管道顶管定向牵引施工方案

管道顶管（定向牵引）施工方案一、工程概况本工程为引水管道穿越XXX省道顶管工程。二、施工准备1．首先对拟穿越地段进行踏勘，查明该地段建筑基础、地下障碍物及地下公用管线的种类、位置、埋深、走向以及管材、尺寸。再运用管线探测仪进一步拟定地下多个管线的走向及深度。最后根据有关部门的管位交底进行复核。2．查明拟穿越地段的土层构造、分布特性和工程地质性质。3．场地平整、拟定钻机位置、入土点、出土点以及造斜段长度等。4．通过勘测成果进行导向孔轨迹设计，定出最适宜的轨迹。5．全部施工机械设备登记、检查进入施工现场。6．接通水和电，准备好泥浆泵、清水泵。7．配制泥浆，根据土质配制对应浓度的泥浆。8．基于本项目涉及XXX省道车流量较大，施工期间不得占用公路堆放施工材料及施工机具，避免对XXX省道交通安全及正常运行造成干扰。三、施工方案及施工办法定向钻工程施工流程图进场进场测量量量量测量量量量现场勘察机械安装机械安装拉管拉管量量量开挖工作坑打导向孔量量量扩孔量量量压浆回补量量量开挖工作坑打导向孔量量量扩孔量量量压浆回补量量量出场量量量出场量量量1、前期准备在每次实际操作前除了做好穿越地层的土质类型、含水量、透水性、含砾石比例等地质勘探资料的收集外,还一种不漏地把有关单位或部门请到观场。面对面地把管线性质、水平位置、垂直深度和管划途径的左右方位、管线的直径及所需要的最小净空等交代清晰,作好统计,并在地面作好标记。在实际操作时还对特殊部门如电缆管理部门,请他们派人来现场监督。规定施工单位精确测绘管线起点、折点、交点、终点、分支点、变坡点和变径点的座标和高程,认真作好数据计算、层点绘制、贯彻方法、确保施工方案切实可行。2、进场及工作坑开挖a．施工便道的修筑：沿用现有道路。b．平整场地：在入土端用平整一块12m×6m的施工场地，在出土端用平整一块6m×4m的施工场地。根据设计规定，然后开挖工作坑。工作坑、接受坑必须高质量完毕，工作坑、接受坑均设计为矩形，尺寸分别为4.5m（长）×2m（宽）×2.5m（深），3m（长）×2m（宽）×2.5m（深），根据实际开挖和地层状况拟定如何护壁，出土侧开挖拖管辅助斜坡为6m（长）×1m（宽）。c．测量放线、钻机就位：用全站仪按照设计图纸进行精确测量放线，将钻机的轴线就位于穿越曲线的轴线上。d．打桩锚固：打入数根钢管作为锚固桩，并用钢板与锚固桩及钻机连接，锚固桩长度不不大于5米。e．钻机的调试：调节钻机的倾斜角度，使之与入土角相似。f．组对配制泥浆用供水管线：在入土点铺设两条泥浆配制供水管线。g．组对、调试泥浆系统。h．摆放钻具。i．调试发电机：确保现场配备两台完好的发电机。j．整体系统的配合试运：当穿越设备就位完毕后，进行整个穿越系统的配合试运，确保控向系统、泥浆系统、设备系统正常工作，设备完好。k．搭设施工：根据现场状况搭设适宜的施工平台。l．绘制穿越曲线图。3、根据设计轨迹线进行导向孔施工导向孔轨迹线设计是在管线剖面图基础上，设计出钻孔的最佳曲线。根据甲方结合实际状况设计的各点标高和入出土点位置设计轨迹线。尽量离开现有管线，确保钻机导轨中线和设计轨迹线在同一垂直面上。钻机按设计轨迹线校正、固定安放。本次定向钻穿越段出入土角度均采用12°，竖向弯曲半径100m，套管顶在公路路基下覆土深度4.8~5m,在自然地面下覆土深度2.5~4.8m。钻机的导向是行走定位系统,它涉及探测器,接受器和远程显示屏三部分,探测器装在钻头内,接受器根据探测器发出的信号来判断钻头的位置和方向,远程显示屏则将接受器接受的信息传递给钻机操作员,操作员便据此操控钻杆以弧形途径或上或下,或左或右避开路线上的障碍物。