污水处理厂定向钻穿越工程施工组织设计方案.docx

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1、污水处理厂定向钻穿越工程施工组织设计方案沈阳市高压燃气管线工程污水处理厂定向钻穿越工程施工组织设计-安装调试一钻具调试一试喷泥浆一钻导向孔一预扩孔一管线回拖 一设备撤场一恢复地貌一竣工验收。B施工工序流程图：C主要施工工艺示意图导向孔预扩孔3. 3. 3场地施工准备管线回拖3. 3现场施工准备A勘察现场:勘察并复测入土点、出土点标高和水平距离;对 穿越现场的周围建筑物、地形面貌、河床情况、土壤状况、水源进行 考察;对钻机等设备场地进行测量确认。B查明地下设施：咨询当地有关政府部门和军政机关,在穿越 中心线上是否有电讯、电力、供水、输油、燃气等地下线路设施，并 用信号探测器沿穿越路线全线进行探测

2、。C检验水质情况:取水井化验，看水质能否满足泥浆制浆的要求。D编制施工方案:根据现场实际情况和工程特点，编制详细周密、切实可行的专项穿越施工方案。3.4钻孔轨迹设计A钻导向孔是定向钻穿越施工过程中重点控制的关键工序, 导向孔质量的好坏直接影响管线回拖时回拖扭矩与拉力的大小。因此 导向孔与设计穿越曲线的吻合程度是关系到管线回拖能否成功的关 键。导向孔轨迹由曲线段和直线段组成，曲线段作为钻孔的一部分, 既要保证钢质钻杆在其中受到复杂应力时的工作安全，又要保证管道 回拖通过时受力安全，曲率半径必须满足穿越管道施工验收规范。B根据设计要求，地质情况,施工场地条件，选择确定最佳的穿 越曲线，同时必须满足

3、定向钻穿越工程的施工规范要求。根据钢管的 曲率半径、设计穿越管线的曲率半径。根据地下障碍物的位置、穿越 场地地貌图以及地下设施的位置，确定导向孔轨迹，倾斜角、方位角、 工具面向角；计算入土角、出土角、管线的曲率半径以及在这一条曲 线上每一根钻杆的弯曲角度和位置，根据钻具的变向能力，导向监控 能力和回拖管线的性能等，设计最佳的钻孔路线，最大限度地优化穿 越曲线轨迹，绘出导向钻孔的设计图。导向钻孔设计的曲线轨迹既平 缓乂圆滑,这样才能确保管线回拖顺利到位。3. 5测量放线A施工前的测量放线为穿越创造良好的条件和基础。B穿越线路交桩，穿越轴线和发送沟中心线的确定。C线路交桩由甲方或监理组织，设计单位

4、和施工单位共同参加, 在现场进行交、接桩工作。D接桩前施工单位要组织接桩人员充分熟悉穿越段的图纸及 相关资料。E准备接桩工作所必须的车辆、施工图纸、生活用品，以及必 要的现场标志物如:木桩、油漆等工具等。F接桩人员接收设计单位设置的穿越线路控制桩和沿线路设 立的临时性水准基标桩。G对丢失的控制和水准基标桩由设计单位恢复后，予以交接， 交桩后发生的丢失，由施工单位在施工前依据接桩原始记录予以恢 复。H接桩人员应做好的原始记录，达到指导放线和施工的目的。I接桩人员应对线路资料,穿越线路平面，断面图进行详细审 核,并与现场进行一一校对，防止失误。J交桩完毕，应填写交接桩，由业主现场代表或监理工程师，

5、设 计代表，施工人员共同会签。K根据水平定向钻穿越施工特点、现场实际情况、现场平面 布置方案、设计给定的控制桩等，用全站仪放出穿越中心线，在中心线 上,从入土点开始，间隔30m设置一个标志桩。桩面用红漆喷涂，中心 线外加控制桩，并逐桩测量标高，放出钻进工作区、进场道路,入土点 出土点场地的边界线桩，洒上白灰线作为范围的明显标记，并在泥浆 坑周围设警戒和防护标志。在出土点一端根据穿越中心线、占地宽度 及长度、出土点泥浆坑的规格、发送沟的长度及宽度放出边线桩，再 用白灰沿边缘播撒形成边线，从而标出了出土点的作业区。钻机侧场地、管线侧场地、管线回拖场地、泥浆坑的规格分 别为：钻机侧场地:60m X

6、50m钻机泥浆坑：30m X 20m管线侧场地:50m X 40m管线泥浆坑:20m X 15m管线回拖场地：(586+20)mX 12mL钻机场地平面布置图如下：3. 6施工便道修筑A施工便道修筑和施工作业带清理应在办理好征地手续后进 行。会同权属方和相关部门对施工便道上的各种建(构)筑物和植物林 木进行清点登记。B施工便道尽量顺直平坦、并且有足够的承压强度，能保证施 工机具、设备的行驶安全。钻机侧场地用挖掘机或人工平整压实60m X50m的作业场地,用挖掘机挖出30mX20mX2m的泥浆坑，场地平整 后，搭建膨润土及其他穿越材料防雨棚；管线侧场地使用挖掘机或人 工平整压实50mX40m的场

7、地，用挖掘机挖出20mX 15mX2m的泥浆坑, 在场地四周挖排水沟，以利于场地施工作业。钻机场地进退场道路必 须满足钻机自行就位和60T平板车及吊车的行走。应按要求用挖掘机 将地面杂物和障碍清掉，对低洼地带要垫土推平压实，确保施工设备 顺利进场作业。C进入钻机场地需要修筑宽6m的施工便道约500m。施工便道 和公路衔接,应事先征得主管部门的同意，并办理有关手续，衔接应平 缓。施工便道经过埋设较浅的地下障碍物时，应与使用管理方联系, 并征得使用管理方的同意。D施工便道与公路衔接处结构如图。3. 7施工作业场地清理平整A清理程序:准备工作一测量放线一障碍物清理一作业场地平 整B准备工作:工程技术

