口有无渗漏。3.3钻机进场施工程序3.3.1测量放线：根据实际情况与施工经验放出钻机场地控制线及设备摆放位置线，确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。3.3.2钻机场地需加以平整，能保证钻机、动力站及泥浆泵等设备即时就位、撤场。3.3.3泥浆用料准备：施工用淡水取河水放入水罐，经沉淀后利用；膨润土及必要的添加剂按计划配足。3.3.4钻机及配套设备就位：首先将钻机就位在穿越主管中心线位置上，根据现场情况，钻机就位完成后，进行系统连接、试运转，保证设备正常工作。3.3.5测量控向参数：按操作规程标定控向参数，如遇穿越工程现场地形复杂，不利于测量，为保证数据准确，在管中心线的五个不同位置测取，且每个位置至少测四次，进行对比，并做好记录。3.3.6泥浆配制：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，按不同的地层配制出符合要求的泥浆。本工程采用CETCO公司或同类公司生产的定向钻专用膨润土和泥浆添加剂，以提高造浆率和成孔质量。A. 膨润土：Hydraul EZ (易钻)作用：作为制浆的基本元素；提升泥浆悬浮钻屑的能力，使得钻屑能够在泥浆中，随泥浆循环流出钻孔，保持孔内清洁；稳定孔壁，防止塌孔。B. 聚合物：Insta Vis Plus（万用王）作用：包覆粉砂土颗粒，抑制粉砂土松散坍塌，提高携带性和护壁性能。泥浆的粘度应符合下列要求：水平定向钻井液混合配比表一般地层产品推荐用量每100gals.（每1，000升）马式漏斗粘度砂层Hydraul-EZ（易钻）3036公斤4550砂硕石层Hydraul-EZ（易钻）/Super Pac（帮手）3642公斤/1.252.5升5055粘土层Hydraul-EZ（易钻）/Insta-vis Plus（万用王）1218公斤/1.252.5升3540复杂地层未知地层Hydraul-EZ（易钻）/Super Pac（帮手）3042公斤/1.252.5升4555卵砾石层Hydraul-EZ（易钻）/Super Pac（帮手）/Suspend-It(速浮)3042公斤/1.252.5升/1.22.4公斤7090膨胀性粘土在泥浆中添加Insta-vis Plus（万用王）2.55升3540改善水质胶粘土在泥浆中添加Drill-Terge（洁灵）57.5升3540低PH值或硬水加入纯碱调整PH值至8100.30.6公斤3.3.7泥浆控制：泥浆是定向穿越中的关键因素，我们将针对不同的地层采用不同的泥浆，确保工程的顺利完工。3.4水平定向钻进工艺水平定向钻进工艺流程钻机定位导向孔钻 进扩孔拉管钻进泥浆泥浆处理搬迁到下一个工地管材熔接3.4.1测量控向参数：按操作规程标定控向参数，要求细心并尽可能多测取参数并做好记录，进行对比，选择最佳参数值。3.4.2在入土点和出土点位置各挖一个工作坑，入土位置挖出深2米、长2米、宽1米斜槽，出土点挖深2米、长3米、宽1米斜槽，用于泥浆排出储浆和管子回拖。3.4.3钻机试钻：各系统运转正常后试钻，钻进1-2根钻杆后检测各部位运行情况，各种参数正常后按次序钻进。3.4.4钻导向孔：钻进导向孔是水平定向钻进施工的最重要阶段，它决定铺设管线的最终位置。钻杆按设计的进入点以预先确定的815角度钻入地层，在钻进液喷射钻进的辅助作用下，钻孔向前延伸。在每一根钻杆钻入后，应利用手持式跟踪或有缆式定位仪测量钻头位置，推荐至少钻进每根钻杆应测量一次。经315米过渡段，圆滑进入水平段采用轻压快转以保持钻具的导向性和稳定性，根据地层变化和钻进行深度，适时调整钻进参数。在到接收井井位后经过1720米过渡后，以610直线出土，以利拉管。对已有地下管线、关键的出口点或调整钻孔轨迹时，应增加测量点。将测量数据与设计轨迹进行比较，确定下一段要钻进的方向。钻头在出口处露出地面，测量实际出口是否在误差范围之内。如果钻孔的一部分超出误差范围，可能要拉回钻杆，重新钻进钻孔的偏斜部分。在每段牵引管施工前，需根据每段牵引管道埋深、现场施工条件及地质条件对导向轨迹进行进一步的确定，确保管线位置及高程式符合设计要求。钻机采用ZT-25水平导向钻机，控向设备采用DCI地磁无线控向系统，在整个穿越过程中采用地面信标系统配合DCI 系统进行准确跟踪定位，确保出土位置准确无误，曲线平滑。3.4.5预扩孔：施工过程中，根据不管径预扩孔采用200、300、400、500、600、700、800扩孔器分级扩孔。在满足拖拉施工顺利进行的前提下，扩孔孔径尽量减小，且最终扩孔孔径不得大于设计管道直径的1.5倍。