天然气长输管道建设工程施工组织设计

1．管道施工方案1.1简述长输管道建设工程是由首站、末站以及与它们相连接的管道组成，是一个庞大复杂的系统工程。各施工工序当中，对于几个重要环节要严加控制，即管道的防腐质量、管道的焊接质量、管道的埋深质量和耐压试验质量，这几个环节控制好了，整个工程质量才有保证。长输管道施工必将要遇到许多无法预料的难点和障碍，因此施工方案和程序要结合具体现场实际，重点突出科学性和针对性，保证上道工序与下道工序的合理衔接和质量支持。1.2一般工序流程图14.附属工程14.附属工程1.施工准备2.测量放线16竣工验收5.材料检验与运输3.便道修筑4.平整作业带9.管沟开挖10.下管11.稳管回填12.通球13.试压7.无损检测6.管道组焊8.防腐补口15.管道干燥施工平面图耕植土耕植土生土作业带成型管沟已焊管线电焊机对口用吊管机布管用吊管机托管车1.3主要施工工序说明1.3.1测量放线详见1.2测量放线施工方案。1.3.2施工作业带开拓施工作业带宽度以测量放线出的作业带边界白灰线为准，原则上不得超出，特殊情况需要加宽，必须事先与业主商定许可后进行。清理和平整施工作业带时，要先将原线路桩平移至管线作业带边界外，施工时注意保护线路桩，如果损坏要立即补桩。施工作业带清理时，尽量减少农田、果园、林木地段的占地，减轻对地表植被和原状土破坏。1.3.3管材检验与运输A、防腐管和管件装运前，必须会同业主、监理一起逐根检查验收防腐管和管件的数量和质量。验收内容和管端检查项目按照SY0401-98《长输管道线路工程施工及验收规范》中具体规定进行。B、管子装卸使用专用吊具，装卸时轻吊轻放，严禁摔、撞、磕、碰。装卸过程中要保护好管口，不得使管口产生较大变形和损伤。C、装卸过程中，要避开高压电力线、通讯线和其它高空设施，确保施工安全。所有施工机具和设备的任何部位与架空电力线路的安全距离要符合下表规定。电压(kv)<113560110220330N安全距离（m）>1.5>3>5.1>5.6>6.7>7.8>0.01(n-50)+5D、验收合格的防腐管在堆管场存放时，按规格、材质、防腐等级分垛堆放，堆管高度不超过两层。底层防腐管两端要垫枕木或砂袋，垫起高度为200mm以上，管垛两侧设置木楔，以防滚管。E、作业带卸管时，管堆间距要和相应管段长度一致。底层防腐管两端必须垫土堆或砂袋，并且管子两端必须戴有管帽。为保证管垛稳定，最下层防腐管要用木楔挤紧。F、防腐管装运应按照施工计划进行，每车应装运指定规格等级的同一种管子。干线公路和条件较好的乡村砂石路采用专用管拖车从中转站运管至临时堆管场；对于车辆无法进入的砂石路采用自制“炮车”单根运管；施工作业带内采用自制爬犁运管。1.3.4布管A、布管前测量管口周长和椭圆度并标出管长平分线，周长偏差超标的不得使用，管口局部有压痕或椭圆度不超标的采用涨管器、千斤顶等专用工具校正。B、为便于管道顺利下沟，将采用两侧成沟的方法进行下沟回填，因此将管材布放在管道中心线上。C、一般地区采用原土垫管墩并压实，特殊地区采用袋装土，管墩间距为单管长度。地势平坦地区管墩高度为0.5～0.6m，地势起伏较大地区应根据地形变化设置。现场无细土时，需要从外购买河砂或细土制作管墩。布管时必须使用专用吊具如尾钩和吊装带,吊重要在安全范围之内。尾钩与管子接触面与管子曲率相同,起吊后钢丝绳与管子的夹角不小于30°。D、依据设计要求、测量放线记录、现场控制桩、标志桩，将管子布放在设置好的管墩上，管与管应首尾相接，相邻两管错开一个管口，成锯齿状。布管施工中要在《布管检查记录》中详细记录管子出厂编号、防腐编号等数据。1.3.5组装A、组装前用棉布和钢丝刷等工具将管口两端10mm范围内的油污、铁锈等清理干净，并检查管口是否存在压痕、裂纹等缺陷，如发现要及时通知监理并按要求修复，不符合要求的管子坚决不得使用。B、组对时的坡口、钝边、对口间隙、错边量等尺寸必须符合施工规范和焊接规程的有关规定。两管口的直焊缝或螺旋缝在圆周上必须错开100mm以上。错口要使其沿圆周均匀分布，需要锤击时，必须使用铜锤和紫铜垫板。1.3.6焊接详见1.3主体管线焊接施工方案1.3.7通球长输管道施工中的通球清管必须在试压之前进行，它是利用空压机送风推动清管器在管内前进以清除管内施工中流下的固体粒状污物（泥土、石块和其他杂物）。通球扫线之前，全部线路截断阀及其附属重要设备应先直通过去而不要正式安装，以免造成设备损坏。采用智能电子清管器和跟踪仪器进行清管，以确定清管器在管内运行状态或阻卡位置。对于定向钻穿越管段和大开挖河流穿越管段要按设计要求进行单独清管，通球必须进行两次以上。1.3.8试压长输管道的耐压试验是检验管道安全性、可靠性的重要环节。要进行试压的管段首先要通球合格，并且全部回填完毕（包括连头的操作坑），阴极保护测试线要焊好。试压介质在水源充足的地方和人口稠密的三、四类地区应首先选择洁净水，此外才选择空气。试压之前设置隔离区，要在各交通路口、沿线村庄设立警示标志，试压过程中要有专人巡查警戒。由于长输管道不再允许高点开孔放空排气，因此采用在上水前放入隔离球，然后注水推动隔离球前进排气。长输管道试验压力较高，危险性较大，因此升压过程必须缓慢平稳，试压整个过程中必须首先保证安全。2．测量放线施工方案2.1线路交桩应在设计单位选线、定线、勘测、施工图设计完成并获批准，当地政府工程建设主管部门同意开工后进行。交桩工作由监理单位或业主组织有关人员参加。参加线路交桩的主要人员有：实际设计人员、施工技术负勘测人员、责人、测量技术人员、监理、业主和地方政府人员。62.2交桩前应熟悉图纸及相关资料，准备车辆、地图、定位仪、通讯设备、喷漆及工具。由设计代表带领依据设计施工图纸从起点开始逐段交接至终点。交接内容包括：线路控制桩（转角桩、加密桩）、沿线路设置的水准点。线路控制桩应与施工图纸对应交接，两者应准确对应，并注明桩号。监理或业主对整个交桩过程进行监督。2.3交接前丢失的控制桩和水准点由勘察设计方复测和恢复，然后进行交接。施工方接桩后要采取护桩措施，并且要设置醒目参照物。交桩时施工单位要做好详细记录（桩位描述简图、照相、GPS坐标、每桩交接质量情况、线路设计意图、业主或监理意见与要求）。现场交桩工作结束后，施工单位要立即在随后的一个工作日内填写《交桩记录》，并且请设计单位签证认可，然后前附《工程报验单》交监理单位审查备案。2.4交接桩完毕后，由业主或监理组织交桩工作总结与答疑。施工单位应根据经验，就地形地貌可能影响施工和管道运行维护方面，向设计、业主和监理提出局部改线建议。解决办法和处理措施，以会议纪要或经业主批准的设计变更通知单的形式通知施工单位。2.5测量放线应在线路设计现场交桩后进行。测量人员必须具有国家有关部门颁发的专业测量作业许可证，测量仪器应经过法定计量部门校验合格且在有效期内使用。测量放线之前应做以下准备工作：2.5.1备齐施工区段完整施工图和测量成果表；2.5.2备齐交接桩记录及认定文件；2.5.3检查校正测量仪器；2.5.4备足木桩、花杆、彩旗、白灰和工具（斧头、盘尺、手锯、铁锤、百米绳和撒灰工具等）；2.5.5野外车辆及通讯工具准备。A、测量放线要放出线路轴线和施工作业带边界线，并设置百米加密桩。本工程设计给定的施工作业带宽度为15m。对于河流、沟渠、公路、铁路穿越地段、挖深超过5m的地段、车辆调头场地，则根据实际需要与业主或监理协商作业带宽度。B、在线路轴线上根据设计图纸要求设置线路控制桩（转角桩）、纵向变坡桩、曲线加密桩和标志桩。根据设计图纸设置纵向变坡桩，并注明变坡点位置、角度、曲率半径、切线长度、外矢矩。控制桩上注明里程、地面高程、管底高程和挖深。