在钻头旋转着朝前推动的过程中,每逢碰到坚硬障碍物钻头就会出现偏差,而偏差并不是立刻显示出来,有时需要停一会儿,偏差才显示在定位器上。规定钻机每钻进1米,导航员即须用探测器探测一次,做好导向孔的地面测量和放线工作,使钻机操作员能及时调节导向孔方向,控制钻进速度给进力和水压,使导向孔按照设计的轨迹施工。导向孔施工是成孔的核心，根据已设计轨迹线拟定导向孔的入土点和出土点角度，选用73mm直径钻头。认真测量和科学选用穿越轴线的方位角，使钻孔靠近设计轨迹线。导向孔钻进过程中，注意井眼的返浆状况并做好统计。方便精确判断钻进过程中的地质状况，为预扩孔提供可靠数据，导向孔的施工与否符合设计规定，直接影响工程成功。根据钻进过程中统计的数据认真分析所钻进的线路中与否存在回填土，方便及时调节施工工艺及应对方法。另外，在导向孔施工过程中，导向技术人员确保曲线偏移不能超越规定设计范畴，每根钻杆间的角度变化也要得到严格控制，确保导向孔高质量完毕。4、各级预扩孔导向孔完毕后，技术人员应根据操作人员的原始统计并与原设计轨迹线相核对，再次复核导向孔的质量。在导向孔符合质量规定的状况下，取下导向钻头，接上反扩钻头，接上分动器，即可进行回拉扩孔。本次工程设计扩孔一共需进行6次。分别为φ300mm、φ400mm、φ500mm、φ600mm、φ700mm、φ800mm。增加扩孔级数，更能确保成孔的质量，扩孔时应视地层的不同选择不同类型的反扩钻头。同时根据地层状况选择泥浆配方，普通状况下，地质粘质成分多，可用清水和刮刀钻头扩孔，自然造浆，保持孔壁稳定。如果所穿越地层中含砂量高，则必须选择优质泥浆，用膨润土进行泥浆护壁解决。使泥浆达成一定黏度，失水量减少，同时能克制地质土体的分化，保持孔壁稳定。扩孔直径符合铺管规定时，扩孔即告结束。在回扩过程中,由于回扩头自重而产生一定量的成孔下垂现象。造成导向过程精确而实际施工商程下降的问题。根据工程实践,可根据土质状况,通过预先设立10-15cm的变量,即能有效解决。扩孔过程中,要依次加大回扩头,通过多次扩孔,最后成孔直径普通比管子外径大200mm(或是管径的1.25-1.5倍)。管子在孔中是处在悬浮状态,管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑,这样既减少了回拖阻力,又保护了管子外表面。回拖管线时MPP管前部套有管帽,以避免孔内泥浆进入管内。在扩孔器和管子之间要加一种旋转接头,使扩孔器旋转而管子不旋转。回拖速度的控制也很重要,回拖过程中,要注意观察出土、拉力与否正常。为避免地面沉降,每一级扩孔采用均匀旋转回拉和高压水射流相结合的办法。精心控制回旋速度、回旋拉力、高压水射流的压力与流量。这样既能确保扩孔孔壁的厚度,又能排出过多的泥土;既能达成顺利回拉铺管的目的,又能确保铺管之后被挤压的泥土在应力作用下自然回填,使孔内不留下空隙,地面不发生沉降。5、清孔扩孔结束后，用φ800mm清孔器两次清孔。清孔时注意泥浆比重，确保泥浆质量。机械操作人员应注意仪表的变化，以此判断孔内状况。并作好统计，技术人员根据统计的数据，分析清孔的效果如何，决定能否铺设管材。6、回拖管材当钻孔清孔达成铺管规定后，需进行回拖前准备，复查管材质量以及搬运过程中有无损伤，管材焊(连)接与否符合规定规定，检查完毕后，方能铺设，操作人员控制钻机的拉力和速度，确保所铺设管材不受损害。