8、人员应熟悉穿越线路地形地貌、现场勘 查线路，选用合理的机械及施工方法，向操作人员进行交底。C测量放线:根据入土点和出土点，测量穿越中心线，用白灰标 记。按照规定的施工场地面积，用白灰放出施工场地边界线及排水沟、 筑土坝位置。D障碍物清理：明确障碍物、树木、地上附着物的隶属人或管 理人，谈好条件，签订协议，上报项目部,批复清理。E施工场地清理平整应采取相应的保护农田措施，防止水土流 失。3. 8施工场地配套设施泥浆池设置：挖好钻机侧和管线侧泥浆坑，钻机侧泥浆坑为 30mX20mX2m,管线侧泥浆坑为20mX15mX2mo用来防止泥浆四溢, 污染环境。施工用电：自带发电机解决，发电机功率为lOOk

9、wo施工用水:取地下淡水为水源，符合定向钻取水标准。3.9钻机及配套设备进场就位A按施工平面布置图将钻机及附属配套设备安放在预定位置, 根据穿越中心线及入土点坐标,就位锚固件。为保证设备安装顺利进行，防止设备因作业场地限制而发生 拥挤现场。设备进场安装应按照先后顺序进行。设备进场安装顺利为: 钻机安装一钻机操作控制室安装一泥浆系统安装一泥浆泵安装一 钻杆摆放就位一其他设备安装就位B锚固箱安装就位后，用吊车配合，将钻机及配套设备连接安 装就位，根据管道穿越中心线,调整钻机的左右位置，使钻机中心线与 管道穿越中心线重合;根据设计图纸提供的入土角调整钻机高度，使 钻机的行走轨道与水平面的夹角与设计的

10、入土角相吻合。其它动力系 统、泥浆系统按平面布置摆放在相应的位置。C钻机安装时，为保证钻机的稳定，需要对钻机基础采取特殊 的加固处理措施，即在钻机下面的地板上铺垫一层钢板，然后将钢板 和钻机锚固箱连接在一起。其具体做法见下图：D在施工作业带内无外界干扰的情况下,控向参数的测量尽量 在设备进场前测量放线后完成，这样可在施工占地范围内将探测器装 入防磁钻杆内，用单斗挖掘机配合完成数据测量。采用在入、出土点 两侧沿中心线多测点取平均值的方法，确定初步控向参数；再将探测 器取出，只用探测器测量控向参数，再取平均值并与上一个平均值进 行比较，如差异很小，可取平均值获得实际的控向参数，如相差很大, 必须重

11、新测量。E在单斗挖掘机无法配合的情况下，直接用探测器测量控向参 数，探测器必须完全摆放在管道穿越中心线上,在中心线上选择远离 干扰源的地方，在入、出土点的不同位置测取10个以上的数据，差别 不大时取平均值，差别大时，分析原因后重新测量。实际测量获得最佳控向参数后，做好原始记录。调试泥浆马达转速计运转能力。调试泥浆搅拌系统，检查泥浆搅拌系统各搅拌枪是否工作正 常，检查各连接管路是否有泥浆泄漏情况，发现问题及解决。检查调试泥浆泵工作是否正常，泥浆泵压力表是否正常工作。检查定向钻机各连接管路、接头是否连接稳当。所有设备检 查完后进行设备试运转。各系统运转正常后，钻进广2根钻杆后检查 各部分运转情况，

12、各种参数正常后按要求钻进。3.10钻机钻具调试及控向系统调试钻机及附属设备进场就位后，进行系统连接、调试，保证设备 正常工作，进行试运转，同时调校安装控向系统。3. 11试钻调试完成后，按地质条件、工程需要配好足量泥浆，进行泥浆 试喷射，钻机试钻进2-3根钻杆，检测各部位、各系统的运行情况，发 现问题及时处理。3. 12泥浆配制泥浆是导向钻进的关键因素，它能够剪切岩土清除钻屑，可将 钻屑悬浮并携带到地表，稳定和保护孔壁,平衡地层压力，起到固孔护 管作用；泥浆在孔壁形成泥饼，隔断孔径内外渗流；钻进时喷射泥浆可 以进行液压切削、冷却钻头、降低扭矩、提高导向推力的作用；回扩 时泥浆可以降低回扩扭矩及

13、拉力的作用；拖管时泥浆可以降低管线与 洞壁的摩擦阻力。泥浆配制按操作要求及地质情况预设配制方案，确定正确的 混合次序,按不同的地质地层配制出符合要求的泥浆，1小时检测一次 泥浆粘度。3. 13钻导向孔钻导向孔选用9-1/2 钻头、5 S-135加强钻杆、有线控向 系统，进行导向孔钻进。根据不同的穿越地质，选择合适的钻头，组装 地下仪表单元系统，连接钻头、泥浆马达与蒙乃尔管。然后试喷泥浆, 检查钻头水咀，同时检查控向信号是否正常。一切正常后，按设计曲线 采用钻机推进，由泥浆马达带动钻头旋转，通过高压泥浆射流冲蚀破 碎切削成孔的工艺钻导向孔。司钻人员应严格按照司钻操作规程进行操作，密切观察泥浆 压

14、力,钻机推力和钻杆的弯曲程度，注意仪表的数据变化情况，掌握地 下单元的工作状态，随时做好钻进参数调整；控向人员须严格照控向 操作规程进行操作，密切观察控向仪读数，及时将必要的信息反馈给 司钻人员，密切配合司钻人员做好导向孔钻进工作；泥浆师观察泥浆 返流情况，以便准确判断钻进过程中的地质情况，以此决策钻进泥浆 配比及供给,确保导向孔钻进一次成功。3. 14分级预扩孔预扩孔是十分重要的环节。扩孔的目的是将导向孔孔径扩大 至铺设管线管径倍为止，以减少管线敷设时的阻力，保证管 线能安全顺利的回拖到位。扩孔时使用高压泥浆喷射切削土体使其松散，锥形钻头在回 转和拉力的作用下将土层挤压成孔，成孔的特点是孔壁