C、当采用弹性敷设和冷弯管处理水平或竖向转角时，在曲线的始点、中点及终点上设桩，注明曲线半径、角度、切线长度、弦长和外矢矩。在弹性敷设曲线段上要设置加密桩，加密桩间距小于10m。D、在河流、沟渠、公路、铁路穿越段的两端，线路场站，地下障碍物（地下管道、电缆、光缆）穿越处以及管线直径、壁厚、材质、防腐层变化分界处设置标志桩。地下构筑物标志桩上要注明穿越名称、埋深和尺寸；管径、壁厚、材质、防腐层变化分界处的标志桩要注明变化参数，起止里程。E、线路轴线和施工作业带边界线定桩后，沿桩拉直线抛撒白石灰放出作业带边界线和线路轴线。对于白石灰遇水无法长时间保存标记的地区，则采取增加加密桩的方法，使其间距不大于50m，待扫线时在两加密桩间拉直线作为作业带边界，在轴线上插彩旗作为线路轴线。F、扫线前将管道轴线上的所有控制桩等距平移至作业带组装焊接一侧，距作业带边界线内侧1m的位置。转角桩应按角平分线方向移动。平移后的桩称为原桩的副桩。为有效保护副桩，副桩材料采用1.5m长φ100的木桩，并且要打入地下1m深，桩上要标记桩号，同时在测量放线记录上要标注副桩与永久参照物的坐标数据。G、测量放线过程中如与当地发生重大争议时，应及时向监理或业主反映，待政策处理解决后再进行施工。H、对于作业带内的电杆、拉绳、线缆标志桩等障碍物要详细标记，以便及时与物主进行协商，提出具体处理方案。MNOMNOY112PT“坐标法”放线Y2YPXPX2X12′1′αO′MNOABC12341423T“工兵法”放线J、测量放线施工完毕后填写《测量放线记录》和《工序（过程）交接单》，然后前附《工程报验单》报监理单位审查。K、弹性敷设放线时应符合以下规定：弹性敷设的曲率半径应不小于1000D；水平角与纵向角采用同一曲率半径控制；叠加曲线应首先控制水平角的曲线，再控制纵向角的曲线，水平与纵向的两曲线相叠加，自然确定叠加曲线。L、弹性敷设的现场放线方法：（1）纵向弹性曲线放线按设计的纵断面图，在实地根据断面地形特点和里程，找到曲线上的起点M、中点O和末点N及其它控制点的实地位置。在这些点位上打桩，注明标高、挖深。（2）“工兵法”水平弹性敷设放线在实地上确定切线T的端点M、O、N的位置。将切线T等分成若干段（10m或20m）依次编号1、2、3、4。用4根花杆找出各相邻直线（如1-1、2-2）的交点（如A点）。用百米绳将M、A、B、C、N连成圆弧曲线。（3）“坐标法”水平弹性敷设放线MNO12T“总偏角法”放线qαO′3nReMNO12T“总偏角法”放线qαO′3nRessSd1d2dd（4）“总偏角法”水平弹性敷设放线在地势不太开阔或曲线半径很大时，采用偏角和弦长来测设曲线。设M点到1点的弧长为e，n点到N点的弧长为q点，其它各点为s（10m或20m）；则各弧长所对圆心角为：d1=3427.8（e/R）d2=3427.8（q/R）d=3427.8（S/R）相应于弧e、q、S的弦长分别为：a1=2Rsin（d1/2）a2=2Rsin（d2/2）a=2Rsin（d/2）当曲率半径很大时，弧长和所对应弦长可以看作相等，切线与弦的夹角等于圆心角的一半，从图中可得各偏角为：∠OM1=d1/2∠OM2=d1/2+d/2∠OM3=d1/2+d…∠OMN=d1/2+d/2+d/2+……+d/2+d2/2=α/2利用各点的偏角和弦长，可在实地测设曲线加密桩的位置。（5）实地测设法将全站仪设在M点，使游标读数为0°00′后视O点，然后松开上盘使游标读数为d1/2，并沿M1方向在地面上量出一段相应于e弧的弦长a1，得1点位置。再松开上盘，使游标读数为d1/2+d/2，同时把尺子零点对准1点，以1点为圆心，以相应于弧长S的弦长a为半径摆动盘尺，它与视线相交的点即为2点的位置。同方法定出其它各点，最后定出N点，检查是否与原有N点相符。否则，重新测量。若相符，以弧线连接M、1、2…n、N各点即为线路弹性敷设曲线。全站仪技术参数：全站仪型号NikonDTM-330测距精度±(2+2ppm×D)mm最小读数28倍最大测距2100m测角精度2″测角显示1″3．主体管线组对焊接施工方案3.1简述采用挖掘机辅助，外对口器对口，山区段施工难度较大,应特别注意,3.1.1坡度在22度以下时,采用挖掘机控管,

稳妥地使管子就位在管墩,再用5T手拉葫芦并配有适当的机械设备进行调整，使用外对口器对口,按自下而上的顺序对口;

3.1.2坡度在22度以上时,可采用四步架、5T手拉葫芦、千斤顶及适当的机械设施使管子就位在管墩,

再用10T手拉葫芦并配有适当的机械设备进行调整，使用外对口器对口;对口合格后开始根焊,

在根焊焊完管周长一半且分布均匀后方可谨慎拆掉外对口器。可将发电机组停放在靠近组对焊接位置，加长电源线，将焊机取下抬至沟边，进行管道的焊接作业;

3.1.3在连头、弯管（弯头）时采用外对口器对口,由于曲线段组对更困难,

有时不得不用用吊车、挖沟机强行组对强制对口,内应力大，为避免或减轻强制对口,特别是在沟下的连头、弯管（弯头）处加大管沟的宽度,为对口预留足够的空间;3.1.4焊接方式为手工下向焊手工焊下向焊具有灵活性以及焊接设备的要求不高等优点，但是焊接质量受人工技能水平的制约。纤维素下向焊条的经济性好，可以满足一般强度要求，常用于根焊道和热焊道的焊接；当有硫化氢腐蚀较严重的管线或在寒冷环境中运行的管线，采用碱性低氢型下向焊条焊接可以得到优异的机械性能和较高的强度。本工程手工下向焊采用E6010焊条根焊、填充、盖面。A、保持层间温度层间温度影响熔敷金属在凝固和冷却期间发生的金相过程，因此必然在一定程度上影响焊缝金属的机械性能和氢气的逸出，层间温度应保持在≥100℃。B、焊机性能进行下向焊焊接的焊机只能以直流电进行焊接操作。手工焊机具有陡降的外特性和高空载电压。由于焊条或焊丝与接头表面之间的距离不可能保持恒定，因此焊接电流强度必然发生随机变化，从而影响焊接质量，具有降压特性的焊机可以使这种影响降低到最小。较高的空载电压是为了提供组成焊条敷料的各种成分解离所需要的高电离能，空载电压通常在80-100伏。C、焊条极性纤维素下向焊焊条根焊时采用直流负极性，此后外层焊道焊接时，则采用直流正极性。采用碱性低氢型下向焊条焊接时只能采用直流正极性操作。D、焊条贮存纤维素焊条一旦打开密封包装应及时用完，不得重新烘干，因为纤维素焊条具有较高的含水量，这是该类焊条的焊接特性和熔敷金属的机械性能所必不可少的。从密封包装打开的碱性敷料焊条也不必烘干，但是对于已经在敞开条件下放置数小时的碱性焊条应在300℃-350℃下重新烘干2小时。E、焊接过程要求1每层焊道由两名焊工在两侧对称位置（例如10点和4点位置）同时起弧。2焊接层次必须符合工艺卡的要求，不得随意增加焊层或减少焊层，焊层厚度应均允。3焊接过程中电流、电压、焊接速度必须在工艺评定范围内，不得擅自更改。4焊接施工时不能在管壁上引弧和接地线，采用自制地线卡和胶皮对母材进行防护。5内对口器必须在根焊道焊完后，才能撤离。外对口器须在根焊道焊完50%以上，才能撤离，避免产生根部裂纹。6采用流水作业焊接，要注意根焊、填充焊、盖面焊之间的时间间隔控制在5分钟以内，不宜过长，保证层间温度。7根焊完成后用角向磨光机将焊渣及缺陷清除干净，须补焊时应立即补焊。8每层焊道应一次焊完，中间不应中断。如因自然不可抗拒原因造成未焊完，应采取有效保护措施，防止焊道出现应力裂纹。重新焊接时应按原工艺焊接，并烘干水分、清除铁锈。9现场焊条要放置在焊工随身携带的保温筒内，随用随取。时间不得超过4h，超过4h应交回焊材库重新烘烤，但重新烘烤次数不宜超过2次。10室外允许施焊的风速是小于8m/s，当环境风速影响焊接操作时采用全封闭、可移动式防风棚。