污水管非开挖定向钻穿越工程施工方案

污水管非开挖定向钻穿越工程施工方案1总则1.1适用范围本方案适用于DN300—DN1200球墨铸铁、HDPE、钢管等材质污水压力管或重力管，在道路、铁路、河道、建（构）筑物、地下管线密集区，采用非开挖定向钻（HDD）一次成孔、回拖敷设的施工全过程。1.2编制依据《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268—2022《水平定向钻法管道穿越工程技术规程》CECS382—2021《城镇排水管渠非开挖修复与更新工程技术规程》CJJ/T253—2021《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部37号令《××市排水管理条例》（2022修订）××市住建局《关于加强排水接驳审批管理的通知》×建排〔2023〕18号××集团《HSE标准化手册》2023版1.3目标指标1）质量：一次验收合格率100%，接口无渗漏，CCTV检测评分≥90分；2）工期：单段穿越长度≤300m时，有效工期≤10日历天；3）安全：零死亡、零重伤、零火灾、零中毒、零坍塌；4）环保：泥浆回收率≥85%，施工噪声昼间≤65dB、夜间≤55dB；5）成本：控制在预算95%以内，零返工。2工程概况2.1项目位置××市××区××路与××河交叉口至××路泵站，全长约1.8km，共分6个穿越段，最大单段285m，最小覆土6.5m，穿越土层为粉质黏土、中砂、局部砾砂。2.2管线参数管材：T型接口球墨铸铁管K9，外径630mm，壁厚12.8mm，内衬环氧陶瓷，外壁喷涂锌铝合金+环氧煤沥青；设计坡度：1‰，逆坡排水；设计内压：0.6MPa，试验压力1.0MPa；工作井：钢筋混凝土沉井6m×4m×7m（内净），接收井4m×3m×6m。2.3周边环境东侧3m为110kV电缆隧道，西侧2.5m为DN400燃气管（PE100，SDR11），南侧1.8m为DN600给水管，北侧为城市主干道，交通量4200pcu/h，禁止明挖。3施工准备3.1地下管线复核采用RD8000管线仪+500MHz地质雷达扫描，每5m一条横断面，异常点用Geoscope可视化三维成像；对6条冲突管线人工开槽验证，误差≤0.2m。3.2岩土补充勘察沿设计轴线补钻9个取土孔，孔深15m，每1m取原状样；进行颗粒分析、渗透系数、无侧限抗压强度、PH值、有机质含量试验；判定为“中高塑性粉质黏土，局部夹砂透镜体”，确定最佳泥浆配比：钠基膨润土6%+CMC0.3%+纯碱0.2%+降滤失剂0.5%。3.3施工许可1）向××市排水管理处提交《污水接驳方案审批表》，附CCTV现状管道视频、水质检测报告；2）向××区交警大队申报《临时占道施工交通组织方案》，取得夜间22:00—05:00封闭占道许可证；3）向××市轨道交通集团备案，提交第三方监测方案，签订《安全保护协议》。3.4现场布置钻机平台：12m×6m钢板（20mm）+路基板，承载≥15t/m²；泥浆系统：1套15m³混浆罐+1套30m³废浆罐+2台22kW离心泵+1套20m³/h泥浆回收装置；发电：1台250kW静音型柴油发电机，尾气排放达到国Ⅲ；围挡：2.5m装配式彩钢夹芯板，顶部喷淋降尘；视频监控：2台4G球机，实时上传至××集团“智慧工地”平台。4主要设备选型4.1钻机美国VermeerD100×120，额定推拉445kN，扭矩40kN·m，最大扩孔1200mm，满足285m穿越长度。