1、某市污水处理管网工程顶管施工方案工程概况：某市污水处理管网工程跨锦江河顶管施工原设计为回填开挖，因施工难度很大现改为顶管施工，长度为双管400HDPE高密度聚乙烯实壁管，总长410米。管材采用热溶对接式。原图纸进水口和出水口高差1.1米,因河床底标高和实际标高有误,在施工过程对管网标高要做相应的调整,原图纸二钢管D377的中心距离为1.3米,现改为D400的PE管,为施工安全考虑中心距离为2.0米。业主要用书面出具沿线其它管线的资料，并做好三通一平，确保顶管安全通过。地质情况：钻孔位置河北岸1、层底深度0-1.3米为素填土,黄色;稍密;湿;由粘性土及淤泥质粘土组成,为人工夯筑的河流堤坝土。2、2、层底深度1.3-2.6米处淤泥质粉质粘土:黄色;松散;很湿饱和;流塑;上部含少量粉土。3、层底深度2.6-5.0米为粗砂;黄色;稍密;饱和;上部含泥质,下部含少量砾石,岩性成分主要为石英,颗粒级配一般。4、层底深度5.0-6.9米为砾砂；黄色；中密；饱和；砾石含量占25-45%，呈次圆状，磨圆度较好，直径2-30mm，岩性成分主要为石英，颗粒级配良好。5、6.9米以下为强风化泥质粉砂岩;紫红色;密实;湿;岩芯呈碎屑状及碎片状、泥质胶结，原岩结构较清晰。现场布局和设计：A、道路施工现场两侧都需要重型设备，通往两侧施工现场的道路应得以保证。B、工作场地1、钻机一侧钻机施工场地至少需要30M宽，长43、5M的面积。该面积从入土点算起，入土点应位于规定的区域内至少3M处，同时由于许多钻机配套的设备或配件没有规定的存放地点，所以钻机一侧施工现场可由许多不规则的小块组成，以便节省占地面积，现场尽量要平整，坚硬，清洁，以便有利于进行施工。由于穿越施工时需要大量的淡水供搅拌泥浆用，本工程穿河道水源得以保证。2、管道一侧-为便于预制成品管道，管道一侧要有足够长度的施工现场。现场宽度应满足管道施工的需要（一般为12-18米）。同样在出土点一侧也需要30米宽乘以45米长的施工现场。总长度以能够摆放下所预制的管道为准，（场地的总长度一般为穿越管道长度再加上30米，）在回拖前，要将管道预制完成，包括焊接，通球，4、试压防腐等工序，在回拖过程中，不能再进行管道的连接工作，因为回拖过程是要连续进行的，若此时进行管道连接将可能造成地下孔洞的塌方，极可能造成整个工程施工的失败。C、施工现场勘察施工地点确定，应对相应区域进行勘测并绘制详细准确的地质地貌图纸。最终施工的精度取决于这一勘测结果的精度。D、施工设计参数1、覆盖层厚度-考虑的因素包括所穿越河流的流量特征，季节性洪水冲刷深度，未来河道的加宽和加深，现有管道和电缆的位置等因素。一旦确定了施工地点并完成地质调查，穿越层的厚度也就确定了，一般来说，按设计图纸施工根据现在地质情况在作相应的调整。2、钻进角和曲率半径-在大多数穿越施工中，入土角通常选择在8-12度之5、间，多数施工应首先钻一段斜直线，然后再钻一段大半径曲线。此曲线的曲率半径由成品管线的弯曲特性决定，随直径增大而增大，钢管道曲率半径的拇指法则是100FT/IN（一般取管道直径的10001200倍）。斜直线将导向孔曲线按照预定的走向引导到设计的深度，然后是一段在此深度上的长长的水平直线，然后到达向上的弯曲点再到出土点。出土角应控制在5-12度之间，以便于成品管道的回拖。E、钻孔施工所有的测向控向工具都包括地下测量电子设备和地面接收设备，可以测得钻头所在位置的磁方位角（用于左/右控制）和倾斜角（上/下控制）以及钻头的钻进方向。1、精度：穿越施工精度很大程度上取决于磁场的变化。而穿越出土点的导向孔目6、标偏差值应控制在左右1-3米（10FT），长度3米10米（-1030FT）的范围内。2、完工图纸：一般来说，导向孔的测量和控制应在钻导向孔时每钻进一根钻杆或隔9米测量计算一次。也有采用替代方法如陀螺仪，穿地雷达和智能清管球用来做定位工作。水平定向钻穿越施工工艺： 使用水平定向钻机进行管线穿越施工，一般分为二个阶段：第一阶段是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔；第二阶段是将导向孔进行扩孔，并将产品管线沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中，完成管线穿越工作。1 钻导向孔: 要根据穿越的地质情况，选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达，开动泥浆泵对准入土点进行钻进，钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转（7、或使用泥浆马达带动钻头旋转）切削地层，不断前进，每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置，以便及时调整钻头的钻进方向，保证所完成的导向孔曲线符合设计要求，如此反复，直到钻头在预定位置出土，完成整个导向孔的钻孔作业。