F、焊后外观检查内容：1焊缝及附近表面不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、引弧痕迹、焊瘤、凹坑等缺陷；2焊缝外观成型均匀一致，不得有焊渣、飞溅；3焊缝余高不大于1.6mm，局部不大于3mm，超标部分可进行打磨，但不能伤及母材，应与母材圆滑过度，除咬边外，焊缝表面不应低于母材表面；4焊后错边量不大于1.6mm；5焊缝宽度应比坡口宽0.5-2.0mm；6咬边深度不超过0.5mm；任何长度的深度小于0.3mm的咬边均合格；在0.3-0.5之间的咬边连续长度不超过30mm，且累积长度不大于周长的15％。G、返修要求：1返修应严格执行返修工艺要求。2焊工具有返修焊接资格；确保一返合格，避免二返。3每处修补长度应大于50mm；4每处缺陷修补不超过2次。5根焊焊条采用E6010，Φ3.2；填充盖面采用E6010Φ4.0。H、没有妥善的防护措施严禁施焊的环境条件：1雨雪天气；2空气相对湿度大于90％；3环境温度低于5℃；4纤维素型焊条手工电弧焊，风速大于8米/秒；低氢型焊条手工电弧焊，风速大于5米/秒。I、割除整个焊口的情况：1同一部位的返修次数超过两次；2返修焊缝总长度超过焊缝周长的30％；3根焊道返修总长度超过焊缝周长的20％；4裂纹长度超过焊缝周长的8％；3.2常见焊缝缺陷产生的原因及纠正措施3.2.1未焊透未焊透就是基本金属与焊缝金属局部未熔合的现象。在长输管道中，这种焊接缺陷不允许存在，在检测中一旦发生未焊透，则判定为不合格。A、未焊透产生的原因：a、焊接电流偏小，运条速度过快，线能量小，产生的电阻热就小，使电弧穿透力不足，焊件边缘得不到充分熔化。b、焊接电弧过长(电弧长度大于焊条直径为长电弧，反之为短电弧)，这时从焊条金属熔化下来的溶滴，不仅过渡到熔池中，而且也过渡到未溶化的基本金属上。c、管口组对不合格，如管口组装间隙小(有时是人为造成、有时是吊装设备液压系统自动下沉造成)，坡口角度偏小、管口钝边太厚或不均匀。d、焊件表面存在氧化铁、锈、油、水等污物。e、天气影响和焊条药皮偏心。f、操作技术不熟练，如焊条角度、运条方法不当，对控制熔孔的大小经验不足；此外接头打磨不符合要求。B、未焊透的纠正措施：a、在满足焊接规范的前提下，选择焊接电流、管口组装间隙、钝边、坡口角度的最佳组合参数。b、清净焊接表面的氧化物、铁锈、油污等杂质。c、在焊缝的起焊处与接头处，可先用长弧预热后再压低电弧焊接，根部焊缝的接头应充分熔合。d、每次停弧后，用角向磨光机对接头进行打磨，其打磨长度一般为15毫米至20毫米，且形成圆滑过渡，每次焊接时，必须在坡口内至起焊点20毫米至30毫米处引弧，然后以正常的焊接速度运条，以保证焊接接头的充分熔合。e、根部焊接严格控制熔孔直径，对于要求单面焊双面成型的焊缝，操作人员应将熔孔始终控制在2.5毫米至3毫米，并保持匀速运条，就能得到内焊缝成型美观，符合质量要求之目的。f、采用手工下向焊根部焊接时环境风速大于每小时5米时，必须采取防风措施，以保证焊接质量。3.2.2裂纹裂纹是指存在于焊缝或热影响区中的缝隙。裂纹是一种比较危险的焊接缺陷，它是引起结构断裂的起源。因结构工作受载后，将会破坏材料应力场的连续性，引起严重的应力集中，随着时间的增长，断裂将会发生不断扩展的趋势，所以一般当检测发现裂纹后，应立刻铲除后补焊，当裂纹长度等于或大于焊缝周长8％时，应切除此道焊口，重新进行焊接和检验。裂纹分为热裂纹和冷裂纹两类。热裂纹是焊接金属在高温状况下产生的裂纹；冷裂纹是焊接经过一段时间产生的裂纹；应力裂纹是由机械应力引起的裂纹，通常出现在焊道根部。A、热裂纹产生的主要因素：a焊缝金属的合金成份；b接头刚性大，则产生热裂纹的概率就高；c焊缝横断面的宽深比例失调，即熔宽大于熔深，则产生热裂纹的概率就低，反之则高。B、防止热裂纹的主要措施：a选择与母材相匹配的焊接材料，严格控制碳、硫、磷的含量；b严格控制焊缝断面形状，焊接熔池以宽而浅为原则；c严格执行规定的焊接工艺，保证焊前预热和焊后保温措施到位。C、影响冷裂纹产生的主要因素：a焊接及热影响区的含氢量；b接头刚度所决定的焊接残余应力；c热影响区的淬硬程度。D、防止冷裂纹的主要措施：a提高焊前预热温度，减慢焊缝冷却速度，改善焊接接头金相组织；b选择合适的焊接材料，焊缝强度与基本金属相适应，选用碱性低氢型的焊条或焊丝，焊前严格按焊条使用说明书进行烘干、保温；c清净基本金属焊口周围表面的油、锈、水、雪等脏物，减少氢的来源；d认真执行技术要求规定的焊接程序和焊接规范，减少线能量，严格控制层间温度，收弧时填弧坑。E、应力裂纹产生的主要因素：a根焊期间或焊接热焊道之前移动或撞击管道；b错口过大，导致根部横截面减小。F、防止应力裂纹的主要措施：a根焊期间禁止移动或撞击管道；b减少组对引起的错口量。3.2.3焊瘤焊瘤是正常焊缝外多余的焊着金属。这种金属是由于熔池温度过高，使液体金属结晶较慢，在自重作用下下坠而形成。在管道水平固定焊中，平焊时根焊背面、立焊和仰焊的正面易产生焊瘤。A、平焊产生焊瘤的原因在单面焊双面成形的平焊中，根焊焊接时，由于熔池温度过高而烧穿，使熔化铁水下坠在焊缝背面而产生焊瘤。（这种焊瘤对长输管道的通球扫线工序危害极大，甚至造成卡球现象）。B、平焊产生焊瘤的对策控制熔池温度不要过高，选择适当焊接电流。当发现熔池水平位置突然下降，表示已烧穿，此时应立即灭弧。C、立焊产生焊瘤的原因在立焊操作过程中，焊缝的背面和正面都易产生焊瘤。背面焊瘤主要由于熔池温度过高，焊接时焊条伸入过深，熔化金属流向背面过多所致；正面和背面焊瘤除熔池温度过高引起外，焊条角度不当和运条速度过慢也是造成焊瘤的主要原因。D、立焊产生焊瘤的对策焊缝间隙不宜偏大，焊接电流比平时稍小8％至10％；严格控制熔池温度，必要时可采用挑弧、灭弧来降温；严格控制熔池形状，以横向椭圆形为好，要实现该熔池形状，在运条时采用左右摆动，两边稍慢、中间快些，在熔池温度较高时，熔池下部出现“小鼓肚”，可利用左右斜拉式运条方式，降低熔池温度。E、仰焊产生焊瘤的原因焊条在坡口边缘两侧的运条速度太快，而在中间较慢，并且运条幅度较小时，使中间的熔化金属温度过高。降低熔池结晶速度，由自重引起铁水下坠而产生焊瘤；焊接电弧过长导致焊件温度升高亦促使焊瘤的形成。F、仰焊产生焊瘤的对策严格控制熔池温度，选用较平焊小10％～15％的电流；焊条左右摆动应中间走快些，两边稍慢些，在两侧边缘并有稍停留的时间；在进行根焊时，要注意熔池温度，密切关注熔池形状，如有下坠迹象应立即灭弧。让熔池温度下降后再引弧焊接。3.2.4密集气孔密集气孔是由于气体在熔池凝固之前来不及排除而造成的，它是最为常见的焊接缺陷，由于操作不当它可以出现在各层焊道中，甚至能够凭肉眼在焊缝表面看到。A、密集气孔产生的原因：a焊接时焊条波形摆动过大；b母材过热，阻碍气体的排除；c氩弧焊时氩气纯度不够；d焊条药皮含水量过低或过高；e焊接时防风措施不当。B、防止密集气孔的主要措施：a焊条波形摆动宽度不得大于2倍焊条直径；b根据管壁厚度的变化调整焊条直径和电流强度；c注意焊条的贮存条件；d必须具有可靠的防风措施。4．开槽埋管法穿越公路施工方案4.1简述采用大开挖方式穿越公路施工前要征得公路或当地政府部门的许可，划定施工区域，在作业点前后设置涂有荧光漆的公路警示牌和夜间警示灯；施工现场需用警示彩带围护，禁止外人进入施工作业区，以免影响工作和安全。穿越管段应在路外侧提前预制好，并且焊接、补口、试压（如要求）均合格，接着安装支撑和阴极保护，穿好套管。然后针对以下两种情况分别进行处理：①对于不允许阻断的普通道路，可以在穿越点路旁修筑简易临时绕道。