mpp管定向钻施工方案

mpp管定向钻施工方案演讲人（创作者）：省院刀客特万目录01.工程概况07.常见问题应急预案03.导向孔施工05.质量控制要点02.施工准备04.扩孔与回拖施工06.安全文明施工措施08.施工总结与资料归档01工程概况工程概况本工程为某市政管网改造项目配套电力通信MPP管敷设工程，设计采用φ200×8mmMPP电力管（环刚度≥8kN/m²），单段定向钻穿越长度120m，穿越地层为粉质黏土（层厚4.5m）、中砂层（层厚3.2m）及强风化砂岩（层底埋深9.8m）。设计要求管道埋深不小于4.5m，最终成孔轨迹与设计轴线偏差≤±200mm（垂直方向）、≤±300mm（水平方向），回拖后管道无明显变形、接口无渗漏。管材特性MPP管选用改性聚丙烯材质，具有耐高压（环向抗拉强度≥24MPa）、抗腐蚀（耐酸碱pH值2-12）、耐高温（长期使用温度-5℃~70℃）等特性，管节采用承插式电熔连接，接口抗拉强度≥管材本体80%。地质与环境条件经地质勘察，穿越段地下水位埋深2.8m，粉质黏土层含水率28%、内摩擦角12，中砂层渗透系数1.2×10⁻³cm/s，强风化砂岩饱和抗压强度8MPa。地面为城市次干道，两侧分布通信光缆（埋深1.2m）、给水管（埋深1.5m），需严格控制导向孔轨迹避免交叉。02施工准备技术准备1.组织设计交底与图纸会审，重点确认穿越起点（坐标X=1234.567，Y=7654.321）、终点坐标、埋深曲线（入土角8、出土角6）及地下管线位置。012.编制专项施工方案并经专家论证，明确“先探后钻”原则——采用地质雷达对穿越段2m范围内地下管线进行二次探测，标记位置偏差≤±10cm。023.开展三级技术交底，向操作班组明确控向参数（每1m测量1次深度、方位角）、扩孔级数（φ300mm→φ400mm→φ500mm）、泥浆配比（膨润土10%、PHP0.05%、纯碱0.3%）等关键数据。03材料与设备准备1.管材进场时核查出厂合格证、检测报告，逐根检查外观（无裂缝、凹陷），用测厚仪抽检壁厚（偏差≤±0.5mm），抽样进行环刚度试验（每50根1组，试验值≥8.5kN/m²）。2.设备选用DDW-350型定向钻机（最大回拖力350kN）、DCI数字控向系统（深度测量精度±2cm）、2SNS型泥浆泵（流量200L/min，压力6MPa），配套φ73mm钻杆（单根长3m，屈服强度≥960MPa）。进场前对钻机液压系统（试验压力25MPa，保压5min无泄漏）、控向仪（校准后温度漂移≤0.1℃/h）、泥浆搅拌机（转速120r/min）进行全面调试。现场准备1.施工场地平整为20m×15m硬化区域，设置泥浆池（尺寸8m×5m×2m，内衬HDPE膜防渗漏）、管材堆放区（垫木间距≤2m，层数≤3层）、设备操作区（与钻机距离≥5m）。2.沿穿越轴线两侧各5m设置警示围栏，地面标记控向系统基准点（采用CORS定位，高程误差≤±1cm），在起点、终点分别设置入土点（桩号K0+000）、出土点（桩号K0+120）标识桩。03导向孔施工测量放线与钻机安装1.采用RTK定位仪复核入土点、出土点坐标（偏差≤±5cm），用白灰标注钻机中心线（与设计轴线偏差≤±3cm）。2.钻机安装时调整机架水平度（水准仪测量偏差≤±2mm/m），确保钻头初始角度与设计入土角（8）一致（角度仪测量偏差≤±0.5），锚固装置采用地锚+压板固定（地锚深度≥2m，抗拔力≥200kN）。控向系统调试与钻进参数控制1.控向探头放入无磁钻铤（长度≥6m），在地面校准深度、方位角（与全站仪测量值偏差≤±2cm、±0.5），设置数据采集频率（每0.5m自动记录深度、温度、工具面向角）。2.钻进过程中根据地层调整参数：粉质黏土层采用低转速（30r/min）、低给进力（30kN），防止缩径；中砂层增加泥浆流量（180L/min），维持孔内压力（0.3MPa）；进入强风化砂岩时提高转速（50r/min）、给进力（50kN），同时每1m测量1次轨迹（与设计曲线偏差超±10cm时，通过调整工具面向角纠偏）。特殊情况处理若遇地层突变（如局部卵石层），立即停钻分析，采用小角度（≤2）逐步纠偏，同时增加泥浆中PHP比例（至0.1%）提高护壁能力；若控向信号异常（如深度误差＞5cm），检查探头电池（电压≥3.6V）、无磁钻铤是否被干扰（与钢筋距离≥1m），必要时换用磁感应控向模式。04扩孔与回拖施工多级扩孔工艺1.