非开挖水平定向钻污水管专项施工方案

非开挖水平定向钻污水管专项施工方案第一章编制依据与适用范围1.1法规与标准《城镇排水与污水处理条例》（国务院令第641号）《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268—2020《水平定向钻进管线铺设工程技术规程》CECS382—2014《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部37号令《××市地下管线管理条例》2022修订版1.2设计文件××市市政设计院《××路污水干管工程（非开挖段）施工图》2023.03版地勘××勘察院《××路岩土工程勘察报告》2022KC151.3适用范围本方案适用于DN800HDPE缠绕增强管（SN8）水平定向钻施工，里程K2+340～K3+120，穿越长度780m，最大覆土18m，地下水位埋深2.1～3.4m，穿越地层为粉质黏土、中粗砂、强风化泥质粉砂岩。第二章工程概况与重难点2.1周边环境道路红线宽50m，双向8车道，日车流量12万辆；两侧有110kV高压电缆（埋深1.5m）、DN600燃气管（PE100SDR11，0.4MPa）、DN1200原水钢管；绿地下方埋有军用光缆（国防科工局备案）。2.2重难点清单R1：砂层易塌孔，渗透系数5.2×102cm/s，实测标贯击数N=8；R2：强风化岩层单轴抗压强度12～18MPa，钻头磨损指数高；R3：与燃气管最小净距仅1.2m，满足规范≥1.5m要求需精度控制在±0.3m；R4：入出土角受限，道路中央绿化带宽度仅8m，需采用“双向对穿”工艺；R5：夜间施工噪声限值55dB，需选用静音型发电机组。第三章施工部署与资源配置3.1项目组织架构项目经理部下设“非开挖作业队”“泥浆实验室”“测量控向组”“应急抢险组”，实行队长负责制，关键岗位持证率100%。3.2主要设备钻机：美国威猛D330×500，最大扭矩54200N·m，推拉吨位500kN；泥浆泵：杰瑞F1000，最大排量1000L/min，配备变频降噪模块；控向系统：SharewellMGS12三维磁导向，精度±0.1°，深度误差≤0.15m；泥浆回收系统：黑旋风200m3/h离心机两级处理，固相含量≤5%；应急发电机组：康明斯250kW静音型，声级≤52dB（A）@7m。3.3材料计划HDPE管：DN800SN8，公称壁厚38.2mm，弯曲半径≥75D，每根12m热熔对接；膨润土：钠基，造浆率≥16m3/t，滤失量≤12mL；聚合物添加剂：DrillPACHV0.3%掺量，提高砂层携岩能力；管口密封件：三元乙丙橡胶圈+不锈钢304压紧环，耐酸碱pH2～12。3.4劳动力机长2人、控向手2人、泥浆工4人、焊工4人（PE特种作业证）、安全员2人、测量2人、应急值守4人，合计20人/班，两班倒。第四章施工工艺流程与参数4.1总体流程场地临建→测量放线→双向对穿导向→预扩孔5级→泥浆回收→管道焊接→回拖→注浆填充→CCTV检测→竣工测量。4.2导向孔设计入土端：K2+340，标高3.2m，倾角10°；出土端：K3+120，标高3.5m，倾角8°；轨迹垂直曲线半径1200D（960m），水平曲线半径1500D（1200m），满足HDPE弹性敷设；深度控制：距燃气管垂直净距≥1.5m，采用“梯形”避让，最大深度18.5m。4.3导向钻进参数钻速：粉质黏土15m/h，中粗砂8m/h，强风化岩4m/h；钻压：20～35kN，砂层采用“轻压快转”防斜；泥浆排量：600～800L/min，泵压2.2～3.0MPa；控向采样间隔：0.3m/点，实时上传云端，偏差>0.5m自动停钻。4.4预扩孔级配一级φ350mm（导向孔）→二级φ500mm→三级φ650mm→四级φ800mm→五级φ950mm（1.18D管外径），每级回扩拉力≤120kN，转速18rpm。4.5泥浆配比黏土层：水+6%膨润土+0.2%Na2CO3+0.1%CMC，马氏漏斗黏度45s；砂层：水+8%膨润土+0.3%DrillPACHV+0.5%润滑剂，黏度55s，pH9；岩层：水+10%膨润土+1%极压润滑剂+2%微钙封堵剂，黏度65s，API滤失≤10mL。