15、完整、密实、 光滑，同时大量泥浆充满孔径并将岩土削携带出孔径，以保证孔径的 完整性，不缩径、不塌方。分级预扩孔时，下一级扩孔增加量应小于等 于150响,回扩级差应保证每次扩孔扭矩的均匀性；预扩孔前,试喷泥 浆，检查切割刀头和扩孔器水咀是否通畅,泥浆压力是否正常。本次穿越预扩孔8遍。第一遍扩孔18?;第二遍扩孔24?;第三 遍扩孔30?;第四遍扩孔36?;第五遍扩孔42?;第六遍扩孔48?;第七遍 扩孔54?;第八遍扩孔60?;最后增加一遍洗孔。预扩孔时，注意泥浆的 调配。3.15管线回拖铺设A预扩孔完成前，应当完成穿越管线预制及牵引头焊接工作。 同时沿管线开挖发送沟。B管线下到发送沟内，并在沟

16、内注满水。连接中心定位器、低 扭矩挤扩式扩孔器、旋转接头、U型环和预制管线。C试喷泥浆，检查扩孔器水咀是否通畅，泥浆压力是否正常。D一切正常后，开始回拖，回拖工程中避免间断,直至管线在钻 机侧出土到位。E泥浆材料用量：泥浆配方为水、膨润土及化学添加剂，粘度为80秒/夸托左 右。根据穿越长度，钻导向孔膨润土用量约为80吨左右，预扩孔 管线回拖膨润土用量约为520吨左右。根据现场地质情况决定化学添加剂的用量，以降低回拖阻力, 护壁润滑。3. 16设备撤场回拖完毕，立即安排设备离场，按照先主要和大型设备、后次 要和小型设备顺序安全有序地撤离现场。3. 17地貌恢复设备撤场后应尽快恢复原貌，泥浆坑内的

17、剩余泥浆应及时处名称版次日期编制审核批准方案1 2011-10-15汪敏郭浩张群山目录第一章编制依据41.1设计提供的资料41.2施工现场踏勘资料41. 3定额标准41.4国家现行的法律法规及安全环保等管理规定41.5工程技术标准规范41.6编制原则4第二章工程概况52.1定向钻穿越段线路设计42.2穿越工程量42. 3工程地质42. 4工程特点4第三章施工方法和施工工艺63. 1穿越设备的选择53. 2 施工工序63. 3现场施工准备73.4钻孔轨迹设计73. 5测量放线83.6施工便道修筑8理，具体方法见环保措施。3. 18竣工验收由建设单位工程负责人及监理工程师组织人员按照设计图纸及技术

18、要求进行现场验收签证。泥浆池施工人员、设备、进度计划4.1项目经理部组成人员序号岗位设置姓名备注1项目经理王宏2技术质量王飞3经营安全郭浩4 HSE管理郭秀飞2关键岗位人员序号岗位设置姓名备注1司钻人员张志强2王捷3梁宝峰4控向人员王佳琪5崔凯3施工进度计划时间 123456789工序周周周周周周周周周测量放线平整场地设备入场钻机就位安装调试钻导向孔分级预扩管线回拖4施工人员配备计划序号岗位设置人数备注1项目经理12技术质量13经营安全14 HSE管理15材料17司钻38控向29机械210 接线211 起重212 管工413 泥浆414 泵工215 电工116 焊工117 维修118 司机21

19、9 炊事员120 管理员1人数合计 334.5主要施工设备配备计划序号设备名称规格型号单位数量占用天数1水平定向钻机 PD-350/135RP 台1 631水平定向钻机 PD-350/135RP 台1 632泥浆泵3泥浆罐4混浆泵5发电机6操作室7工具房2泥浆泵3泥浆罐4混浆泵5发电机6操作室7工具房现场办公室3HS-12524m3 台30kw 台100kw 台6m2 个12m2 个12m2台1 631 631 631 631 631 63个1 639挖掘机 PC300台1 6310 钻具倒运车12T自卸吊 台1 6311 客车金杯台1 6312 客货车东风台1 6313 指挥车帕拉丁台1 6

20、34.6备用施工设备计划序号设备名称规格型号单位数量 占用天数1 泥浆泵 LT949-100台1 632泥浆罐 24m3台1633混浆泵 30kw台1634发电机 150kw台163施工技术措施1导向孔偏离设计曲线的原因及控制A在导向孔钻进过程中，偏离设计穿越曲线的原因如下： 钻机就位方位与管线设计穿越方位有偏差，造成在导向孔 钻进的过程中其轨迹逐渐偏离设计穿越曲线。 受外部磁场的影响偏差，控向方位角非管线走向的真实方 位角，从而控向软件计算钻头方位的参数发生变化，导致从计算机采 集的数据非钻头的真实位置。 受地质结构的影响偏差。导向孔在钻进过程中要穿越不同 的地层，由于各地层地质特征差异很大

21、，即使是同一地层其硬度分布 也会软硬不均，因此，钻头在钻进的过程中比较容易偏向相对较软的 地层,造成与设计曲线发生偏移。 在导向孔钻进过程中的人为偏差（司钻员、控向员）操作人 员操作有误,使穿越轨迹与设计曲线发生偏移。B在导向孔钻进过程中，偏离设计穿越曲线的控制如下： 保证钻机就位方位与设计管线中心线重合的措施钻机就位前，用测量仪器（如经纬仪）放出管线穿越中心线，根 据穿越入土角、钻机自身尺寸（车长、车宽、轮距等）等参数计算出钻 机就位的精确位置，并用白灰或用线绳予以标记，并以此标记作为钻 机就位的依据。在钻机就位过程中，除了利用白灰或线绳标记作为就 位的标准外，就位后还要用测量仪器测量钻机就