7、压浆回补本次注浆采用液压注浆泵，注浆管采用加强型硅芯管，注浆管随管道一起敷入钻孔中，在注浆管钻孔中间段每隔一定距离开始终径约1cm的小孔。注浆管在随管道回拖时注浆孔用封箱带密闭，避免泥浆进入；在回拖时尽量让注浆管保持在管道的中上方，确保水泥浆注入后分散均匀。注浆开始后两侧工作坑内会有很稀的泥浆(清水为主)排出，排出的废浆要及时清运，避免其倒灌进入取水管道。在注浆开始后钻孔压力上涨，此时要对周边其它管线进行观察，避免水泥浆穿透地层进入其它管线窖井等。注浆压力正常保持在0.4～0.6MPa之间，如有异常及时检查。注浆参数选用及水泥浆各骨料用量计算：水灰比：1：1，水泥：425#普通硅酸盐水泥。本次压密注浆至钻孔注满，两侧工作坑返出纯水泥浆不能再注入为止。水泥浆与周边松软土体混和后，加强钻孔周边土层强度，加固施工地层并且对管道也起了较好的保护作用。8、配备泥浆泥浆是由膨润土、水和解决剂构成的介于胶体和悬浮体之间的分散体系。泥浆俗称钻孔施工的"血液",有许多失败的工程都是由于泥浆质量大差或泥浆性能不符合当时的地质条件造成的。因此泥浆的配备就显得至关重要。泥浆的含砂量越小越好(普通不不不大于2%),PH值普通在8-9。泥浆配备过程中,必须按照先加苏打,然后加入膨润土,再加入团体或粉末化学添加剂,最后加入液体的化学添加剂或聚合物的次序,绝对不可颠倒次序,并且必须完全搅拌好之后才干使用。9、沉降观察1）设立基准点根据公路周边状况，共设立2个基准点。基准点设立在距离管线中心50m附近的稳定地段，采用小木桩及红漆喷涂标记。2）设立采集点穿越点：观察点累计设立6个点，分别设立在公路路基边沿各3个点，采用小木桩及红漆喷涂标记。3）公路沉降原始数据采集在进行定向钻施工前，对每个观察点数据进行多次采集，并拟定出每个观察点的相对基准点的标高的平均值。4）沉降监测施工过程中每4小时进行一次沉降测量，施工完毕后进行跟踪监测，穿越施工结束后第一种月前2个星期应1天观察1次，后2个星期应2天观察1次，第二个月及第三个月应每七天观察1次，三个月后应持续观察6个月，每月观察1次，直至沉降数值稳定后结束本次观察。监测报警值：日变化量±2mm，累计量20mm。沉降观察点布置图重要设备序号机械名称规格型号数量备注钻机JS8030型1潜水泵Φ1502泥浆泵Φ1502导向仪1经纬仪1人员构成人员名称数量人员名称数量项目经理1施工技术负责人1钻机操作技工4导航员1后勤保障人员（兼司机）1其它辅助施工人员2四、工程质量、技术、安全、环保方法1、树立“质量第一，安全第一”的思想，施工做到项目经理重视，技术人员负责，工序质量管理体系作用明显，使工程质量处在可控状态。精心组织生产，合理分工，根据地下管网业主提供的资料复查其管位，避免地下管线受到破坏，严格把关管材质量，管材连接应在技术人员的监督下进行，每道工序均需技术人员承认后方可进入下一道工序。2、加强施工技术管理，实施项目经理负责制，以工序管理为重点，以工作质量确保工程质量。技术人员严格执行有关规范、规定的各项方法，特别在成孔工艺。管材安装上严格按操作规定进行。3、以安全、优质、高效、低耗、文明为目的，建立健全内部管理网络和管理体制。运用行政、技术、经济手段，加强项目内部管理，贯彻贯彻各项确保方法，把目的任务分解贯彻到各项施工环节中，层层贯彻，确保整个项目施工圆满结束。4、成立施工安全管理领导小组，建立项目安全生产责任制。施工、生产、安全两手抓，建立生产安全保障体系，分解安全领导小组职能。在生产与安全发生矛盾时，首先确保安全