4.6管道焊接热熔温度210±10℃，加热时间≥壁厚×10s（382s），冷却时间≥壁厚×8min（306min）；焊口翻边对称，V型高度2～4mm，错边量≤壁厚10%（3.8mm）；每道焊口编号、拍照、100%超声波带状检验，不合格割除重焊。4.7回拖回拖力计算：F=πD2Lμγ/4+Fs其中D=0.95m，L=780m，μ=0.35，γ=11kN/m3，Fs=450kN，计算得F=2180kN；实际选用500kN钻机+200kN助推顶管机联合回拖，安全系数2.2；回拖速度0.8m/min，每拖入12m暂停2min，释放应力；全程注入润滑泥浆，注浆压力0.3～0.5MPa，流量300L/min。4.8注浆填充回拖完成后24h内，通过管节预留φ25mm注浆孔（每90m一组）注入水泥水玻璃双液浆，体积倍率1.3倍环空，压力0.2MPa，防止地面沉降。第五章质量保证措施5.1测量复测开工前采用0.5″级全站仪复测控制点，闭合差≤1/50000；导向孔每30m采用人工磁靶校核，深度误差>0.3m立即纠偏。5.2泥浆实验每班检测马氏黏度、密度、含砂率、pH、滤失量，建立二维码追溯；含砂量>1%启用离心机二次处理，否则停钻。5.3焊缝检测翻边切除试样进行拉伸试验，屈服强度≥22MPa；抽检比例10%，不合格加倍复检，仍不合格该焊工全部返工。5.4竣工检测CCTV机器人（分辨率1080P）全程检测，缺陷>5%管径需修补；声呐检测环空注浆饱满度≥90%，否则二次注浆。第六章安全文明施工6.1危险源清单X1：高压电缆触电；X2：燃气管道泄漏；X3：塌孔导致道路塌陷；X4：泥浆池溃坝；X5：起重伤害。6.2控制措施电缆区域采用“探地雷达+人工开挖”双重验证，划定5m禁入区；燃气管线派专人旁站，配备四合一气体检测仪，报警值10%LEL；道路布设24组沉降观测点，沉降>5mm启动应急预案；泥浆池采用1.5mmHDPE防渗膜+钢丝网笼，四周设1.2m防护栏杆；回拖时钻机前方严禁站人，设置拉力实时报警，>250kN自动停机。6.3应急预案成立“10人应急抢险队”，24h值守；储备编织袋500条、快干水泥2t、φ600mm钢围挡40m、防爆风机2台；与燃气公司建立“5min通报、30min到场”联动机制；每季度演练1次，演练记录上传“××市智慧安监平台”。第七章环境保护与绿色施工7.1噪声控制夜间禁止高噪声作业，发电机组加装隔音罩，场界噪声≤55dB；钻机动力头更换低噪声链条，比传统降低6dB。7.2泥浆零排放采用“振动筛+离心机+压滤机”三级处理，清水回用率≥85%；废渣含水率≤30%后外运至××市绿源建材厂制砖，转运联单保存3年。7.3扬尘控制出入口设全自动洗车槽+5mm篦子，车辆100%冲洗；裸露地面覆盖≥2500目防尘网，每日洒水4次，PM10在线监测<75μg/m3。第八章信息化管理8.1智慧工地平台接入“××市市政工程智慧监管平台”，实时上传控向轨迹、泥浆参数、焊口编号；设置电子围栏，非授权人员进入自动报警。8.2BIM应用建立Revit三维模型，与燃气、电缆、光缆产权单位共享，碰撞检查提前15d解决；回拖过程采用VR远程监控，业主、监理同步查看。第九章进度计划9.1关键节点施工准备：第1—3日；双向导向：第4—10日；五级扩孔：第11—20日；管道焊接：第11—18日（与扩孔并行）；回拖：第21日；注浆、检测、场地恢复：第22—25日。9.2保障措施实行“红黄牌”制度，滞后>4h发黄牌，>8h发红牌并启动夜间补班；每周三召开“日调度+周平衡”会，资源动态调整。第十章成本控制10.1目标成本合同价：1180万元；目标成本：1050万元；节约率11%。10.2节约措施泥浆回收减少外购膨润土260t，节约39万元；HDPE管焊接一次合格率99.2%，返工率<0.5%，节约人工、材料28万元；设备“以租代买”减少折旧摊销45万元。第十一章验收与移交11.1分阶段验收导向孔验收：监理签字确认轨迹偏差；扩孔验收：监理、业主、产权单位联合量测孔径；回拖验收：记录回拖力曲线、焊口报告；竣工资料：CCTV、声呐、测量、焊缝、材料合格证、质保书，纸质+电子双套。11.2移交标准管道无渗漏、无变形、无明显划痕；轨迹偏差≤1