②对于通车量较少的普通乡村简易砂石路，可以选择车辆通过量较少的时间段（夜间），突击进行开挖路面、下沟、回填和路面恢复，作到一气呵成，最大限度得加快施工进度，减少道路阻断时间。测量放线管沟开挖测量放线管沟开挖管线预制架设临时过路无损检测补口补伤施工准备管线下沟道路恢复连头水压试验检查验收回填修筑绕道穿套管4.3修筑临时绕道临时绕道应按照下图所示设置警示标志物，绕道宽度要与原道路一致，路面要经过机械平整压实，保证车辆正常安全通过，并且派专人守护。道路铺垫所需用土不得随意乱取，施工完毕后要清理干净，恢复原有地修筑临时绕道示意图！修筑临时绕道示意图！！警示牌警示牌警示灯警示灯警示彩带20m10m10m作业带管沟100m100m30°4.4搭设临时过路4.4.1简述在开槽的路面上采取铺设束轨梁加钢板的方法搭设临时过路。过往车辆限速15Km/h，这样可继续保证通车。4.4.2束轨梁容许最大跨度（l）计算：5Kl45Kl41384EJn250f=<挠度：M=（P+M=（P+μK）l28②弯曲力矩：MMnWσ=<17kN/cm2式中：K——换算均布活载，kN/mP——均布恒载，kN/mn——钢轨总根数W——总断面模量，cm3J——惯性矩，cm4E——钢轨弹性极限μ——冲击系数以上数据参数可查阅《铁路桥梁设计手册》。具体施工详见各公路顶管穿越措施单行本。5.土石方爆破方案5.1施工工序测量放线→打孔→试爆→装药→爆破→盲炮处理→挖运碎石→夯填砂垫层5.2如果岩石分部区内，上部有风化土层和粘土层的部分，在爆破施工前应先将表层风化土挖出。5.3风化土应及时倒运至指定地点，以防爆破振动及冲激波引起堆土塌方。5.4露出基岩后，由测量人员精确地放出管槽边线，及高程。为爆破施工指示范围，避免管槽偏移，发生二次爆破。5.5爆破开挖深度大于2.0m的区域用直径90mm潜孔钻打眼爆破；深度小于2.0m的区域用直径40mm小钻打眼爆破。5.6管槽每隔8m设操作坑，采用大孔加深或小孔爆破。5.7布孔方式：为了保持周边整齐，大孔区采用矩形布孔方式；小孔区可用梅花形布孔方式。具体见下图：大孔区与小孔区布孔方式5.8网孔参数：孔径φ40mm孔深（米）孔距（米）排距（米）抵抗线（米）超深（米）0.6-1.00.5-0.60.50.50.21.0-1.50.6-0.70.50.50.31.5-1.80.7-0.80.50.50.41.8-2.00.7-0.80.60.60.5孔径φ90mm2.0-2.51.11.01.00.4首次放炮开槽时，考虑到夹制作用大，前两排孔网间距应适当减少，并采用相对倾斜75°的方法，参见下表：掏槽孔孔网参数孔径（mm）孔深（m）孔距（m）排距（m）孔径φ40mm0.6-0.80.50.41.6-1.80.60.5孔径φ90mm2.0-2.51.10.75.9起爆顺序采用每排中间几个孔同段，边孔带后一段的V型起爆顺序，见下图：(5(5)(4)(3)(2)(1)5.10试爆：在正式装药爆破前必须进行试爆。以确保炸药、雷管、起爆器的可靠性。※试爆工作必须制定合理的方法。※试爆地点应选在偏僻的平地。※试爆过程中应对所用材料的各项技术指标作出详细记录，作为指导施工的依据。※对于试爆不合格品应对同批材料加倍复验，仍有不合格者，严禁用于施工，须集中消毁。5.11药量设计：为了适应不同的孔深和岩性，两种孔径的单孔装药量见下表，表中药量和孔网应根据爆破效果做适当调整，露天裸露爆破时，一次爆破的炸药量不得大于20公斤。单孔装药量表孔径φ40mm孔深（m）孔距（m）排距（m）单孔药量(kg)0.6-1.00.5-0.60.50.06-0.11.0-1.50.6-0.70.50.1-0.21.5-1.80.7-0.80.50.2-0.31.8-2.00.7-0.80.60.3-0.5孔径φ90mm2.0-2.51.11.01.6-2.05.12装药结构和起爆网络※采用孔底连续装药，管内单发3非电雷管引爆，孔外导爆管束联到一起，用电管雷管起爆。孔口填塞可用岩粉或碎土，孔内积水较多时，用黄沙作填料。75°导爆管填料75°导爆管填料炸药φ40φ90※装药前应对炮孔进行清理和验收。大爆破药量应根据实测资料校核修正，经爆破工作领导人批准。※装药使用木质炮棍装药，深孔装药出现堵塞时，在未装放雷管、起爆药等敏感爆破器材前，应采用铜或木制杆处理。※禁止烟火及明火照明。5.13爆破警戒与信号。※爆破工作开始前，必须确定危险区的边界，并设置明显的标志。地面爆破应在危险区的边界设置岗哨，使所有通路经常处于监视之下。并设支架路障，挂上“爆破危险区，不准入内”的标志。※爆破前必须同时发出音响和视觉信号，使危险区内的人员都能清楚地听到和看到。※应使全体职工和附近居民，事先知道警戒范围、警戒标志和声响信号意义，以及发出信号弹方法和时间。5.14爆破后的安全检查和处理※爆破后，爆破员必须按规定的等待时间进入爆破地点，检查有无危石，盲炮，周边构筑物破坏等现象。※爆破员如果发现有上述现象，应及时处理，未处理前应在现场设立危险警戒或标志。※只有确认爆破地点安全后，经当班爆破班长同意，方准人员进入爆破地点。※每次爆破后，爆破员应认真填写爆破记录。5.15盲炮处理※发现盲炮或怀疑有盲炮，应立即报告并及时处理。若不能及时处理，应在附近设明显标志，并采取相应的安全措施。※经检查确认炮孔的起爆线路完好时，可重新起爆。※打平行眼装药爆破。平行眼距盲炮口不得小于0.3m，对浅眼药壶法，平行眼距盲炮壶边的边缘不得小于0.5m。为确定平行炮眼的方向允许从盲炮孔口取出长度不超过20cm的填塞物。※用木制、竹制或其他不发生火星的材料制成的工具，轻轻的将炮眼内大部分填塞物掏出，用聚能药包诱爆。※在安全距离外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药，但必须采取措施，回收雷管。※盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲情况（盲炮数目、炮眼方向、装药数量和起爆药包位置，处理方法和处理意见）在现场交接清楚，由下一班继续处理。※每次处理盲炮必须由处理者填写登记卡片。5.16管槽应超爆150-300mm，然后以中粗砂夯填至设计标高。对于基岩沟槽超挖的处理，超挖在300mm以上应自下而上分别铺设块石、级配碎石、中粗砂的方式处理，各层厚度视具体情况定。6.穿越工程施工方案6.1一般要求6.1.1本干线工程在敷设过程中，需要穿越国道及Ⅱ级以上公路6处，铁路3处，河流穿越5处。根据所穿越路线的级别分别采取不同的方法进行穿越施工。对于Ⅱ级以上公路和铁路的穿越，采用横孔钻和顶管法施工。对于Ⅱ级以下公路和小型河流采用大开挖方式进行穿越施工。对于大型河流采用围堰导流开挖施工。6.1.2在公路、电缆、管道、河、渠的穿越施工之前，应向设施主管部门和监理工程工程师提交施工计划和方案，并征得有关部门同意。重要地段需报业主批准。6.1.3管道穿越前穿越管段焊口经X射线检测合格。6.1.4穿越大、中型河流、Ⅱ级（含Ⅱ级）以上公路的管道要单独进行试验。6.2顶管法施工顶管穿越施工设备主要包括顶管机、导轨、工具管、顶铁等。施工前开挖工作坑，将设备安装就位，吊装套管、安装顶环，人工凿洞，利用液压千斤顶顶推套管，每顶进一定行程，退回顶缸，操作人员进入套管出土，然后继续顶进，循环作业，直至套管顶至对面接收坑，然后对套管接头处按照设计要求进行密封。拆除设备，清理套管内部，进行主管穿越。6.2.1施工工序施工准备→测量放线→修筑施工便道和作业带清理→工作坑开挖与处理→轨道及设备安装→套管顶进→灌注水泥浆→设备拆除→主管道预制→主管道穿越→套管封堵及附件安装→管沟回填及地貌恢复6.2.2施工准备6.2.2.1为了确保公路顶管穿越工程顺利施工，成立顶管穿越工程施工领导小组，全面负责道路顶管穿越施工具体组织与实施，确保工程质量、进度和安全。