基本上只要采用以上扩孔之后，可直接回拖铺管。但是，遇到地层情况复杂时，回扩直径越大越好；但是，孔径越大，维持孔壁稳定越困难。3.4.6管线回拖：回拖是定向穿越的最后一步，也是最为关键的一步，在回拖时采用的方式是：最后一级扩孔器+60T回拖万向节+所要穿越的管线。在回拖时进行连续作业，避免因停工造成阻力增大。管线回拖前要仔细检查各连接部位的牢固，并在60T回拖万向节和回拖管道之间增加两个抗拖力为80T的卸扣，调整在回拖过程中的角度。3.4.7泥浆控制：泥浆是定向穿越中的关键因素，如穿越经过地层有粉质黏土及粘土，我们将针对不同的地层采用不同的泥浆。a.水源就近取用河水，在水罐中沉淀、过滤后配浆。b.按照事先确定好的泥浆配比用一级膨润土加上泥浆添加剂，配出符合要求的泥浆。c.使用的泥浆添加剂有：降失水剂、提粘剂和防塌润滑剂等。所加添加剂采用环保型添加剂，符合环保要求。d.为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的水化时间，在用量不改变的情况下，我们采取增加泥浆储存罐的数量，在此工程中我们使用2个配浆罐和4个泥浆搅拌罐。e.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具有很好的护壁效果，防止预扩孔坍塌，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；f.施工剩余泥浆在河道清淤时有槽罐车运走，现场清理干净。3.5施工中要注意的几个问题：3.5.1在导向孔钻进过程中，造斜段应调整合适的钻进角度，在到达接管工作坑时，钻杆调整为水平。在以后钻进过程中按重力管线坡度要求精确控制钻进角度，并保证深度要求。3.5.2在分级扩孔时，应逐级慢速扩孔，并调整泥浆流量，确保形成良好的孔壁。3.5.3泥浆配比严格按规程操作，粘度控制在45秒。3.5.4在管道回拖时采用细土袋支撑，起到减阻的作用。3.5.5因地质情况原因，在管线回拖过程中，如果采用边熔接边回拖，则管线在地下停留时间过长，随着时间的增长，塌孔更严重，可能将管线“抱死”造成穿越失败，给施工带来不必要的损失。所以在保证熔接质量的前提下应尽可能加快拖拉进度。3.5.6道路及附属设施的保护工作：a.为保护道路路面，钻机在运输转移过程中必须使用40T平板拖车转移，钻机不允许直接在道路上行走。b.钻机在装卸过程中，如果钻机需要在路面爬行，必须使用专用聚乙烯护垫，垫在履带下，保护路面。c.工作坑的开挖必须采用钢板桩防护，防止塌方，确保人员、道路、设备安全。d.在钻导向孔时必须按图施工，保障钻进深度，由土壤挤压应力回放，填满空隙，防止路面塌陷。第四章 施工进度计划及工期保证措施4.1施工进度计划本工程施工工期安排如下：每段牵引管施工时间控制在10天左右，各乡镇牵引管的施工进度安排详见施工进度计划表（附后）。工程实施过程中主要采用事前控制，同时做好阶段性检查，分析找出影响施工计划的原因，及时纠正偏差。从而做到事中和事后控制，保证施工计划的完成。4.2工期保证措施为保证工程在施工计划工期内完成，计划采取如下措施：1、为保证工程能按时完成，施工投入足够的机械设备和人员。2、迅速调遣队伍，抓紧做好开工前准备工作。3、制定周密的施工进度计划，并将总计划分解到月，月计划分解到旬，将任务分解到每个施工组，做到长计划短安排。并实行动态管理，及时查找影响工期的因素，确保按计划进行。5、加强工程技术和进度的管理，要求技术人员跟班到现场，经常进行技术、质量交底和检查、指导施工。6、严格执行设计文件、施工规范和质量标准，把好施工质量关，防止因施工质量事故影响施工进度。7、做好施工安全工作，杜绝因安全事故的发生而延误工期。8、采用有效的新工艺和新技术措施，提高工效。9、掌握天气变化情况，根据天气的变化制定出相应有效的措施，保证施工按正常进行。4.3雨季施工措施因本工程部分牵引管施工期位于雨季，因此要做好雨季施工保护措施。1、合理安排，有序组织施工，雨天尽量不进行牵引管施工，但可进行相关准备工作，做到雨天也能保证施工进度。2、对于机械设备，特别是电器设备要做好防雨措施，保障机械设备的正常运行。3、施工期认真收集天气预报，保证工程顺利施工。第五章 工程质量及安全技术保证措施5.1质量保证措施5.1.1准备阶段5.1.1.1制定质量保证体系，加强管理。实行班组自检、互检、质检员抽检的“三检”制度。5.1.1.2做好图纸会审、技术交底、领会设计意图，熟悉施工规范的有关要求。5.1.1.3建立健全各种操作规程和岗位责任制。5.1.1.4做好原材料的进场质