1、扶风天然气定向穿越施工方案河北恺艺斯管道工程集团有限公司二零一三年十二月一、工程概况1、工程名称：扶风天然气定向穿越工程。2、工程地点：扶风城区。3、工程内容：天然气管道穿越公里。4、水平定向管道规格如下：管径分别为110mm160mm63mm 90mmPE。5、穿越道路的施工长度：预计为670米（以实际施工长度为准）。6、承包方式：（包工不包料）：乙方负责施工， 施工设备（即ZT28型水平定向钻机1台）。二、编制依据1、天然气管道穿越处场勘察记录。2、甲方所提供的施工地点的综合管线分部图。3、水平定向钻进管线铺设工程技术规范。以下为施工剖面图水平定向钻机第一造斜段第二造斜段三、施工工艺首先钻2、进导向孔，然后回扩，最后回拉铺管。1、导向孔导向孔钻进一般采用小直径（104MM）全面钻头，进行全孔底破碎钻进。在钻头底唇面上或钻具上，安装有专门的控制钻进方向的机构。在钻具内或在紧接其后部位，安装有测量探测头。钻进过程中，探头连续或间隔地测量钻孔位置参数，并通过无线或有线的方式将测量数据发送到地表接收器。操作者根据这些数据及其处理这些数据得到的图表，调整孔内控制钻进方向的机构，从而人工控制钻孔的轨迹，达到设计要求。2、回扩导向孔完成后，必须将钻孔扩大至适合生产管铺设的直径。一般，在钻机对面的出口坑将回扩钻头连接于钻杆上，再回拉进行回扩，在其后不断地加接钻杆。根据导向孔与适合生产管铺设孔的直径3、大小和地层情况，回扩可一次或多次进行。推荐最终回扩直径按下式计算： D=K1D式中：D适合生产管铺设的钻孔直径D 生产管外径K1 经验系数，一般K1=1.21.5，当地层均质完整时，K1取小值，当地层均质不完整时K1取大值。3、回拉回扩完成后，即可拉入待铺设的生产管。管子最好预先全部连接妥当，以利于一次拉入。当地层情况复杂，如：钻孔缩径或孔壁垮塌，可能对分段拉管造成困难。回拉时，应将回扩钻头接在钻杆上，然后通过单动连接头连接到管子的拉头上，单动接头可防止管线与回扩头一起回转，保证管线能够平滑地回拉成功。四、施工步骤导向钻进非开挖铺管工程施工主要过程为：勘察现场导向孔轨迹设计施工前准备导向孔施工4、反拉扩孔及铺管施工竣工资料编写1、现场勘察现场勘察资料一方面是导向孔轨迹设计的重要依据，另一方面也是决定施工难易程度、计算工程造价的基础。现场勘察包括地表测量和地下勘察两部分。（1）地表测量地表测量主要是根据市政管理部门提供的审批路线，对管线工程周围地形进行测量，先按施工区域地形及路线范围初步定出钻孔中线和地表走向，测量中心线地面的标高或相对高度，根据要求的铺管深度初步确定导向孔造斜长度、入射点位置、铺管长度、下管位置。另外考虑施工用的钻机、泵站以及下管用吊车等设备放置操作所占用的场地和空间，测量河道周围地形地貌以及水流缓急情况。（2）地下勘察地下勘察包括地下原有管线及设备的勘查和土壤的勘查。5、1) 地下原有管线及设施勘查道路、河流两侧地下往往有污水管、自来水管、高压电缆、通信电缆、热力管线等，有时纵横交错，有些地方甚至还有基础或人防工程等。导向孔设计时避开这些设施，并保持距这些设施一定的安全距离。了解相关部门的管线档案资料、查找现场原有的井盖等标志、测量管线深度将有助于确定管线的准确位置。对于金属管线或电缆线可用管线仪对其进一步验证。2）土壤调查对水平定向钻进穿越土壤的调查，包括调查钻进技术、土壤力学参数及对颗粒尺寸分布曲线的分析。2、导向孔轨迹的设计导向孔轨迹设计是在管线、剖面图的基础上，设计出钻孔的最佳曲线。一般原则是离开现有管线越远越好，离开压力管线、电力管线、光缆越远越好；6、将钻机放置在有风险管线的一侧；钻孔曲线越简单越好；弧型部分曲率半径越大越好。钻孔轨迹角度值的取得原则如下：入土角和出土角应分别在60至150之间（取决于欲铺设的工作管直径等）。所铺管的允许最小弯曲半径应尽可能大。入土点或出土点与道路及河之间的距离至少应为5m。与河底的最小距离至少应为7m，以保证不发生泥浆喷涌。出于钻进技术考虑，第一段和最后一段钻杆轨迹应是直线状的，即没有垂直弯曲和水平弯曲，这两段钻杆轨迹的长度各自至少应为5m。3、施工前准备施工组织设计的内容应包括工程概况、施工技术方案、施工进度计划和施工图说明、质量目标、安全措施、人员安排。4、现场准备与传统的铺管方法完全不同，水平定向钻进7、只需要很小的施工场地。场地大小取决于钻进长度、工作管直径和所钻地层情况。水平定向钻进穿越工程需要两个分离的工作场地：设备场地（钻机的工作区）和工作管场地（与设备场地相对的钻孔出土点工作区）。5、导向孔施工导向钻进中应使钻孔实际轨迹尽可能接近设计轨迹。实钻中不可避免地会发生钻头偏离设计轨迹的情况，一般采用以深度控制为主，顶角控制为辅的方法来纠正钻孔偏差。