6.2.2.2施工前熟悉图纸，掌握各穿路段的穿越长度与深度、穿越结构与辅助设施的结构及要求，掌握穿越段地质状况。6.2.2.3按照路政部门的要求办理穿越施工手续，并将开工日期通报给主管单位，出现问题及时向有关部门汇报。同时向道路主管部门了解清楚穿越段中地下是否有管道及地下通讯电缆等设施及其种类和位置、埋深等情况。6.2.2.4穿越所需的各种材料及辅助设备应事先准备齐全，管道用材料自检合格，并经监理认可后方可进场，保证穿越主管线使用正确，质量符合设计要求。6.2.2.5由工程技术人员对操作工人进行技术交底，使其掌握施工技术要求、质量要求及安全要求。6.2.2.6严格按照施工图纸及设计文件和现场情况提前进行精心组织，同路政部门协调好工作。6.2.2.7对施工机具进行检修保养，使其状态良好。6.2.3测量放线6.2.3.1按照设计给定的设计图纸和控制桩位，使用全站仪定出穿越起止点、中心桩和施工作业带边线桩，并用白灰撒出中心线和边界线。6.2.3.2测量出道路穿越两侧的自然坪标高，以便确定管沟深度。6.2.3.3放线同时放出预制管坑的位置和管沟开挖边线。6.2.3.4保护好道路穿越两侧中心线上的转角桩，以便按该桩测量、审核操作坑开挖深度和穿越准确度。6.2.4修筑施工便道和作业带清理6.2.4.1根据现场情况，修筑宽5m的碎石路用于穿越设备进场。6.2.4.2采用人工配合机械平整作业带，作为穿越预制管段的场地，与钢筋混凝土套管在同一条直线上。6.2.5工作坑开挖与处理6.2.5.1顶管工作坑的位置应按下列条件选择A、工作坑的位置：根据现场情况，在较平坦，方便施工的一侧开挖工作坑。B、利用坑壁作后背，在后背处采用枕木作为支撑。C、便于排水、土石方运出和运输。6.2.5.2工作坑的开挖与围护A、根据测量好的位置，使用挖掘机开挖操作坑和接受坑，并进行人工整理，开挖时如有积水需用水泵排出，做好保护工作，防止工作坑塌方。B、工作坑和接收坑的围护支撑采用钢板和型钢现场制作，围护宜形成封闭式框架，工作坑的四角应加斜撑。6.2.5.3沉箱制作沉箱采用16mm厚的钢板组装焊接而成，沉箱分节焊接，内设四根工字钢及纵、横向筋板（φ20间隔1m）。其平面形状为矩形，顶管施工用沉箱大小为长×宽=5m×4m，每节2.1m高，根据穿越点管道深度决定沉箱高度；收井用沉箱大小为长×宽=5m×4m，高度与顶管用沉箱相同。6.2.5.4工作坑开挖与处理A、根据测量好的位置，使用挖掘机开挖操作坑和接收坑，并进行人工整理，开挖时如有积水需先用水泵排出，做好保护工作，防止工作坑塌方。B、把开挖的土方运到划定的位置，给顶管施工留出足够的施工空间，操作坑及接收坑周围不得堆放淤泥。6.2.5.5沉箱就位使用吊车把预制好的沉箱放置到操作坑内，并进行四周加固。沉箱的中心轴线需与穿越管道的中心轴线一致。在穿越点沉箱处切割一个顶管圆洞，圆洞中心与套管中心线一致。6.2.5.6靠背浇筑沉箱下沉到位后，使用模板浇筑混凝土靠背，采用50cm厚钢筋混凝土，钢筋纵、横筋均为φ22，间距为0.15m，混凝土标号为C25。混凝土浇筑时，要保证靠背的垂直度并进行随时测量，使靠背与管道中心轴线垂直。制作靠背时用木模支护，浇筑完成后，要进行养护，确保靠背的强度达到施工要求。穿越处穿越处套管千斤顶砼墙滑车接收坑顶管穿越示意图6.2.6设备安装6.2.6.1导轨应选用钢质材料制作，其安装应符合下列规定：A、两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致；B、导轨安装的允许偏差应为：轴线位置：3mm顶面高程：0～+3mm两轨内距：±2mmC、安装后的导轨应牢固，确保在使用中不产生位移，并应经常检查。6.2.6.2千斤顶宜固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上。6.2.6.3油泵安装和运转应符合下列规定：A、油泵宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少。B、油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；油泵安装完毕，应进行试运转。C、顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进。D、顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进。E、千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。6.2.6.4分块拼装式顶铁的质量应符合下列规定：A、顶铁应有足够的刚度。B、顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型；当采用焊接成型时，焊缝不得高出表面，且不得脱焊。C、顶铁的相邻面应互相垂直；同种规格的顶铁尺寸应相同；顶铁上应有锁定装置；顶铁单块放置时应能保持稳定。6.2.6.5顶铁的安装和使用应符合下列规定：A、安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污。B、更换顶铁时，应先使用较长的顶铁；顶铁拼装后应锁定。C、顶铁的允许联接长度应根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为200×300mm顶铁时，单行顺向使用的长度不得大于1.5m；双行使用的长度不得大于2.5m，且应在中间加横向顶铁相联。D、顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管端应增加U形或环形顶铁。E、顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常。6.2.6.6采用起重设备下管时应符合下列规定：A、正式作业前应试吊，吊离地面100mm左右时，检查重物捆扎情况和制动性能，确认安全后方可起吊。B、下管时工作坑内严禁站人，当管节距导轨小于500mm时，操作人员方可近前工作。C、严禁超负荷吊装。6.2.7顶进6.2.7.1顶杆中心线必须与管道保持同心。第一节套管顶进方向的准确性是整个穿越工作的关键，其入土点与安装角度在顶孔前要测量准确。A、顶进2m左右后检查是否有偏顶现象，发生偏顶时应重新调整再顶。B、第一节套管顶完后进行测量，若入土方向偏差超过30mm，应抽出重顶。C、当顶入到可以安装另一节套管时，暂停顶进，土石出完后，将油缸复位，连接第二节套管。D、作业中阻塞时注意是否有偏顶现象，顶力是否过大，后背墙是否稳定等，顶管时排出的土石应及时清除。E、顶管作业开始后要连续进行，中途不宜停止，直至顶进到规定长度。6.2.7.2顶进纠偏在顶进过程中，随时使用全站仪和水平尺配合检查进管的不平度和以及与设计轴线的偏差，并及时进行纠正。一旦出现偏斜，需将顶杆与套管撤回至合格处进行处理。A、发生左右偏斜时，可用人工铲削偏斜相反的一侧，并在偏斜一侧垫上楔子重新顶进，当超过原顶进深度且过到所需的中心线时，即可去掉楔子。B、如向中偏斜，套管退回后采用向直挖土，以便套管落下。套管偏斜纠正后，再将套管重新顶进。C、在穿越砾石或砖回填土层时，若油缸突然跳动且无明显进尺时，则表明遇到较大的卵石或砖石等，人工排除障碍后再开顶。