22、位偏差，经计算钻机 就位方位相对于管线中心线的角度偏差如果超过0.1时，需要根据 偏左偏右情况重新调整钻机，经多次就位-测量-调整-再测量,直到偏 差控制在0.1范围内。钻机就位后，计算出精确的偏差数值,在开始 钻导向孔时及时调整此偏差为零,从而保证导向孔轨迹与设计穿越曲 线重合。 外部磁场对方位角的影响及控制措施外部磁场主要由地下管道、地下光缆、刚性建筑物（构筑物）、 大型船只、地上高压线等产生，这些外部磁场将影响地磁场强度和地 磁角度，从而影响控向方位角，控向方位角的不确定最终导致钻孔时 方向失控，本标段河流穿越位置或多或少存在影响钻进控向精度的外 部磁场。根据现场确定的外部磁场的位置，在

23、钻孔时，探测器到达外部 磁场前，钻孔方向不能出现过大的左右偏移量，保持实际方位角与控 向方位角的偏差在允许的范围内，在进入外部磁场时，实际方位角发 生变化，此时的方位角与控向方位角不同，钻进时暂不考虑干扰后的 方位角而直接按直线钻进，在进行数据测量时，根据控向工具面的位 置输入与控向方位角接近的方位角。钻头穿越过磁场干扰区后，计算 机控向数据恢复正常，此时导向孔轨迹与设计穿越曲线偏差应当在许 可范围内，万一两者偏差较大，首先计算出实际偏差量,然后将经过磁 场干扰区的钻杆抽出后重新钻进进行偏差调整。在已知偏差量的情况 下进行调整是很容易的，通过调整消除磁场影响，使导向孔轨迹与设 计穿越曲线重合，

24、采用有线系统导向，信号受干扰的影响会很小。 布置人工磁场措施钻机控向系统是依靠地磁场进行方位控制，通过钻头后面的 探头将导向孔参数传输到计算机。地磁场容易受到地下管线、地下电 缆、地面高压线等金属构件的干扰,从而造成控向参数不准确。人工 磁场是在穿越中心线两侧布设的闭合线圈，布设简单方便，在施工中 既经济又有效，其优点是它不受外部磁场的干扰，可以准确无误的将 钻孔数据反映出来，当探头到达此闭合的线圈区域内，接通直流电源 产生磁场，通过人工磁场可以测得穿越轴线的左右偏移和穿越标高。 通过人工磁场与地磁场左右偏差的比较，可以确定目前钻头方位角， 从而确定下一根钻杆的行进方位。由于人工磁场在地磁场受

25、干扰的情 况下可以提供准确的管线穿越方位角，在地磁场不受干扰的情况下可 以校正控向方位角的正确性，从而能够很好的控制导向孔与设计穿越 曲线偏移，并能保证穿越曲线的平滑性。钻导向孔时，在穿越沿线适当的位置多次布设强磁场线圈，保 证钻孔精度。 控制人为因素造成导向孔轨迹与设计穿越曲线偏差的措施开工前，进行有针对性的培训，加强控向员与司钻员的配合, 司钻员以控向员的指令为准，按照指令进行操作，双方及时进行沟通 交流，防止人为因素导致钻孔偏离设计曲线。控向人员应严格按照设 计曲线计算每次倾角的调整度数,认真掌握并注意穿越过程中的轨迹 变化，通过轨迹变化确定控向的变化。从而控制导向孔轨迹与设计曲 线的偏

26、移。5.2导向孔出土点偏差的控制确保定向钻出土点偏差控制在设计轴向纵向不大于穿越长度 的1%且不大于10米、横向不大于穿越长度的0.2%且不大于2米的措 施： 钻机测量就位时，利用GPS定位系统和全站仪准确放出钻 机就位中心线； 准确测量标定控向参数，要求细心并尽可能多测取参数比 较，以确定最佳参数，在管中心线的三个不同位置测取，且每个位置至 少测四次,并做好记录。 控向仪器采用雪威APS有线控向系统，探棒要定期消磁，以 防探棒磁化而影响精度； 调校时探棒至少距离钻机50m,在出入土点之间，每旋转45。取一个数值，共取9个，方位角为这9个数值的平均值； 钻机轴线与穿越中心线要基本重合，其左右误

27、差小与200mm, 其夹角小于1 ; 钻导向孔时，每根钻杆的方位角和倾斜角的改变度数应小 于 1.5 ; 如果遇到干扰，角度改变大，一定要找出干扰源，否则拔回 重钻。 遇到地层软硬变化或砾石时，参数测量间距应缩短。 调整方位要提前并留有余量,禁止反复大幅度调整角度。 控向对穿越精度及工程成功与否至关重要，开钻前仔细分 析地质资料,确定控向方案，泥浆师、司钻员和控向员要相互配合，密 切重视每一个环节，认真分析每一项参数，钻出符合设计要求的导向 孔，钻导向孔时要随时对照地质资料及仪表参数分析成孔情况。4. 3预扩孔和泥浆动力扩孔器根据穿越的地质情况和土体压力强度选择扩孔器，在扩孔作 业时应严格控制

