1、杭州蕭山國際機場二期擴建項目污水處理工程（場外污水管道及泵房改造） 拖拉管施工專項方案編制人：審核人：批準人： 一、工程概括 工程名稱：杭州蕭山國際機場二期擴建項目污水處理工程（場外污水管道及泵房改造） 建設單位：杭州蕭山國際機場有限公司 設計單位：杭州天元建筑設計研究院 監理單位：浙江江南工程管理股份有限公司 施工單位：浙江宇達建設有限公司 本工程范圍為杭州市蕭山國際機場到坎山北泵站DN500壓力污水管，管道總長約4.4Km，管道沿線有拖拉管3處、倒虹管3座、排泥井7座、排水檢查井5座、排泥閥門井1座，流量計井1

2、座。一般管段采用DN500的鋼絲網骨架塑料（聚乙烯）復合管，管道規格為DN500，PN1.0；拖拉管采用DN500的PE100-1.0Mpa（SDR17）管  2、本泵房位于杭州市蕭山國際機場，泵房為原機場污水處理廠的格柵集水井，進水管為原來機場DN800的重力污水進水管，出水管為DN500的 污水壓力管，管道沿道路向南最終進入坎山北泵站。泵房改造電氣部分包括：照明、動力以及室外電氣。 2、地質概況 根據附近工程的地質情況拖拉管段主要為粉沙土。 二、施工方案 1、泥漿配比 根據穿越地層地質為粉砂土,結合以往施工經驗

3、及相關知識配制以下泥漿配比表： 2-11#拖拉管回拖力理論估算 根據穿越的長度、入土角、出土角、曲率半徑、以及管材的管徑、壁厚，利用經驗公式計算分析最長處穿越如下： 已知：管線直徑    =500mm 壁厚    =24mm 管線長度   L=70m 入土角    a r=9° 出土角    a c=7

4、76; 則：回拖力Fmax=F摩+F自 =32145+8440 =40585N =4T 其中：1管道在洞內自重產生的摩擦阻力 F自=f*P0*L=0.35×344.5×70 =8440N 其中：P0=1000g(D2  -d2  )÷4     =1000×0.98×10-  6  ×9.8×3.14×(50

5、02  -4522  )÷4 =344.5Nm     2管道在洞中的粘滯綜合摩擦阻力  =3.14×0.5×19.5×15×70 =32145N 公式說明： 為固相含量系數(1040)( 取15) 為泥漿的切應力(19.5pa) f為管道和孔壁之問的摩擦系數(0.20.6)(f取0.35) P0為每米管道的重量(Nm) 為管密度 =0.

6、98×103kgm3 g為重力加速度 g=9.8Nkg D為PE管外徑 D=500mm L為管道長度(m)  L=70m d為PE管內徑 d=D-2×=500-2×24=452mm 2-2、2#拖拉管回拖力理論估算 根據穿越的長度、入土角、出土角、曲率半徑、以及管材的管徑、壁厚，利用經驗公式計算分析最長處穿越如下： 已知：管線直徑    =500mm 壁厚   

7、60;=24mm管線長度   L=93m 入土角    a r=9° 出土角    a c=7° 則：回拖力Fmax=F摩+F自 =42707+11213 =53920N =5.3T 其中：1管道在洞內自重產生的摩擦阻力 F自=f*P0*L =0.35×344.5×93 =11213N 其中：P0=1000g(D2&#

8、160; -d2  )÷4     =1000×0.98×10-  6  ×9.8×3.14×(5002  -4522  )÷4 =344.5Nm 2管道在洞中的粘滯綜合摩擦阻力 =3.14×0.5×19.5×15×93 =42707N 公式說明： 為固相含量系數(10

9、40)( 取15) 為泥漿的切應力(19.5pa) f為管道和孔壁之問的摩擦系數(0.20.6)(f取0.35) P0為每米管道的重量(Nm) 為管密度 =0.98×103kgm3g為重力加速度 g=9.8Nkg D為PE管外徑 D=500mm L為管道長度(m)  L=232m d為PE管內徑 d=D-2×=500-2×24=452mm  2-3、3#拖拉管回拖力理論估算 根據穿越的長度、入土角

