顶管施工组织设计

1、曹妃甸区新城龙河大道朔河大道过河电力穿越工程施 工 组 织 设 计 目 录第一节 编制依据第二节 工程概况第三节 施工工艺流程第四节 施工准备第五节 顶管施工方案第六节 质量目标和保证措施第七节 工期目标和工期保证措施第八节 安全目标和保证措施第九节 施工场地平面布置示意图1、 编制依据本工程施工组织设计依据：1、 施工现场情况2、现场技术交底3、相关的施工技术标准及验收规范二、 工程概况略（根据现场）三、 施工工艺流程施工方法的选择：根据甲方要求、定向钻机性能及现场情况，决定采用北京土行孙DDW280型开挖导向铺管钻机进行本工程的施工。钻机最大回拖力28吨，主要用于导向孔的钻进、回扩及管道的

2、回拖。 DDW280定向钻机主要性能参数：机身长度 6.4m机向宽度2.3m高度2.0m重量9.2 t泥浆流量320L/min钻杆重量55kg发动机功率145kw行走速度5.3Km/h最大扭矩12KNm实际推进力28 t实际回拖力28t钻杆长度3m钻杆外径73mm水压8MpaDDW280定向钻机技术特点：A、设备机械化程度高，结构布局合理，整体性好。B、结构简单易于操作。 C、钻机倾角可调，适应不同铺设管线设计深度和不同施工场地条件。 D、钻机具有足够的回拉力和较大的回转扭矩，满足反扩拉管要求。E、易于随时监测钻进方向，调整孔底钻头，控制钻进轨迹。F、及时监测钻进参数和地层变化。 施工方法特点

3、：1 、精确性。拖管轨迹准确、精度高，满足设计要求。2 、方向可控性。3、铺管速度快，施工周期短。4 、广泛的适应性。5、 不阻碍交通，不污染环境，对路面及河道无损害。6 、铺管质量高，由于基本没有破坏原有土质结构，无须进行地下水防范和软土层的加固措施，避免了土壤沉降过程对管道的应力破坏。7 、具有较好的经济效益。如根据现场实际情况及甲方需求测量定位机械设备进入现场后，主要工序如下图：场地平整 开挖工作井和接收井 设备进场泥浆配制安装钻机钻导向孔预扩孔管道与钻具连接钢管焊接回拖管道拆卸钻机撤离现场定向钻施工工艺：1、导向钻孔：在钻头内安装无线信号发生仪，前置斜面导向板；通过地面接收仪器随时调整

4、钻进参数，由入土坑经接入点坑向拖管槽施工出导向孔（直径120mm）；要求每米进行测量，深度误差不大于30cm。2、泥浆用料准备及配制：开钻前钠土和添加剂准备好，提前对不同地层进行分析，并结合地层配出符合要求的泥浆，为开钻做准备。3、钻机及配套设备就位，依据甲方要求，确定穿越入土点的位置，并打桩做好标高，根据甲方要求的入土角确定钻机的摆放位置，将钻机就位在穿越中心线位置上。钻机就位后，进行系统连接，试运转，保证设备正常运行。4、测量控向参数：用导向仪配合控向系统准确的测出该穿越段的地理方位角，根据周围的干扰情况，对测得的方位角进行并按操作规程标定控向参数。5、钻导向孔：系统运转正常，钻杆和钻头清

5、扫完毕后试钻，钻进12根钻杆检查各部位的运行情况，各种参数正常后按设计图纸，确定导向孔，在穿越曲线上每隔3米左右设一个数据控制点，以此控制导向孔不偏离设计曲线。钻导向孔要随时对照地质资料及仪表参数分析成孔情况，以达到出土准备，成孔良好，钻孔偏差符合设计要求。四、施工准备技术准备A、熟悉现场及甲方要求，详细了解穿越现场情况，搞好施工与设计结合，摸清有关文件，并针对本次穿越的难点，讨论解决方法。材料准备本工程采用定向钻方式铺管，由于水平定向钻铺管工程为连续施工，工程开工前，管材提前到场。在进行回扩孔施工期间焊接管材的制作、安装，做到回扩孔工作完成后管材就绪，立即回拖管道。机械设备 序号设备名称型号

6、数量（台）生产厂家出厂日期1土行孙水平定向钻机DDW-2801中国2011年2无线控向月蚀1美国2011年3黑旋风泥浆系统3ZB11中国2011年5泥浆泵3HS-2801中国2011年6泥浆马达197×7.55中国2011年7拓普康全站仪GTS-3111日本2007年8排污泵DN2502中国2010年9熊谷电焊机ZX7-4002美国2010年10发电机组50KW1中国2010年11发电机组200KW2中国2010年12岩石扩孔器400mm-800mm16中国2010年13筒式扩孔器400mm-800mm8中国2010年14旋转接头200T2中国2010年劳动力配备工 种人 数目前在何