28、钻压，将钻机输出扭矩控制在钻具允许的范围内，使 用的泥浆粘度、流量将根据扩孔直径的不同来调整，使孔洞中的钻屑 排出良好，避免卡钻、淖钻。4. 4定向钻施工过程中的技术措施A在设计钻进轨迹阶段，要详细地研究工程地质报告，结合现 场勘察，测量以及穿越工程的设计规范，对铺设轨迹进行设计和管道 受力进行系统的分析，确保工程顺利进行。 用全站仪将钻孔中心线测出，放出定向钻摆放位置轴线，确 保钻机中心线与穿越轴线在同一条直线上，然后每间隔30m定一个桩, 并逐点测出标高，按照设计坡度计算出各桩点的管底标高，再用公式 计算钻孔轨迹上的每个桩点的轨迹高程,然后计算出钻孔在该点的深 度，连同钻孔在该点的倾斜度一

29、并记入设计曲线数据中，以备施工时 参考。 要严格按照设计钻进轨迹要求，安装调整钻机的位置和角 度,确保钻机轴线与穿越中心线重合。 按照操作规程测量标定控向参数，要求细心并尽可能多测 取参数比较，将控向的偏差降到最小。 控向对穿越精度及成败至关重要，开钻前应仔细分析地质 资料，确定控向方案。控向员和司钻员要随时对照地质资料及参数结 合钻进速度，分析成孔情况,达到出土准确，成孔良好。泥浆、控向、 司钻应当重视钻进的每一个环节,认真分析各项参数；互相配合，仔细 分析各种可能发生的情况，制订相应的处理措施，同时保证导向孔曲 线平滑畅通，钻出符合要求的导向孔。 控向员对每根钻杆测得的参数与设计钻孔轨迹进

30、行对比， 如果发现偏差应及时采取回撤钻杆重新钻进的方法纠偏，重复多次才 能纠偏成功，并增加测量次数，对钻头在地下位置和倾角方向作出准 确判断，引导钻头沿设计轨迹钻进。弯曲段的造斜强度可采用重复测 量方法，每3-5根钻杆一组，重复钻进观察曲线是否平滑顺畅，通过控 制钻孔弯曲强度来达到要求，弯曲段必须符合铺设管线的曲率半径的 规范要求，根据设计轨迹进行控制，使实际轨迹符合设计轨迹，以保证 铺设管道的位置准确。 司钻员应严格按照控向员的指令进行操作，密切注意泥浆 压力、钻机推力和钻杆的弯曲程度，遇到异常情况应及时停止钻进。 泥浆师根据地质资料预设泥浆配制方案，确定正确的添加 次序，按不同的地层配制出

31、符合要求的泥浆,保证钻孔需要，确保钻孔 孔径畅通无阻，顺利完成推力和扭矩的传递。 在施工过程中把曲率半径控制在设计图纸规定范围内，做 到“平滑、顺畅、圆缓”，每根钻杆角度变化符合曲率半径和规范要 求，以相邻的三根钻杆为一组，角度的变化符合曲率半径和规范要求, 钻出一条平缓圆滑的穿越曲线。 在整个钻进过程中，应做好通讯联络工作，充分利用对讲 机、手机等现代通讯工具，使关键人员在整个过程中均处于受控状态, 及时准确的反馈和处理施工中可能出现的问题，确保定向穿越一次成 功，稳定的钻孔是工程成功的重要保障。B在预扩孔工作中，司钻员要密切注意机台仪表的读数变化, 充分掌握地下钻进情况，随时做好钻进参数调

32、整；泥浆师观察井眼泥 浆返出情况，以便准确判断钻进过程中的地质情况，来决策钻进泥浆 配比及供给，泥浆师随时与司钻员保持联系，确保预扩孔成功。 回扩过程中应控制回扩速度，扩孔太快会造成钻头切削下 来的土屑块大，从而碎渣多，孔内不干净。采用大排量泥浆，慢速回扩, 让孔洞内泥浆将钻屑足够携带出孔。 在回扩至曲线段时，调整泥浆压力及流量，快速将几根钻杆 旋转拔到机尾部，然后又快速将几根钻杆旋转到机头位置，重复几次,3. 7施工作业场地清理平整83.8施工现场配套设施93.9钻机及配套设备进场就位113. 10钻机钻具调试及控向系统调试123. 11试钻 123. 12泥浆配制123. 13钻导向孔13

33、3. 14分级预扩孔133.15管线回拖铺设 133. 16设备撤场143. 17地貌恢复143. 18竣工验收14第四章 施工人员设备进度计划154. 1项目经理部组成人员154.2关键部位施工人员154. 3施工进度计划154. 4施工人员耐备计划154. 5主要施工机械配备计划164.6备用施工设备计划 16第五章施工技术措施 17175.1导向孔偏离设计穿越曲线的原因及控制5.2导向孔出土点偏差的控制19从而扩大已回扩完毕的孔，使已回扩完的孔径空间增大，有利于拖管 时减少阻力。 钻孔残渣多，势必增加拖管的阻力，或引起地表隆起和回扩 孔的变形,增加拖管风险，因此必须进行洗孔。洗孔采用与扩

34、孔同一级 别的回扩器连接钻杆，配以高压泥浆来进行清除残渣洗孔，有效降低 了孔径的残渣剩余。 穿越过程中，根据不同的地质情况，泥浆黏度要求不断调整, 以加固孔壁，防止塌孔缩径,防止卡钻等。如果出现卡钻，立即将钻具 推出卡钻区域。 按照穿越长度及预扩孔次数倒运钻杆，根据操作规程进行 钻杆、钻具的清洁和连接。C管线回拖过程中要注意对管线防腐层的保护,避免被硬物划 伤，管线防腐人员应及时到位检查维护。 在出土点处沿穿越轴线开挖发送沟，以保证管线以预定角 度进入孔中，减少管线入土的拉力。发送沟走向应和穿越轴线保持一 致，放坡角度应尽量与管线出土点的角度一致，确保管线平滑顺畅稳 妥有序的进入预扩孔。 发送