6.2.8土石外运用人工进入套管内开凿孔洞，同时清渣、修边，使洞的内壁尤其是底部尽量平整，然后将土方运出。如果套管较长，则施工人员进入时应向套管内采取强制通风措施。6.2.9套管接续每顶进一节套管后，在已顶进的套管后再接上一节套管。为保证套管接续的平直度。管节稳定后，在套管内侧两管节接口处按设计要求做好密封，在管内用钢胀圈将两节管接口支撑牢固，使接口处于刚性连接状态，从而避免在顶进中受力产生错口，保证顶进过程中高程和方向的准确性。钢胀圈是用10mm厚的钢板焊成的圆环，宽300mm，环外径比钢筋混凝土管内径小30～40mm，上部的间隙用木楔楔紧，如下图所示：套管套管企口接口填充物木楔钢胀圈套管企口接口支撑示意图6.2.10灌注水泥浆全部套管顶进完毕后，随即往套管外壁的缝隙中压入水泥浆，水泥浆中可加入适量的早强剂以加速硬化过程。6.2.11设备拆除顶管完成后将工作坑的设备、机具拆除，清理作业坑，为下道工序做好准备。6.2.12主管道预制6.2.12.1管段组对焊接的技术要求与一般地段相同。6.2.12.2在管沟内预制好的管段就地按设计要求进行无损检测。6.2.12.3穿越管段试压试压前检查管段内有无泥土、石块等杂物。试压前在管段两端加封头、进水阀、放空阀和压力表，试压严格按操作规范进行，试压有关要求及操作步骤可参照一般地段试压措施进行。6.2.12.4试压探伤合格后，按设计要求进行防腐补口、补伤、电火花检漏，其技术要求与一般地段相同。6.2.13主管道穿越6.2.13.1塑料滑块、钢支撑架安装A、试压合格后，安装塑料滑块及用于将主管道穿进套管的钢支撑架。B、在主管上按设计要求安装支架，要求支架牢固，不得松动，滑块与端部密封面距离为1.0m，滑块与管壁之间加一层厚4mm的橡胶片做保护。C、钢支撑架安装在管段的首端。D、管道滑轮钢支撑架制作见下图。管箍管箍卡耳轮架螺栓导向轮卡耳轮架管箍导向轮螺栓滑轮钢支撑架安装示意图安装钢支撑架是为减少主管上支架（滑块）与砼管之间的摩擦，保护支架（滑块）不被损坏，同时减小穿进阻力。E、安装方法：在预制好的管段首端安装管道钢支撑架。在安装过程中，为了防止钢支撑架在安装过程中损伤管道防腐层。在其间加一层δ=5mm、宽为300mm的胶皮，管道钢支撑架上的螺栓一定要上紧，以防在穿越过程中松动。6.2.13.2主管道穿进套管吊管机吊管机D80拖拉机牵引穿越主管段细土袋管道滑轮钢支撑套管管沟塑料滑块穿越示意图A、穿越管段完成焊接后必须经探伤、试压、补口、检漏工作后方可进行穿越。B、用推土机和吊管机配合，按设计要求进行主管线穿越。C、采用两台吊管机同时配合，先利用吊管机把管段上装钢支架的一端搁置到水泥套管内，用机械的方法进行穿越，一台吊管机停置在穿越管沟（引沟）边，另一台吊管机在靠后的位置，然后发动D80推土机进行牵引。6.2.13.2主管穿越、连头、检测合格后应立即按照设计要求进行封堵。6.2.14管沟回填及地貌恢复6.2.14.1混凝土套管安装完毕后经测量、检查合格并经监理确认后应立即进行回填，回填时应分层夯实，防止沉陷。6.2.14.2穿越工程完毕后及时回填，靠近道路一侧的回填土应夯实。6.2.14.3用筛子对作业带周围的碎石土进行筛选，回填用土若不够用时需要及时购买，多余的石头要外运。6.2.14.4清理施工现场的剩余材料、废料等杂物，设备撤离，作到工完、料尽、场地清，把施工时破坏的地貌恢复到原来的形状，将穿越施工中留下的废钢铁、防腐材料、污水、油迹及其它废弃物等全部清除。6.3河流开挖穿越施工措施6.3.1施工工序过水涵管过水涵管3m10m16m垫土管排导流渠埋设过水涵管断面图6.4定向钻穿越施工措施6.4.1定向钻施工准备依据设计文件,施工技术规范,结合工程的实际情况,制定切实可行的施工方案和措施。主要工序如下：定向钻穿越施工工序流程定向钻穿越施工工序流程程图施工人员及设备调遣设计交桩测量定位场地平整及便道修筑钻孔扩孔回拖就位地貌恢复设备进场及调试6.4.1.1放线及场地平整A、施工前请设计和业主现场代表进行现场交底。B、测量放线必须以线路施工图为依据，采用GPS定位，GTS-332全站仪测量，并绘制测量成果表。测量仪器必须经法定计量部门校验合格且在有效期内使用。C、测量人员依据施工平面、断面图和技术交底要求的穿越管线的出土点和入土点的坐标放出穿越管线的中心轴线，并在两端设控制桩。在入土点端测量并确定钻机安装位置及泥浆池的占地边界线；在出土点一端，根据管线中心轴线和占地宽度及长度，放出出土点作业场地边界线、泥浆占地边线和临时钢管堆放场的位置。D、平整钻机场地，推平、压实，保证场地有足够的承载力，按要求开挖沉淀池、排浆池及地锚坑等。6.4.1.2设备进场及钻机安装调试A、为保证设备安装顺利进行，防止设备因作业场地限制而发生拥挤。设备进场安装顺序为：钻机装安钻机操作控制室安装泥浆系统安装泥浆泵安装钻杆摆放就位其它设备安装就位B、锚固箱安装就位后,用吊车配合将钻机及配套设备连接安装就位，根据管道穿越中心线，调整钻机的左右位置，使钻机中心线与管道穿越中心线重合；根据设计图纸提供的入土角调整钻机高度，使钻机的行走轨道与水平面的夹角与设计的入土角吻合。C、所有设备进入施工现场后，进行系统安装，按照空中不布线的安全原则：所有电缆线埋地，所有的水管线避开行车路线。系统安装完毕检查一切正常后，进行系统运转。同时，在开钻施工前认真检查钻杆、麻花钻杆、无磁钻铤、螺杆马达、扩孔器等钻机具的质量，清洗丝扣并进行无损检测，确保内部无损伤，检查扩孔器本体与牙轮的连接是否牢固，钻头的水眼直径是否更换等，在扩孔、回拖前还要检查并确保扩孔器的水眼畅通，卸扣无变形、锁销完好，万向节丝扣润滑，对钻杆、麻花钻杆要进行严格的选择测量和级配编号。6.4.2定向钻进施工措施6.4.2.1钻导向孔6.4.2.2钻机及配套设备就位地锚施工平面示意图地锚箱地锚施工平面示意图地锚箱600070005005001000200050002000φ178×6钢管桩，桩身长8m。111-1剖面图1-1剖面图1550150500C20砼C10砼垫层碎石垫层21006.4.2.3导向轨迹确定导向轨迹的确定应执行设计和规范要求，主要考虑以下因素：A、满足规范要求的最小曲率半径。即：R=1500Dn；B、选择最佳主力穿越层位。综合考虑入土角、出土角、曲率半径等因素。综合考虑以上因素，确定导向轨迹。6.4.2.4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比较，以确定最佳参数，在管中心线的三个不同位置测取，且每个位置至少测四次，并做好记录。6.4.2.5泥浆配制泥浆搅拌及粘度根据地质勘探资料及穿越管线经过不同地质情况制定6.4.2.6钻机试钻依据施工图纸，确定穿越入土点位置，并打桩做好标记。根据设计的入土角确定钻机的摆放位置，并使钻机的中心线与穿越方向重合。用经纬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修正。钻机应试运转并调整好适合本次施工的参数，各系统运转正常后进行试钻，钻进1—2根钻杆后检测各部分运转情况，在穿越曲线上每隔10米左右设数据控制点，以此控制导向孔不偏离设计曲线。6.4.2.7钻导向孔管线组焊完成具备开钻条件后，导向孔的钻进是整个定向钻的关键，对不同地质情况，我们将采用不同类型的水平定向钻机进行整个穿越工程的施工。定向设备采用MGS定向系统，在定向钻进过程中严格控制全角变化率，尽量缩短测量间隔长度，特别是遇到地层软硬变化或砾石时，参数测量间距不得超过2米。调整方位要及时，并留有余量，禁止反复大幅度调整角度，防止出现“S型”轨迹在定向钻进过程中及时调整控向参数，确保导向孔沿设计轨迹前进.