非开挖穿越工程水平定向钻施工方案

非开挖穿越工程水平定向钻施工方案一、工程概况本次非开挖穿越工程水平定向钻施工针对的是管沟穿越项目。该管沟主要用于铺设供水管道，以满足城市新区日益增长的用水需求。（一）地理位置工程位于城市东部新区，穿越区域涉及城市道路、部分居民区绿化带以及一条小型河流。穿越起点位于城市主干道旁的供水泵站，终点为新区规划的用水集中区域。（二）地质水文条件根据地质勘察报告，穿越区域地质条件较为复杂。表层为约23米厚的杂填土，主要由建筑垃圾和生活垃圾组成，土质疏松且不均匀。其下为58米厚的粉质黏土，具有一定的可塑性和压缩性。再往下是砂质粉土和粉砂层，厚度约1015米，该层透水性较强。地下水位埋深约23米，受季节性影响较大，丰水期水位可能上升0.51米。（三）周边环境穿越区域周边环境复杂，起点附近的城市主干道车流量大，施工时需考虑对交通的影响。穿越过程中经过的居民区绿化带需要采取保护措施，避免对植被造成破坏。穿越的小型河流为城市景观河，对水质保护要求较高，施工过程中要防止泥浆等污染物进入河流。（四）工程规模本次管沟穿越长度约为800米，管径为DN800的球墨铸铁管。管道设计埋深在道路下方不小于5米，在河流下方不小于6米，以确保管道的安全运行。二、编制依据（一）相关标准规范1.《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》（CJJ/T2462016）2.《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB502682008）3.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB502022018）4.《岩土工程勘察规范》（GB500212017）（二）设计文件1.供水管道工程设计图纸及相关技术要求。2.地质勘察报告，详细提供了穿越区域的地质和水文条件。（三）现场实际情况结合现场的地形地貌、周边环境以及交通状况等实际情况进行方案编制。三、施工部署（一）组织机构成立以项目经理为核心的施工管理团队，全面负责工程的施工管理。具体组织机构如下：1.项目经理：负责整个工程的统筹规划、协调和决策，确保工程按计划顺利进行。2.项目技术负责人：负责施工方案的编制、技术交底、质量控制和技术难题的解决。3.施工员：负责现场施工的组织和安排，协调各施工班组之间的工作。4.质检员：负责施工质量的检查和监督，确保工程质量符合相关标准和规范。5.安全员：负责施工现场的安全管理，制定安全措施并监督执行，消除安全隐患。6.材料员：负责工程材料的采购、供应和管理，确保材料的质量和供应及时性。7.机械管理员：负责施工机械设备的维护、保养和管理，确保设备的正常运行。8.各施工班组：包括导向孔钻进班组、扩孔班组、管道焊接班组、泥浆制备班组等，负责具体的施工操作。（二）进度计划根据工程规模和现场实际情况，制定详细的进度计划，总工期为60天。具体进度安排如下：1.施工准备阶段（5天）完成现场场地平整、临时设施搭建、施工设备和材料的进场。进行技术交底和安全培训。办理相关施工许可证和手续。2.导向孔钻进阶段（15天）完成导向孔的钻进工作，确保导向孔的精度符合设计要求。每天钻进长度约为5060米。3.扩孔阶段（20天）分多次进行扩孔，将导向孔逐步扩大到设计管径的1.21.5倍。每次扩孔间隔时间根据泥浆护壁情况和地质条件确定，一般为12天。4.管道焊接与下管阶段（10天）完成管道的焊接工作，对焊缝进行探伤检测，确保焊接质量。将焊接好的管道下入扩好的孔内。5.泥浆清理与场地恢复阶段（10天）清理施工现场的泥浆和杂物，对施工场地进行恢复。进行工程验收。（三）资源配置1.人力资源配置项目经理1名项目技术负责人1名施工员2名质检员1名安全员1名材料员1名机械管理员1名导向孔钻进班组6人扩孔班组8人管道焊接班组10人泥浆制备班组4人后勤保障人员3人2.