以深度控制为主，就是当实际钻头深度大于或小于该点设计深度时，不管钻头倾角如何时，进行造斜钻进，使深度偏差缩小。6、反拉扩孔、铺管施工导向孔完成后，取下导向钻头，接上反扩钻头、分动器即可进行回拉扩孔。扩孔时应视地层的不同选择不同类型的反扩钻头，同时8、根据地层情况，选择泥浆配方。一般情况下，地层粘质成份多，可用清水和刮刀钻头扩孔，自然造浆保持孔壁稳定。如果地层砂质成份含量高，必须选用优质泥浆，最好用钻井液和钻液宝进行处理，使泥浆达到一定粘度，低的失水量，同时能抑制地层土体的分散，保持孔壁稳定。在接好的工作管前端焊接拉管头，然后通过分动器和扩孔器与保留在孔中的钻杆连接。通过回转和向着钻机方向拉动钻杆及扩孔器开始回拖，旋转接头使钻杆转动而工作管不转动。7、竣工资料编写反拉扩孔铺管完成后，用管线仪复查铺管位置和深度，得到贵方的认可后全部现场施工工作完成。根据导向孔的实际轨迹位置和复查获得的铺管精确位置绘制竣工图，完成竣工资料的编写。五、项目人员配9、备项目班子主要成员一览表序号姓 名职 务职 称负责项目1杨波项目经理工程师施工项目总负责吕全胜测量员助 工测量姚庆兵钻机机长助 工施工刘洪波泥浆工助 工施工吕元振机械工助 工施工张三才辅助工助 工施工张鹏辅助工助 工施工1、项目经理1名 具体负责现场施工管理、人员调配、技术把关及工程质量管理，并做好与建设方协调工作。2、施工人员测量员、钻机机长、泥浆工、机械工各1人，辅助工人，共计人。六、主要施工设备及材料表序号设备名称规 格数量备注1水平导向钻机ZT-28t1台2钻杆73mm70根3扩孔器200mm500mm4组4发电机1台5潜水泵2台6探测仪雷迪40001台7导向仪雷迪3861套8膨润土610、0吨9钻液宝20桶七、确保工程质量的技术组织措施成立以项目经理为核心的质量保证体系，加强施工管理，严格按照水平定向钻进管线铺设工程技术规范施工。体系图如下：项目经理技术负责人质检员施工员技术员八、确保安全生产的技术组织措施1、成立由项目经理为组长的安全生产小组，负责施工现场的安全生产工作，现场配备专职的安全员。2、在开始工作前和施工期间，对参加施工的工地工作人员作简单的安全介绍，简介应包括：识别带电体和控制电路；当地应急设施的位置与通道；地下设施和高空设施的位置与类型；工地安全：警示标志，屏障，指挥人员的标牌，要求的个人保护装备及急救程序。3、现场人员之间必须有很好的联系，钻机操作人员、定位人11、员和管道一侧的人员应用双通道无线设备进行联系，共同完成钻近操作。在无线设备发生故障或不能使用前，手势信号应一致。当穿越或靠近危险设施时，不能只依靠定位仪，还应通过小心的手工挖掘使危险设施暴露出来。不要仅依靠以前其他人所做的地下物体的定位工作。4、工地工人应穿戴符合要求的安全服装。干膨润土粉可能造成吸入的危险，应使用合适的防护口罩或防护面具。所有设备操作人员必须熟悉“道路交通管理条例”的规章制度。在休息期间，禁止员工在设备下睡觉或休息。工人不应位于钻架、起重钩、防护挡板等下方。涉及到回转设备，在钻机处、进入点和出口点都可能产生危险，必须小心，应用挡板和挡墙保护这些地方。工人不允许穿宽松的衣服或戴12、手势。对设备的可移动部件必须有人值班，钻机在运转时值守人员必须站在适当的位置。5、发生安全事故，采取的应急措施。5.1施工过程中曹妃甸供水管道如发生破裂，马上停止钻进，第一时间通知水厂关闭供水阀门，等待抢修人员，我方为其提供管道破裂的具体深度和位置，以求在最短时间内将管道抢修好，最小限度减少因破裂造成的损失。5.2施工路段地下三米为粘土和沙土，以粘土为主，此种土质在施工中采用普通膨润土与水的溶液做为钻液就可以，但此工程所铺设管线设计深度管底为6.53米，此深度土质如与三米深度土质相同则钻液配比不变，但也可能含沙量会增加，这种情况下，为了保证导向孔扩孔成型，保持此深度压力不变，我方将改变钻液成分13、（易钻，钻液宝与水按比例配成的钻液，土层含沙量越高浓度越大），施工过程中如出现路面塌陷，断裂情况，首先使用提前安排好的2cm的铁板平铺在断裂处，以减少过往车辆对此路段的冲击，之后联系路政部门，进行路面维修。九、确保工期的技术组织措施合理安排工序，加强施工配合工作，严格按照施工计划完成各工序的施工。十、确保文明施工的技术组织措施1、工地现场合理布置，整洁平整，显著位置悬挂平面布置图及各种安全标识牌、操作规程以及各种宣传标识。2、围场作业，并作相应警示宣传标识，经常维护，保持整洁。3、机械设备严格按照布置图放置，闲置设备应保持清洁，各种材料及物件应堆放有序。4、尽量避免夜间施工，以免噪声扰民。5、施工现场人员统一穿着公司配发的服装，并及时换洗，保持服装整洁。6、施工现场人员注意言谈举止，不与建设方或当地人发生争执打架等事件，自觉维护公司形象。河北恺艺斯管道工程集团有限公司二零一三年十二月