整个穿越过程中采用地面信标系统配合MGS系统进行准确跟踪定位，确保出土点位置偏差≤1m。控向对穿越精度及工程成功与否至关重要，开钻前仔细分析地质资料，确定控向方案，泥浆和司钻要重视每一个环节，认真分析各项参数，互相配合钻出符合要求的导向孔，钻导向孔要随时对照地质资料及仪表参数分析成孔情况。6.4.2.8预扩孔导向孔完成，钻头及蒙乃尔管（无磁铤）出土后要及时卸掉，导向孔完成，钻头及蒙乃尔管（无磁铤）出土后要及时卸掉，装上扩孔器进行预扩孔，因穿越距离长扭矩大，卸钻铤和钻头时，采用B型钳，必要时可以加热及锤击等配合拆卸。根据管道管径及地质情况分级扩孔。为了整个穿越万无一失，整个预扩孔过程采用4级扩孔，扩孔速度不能太快，扩孔时间应大于6分钟／根，泥浆粘度保持在45—50秒之间，泥浆量保持在孔内流充满足够泥浆。6.4.2.9管线回拖导向孔经分级预扩，孔径达到管线回拖要求的条件，将检验合格的穿越管线吊上滑送道并检查无误后回拖。回拖是穿越的最后一步，也是最关键的一步，在回拖时采用的施工方式是：钻杆+切割刀+飞旋式扩孔器+回拖旋转接头+Φ508穿越管线。在回拖时进行连续作业，避免因停工造成卡钻。回拖前仔细检查旋转接头、连接头、扩孔器的连接，确定连接牢固方可回拖，回拖时两岸要加强联系，协调配合将管线敷设到预定位置。A、确保回拖顺利的措施a、首先要做好导向孔,确保导向孔平滑、顺畅，满足设计曲率半径,特别是不能出现”S”型曲线。b、针对不同地层适时调整好泥浆,本穿越段地层中有较厚的淤泥质粘土,适当控制泥浆粘度,增加虑矢剂、润滑剂和防塌剂加量,稳固孔壁,减少縮径，稳定泥浆性能，防止大幅度调整泥浆，引起孔壁坍塌。c、在回拖时进行连续作业，避免因停工造成卡钻。回拖前仔细检查旋转接头、连接头、扩孔器的连接，确定连接牢固,方可回拖，回拖时两岸要加强联系，协调配合将管线敷设到预定位置。d、选择合适的扩孔次数，扩孔次数少，切割刀的切削量大，扭矩大，易卡钻。扩孔次数太少，泥沙不易带出，孔道不清也容易卡钻。但扩孔次数也不是越多越好,因为次数太多，椭圆度大，时间长，也容易塌方。所以根据钻机的能力、地质条件、管径制定合适的扩孔次数很重要。B、确保回拖时管道防腐层不被破坏的措施a、最后一次扩孔要提高泥浆的润滑性能，回拖时保持最后一次扩孔的泥浆性能，避免大幅度调整泥浆造成的孔壁坍塌，给拖管增加阻力。b、管线回拖前必须检查两端盲板封闭情况，管线回拖就位后，仍然保持管线两端密封，确保管线内干净。c、管线回拖前进行电火花检漏,全面检查防腐层,如有损伤及时补伤.回拖全过程必须有专人负责巡线检查，补漏人员现场及时补漏。d、选择水平定向钻专用的热收缩套和收缩套专用的底漆，套内设有加强收缩筋。6.4.2.10泥浆质量控制泥浆在定向穿越中起至关重要的作用，我们将针对不同的地层采用不同的泥浆，若地质情况复杂，则对泥浆要求比较高，为了对付不同的情况，我们将采取以下措施：A、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，配出合乎要求的泥浆。B、使用的泥浆添加剂有：改性淀粉（降滤失）、聚丙烯酰氨、（NH2—PAN）、改性聚丙烯酰氨（PHPA）（提粘）、防塌降滤失剂（KH—931）等，根据不同的地质条件，确定加入不同的添加剂。C、为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的水化时间，在用量不能改变的情况下，将采取增加泥浆储存罐的数量（使用3个泥浆罐）。D、废泥浆的处理：在焊接场地挖一个10.0m×4.0m×2.5m废浆收集池，收集废泥浆，经沉淀之后处理；在钻机场地也挖一个10.0m×4.0m×2.5m的泥浆回收池，泥浆经过回收池沉淀后，在经过泥浆回收系统回收；回收不了的泥浆排送到指定的地方。E、泥浆在各个阶段的配制方法如下，这些泥浆配制方案都是针对粘土和亚粘土提出的，如果地质情况有变化，其配制方案也随之改变：a、钻导向孔阶段要求尽可能将孔内的物质携带出孔外，同时维持孔壁的稳定，其基本配方是：7—8%预水化膨润土+0.2—0.4%增添剂+0.3%降滤失剂。b、预扩孔阶段要求泥浆具有很好的护壁效果，防止地层坍塌，提高泥浆携带能力，其基本配方为：7—8%预水化钠基膨润土+0.3—0.5%提粘剂+0.4%降滤失剂。c、扩孔回拖阶段要求泥浆具有很好的护壁、携带能力；同时还有很好的润滑能力，减少摩阻和力矩；其基本配方如下：7—8%预水化钠基膨润土+0.3—0.5%提粘剂+0.4%降滤失剂+2—3%的润滑剂（RT—988）。6.4.3定向钻施工控制偏差的措施6.4.3.1确保控向参数的正确性A、钻导向孔时，主要以现场测量的方位角为依据来控制钻头的钻进方向，如果控向方位角发生变化，钻进的方向将出现偏差。为了保证导向孔的出土点偏差在设计出土点1m范围内，必须保证控向方位角的正确性。B、控向方位角的测量：在施工作业带内无外部磁场干扰的情况下，尽量在设备进场前测量放线后进行，因为所有的施工设备都会对方位角产生干扰。在施工占地范围内，可利用单斗挖掘机配合完成方位角的测量，探测器装入无磁钻杆内，在入、出土点沿穿越中心线多测点（10个测点以上）取平均值的方法，确定初步控向方位角；再将探测器取出，单独用探测器直接测量控向方位角，取平均值与上一个控向方位角进行比较，如场地内没有外部磁场的干扰，两个测得的控向方位角相差应在允许的范围内，如相差较大，必须重新测量。在测量方位角时，探测器的前端与后端必须与穿越中心线重合，以保证测得方位角的正确性。C、在单斗挖掘机无法配合的情况下，直接用探测器测量控向参数，探测器必须完全摆放在管道穿越中心线上，在中心线上选择远离外部磁场干扰源的地方，在入、出土点的不同位置测取10个以上的数据，差别不大时取平均值，差别大时，分析原因后重新测量。D、实际测量获得最佳控向参数后，做好原始记录。在导向孔钻进时，在无外部磁场干扰的情况下实际测量的方位角应与控向方位角相差不大，而且必须控制钻进的方向，保证每根钻杆的偏移量在允许的范围内，且累加值不能超过1m，在实际操作时，每次调整偏移量不能过大过急，以保证实际穿越的出土点偏差在设计出土点1m范围内。6.4.3.2采用人工磁场法A、人工磁场法是在穿越中心线两侧布设闭合导线圏，通电后形成外加磁场，用以对控向参数的复核。人工磁场可不受任何外部磁场的干扰，准确反映钻头所在的具体位置，左右偏移量和穿越点高程情况，人工磁场测得的数据是探头所在位置的真实反映。B、人工磁场的实际应用能够保证实际出土点在设计出土点1m的范围内，为管道的顺利回拖打下了良好的基础。6.4.4定向钻检测及验收6.4.4.1控向操作应由经过培训合格的人员操作。6.4.4.2钻导向孔时，钻杆折角应符合要求。6.4.4.3导向孔实际曲线与设计穿越曲线偏差不应大于1%，且偏差应符合下表规定。导向孔允许偏差（m）导向孔曲线出土点横向偏差上下偏差横向偏差纵向偏差±3+1~-2±3+9~-36.4.4.4管径508mm最小扩孔直径为762mm，本次拟扩孔至850mm。6.4.4.5钻机各系统运转正常后进行试钻，钻进1—2根钻杆后检测各部分运转情况，在穿越曲线上每隔10米左右设数据控制点，以此控制导向孔不偏离设计曲线。6.4.4.6定向钻穿越完成后，及时出具各控点数据，核对各控向点偏差符合规定，并上报业主及监理单位复核。6.4.4.7对定向钻穿越出入点坐标进行复测，符合或满足设计要求则确认穿越工程合格。6.4.4.8交工验收时，提供穿越控向测量记录、实际穿越曲线图及其它相关技术资料。6.4.5定向钻穿越能力及设备穿越管段回拖时，可能发生的最大回拖力按下式计算值的2倍选取,并作为钻机选型及钻杆尺寸选用的依据。