7、地备 注作业队长2控向员2司 钻3泥浆工2电 工1电焊工1起重工2维修工1操作工6合计20五、顶管施工方案1试钻确定钻机位置，固定钻机并连接泥浆系统及其它辅助设备。搬运、就位、连接、调试完成后，对所有机械设备进行试运转。设备运转正常后，根据地质条件配制足量的泥浆，并充分搅拌分批次循环使其达到粘度标准。先进行喷射，试钻进20-30m，依次检查各部位的连接运行情况是否畅通，发现问题及时处理。2导向孔钻进根据现场定的出、入土点的角度参数，严格按穿越轴线的曲率半径理论数据将控向系统的程序进行调校，根据导向曲线数据的设计进行穿越轨迹钻进。该顶管工程的导向孔曲线，根据设计和管线的曲率半径，我们设计为150

8、0D，以保证穿越轨迹的圆滑、流畅。在进行导向孔钻进时，严格控制钻孔方向，保证钻孔曲线与设计穿越曲线相吻合。在钻进过程中，检查注意每根钻杆的折角，导向曲线的折角不宜过大。根据此次导向曲线的设计要求，每根钻杆折角符合下表的要求。钻杆折角孔径(mm)每根钻杆最大折角（ °）4根钻杆累加折角（ °）3251.23.5我们在导向孔钻进时，对每钻进一根钻杆，至少测量一次方向及钻头的位置，对探测点做好原始控向记录，认真记录钻进过程中扭矩、推力、泥浆流量、泥浆压力、泥浆黏度等相关数据，及时对数据进行分析以便调整钻头的钻进方向和深度，保证所完成的导向孔曲线符合施工设计要求 (见如下示意图片)

9、。 种泥浆在任何土质中都是最好的，只能根据实际钻进过程中的地质情况进行配置。（3）在导向孔、扩孔、洗孔完成后，我们在管道回拖前，将泥浆粘度的配置达到符合回拖要求的标准，同时在泥浆中添加润滑剂，以保证管线回拖过程中的防腐层不被损伤。（4）泥浆粘度和添加剂的使用，我们将根据现场实际情况进行调整，上述内容仅作为泥浆配制的原则性要求。（5）泥浆的配制泥浆配制使用的水源，一般情况下我们将抽取施工现场附近的水源，使用前将检查水质的酸碱性，以保证泥浆性能达标。加料：现场使用专用设备进行加料工作，保证加料均匀，提高泥浆质量。过滤：泥浆进入泥浆泵前，我们在泥浆罐输出管前设置有过滤器和过滤网，每个班次都保证清洗过

10、滤器、过滤网一次，并做好交接班记录，以保证泥浆质量。（6）泥浆的回收该项目穿越管线较长且穿越地层为岩石层，泥浆的使用量大、要求高，我们在施工中将尽量回收泥浆，降低施工成本，减少施工污染，对落地、剩余泥浆等进行环保处理。泥浆回收进入泥浆罐前，将经过一级过筛，二级沉淀，保证回收后泥浆的杂质含量不超过3-5，以保证泥浆泵的使用寿命。（7）泥浆压力控制穿越的过程中，我们将根据实际地质条件及时调整泥浆压力和流量，尽量减少穿越过程中的冒浆，给施工周围环境和穿越轴线上的土地造成污染。所以，适度控制泥浆压力是保证减少冒浆的基本措施，我们将根据现场钻进的实际情况，合理调整压力参数，将冒浆造成的污染降低到最小程度

11、。4回扩孔 该项目穿越工程使用的扩孔钻具，我们将根据地层的情况，准备采用岩石扩孔器（见以下示意图片）。牙轮式岩石扩孔器在导向孔钻进完成后，卸掉钻头及控向系统，安装扩孔器进行预扩孔。扩孔时钻具组合的顺序为钻杆+扶正器+岩石扩孔器+钻杆。预扩孔前试喷泥浆，检查扩孔器上的水咀是否通畅，泥浆压力是否正常（见以下示意图片）。检查喷嘴畅通现场照片扩孔时我们将严格控制回扩钻进的速度和扭矩参数，扩孔钻进的速度和扭矩参数将根据不同的地质条件确定，以保证成孔的圆滑和曲率半径变化较小（见示意图）。 预 扩 孔根据完成的导向记录，准确判断地质情况，进行数级扩孔方案。按照设计图纸资料，我公司准备采用以下预扩孔方案：一级