35、沟的开挖采用人工和机械相结合的方法，发送沟深度 应保证钢管漂浮，发送沟底宽1米，坡比1:1. 15,且保证发送沟中心线 与穿越轴线在一条直线上，以便于管道能顺利的拖入孔中，且不对管 道本身造成影响。发送沟内不得有石块、树根、等坚硬物，并将沟内 注满水，确保将管道浮起，降低回拖阻力。 拖管前检查牵引头是否焊接牢固，并经检验确认无缺陷，同 时仔细检查旋转接头、U型环、扩孔器的连接，确认连接牢固方可回 拖。 试喷泥浆，检查扩孔器水咀是否通畅，泥浆压力是否正常。 一切正常后，开始回拖，回拖作业时严格控制泥浆压力，旋转扭矩、回 拖力、回拖速度，密切注意管线回拖变化情况，两岸加强协调配合，直 至管线回拖到

36、预定位置。5. 5泥浆质量控制系统A泥浆是定向穿越中的关键因素,在钻进过程中加强对泥浆的 质量控制，以利于钻孔形成，维护孔壁的稳定性，提高孔壁的润滑性 能。B水源根据实际情况选取，将水注入泥浆罐，按事先确定好的 泥浆配比用优质膨润土加高分子聚合物等泥浆添加剂，配制出满足要 求的泥浆，保证泥浆粘度,提高泥浆的悬浮力、携带力，提高泥浆的润 滑性护壁性，降低缩径，稳固孔壁，形成较好的泥饼保护层，以防孔壁 的垮塌。C每60分钟测量一次泥浆密度、粘度,每班测量一次泥浆性 能。D为了确保泥浆的使用性能,使膨润土有足够的乳化时间，必 要时可以考虑采用2座泥浆罐来调配泥浆。E不同阶段配制相应的泥浆如下： 造斜

37、段:泥浆的流动性能要好，结构性要强，保证钻屑携带 和孔眼清洁，控制泥浆的失水，防止粘土的水化膨胀。 水平段:要及时调解处理剂的剂量，在泥浆的性能调整上要 大地增强其抑制性，严格控制泥浆的失水量，注意防塌、防卡、防淖； 稳定泥浆的粘度压力和剪切力，提高泥浆的助变性和流动性,保持钻 屑顺利返出地面;保证泥浆的润滑性，减少钻具阻力。F钻导向孔阶段要尽可能将孔内的钻屑携带到孔外，同时维持 孔壁的稳定：其基本配方为：10%预水化膨润土+0. 4%增粘剂+0. 4%降滤 失剂。G预扩孔阶段要增强泥浆的造壁性，防止孔壁塌方，防止缩径， 提高润滑作用，提高泥浆携带能力。预扩孔阶段要求具有很好的护壁 效果,提高

38、泥浆携带能力；其基本配方为：10%预水化钠基膨润土+0. 5% 降滤失剂。II回拖阶段要提高泥浆的润滑性、护壁性，降低摩擦阻力和扭 矩，增强泥浆携带效果，严格防止钻屑床的形成,防塌、防卡。其配方 如下：10%预水化钠基膨润土+0. 5%提粘剂+0. 5%降滤失剂+0. 3%的润滑 剂。I注意穿越地质地层的情况变化，泥浆师应在返浆处采取样本, 辅助判断泥浆功效,并做好记录，以便与地质图核对，随时控制泥浆性 能指标。5. 6管线回拖防腐层保护技术措施A穿越管线防腐层的保护尤为重要，在管线回拖时为防止与地 面摩擦破坏防腐层，必须开挖管线发送沟，以降低管线与地面的摩擦阻力。B在出土点沿穿越轴线走向挖发

39、送沟，发送向走向应与穿越轴 线保持一致,沟宽为1. 5米、沟深为1. 5米，沟长应不小于管线长度， 并确保沟中有足够的水，拖管时有利于保护管道防腐层。C在不具备开挖管线发送沟处，可以考虑搭设管线发送台，保 证穿越管线的安全回拖，发送台高度与发送沟应保持一致，发送台间 隔5米要安装一组滚轮，坡度要求a?25。放置在发送台滚轮上的管 线，两侧应用土袋堆砌保护墙，确保管线安全回拖，防腐层不被破坏。D扩孔的孔径为钢管直径的1. 3-1. 5倍，只有这样，才能避免 破坏钢管防腐层。E采用非开挖专用膨润土和添加剂，严格按照泥浆比例进行配 制，泥浆将在孔壁上形成泥饼，稳定孔壁。管道在孔洞中处于悬浮状态, 管

40、壁四周由泥浆润滑保护，管道防腐层处于泥浆的严密保护下。F拖管前需要与管道防腐补口人员以及现场监理取得联系，及 时到位，确保管道回拖工作顺利进行，避免因搁置时间太K而诱发工 程风险。G拖管过程中回拖速度应控制均匀，如有划伤,管道防腐补口 人员应及时进行现场防腐,确保钢管防腐层完好无损。5. 7钻进过程遇到岩石的技术措施在导向孔钻进过程中遇到岩石的情况，这时一般比较难以控 制钻头的方向，而且钻头牙轮切削也比较困难，难以得到理想的光滑 曲线。因此，我们采用尺寸较大的牙轮钻头，并利用高压泥浆带动地下 泥浆马达的高速旋转进行切削；同时依靠钻机的推力、牙轮的转动和 泥浆马达的斜度来变换钻进方式。5. 8控

41、制施工进度和保证工期的技术措施A为保证工程项目按照施工计划和合同工期完成，必须严格进 行工程项目的进度控制，即按照“计划?实施?检查?处理”的管理 循环步骤进行。 计划阶段:为确保工期顺利完成，根据本工程的条件制定施 工方案，编制周密的施工项目进度计划，并按照施工项目进度计划的 要求，编制配套的资源计划。 实施阶段:即按照计划阶段规定的目标切实执行。根据施工 活动中的全部细节，编制更为符合当时情况，更为细致具体的施工作 业计划，以便执行，即还要编制月、旬、日计划，作为具体执行计划。 执行计划要严肃，要靠管理工作的规格化与制度化，做好施工记录，掌 握现场施工实际情况；同进通过发放施工任务单,把施