F=πLf［(Ds/2)2γ泥—7.85δ(Ds—δ)］+K粘πDsLF—穿越管段回拖拉力(t)L—穿越管段长度(m)f—摩擦系数,一般取0.1-0.3,本次取0.2Ds—穿越管段的钢管外径(m),0.508mγ泥—泥浆密度,(t/m3),本次拟取1.2t/m3δ—穿越管段的钢管壁厚(m),0.0088mK粘—粘滞系数,一般取0.01-0.03,本次拟取0.03经计算F=L×π×0.025=0.079L本标段G105定向钻穿越长度均为314.69m，在本标段中为最长穿越，回拖力为25t，按2倍计算约为50t回拖力。穿越长度在200-350m之间的按350m穿越设备考虑。以上计算公式中，因整个过程管材受力较复杂且不断变化，会受诸如：管材、壁厚、土质、土层间隙、土层含水量及渗透性、泥浆原料、泥浆浓度、导向孔曲率半径等等因素影响而出现不同的情况。在实际应用中，应初步估算，适时修正，才能顺利完成施工。根据上述计算公式我们可以得出第二章施工机械表中的定向钻机能够完全满足定向钻的施工需要。6.4.7定向钻出土点施工现场平面布置图试压沉淀池泥浆沉淀池施工机具试压沉淀池泥浆沉淀池施工机具施工机具作业带出土点穿越主管钻杆出土点及作业带平面布置图试压场地试压沉淀池PAGE476.4.8定向钻入土点施工现场平面布置图PAGE586.5.7穿越到位后进行套管两端的封堵处理，按设计要求进行。7.管道清扫、试压、扫水、干燥措施7.1一般规定7.1.1管道安装完毕后应依次进行管道吹扫、强度试验和严密性试验。7.1.2管道吹扫、强度试验及严密性试验前应编制施工方案，制定安全措施，确保施工人员及附近民众与设施的安全。7.1.3管道穿越二级以上公路、定向钻穿越时，根据设计要求单独进行试压。7.1.4试验时应设巡视人员，无关人员不得进入。在试验的连续升压过程中和强度试验的稳压结束前，所有人员不得靠近试验区。7.1.5管道上的所有堵头必须加固牢靠，试验时堵头端严禁人员靠近。7.1.6吹扫和待试验管道应与无关系统采取隔离措施，与已运行的燃气系统之间必须加装盲板且有明显标志。7.1.7试验前应按设计图检查管道的所有阀门试验段必须全部开启。7.1.8试验时所发现的缺陷，必须待试验压力降至大气压后进行处理，处理合格后应重新试验。7.2管道吹扫、试压、扫水、干燥工序施工准备→管道吹扫→分段强度试压→分段严密性试压→连头→扫水→干燥7.3管道吹扫7.3.1管道吹扫施工工序7.3.1.1根据本段管道规格，采用清管球清扫进行管道吹扫。7.3.1.2采用直板皮碗混合型清管器清除管道内固体碎屑。7.3.1.3采用带测径板和尼龙刷的磁力清管器清除焊渣和氧化皮。7.3.2管道吹扫设备选型采用1台空压机，额定工作压力7MPa，排气量12.81m3/min，能够满足施工要求。7.3.3通球吹扫的要求7.3.3.1分段清管要求1）标段内单出图的等级公路穿越根据设计要求进行单体试压。2）管道直径必须是同一规格，不同管径的管道应断开分别进行清扫。3）对影响清管球通过的管件设施在清管前应采取必要措施。4）直板皮碗清管器直径过盈量为5%～8%。5）清管合格后进行测径，采用带铝质测径板的清管器，测径板直径为所测管段中最大壁厚钢管或者弯头内径的90%。6）清管器尺寸要适用于管线弯管的曲率半径。7）当目测排气无烟尘时，应在排气口设置白布或涂白漆木靶板检验，5min内靶上无铁锈、尘土等其他杂物为合格。8）分段清管时首尾端要安装专用清管器，清管器接收装置要选择在建筑物相对较少的区域内，并设置警示牌。9）吹扫合格设备复位后，不得再进行影响管内清洁的其他作业。10）清管排放要符合环保要求。7.3.3.2场地要求对每个收、发球处进行场地清理、平整，并修筑进出场便道。发球处占地10m×15m；收球处占地10m×20m，并开挖排水沟和集污坑（5m×5m×2m），根据现场情况可使用污水泵或开挖排水沟的方法将集污坑内的水和污泥排出。集污坑内的水和污泥用8目钢丝网过滤后排入附近暗沟内。7.3.4通球吹扫7.3.4.1清管应具备的条件：1）吹扫范围内的管道安装工程除补口、涂漆外，已按设计图纸及变更全部完成，并经监理检查合格。2）吹扫管段内的阀门不应参与吹扫，待吹扫合格后再安装复位。3）巡逻车的车行道路和沿管道检查的人行道路已畅通。4）吹扫口应设在开阔地段并加固，吹扫时应设安全区域，吹扫出口前严禁站人。5）清管试压管段的有关技术资料包括竣工图、管沟开挖及回填记录、焊接记录、探伤报告等能随时查阅。7.3.4.2在清管段首尾分别安装发球筒、收球筒.收球筒中减速层材料采用胶皮、棉纱等软质材料。7.3.4.3充气清管1）使用临时收发装置，用压缩空气推动清管器，运行速度控制在0.5～1m/s。2）安装空压机，并将空气出口与管道进口连接好，在清管器装入发球筒前，测试接收、发射机是否工作正常。正常工作后，将清管器装入发球筒内，然后启动空压机，缓慢注入空气，用压缩空气推动清管器进行清扫。注意发球筒上的压力表和接收机信号，记录清管器的起动时间和压力。3）发球时，在发球筒的位置放置一个接收机，监视清管器是否发出，在收球筒前1000m处放置一个接收机，监视清管器的通过。当清管器距收球筒1000m时，发球端应降低排量，降低清管器进入收球筒的速度，以防因撞击损坏清管器和收球筒。4）每隔1～3km应放一个通过指示仪，以判断清管器是否顺利通过，特别是对穿越处、弯头处以及起伏较大等复杂地段，做到对清管器运行状态的准确跟踪。5）清管器清扫时，要对排量严加控制，使清管器速度稳定。6）清管时作好进气排量和压力记录，在收球处应观察排出气体的变化，清管器的正常行走压力为0.05MPa～0.2MPa。当清管器受阻时，可逐步提高压力，但最大不得超过设计压力。7）清管器使用后，在下次清管前应检查清管器皮碗的外形尺寸变化，对磨损较大的必须进行更换。8）若清管器卡在管道内，泄压至大气压力后割断管线后取出清管器及管内杂物，重新连头清扫。管道清扫完毕应立即进行封堵。7.3.4.4通球清管要点1）清管前，应检查清管器皮碗的外型尺寸是否满足过盈量要求。2）接通气路时，软管与空压机、进气阀的连接处安装应严密牢固。3）清管器要安装电子发射机，安装前要确保其电源和信号发射、接收情况良好。4）开启空压机，缓慢打开进气阀，使清管器平稳运行。同时用接收机检测清管器是否运行，并记录启动压力、运行压力和时间。5）根据估算的时间提前将接收机放到末端。待清管器到达末端时，关闭空压机。6）当压力表完全回零后，方可拧松螺栓，打开盲板，取出清管器。7）清管结束后，按规定填写管道吹扫记录。7.3.4.5清管器卡阻的判断、处理1）清管器卡阻现象的判断：当压力连续不断升高时，清管器可能卡阻不动，此时应用计算法估算出清管器运行距离，再用电子定位接收机准确找出清管器卡阻位置，并做好明显标记。2）达到最大清管压力后，清管器仍不动时，在确定清管器的位置的情况下，先在发球端将管内压力卸至压力表完全回零，再用火焰切割器割断管线，取出清管器并清除管内杂物，排除卡阻故障。7.4管线测径7.4.1要求：测径板采用铝质测径板，测径板直径为测径段最大壁厚钢管或弯头（管）内径的90%。7.4.2方法：使用临时收发装置，用压缩空气推动测径器，以一定的运行速度，使测径器从首端移向末端。并认真填写记录。7.4.3合格标准：测径板通过管段后无明显变形、弯曲或大的划痕即认为测径合格。7.4.4测径完成后，采用泡沫清管器清除管道内的灰尘和氧化皮。7.5管道试压水压试验在管沟回填后进行。7.5.1试压参数计算本段管线试压采用水压试验，试压介质选用符合设计要求的洁净水。7.5.2试压设备选型管道试压采用1台型号为3DWS100-20