12、扩孔采用（300mm）岩石器扩孔；二级扩孔采用（500mm）岩石器扩孔；三级扩孔采用（700mm）岩石器扩孔；四级扩孔采用（900mm）岩石器扩孔；清孔采用（900mm）岩石器扩孔；扩孔完成后的直径达到穿越回拖管线的1.5倍，根据扩孔情况进行清孔，清孔后根据扭矩、拉力等参数判断是否还需清孔，我们将对控向记录和扩孔参数再进行认真比对，在确定钻机的扭矩、拉力等参数无异常变化，即准备回拖管线的工作。5管线的回拖（1）在管线回拖前，及时跟业主沟通，配合业主协调做好当地的社会关系，确保管线回拖时不发生阻工现象。（2）在管线回拖前，我们将告知业主，提前2天焊接好回拖管线的牵引头，按照相关标准的参数，保证在

13、检测焊接质量达到回拖要求的情况下，进行管线的回拖。 （3）管线回拖时，我们将请业主到现场检查指导工作，并按照以下工序进行回拖的全部工作：扩孔完成后首先对回拖管线进行全面检查，经检查合格后根据现场情况,在管线前段开挖发送沟（发送沟长度根据管线长度确定），并在发送沟内注入适量水，使回拖的管线在发送沟内处于悬浮状态，拉动时管线在其上面匀速行进；减少回拖阻力，起到保护管线防腐层的作用（见如下示意图片）。回拖管线放入发送沟内检查扩孔器内各通道及泥浆喷咀是否畅通，确认合格后连接；连接顺序为钻杆+扩孔器+H型旋转接头（见如下示意图）+U型环（见如下示意图）+穿越管线； H型旋转接头 U型环回拖连接现场照片按

14、上述顺序全部连接完后，进行泥浆循环冲洗，检查各个环节是否正常，然后匀速进行回拖工作；为了保证管线回拖施工的连续进行,除发生不可抗拒的因素，严禁停拖回拖工作突然停止（见以下示意图及图片）。回 拖 管 线（4）确保回拖管线防腐层不被损坏的措施：钻导向孔时，保证导向孔圆滑、平整，穿越轴线的曲率不超出施工设计范围，严格控制出现拐角。扩孔完成后的孔洞直径穿越管线的直径1.5倍以上，以减少回拖阻力，同时也减少了穿越管线与孔壁间发生的刮碰现象。在回拖前我们将对泥浆性能进行全面检查和配制，泥浆粘度根据实际情况进行调整，以保证泥浆的润滑、均匀，通过泥浆的配比使穿越管线悬浮在泥浆当中减少摩擦力。（5）确保管线顺利

15、回拖的措施：在管线回拖前，我们将对施工用的钻机、钻具及泥浆配套系统等设备进行全面检查和维护保养，确保钻机及其动力系统性能良好，运转正常。在回拖准备工作充分完成后，对钻具和穿越管线的连接工作在最短的时间内迅速完成，避免因停滞时间长而造成孔内的钻屑、杂物沉淀后，使其孔径变小，给回拖工作埋下隐患。在回拖的过程中，我们将根据钻机扭矩和拉力的参数，往孔内再注入适量的泥浆，保证孔内充足的数量，以减少管线与孔壁的磨擦，确保管壁防腐层不被破坏，并能使管线与孔壁的缝隙充分填满，通过泥浆的护壁、润滑作用，避免塌孔的危险。在出土点沿管线的轴线方向开挖发送沟，沟内注适量的水，使回拖的部分管线悬浮在水中，以减少回拖时的

16、阻力。为保证回拖的管线在完成回拖后的质量达标，提前一天通知业主及配合管线焊接的单位，做好相关的配合工作，在回拖时对管线进行巡检和电火花检漏，并对损伤部位进行及时补伤，做好事先的防范工作。回拖时，安排专人在管线的回拖进行过程中，沿线是否有漏浆现象，出现异常及时处理和上报管理部门。六、质量目标和保证措施本工程质量目标为一次验收合格，为此采用如下措施：1、进行交底，同时向施工班组进行技术交底，确保工程施工按方案进行。2、严格执行相关规范、标准，严禁不合格工序转序、不合格品投入使用。3、严格执行工序和材料检验制度。4、导向过程中每隔3.00m记录钻头高度，轴线偏移和斜面角，保证不产生向下的弯曲。5、 施工过程质量员全程跟班监控，严格执行相关规范。七、工期目标和工期保证措施 工期目标32个工作日。具体计划为：1、人员设备进场、施工场地围护1天2、导向钻孔2天3、扩孔2天4、拖管1天（管材焊接同步进行）为保证工期目标完成，采取如下措施：1、 进场前全面检修、调试设备，并备足常用配件，消除设备原因对工期的影响。2、 进场前详细调查施工范围内的地下管线和障碍物，绘制施工范围内地下管线和障碍分布图，进行实施性钻孔轨迹设计并制定地下管线保护措施。3、 进行技术准备，确保施