42、工计划、技术、 质量、安全、降低成本等各种技术经济指标分解为小指标，落实到施 工班组和个人，使公司各项指标和班组个人日常工作经济利益紧密相 关。从而调动了广大职工的积极性，提高劳动生产率完成施工作业计 划。任务单及时准确地反映了班组工时利用情况和定额完成情况，提 供了分析劳动资源利用情况，不断改进施工管理工作;使施工人员、施 工机具、劳动对象等各种资源与进度更好的配合调度，保证进度计划 的实现。 检查阶段:把实际施工进度与计划进度相对比，看看是否按 计划进行，有重大提前或延误，要分析造成的原因。 处理阶段:总结经验，并使之标准化、制度化。在施工项目 进度控制中取得的成功经验，要及时总结，形成新

43、的管理标准，以便日 后施工参照执行。失败的教训，也要加以总结，引以为戒，防止再次发 生。把遗留的问题转入下一管理循环。经过一个管理循环，保证了 工程内容按计划实施，但总会出现有些内容未能按计划实现，需要调 整原计划，即制定调整后的计划，形成一轮新的施工项目进度管理循 环。进度控制就是这样不断地、循环往复地运转，以保证施工进度 能够按期完成。B为确保施工进度顺利完成，项目经理部成立调度室，设专职 调度员解决施工中人、材、机的调度问题。调度员职责： 督促检查施工生产计划的执行情况，掌握施工进度,及时进 行资源调配,做到统筹全局确保重点均衡施工。 及时、准确地传达落实上级对施工的指令，解决施工过程中

44、 各部门之间的协调关系，协助处理安全、质量、技术问题。 建立调度值班制，节假日、特殊天气等，保证施工任务时现 场有人协调指挥。C利用横道图控制施工进度,确保施工工期进度控制主要是使用施工进度表来执行。安排施工进度计 划目的，是为了保证实现合同工期，配合施工进度计划而安排的劳动 力投入计划、材料供应计划、机械使用计划，是施工进度计划实现的 保证，其进度可用横道图表示。控制关键部位与关键工序的完成时间， 从而确保工期的实现。在工程进度控制上，应及时掌握工程施工状况。以便尽早发 现计划与实际之间的偏差，谋求修正的办法。利用横道图进行控制时, 应将每天、每周、每月定期的工程施工实际情况，记录在工程施工

45、进 度表内。用以比较计划进度与实际进度的偏差,检查实际执行的进度 是超前、落后，还是按照预定计划进行，以及实际进度的产生原因和控 制方法。D保证工期的技术措施 急需和关键工序先期施工，以保证如期交工。对技术复杂, 施工困难较大的工序提前安排施工，这有利于保证整个工程项目按期 完工。 安排施工顺序时，要注意穿越施工和管线的焊接施工互不 妨碍,确保工期顺利完成。 应考虑各种物资技术条件供应之间平衡，以及合理地利用 这些资源，促进均衡施工。 必须注意季节性特点，由于穿越施工在露天进行，受气候条 件的影响较大。应注意克服季节性对施工的影响，合理安排施工，以确 保如期完工。5. 9确保光缆等其它地下管线

46、不被破坏的措施A查明地下设施及管线，结合相关权属方提供的地下构筑物和 地质情况、地下管线资料，咨询当地有关部门在穿越中心线上方是否 有其它油气管线、通讯、电力等地下线路设施。B根据提供和现场确认的地下管线情况,进行管线位置的定位 和测量，依据定位后的数据确定合理的躲避措施。C根据地下管线情况制定合理的定向钻钻进轨迹，避开地下管线，在扩孔过程中，保证扩孔器与地下管线保持适当的间距。5. 10雨季施工措施A为确保施工工期，开工前应做好雨季施工的准备工作。准备 防雨设施和劳保用品，保证施工进度不受影响。B做好各种材料进场计划的安排工作，较远地区的原材料应预 选储存，避免因雨季运输困难而造成停工。C如

47、果地下水位较高且积水严重，要采取有效的排水措施。D对电源线路、机电设备等进行检查，防止漏电、漏水。E各种机具设备要加防雨罩或搭设防雨棚，接好零线和漏电保 护开关。F各种材料要入库保存，以免淋湿、受潮。5. 11冬季施工措施A施工设备及时更换防冻液、润滑油、燃料油。B冬季启动机械设备，应进行预热，启动后应怠速运转15分钟,使机器温度达到正常后，才能开始施工作业。C泥浆泵、混浆泵处搭设防风棚,泥浆罐、泥浆管道增加保温措施。D机台左侧和出土点处搭设防风墙，并对露天作业人员加强劳动保护。E操作室安装空调,保证司钻员、控向员正常操作。F当温度下降到水泵不能正常保障供水时,应停止施工。如果 继续施工应配备

48、蒸汽锅炉安装蒸汽管道来保护施工设备，维护施工进 行。质量保证措施1质量承诺保证本工程项目的质量控制活动符合业主及合同要求。实行质量责任制，项目经理5.3预扩孔和泥浆动力扩孔器215. 4定向钻施工过程中的技术措施225.5泥浆质量控制系统235.6管线回拖防腐层保护技术措施235. 7钻进过程中遇到岩石的技术措施255.8控制施工进度和保证工期的技术措施255.9确保光缆等其它地下管线不被破坏的措施255. 10雨季施工措施255. 11冬季施工措施25第六章质量保证措施256. 1质量承诺256. 2质量管理组织266. 3质量责任266.4工程质量现场管理措施276.5 I程质量技术管理措