机械设备配置水平定向钻机1台（型号：[具体型号]，最大钻进扭矩：[X]kN·m，最大回拖力：[X]kN）泥浆泵2台（流量：[X]m³/h，压力：[X]MPa）电焊机4台（型号：[具体型号]，焊接电流：[X]A）吊车1台（起重量：[X]t）导向仪1套探伤检测设备1套3.材料资源配置球墨铸铁管（DN800）约820米（考虑一定的损耗）焊接材料（焊条、焊丝等）根据焊接工艺要求配备泥浆材料（膨润土、添加剂等）根据地质条件和钻进要求确定用量其他辅助材料（如防腐涂料、密封胶等）按设计要求配备四、核心施工工艺（一）导向孔钻进1.测量放线根据设计图纸和现场控制点，使用全站仪和水准仪进行测量放线，确定导向孔的中心线和起止点位置。在施工现场设置明显的控制桩和标志，确保导向孔的精度。2.钻机就位与调试将水平定向钻机移动到指定位置，调整钻机的水平度和垂直度，使其符合钻进要求。对钻机的动力系统、液压系统、控制系统等进行调试，确保钻机正常运行。3.导向孔钻进参数钻进速度：根据地质条件和导向仪的反馈信息，控制钻进速度在0.51.5m/min之间。在杂填土和粉质黏土中，钻进速度可适当加快；在砂质粉土和粉砂层中，适当降低钻进速度，以防止塌孔。泥浆排量：泥浆排量一般控制在3050m³/h，以保证孔壁的稳定和携带钻屑。钻进压力：根据钻机的型号和地质条件，控制钻进压力在515kN之间。4.导向控制要点采用导向仪实时监测导向孔的轨迹，及时调整钻进方向。导向孔的偏差控制在水平方向不超过±50mm，垂直方向不超过±30mm。在穿越道路、河流等重要区域时，加密测量控制点，确保导向孔的精度。定期对导向仪进行校准，保证测量数据的准确性。（二）扩孔1.扩孔次数与直径确定根据地质条件和管径大小，确定扩孔次数为45次。第一次扩孔直径为导向孔直径的1.2倍，以后每次扩孔直径增加200300mm，最终扩孔直径达到设计管径的1.21.5倍。2.扩孔参数扩孔速度：控制在0.31.0m/min之间，根据扩孔直径和地质条件适当调整。泥浆排量：扩孔时泥浆排量适当增大，一般控制在5080m³/h，以保证孔壁的稳定和排出钻屑。扩孔压力：根据扩孔直径和地质条件，控制扩孔压力在1030kN之间。3.扩孔控制要点每次扩孔前，检查扩孔器的磨损情况，确保扩孔器的正常使用。在扩孔过程中，密切观察泥浆的返出情况和钻机的工作状态，如发现异常及时停止扩孔，查明原因并采取相应措施。扩孔完成后，对孔壁进行修整，确保孔壁的平整度和稳定性。（三）管道焊接1.焊接工艺选择采用手工电弧焊和氩弧焊相结合的焊接工艺。打底焊采用氩弧焊，填充焊和盖面焊采用手工电弧焊。2.焊接参数氩弧焊焊接电流：根据管道壁厚和焊接位置，控制在80120A之间。手工电弧焊焊接电流：根据焊条直径和焊接位置，控制在100160A之间。焊接电压：氩弧焊焊接电压控制在1015V之间，手工电弧焊焊接电压控制在2226V之间。焊接速度：根据焊接电流和电压，控制在1020cm/min之间。3.焊接质量控制要点焊接前，对管道接口进行清理，去除油污、铁锈等杂质，确保焊接质量。焊接过程中，严格按照焊接工艺参数进行操作，保证焊缝的成型质量。焊接完成后，对焊缝进行外观检查和探伤检测，如发现焊缝存在缺陷，及时进行返修。（四）管道回拖1.回拖前准备对扩好的孔进行再次检查，确保孔壁稳定，无塌孔等现象。对焊接好的管道进行防腐处理，确保管道的防腐性能。安装管道的牵引头和扶正器，确保管道在回拖过程中的稳定性。2.回拖参数回拖速度：控制在0.51.0m/min之间，根据管道长度和地质条件适当调整。回拖力：根据管道重量、管径、孔壁摩擦力等因素，计算回拖力。在回拖过程中，实时监测回拖力的变化，确保回拖力不超过钻机的最大回拖力。3.回拖控制要点在回拖过程中，保持泥浆的正常供应，以减少管道与孔壁之间的摩擦力。安排专人观察管道的回拖情况，如发现管道有卡顿、变形等异常情况，及时停止回拖，查明原因并采取相应措施。