4.2钻具Φ73mmS135钻杆300m，Φ120mm导向钻头（PDC复合片），Φ350mm飞旋切割式扩孔器，Φ650mm桶式扩孔器，Φ800mm挤扩器，Φ900mm岩石滚刀扩孔器（备用）。4.3导向仪DigiTrakF5有线导向系统，深度精度±1%，倾角精度±0.1%，配18mm三轴磁感应探头。4.4泥浆泵HDD250型，最大排量2.5m³/min，压力10MPa，变频调速。5施工工艺流程5.1测量放线1）采用LeicaTS16全站仪，依据CPIII控制网，放出穿越中心线，每10m打设钢桩，误差≤20mm；2）引测高程至工作井内壁，闭合差≤5mm。5.2工作井、接收井施工1）沉井制作：C35混凝土，抗渗P8，井壁厚0.4m，刃脚0.6m；2）下沉：分三节制作，排水下沉，第一节下沉3m，第二节下沉2.5m，第三节下沉1.5m，下沉速率≤0.3m/d；3）封底：水下C20混凝土1.2m厚，养护7d后抽干积水，底板C350.6m厚；4）洞口密封：预埋2道20mm厚钢环+遇水膨胀止水条，安装2道400mm长橡胶密封板。5.3导向孔钻进1）开钻前校验导向仪基准，倾角归零；2）入土角10°，第一段20m采用1.5m单根轻压慢转，保持0.2m/min给进；3）每3m测一次深度、倾角、方位，偏差＞2%时立即纠偏；4）出土点控制在接收井中心0.5m半径内；5）全程记录“深度—拉力—扭矩—泵压—泥浆排量”曲线，形成电子班报。5.4预扩孔1）Φ350mm一级扩孔，转速30rpm，拉力80kN，排量1.8m³/min；2）Φ650mm二级扩孔，采用桶式飞旋，转速25rpm，拉力120kN；3）Φ900mm三级扩孔，滚刀扩孔器+配重8t，转速20rpm，拉力180kN；4）每级扩孔均进行两次洗孔，泥浆密度≤1.15g/cm³，含砂率≤2%。5.5管道回拖1）回拖前在管道外壁套12mm厚HDPE防护套管，接口用双组分环氧密封；2）发送沟：在工作井前30m挖0.8m深发送沟，注水减阻；3）回拖采用“钻杆+旋转接头+U型环+防扭器+管帽”，回拖速度0.15m/min，扭矩≤25kN·m；4）全程注入抗浮配重泥浆，密度1.25g/cm³，保持管顶压力0.15MPa；5）每10m记录一次回拖力，峰值≤250kN；出现＞300kN时立即停拖，洗孔后再拖。5.6泥浆回收与弃运1）采用2级振动筛+1级离心机+1级压滤机，回收率≥85%；2）废浆经检测pH7.5、含砂3%，符合GB8978三级标准，由××环保公司罐车运至××弃浆场，运距28km，联单管理。6质量控制6.1材料进场球墨铸铁管每批次抽查5%进行外防腐层电火花检漏（15kV），无击穿；橡胶圈硬度60±5ShoreA，拉断伸长≥400%。6.2焊接与防腐钢管段采用氩弧焊打底+焊条电弧焊填充，III级焊缝，100%超声波检测，合格级别II级；外防腐采用3PE，厚度≥3.2mm，现场补口采用辐射交联聚乙烯热收缩套，剥离强度≥80N/cm。6.3高程控制回拖完成后24h内，采用CCTV+声纳双检测，管道坡度偏差≤1‰，局部沉降≤20mm；不合格段采用“膨胀灰浆压注法”抬升，压力0.3MPa，抬升量5mm/次。6.4严密性试验1）分段试压：每500m一段，水压1.0MPa，稳压30min，压降≤0.05MPa；2）气压复验：0.6MPa，稳压24h，压降≤0.02MPa；3）CCTV检测：采用700TVL高清摄像头，全程录像，缺陷分级按《城镇排水管渠检测规程》CJJ181执行，III级以上缺陷必须修复。7安全管理制度7.1危险源清单a物体打击：钻杆断裂、管端滑脱；b中毒窒息：泥浆池硫化氢、柴油尾气；c坍塌：工作井壁失稳；d机械伤害：旋转钻杆缠绕；e触电：发电机接地失效；f交通事故：夜间占道。