49、施296. 6工程分配及衔接配合30第七章安全施工措施317. 1建立安全施工制度317.2安全组织机构317.3安全技术措施317.4安全教育327. 5安全检查32第八章现场文明施工 338. 1合理地布置现场施工平面图338. 2科学地决定施工项目的施工程序和施工进度338. 3施工现场要设置安全防护设施和安全标志338.4创造良好的施工环境338.5现场的材料、设备都要存放整齐，室内存放时要留安全通道338.6现场管理措施33第九章HSE管理体系349. 1 HSE管理方针349.2 HSE管理目标349.3 IISE管理机构图 349.4定向穿越项目部IISE岗位职责359. 5 H

50、SE健康保护措施359.6 HSE安全防护措施359. 7 HSE环境保护措施359. 8突发事件的处理 359. 9风险控制、应急预案36编制依据1设计提供的资料A沈阳曹台门站至大青罐站高压管线工程-E段施工图1.2施工现场踏勘资料A本单位现场踏勘照片B本单位收集的人文、自然、社会情况资料1.3定额标准A定向钻穿越工程执行中油计字(2001) 108号文件西气东 输管道工程临时补充计价依据B 土石方执行中油计字(2000)第106号文件石油建设安 装工程预算定额1.4国家现行的法律法规及安全环保等管理规定A中华人民共和国安全生产法2002年6月29日颁布B中华人民共和国环境保护法1989年1

51、2月26日颁布施 行C中华人民共和国水土保持法1991年6月29日颁布施行D建设工程安全生产管理条例(国务院令第393号)2003 年11月24日颁布E水土保持综合治理GB/T16453-1996F质量管理体系要求GB/T 19001:2000idtIS09001:2000G职业健康安全管理体系规范GB/T28001?20011.5工程技术标准规范A油气输送管道穿越工程施工规范GB50424-2007B原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范(SY/T015. 1-98)C输油输气管道线路工程施工及验收规范(SY0401-98)D石油天然气管道穿越工程施工及验收规范(SY/T4079-95)E管

52、道穿越工程采用RB-5型水平定向钻机施工及验收规范 (Q/GDO159-94)F城镇燃气输配工程施工及验收规范CJJ33-20051.6编制原则A完善的施工技术，先进的施工设备，优秀的施工队伍，质量 优良、信誉可靠、健康安全环境及经济合理的施工理念。B坚持科学组织、合理安排,确保安全施工、质量优良。C严格执行“安全第一、质量至上、以人为本、效益优先” 的原则。工程概况2.1定向钻穿越段线路设计A污水处理厂高压燃气管线穿越工程，位于沈哈高铁东侧，大 四环西侧,沿沈哈高铁自南向北依次穿越乡村公路、地下混凝土污水 管道、污水处理厂、厂内鱼塘、厂外公路等，水平穿越长度为580m, 应预制管线长度586

53、m。B穿越管径为*1016X17. 5螺旋缝双面埋弧焊钢管，采用聚乙 烯3PE加强级防腐;钢管材质为L415X60。C乡村公路和厂外公路宽约4m;地下混凝土污水管道管径4) 2000,管顶埋深约1. 5m;厂内鱼塘深约3m。D管线预制与穿越平面图如下D管线回拖预制场地940mX12in,管线侧泥浆坑20mX15m;钻机场地50mX40m,钻机侧泥浆坑30mX 20m。1. 2穿越工程量A水平定向穿越长度580m,应预制管线长度586m。B穿越曲线设计入土角7o、出土角6o;最大深度为地表下12m ;BC部分和DE部分弹性敷设半径为1500DN。C定向钻穿越曲线如图2. 3工程地质定I可钻穿越主

54、要地质层为粉质砂层和中砂层。2.4工程特点A本次穿越工程钢管自重586m约252t,最大摩擦阻力约38t。B粉质砂土和中砂层结构比较松散，穿越孔径难以控制，成孔 性较差，容易产生塌孔和缩径，工程风险较大。C穿越施工位于大四环施工区域内，因此，工序交汇容易相互 影响。D回拖力计算F-计算回拖力L-穿越长度580mD-管道外径（包括防腐层厚度，防腐层厚度取3. 7mm） 1. 0234m;D3-钢管外径1.016md s-钢管内径0. 981m-钢管壁厚0.0175m-钢管容重78. 5KN;-泥浆重度取12kN/m3;f-摩擦系数一般在0. CO. 3之间，粉砂取0. 2;k-粘滞系数一般在0.

55、 oro. 03之间，取0. 02o经计算回拖力为:694. 10KN。施工方法和施工工艺3.1穿越设备的选择A钻机的选择:根据国内、外的经验，一般设计时取回拖力的 值为计算回拖力的1. 53倍，对于本工程的地质条件，取2倍的安全系 数，回拖力为1388.2KN。根据穿越段线路设计、水平定向钻机性能及 现场情况，本次穿越我们使用公司2005年从德国普莱姆公司进口的 PD-350/135RP型水平定向穿越钻机施工，该钻机最大功率580kw,推 拉力3500kn,扭矩为1350kn?m,该钻机性能稳定、动力十足，是世界上 比较先进的水平定向穿越钻机，完全胜任本次穿越工程。B钻具的选择:根据本次穿越的特殊性（粉质砂土）,钻头选择 9.5英？的合金钢牙轮钻头,APS有线控向系统，钻杆选择中日合资生 产的S-135加强级钻杆，扩孔器选择江钻牌筒式孔器,预扩孔8次需要 准备筒式扩孔器8个。3.2 施工工序A施工工序概括为:施工准备一设计钻进轨迹一测量放线一整 修进场道路一三通一平一施工现场布置一设备调遣进场一钻机就位