一级扩孔：采用φ300mm桶式扩孔器，泥浆密度1.15g/cm³（密度计测量），回拉速度0.5m/min，每回拉5m停泵1min观察孔内返浆（返浆量≥80%为正常）。2.二级扩孔：更换φ400mm扩孔器，泥浆中加入0.2%润滑剂（高分子聚合物），降低摩阻，回拉速度0.3m/min，同步监测钻机扭矩（≤12kNm），若扭矩突增（＞15kNm），暂停扩孔并洗孔（循环泥浆30min）。3.三级扩孔：最终扩至φ500mm（比管外径大1.5倍），泥浆黏度调整至45s（马氏漏斗测量），确保孔壁稳定，扩孔完成后进行通孔（用探棒二次测量孔道，偏差≤±15cm）。123MPP管连接与回拖1.管材连接前清理承口、插口（用酒精擦拭），将电熔丝插入承口槽内（深度≥20mm），启动电熔焊机（电压220V，加热时间90s，冷却时间30min），焊接完成后用红外测温仪检查接口温度（≤50℃方可移动）。2.回拖时将管材与扩孔器通过旋转接头连接（抗拉强度≥400kN），启动钻机匀速回拖（速度0.2m/min），同步监测回拖力（≤280kN，不超过管材许用拉力300kN），观察泥浆返出情况（返浆量减少时及时补浆）。05质量控制要点管材与接口质量1.每根管材进场时检查外观（无划伤、变形），用钢卷尺测量长度（偏差≤±20mm），抽样进行静液压试验（20℃、1.5MPa下持续100h无渗漏）。2.电熔接口完成后进行气压试验（0.1MPa保压10min，压降≤0.01MPa），用超声波检测仪扫描焊环（无未熔合缺陷），并做好编号记录（与施工日志对应）。导向孔轨迹精度1.采用全站仪对出土点实际坐标进行复核（偏差≤±10cm），用测斜仪全程记录导向孔深度（每5m1组数据，与设计值偏差≤±15cm）。2.绘制轨迹偏差曲线图（X-Y平面、垂直剖面），若局部偏差超限时，在扩孔阶段通过调整泥浆性能（增加膨润土至12%提高护壁）或二次修孔（用小直径扩孔器修正）。回拖后管道状态1.回拖完成后，用CCTV管道检测仪检查管内（无变形、无泥浆残留），测量管道椭圆度（任意截面长径/短径≤1.05）。2.进行闭水试验（管内充水至管顶以上2m，观测30min，渗水量≤0.004L/(mmin)）。06安全文明施工措施设备操作安全1.钻机操作人员须持证上岗（特种作业操作证），开机前检查液压油位（≥油标2/3）、钻杆连接（扭矩≥3000Nm）、卡瓦磨损（厚度≥10mm），严禁带故障作业。2.高压泥浆泵运行时，禁止人员靠近泵头、高压胶管（与胶管距离≥2m），胶管接头采用双扣卡箍固定（压力试验≥1.5倍工作压力）。现场防护与应急1.泥浆池周边设置1.2m高防护栏（立杆间距≤2m），悬挂“禁止靠近”警示标识，夜间设置红色警示灯（间距≤5m）。2.配备应急物资：医疗箱（含止血带、消毒剂）、堵漏材料（速凝水泥、防水布）、备用泥浆（20m³），每班次进行1次安全喊话（强调防机械伤害、防触电）。文明施工管理1.现场材料分类堆放（管材、钻杆、泥浆料分区），设置标识牌（注明名称、规格、状态），施工垃圾每日清理（装入封闭垃圾桶，由环卫车清运）。2.控制施工噪音（夜间22:00-6:00停止钻机作业），对空压机等设备加装隔音罩（降噪≥15dB），运输车辆出场前冲洗轮胎（设置沉淀池，循环用水）。07常见问题应急预案卡钻事故1.现象：钻机扭矩突然增大（＞20kNm）、泥浆返浆量减少（＜50%）。2.处理：立即停钻，保持泥浆循环（200L/min）30min稀释孔内沉渣；若无效，采用“往复轻拉”（回拖力50-100kN，往返3次）；仍无法解卡时，启动备用钻机从出土点反向钻进贯通。塌孔风险1.预警：导向孔钻进时泥浆漏失量＞50L/min、地面出现沉降（＞10mm）。2.处置：提高泥浆密度至1.2g/cm³（添加重晶石粉），降低钻进速度（0.2m/min），必要时注入水泥浆（水灰比0.5:1）加固地层（注浆压力0.5MPa，扩散半径1m）。管材破损1.识别：回拖时拉力异常波动（±30kN）、管道接口处泥浆渗出。2.应对：立即停止回拖，用管道内窥仪定位破损点（距起点L米），开挖暴露后切除破损段（长度≥0.5m），重新连接新管（电熔焊接并检测），确认合格后继续回拖。08施工总结与资料归档过程记录整理1.收集施工日志（含每日钻进长度、泥浆配比、设备运行状态）、测量数据（导向孔轨迹坐标、深度偏差表）、检测报告（管材试验、接口检测），形成电子档案（PDF格式，按日期命名）。2.编制竣工图（标注实际轨迹、接口位置