7.2防控措施1）钻杆每200h进行磁粉探伤，发现裂纹立即报废；2）泥浆池安装2台XP3140硫化氢在线报警仪，报警值10ppm，联动排风；3）工作井设置1道1.2m防护栏杆+踢脚板，夜间LED警示灯；4）旋转部位安装1.5mm钢丝网防护罩，挂牌“禁止靠近”；5）发电机TNS系统，重复接地电阻≤4Ω，每班测试；6）占道区上游200m设置LED爆闪灯+防撞桶，安排2名交通协管员24h值守。7.3应急预案a坍塌：立即断电，启动井口气体检测，救援组佩戴正压式呼吸器下井，120急救车5min内到场；b中毒：将伤员抬至通风处，人工呼吸+心肺复苏，就近送至××医院（距现场3km）；c钻杆断裂：停泵保压，回拉钻杆0.5m，采用“公锥+打捞筒”组合打捞，时间≤4h；d燃气管破损：立即停钻，关闭上游阀门，疏散100m，报告119、燃气公司，启动喷淋稀释。7.4安全教育三级教育覆盖率100%，每日班前5min“危险源口述确认”，每周一次应急演练，演练照片上传“智慧工地”。8环境保护措施8.1噪声控制钻机发动机加装50mm厚隔音棉，夜间22:00—06:00禁止扩孔作业，噪声监测布点4处，超标立即停工整改。8.2扬尘控制围挡顶部喷淋每30min开启5min，车辆出口设置4m×6m自动洗车槽，冲洗时间≥60s，不带泥上路。8.3污水零直排设置5m³三级沉淀池，上清液回用，底泥经压滤后含水率≤40%，由××公司外运至××弃土场。8.4固体废物废机油桶、含油抹布分类收集，贴危废标签，交××环保公司（危废经营许可证号：××0501），联单保存5年。9信息化管理9.1BIM+GIS建立Revit三维模型，导入GIS坐标系，实时显示钻杆深度与周边管线净距，＜1m自动弹窗报警。9.2泥浆在线监测安装2台Masitek密度计+1台Flowline流量计，数据每30s上传云端，密度偏差＞0.05g/cm³短信推送项目经理。9.3人员定位采用UWB超宽带定位卡，精度0.3m，井口5m范围超员（＞6人）报警。10进度计划10.1横道图第1—2天：围挡、临电、临水、设备进场；第3—4天：工作井、接收井沉井制作；第5—6天：导向孔钻进；第7天：一级、二级扩孔；第8天：三级扩孔、洗孔；第9天：管道回拖、泥浆回收；第10天：CCTV检测、严密性试验、场地恢复。10.2关键节点a导向孔完成时间：第6天18:00；b回拖开始时间：第9天06:00；c检测合格时间：第10天12:00；任何节点延误＞4h启动“红黄牌”考核，项目经理扣减当月绩效10%。11成本控制11.1目标成本直接费386万元，其中设备折旧92万元、管材180万元、人工68万元、泥浆28万元、其他18万元。11.2节约措施1）管材采用“以旧换新”模式，旧管折价600元/t，节约21万元；2）泥浆回收85%，减少外运46m³，节约1.8万元；3）夜间错峰用电，电价0.35元/kWh，比白天低0.22元，节约0.9万元。12竣工验收与移交12.1竣工资料a开工报告、图纸会审、设计变更；b材料合格证、复检报告126份；c导向记录、扩孔记录、回拖记录3套；dCCTV检测视频1份（时长42min，分辨率1920×1080）；e压力试验记录、水质检测报告；f竣工图（CAD+PDF）各3套。12.2移交程序1）项目部自检→监理预验收→建设单位正式验收；2）验收通过后7d内完成竣工备案，向××市排水管理处移交《污水管道移交表》；3）质保期2年，质保金5%，缺陷响应时间2h，24h内到场修复。13