钻机被安装在入土点一侧，从入土点开始，沿着设计好的线路，钻一条从入土点到出土点的曲线，作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。2 预扩孔和回拖产品管线：一般情况下，使用小型钻机时，直经大于200毫米时，就要进行予扩孔，使用大型钻机时，当产品管线直径大于Dn350mm时，就需进行预扩孔，预扩孔的直径和次数，视具体的钻机型号和地质情况而定。回拖产品管线时，先将扩孔工具和管线连接好，然后，开始回拖作8、业，并由钻机转盘带动钻杆旋转后退，进行扩孔回拖，产品管线在回拖过程中是不旋转的，由于扩好的孔中充满泥浆，所以产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态，管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑，这样即减少了回拖阻力，又保护了管线防腐层，经过钻机多次预扩孔，最终成孔直径一般比管子直径大200mm，所以不会损伤防腐层。在钻导向孔阶段，钻出的孔往往小于回拖管线的直径，为了使钻出的孔径达到回拖管线直径的1.31.5倍，需要用扩孔器从出土点开始向入土点将导向孔扩大至要求的直径。地下孔经过预扩孔，达到了回拖要求之后，将钻杆、扩孔器、回拖活节和被安装管线依次连接好，从出土点开始，一边扩孔一边将管线回拖至入土点为止。钻机特征：各9、种规格的水平定向钻机都是由钻机系统、动力系统、控向系统、泥浆系统、钻具及附助机具组成，它们的结构及功能介绍如下：1 钻机系统：是穿越设备钻进作业及回拖作业的主体，它由钻机主机、转盘等组成，钻机主机放置在钻机架上，用以完成钻进作业和回拖作业。转盘装在钻机主机前端，连接钻杆，并通过改变转盘转向和输出转速及扭矩大小，达到不同作业状态的要求。2 动力系统：由液压动力源和发电机组成动力源是为钻机系统提供高压液压油作为钻机的动力，发电机为配套的电气设备及施工现场照明提供电力。3 控向系统：控向系统是通过计算机监测和控制钻头在地下的具体位置和其它参数，引导钻头正确钻进的方向性工具，由于有该系统的控制，钻头才10、能按设计曲线钻进，现经常采用的有手提无线式和有线式两种形式的控向系统。4 泥浆系统：泥浆系统由泥浆混合搅拌罐和泥浆泵及泥浆管路组成，为钻机系统提供适合钻进工况的泥浆。5 钻具及辅助机具：是钻机钻进中钻孔和扩孔时所使用的各种机具。钻具主要有适合各种地质的钻杆，钻头、泥浆马达、扩孔器，切割刀等机具。辅助机具包括卡环、旋转活接头和各种管径的拖拉头。技术要求：1、导向孔：导向孔是在水平方向按预定角度并沿预定截面钻进的孔，包括一段直斜线和一段大半径弧线。在钻导向孔的同时，承包商也许会选择并使用更大口径的钻杆（即冲洗管）来屏蔽导向钻杆。冲洗管可以起到类似导管的作用，还可以方便导向钻杆的抽回和更换钻头等工作11、。导向孔的方向控制由位于钻头后端的钻杆内的控制器（称为弯外壳）完成。钻进过程中钻杆是不做旋转的，需要变换方向时若将弯外壳向右定位，钻进路线即向右沿平滑曲线前进。钻孔曲线由放置在钻头后端钻杆内的电子测向仪进行测量并将测量结果传导到地面的接收仪，这些数据经过处理和计算后，以数字的形式显示在显示屏上，该电子装置主要用来监测钻杆与地球磁场的关系和倾角（钻头在地下的三维坐标），将测量到的数据与设计的数据进行对比，以便确定钻头的实际位置与设计位置的偏差，并将偏差值控制在允许的范围之内，如此循环直到钻头按照预定的导向孔曲线在预定位置出土。2、预扩孔：导向孔完成后，要将该钻孔进行扩大到合适的直径以方便安装成品12、管道，此过程称为预扩孔，（依最终成孔尺寸决定扩孔次数）。例如，如需安装36英寸管线，钻孔必须扩大到48英寸或更大。通常，在钻机对岸将扩孔器连接到钻杆上，然后由钻机旋转回拖入导向孔，将导向孔扩大，同时要将大量的泥浆泵入钻孔，以保证钻孔的完整性和不塌方，并将切削下的岩屑带回到地面。3、回拖管道：预扩孔完成以后，成品管道即可拖入钻孔。管道预制应在钻机对面的一侧完成。扩孔器一端接上钻杆另一端通过旋转接头接到成品管道上。旋转接头可以避免成品管道跟着扩孔器旋转，以保证将其顺利拖入钻孔。回拖由钻机完成，这一过程同样需要大量泥浆配合，回拖过程要连续进行直到扩孔器和成品管道自钻机一侧破土而出。安全保障： 1、 进入施工现场生产人员必须进行安全培训教育，并了解施工现场地下设施和高空设施的位置和类型，做好危险源辨识，消除事故隐患。 2、建立健全安全制度，认真检查，监督执行。3、 在高压电线、易燃、易爆及重要设施附近施工时，应取得相关主管部门的配合和支持，采取相应的安全防护措施，确保施工安全。整个顶管施工过程中需甲方密切配合，并确保工作面无水和工作井内无水，确保电力供应和施工环境无干扰。顶管工程将如期完成。2009-2-14