五、质量控制措施（一）原材料质量控制1.对采购的球墨铸铁管、焊接材料、泥浆材料等原材料进行严格的检验和验收，检查其质量证明文件和相关检测报告。2.对原材料进行外观检查，如发现有裂纹、砂眼、变形等缺陷，严禁使用。3.对原材料进行抽样送检，确保其质量符合相关标准和设计要求。（二）施工过程质量控制1.导向孔钻进过程中，严格控制导向孔的轨迹精度，定期对导向仪进行校准，确保导向孔的偏差在允许范围内。2.扩孔过程中，控制扩孔直径和扩孔速度，保证孔壁的平整度和稳定性。每次扩孔完成后，对孔壁进行检查，如发现塌孔、缩径等问题，及时采取处理措施。3.管道焊接过程中，严格按照焊接工艺参数进行操作，对焊缝进行外观检查和探伤检测，确保焊缝质量符合要求。4.管道回拖过程中，实时监测回拖力和管道的回拖情况，保证管道顺利回拖，无损伤和变形。（三）质量验收1.每道工序完成后，进行质量自检，自检合格后报监理工程师验收。2.工程完工后，按照相关标准和规范进行整体验收，提交完整的工程质量验收报告。六、安全文明施工措施（一）安全管理措施1.建立健全安全管理制度，明确各级管理人员和施工人员的安全职责。2.加强安全教育培训，对所有施工人员进行入场安全教育和定期安全培训，提高施工人员的安全意识和自我保护能力。3.在施工现场设置明显的安全警示标志和防护设施，如围挡、警示灯、防护栏杆等，确保施工安全。4.定期对施工设备和安全设施进行检查和维护，确保其正常运行。5.制定安全应急预案，定期进行应急演练，提高应对突发事件的能力。（二）文明施工措施1.施工现场实行封闭管理，设置连续、封闭的围挡，围挡高度不低于1.8米。2.保持施工现场的整洁卫生，定期清理施工垃圾和杂物，做到工完场清。3.合理安排施工时间，避免在居民休息时间进行高噪音作业。4.对施工过程中产生的泥浆和废水进行处理，达标后排放，防止污染环境。5.保护周边环境和植被，施工过程中尽量减少对周边环境的破坏。七、监测措施（一）监测内容1.导向孔轨迹监测：实时监测导向孔的水平和垂直偏差，确保导向孔的精度。2.地面沉降监测：在穿越道路、居民区等重要区域设置地面沉降观测点，监测地面沉降情况。3.孔内压力监测：监测扩孔和回拖过程中的孔内压力，确保孔壁的稳定。4.回拖力监测：实时监测管道回拖过程中的回拖力，防止回拖力过大损坏管道。（二）监测方法1.导向孔轨迹监测采用导向仪进行实时监测，定期进行人工复核。2.地面沉降监测采用水准仪进行测量，定期观测沉降数据。3.孔内压力监测采用压力传感器进行实时监测，记录孔内压力的变化情况。4.回拖力监测采用拉力传感器进行实时监测，记录回拖力的变化曲线。（三）监测频率1.导向孔轨迹监测在钻进过程中实时监测，每钻进510米进行一次人工复核。2.地面沉降监测在施工期间每天观测一次，施工结束后每周观测一次，直至沉降稳定。3.孔内压力监测在扩孔和回拖过程中实时监测。4.回拖力监测在管道回拖过程中实时监测。（四）监测预警根据监测数据，设定预警值。当监测数据超过预警值时，立即停止施工，分析原因并采取相应的处理措施。八、应急预案（一）应急组织机构成立应急救援领导小组，由项目经理任组长，项目技术负责人、安全员等任副组长，各施工班组组长为成员。应急救援领导小组负责制定应急预案、组织应急演练和指挥应急救援工作。（二）应急救援物资和设备配备必要的应急救援物资和设备，如灭火器、消防水带、急救箱、担架、对讲机等，并定期进行检查和维护，确保其处于良好的备用状态。（三）常见事故应急处理措施1.塌孔事故立即停止钻进或扩孔，保持泥浆的正常供应，以稳定孔壁。分析塌孔原因，如因泥浆性能不好导致塌孔，及时调整泥浆配方；如因钻进速度过快导致塌孔，适当降低钻进速度。对塌孔部位进行处理，如采用回填黏土、注入水泥浆等方法进行加固。2.管道损伤事故立即停止回拖，对管道进行检查，确定损伤部位和损伤程度。对于轻微损伤，可采用修复措施进行处理；对于严