10、、出土角、曲率半徑、以及管材的管徑、壁厚，利用經驗公式計算分析最長處穿越如下： 已知：管線直徑    =500mm 壁厚    =24mm 管線長度   L=123m 入土角    a r=9° 出土角    a c=7° 則：回拖力Fmax=F摩+F自 =56484+14830 =713

11、14N =7.1T 其中：1管道在洞內自重產生的摩擦阻力 F自=f*P0*L =0.35×344.5×123 =14830N 其中：P0=1000g(D2  -d2  )÷4     =1000×0.98×10-  6  ×9.8×3.14×(5002  -4522  )÷4&#

12、160;=344.5Nm2管道在洞中的粘滯綜合摩擦阻力 F摩=DL =3.14×0.5×19.5×15×123 =56484N 公式說明： 為固相含量系數(1040)( 取15) 為泥漿的切應力(19.5pa) f為管道和孔壁之問的摩擦系數(0.20.6)(f取0.35) P0為每米管道的重量(Nm) 為管密度 =0.98×103kgm3 g為重力加速度 g=9.8Nkg D為PE管外徑 D=50

13、0mm L為管道長度(m)  L=232m d為PE管內徑 d=D-2×=500-2×24=452mm 以上計算公式中，因整個過程管材受力較復雜且不斷變化，會受諸如：管材、壁厚、土質、土層間隙、土層含水量及滲透性、泥漿原料、泥漿濃度、導向孔曲率半徑等等因素影響而出現不同的情況。在實際應用中，應初步估算，適時修正，才能順利完成施工。 從估算可知，本工程所需最大回拖力7.1T 小于ZT-35 非開挖鉆機的回拖力35T，故可采用ZT-35水平定向鉆機施工。但必須在保證曲率半徑的前提下，施工現

14、場采取有效措施減少拖管阻力。 3、技術控制點 （1）出入土角度大小適當，不宜過大，以防止多級擴孔后，管位發生上抬現象；（2）同時開挖發送溝，提高管子進孔的順暢性，降低管子在孔道頭上的側磨阻力；（3）采用鋼制錐形拖拉頭，提高抗拉強度，減小拉管阻力；（4）合理正確調配泥漿，泥漿粘度調制65s，PH=9,并根據不同地層拉力、扭矩情況，及時調整泥漿配比，有效提高泥漿粘度和流動性；（5）針對粉砂土地層擴孔必須采用逐級擴孔，以利于穩孔，擴孔大小宜在700800孔徑；（6）管材回拖前向管內注水，通過增加自重，抵消浮力，最大限度減小浮力差和側磨阻力。 4、施工過程 &#

15、160;4.1鉆機及配套設備就位:將鉆機就位管線穿越中心線位臵上，鉆機就位完成后，進行系統連接、試運轉，保證設備正常工作。   測量控向參數:按操作規程標定控向參數，為保證數據準確，在管線中心線的不同位臵測取，且每個位臵至少測四次，進行對比，并做好記錄。 4.2泥漿配制 泥漿是定向穿越中的關鍵因素，按本次穿越泥漿工藝要求及地質情況編寫配制方案，確定正確的混合次序，按不同的地質層配制出符合要求的泥漿。由于穿越地段地質情況比較復雜，對泥漿的要求比較高，為克服對付這種不利因素，我們將采取以下措施： 水源就近取用河水，用水泵輸送至水罐內，在水

16、罐中沉淀、過濾后配漿。 按照確定好的配比用一級膨潤土加泥漿添加劑，配出合乎要求的泥漿。 泥漿添加劑有：降失水劑、提粘劑和防塌潤滑劑等。添加劑符合環保要求。 為了使膨潤土有足夠的水化時間，在用量不改變的情況下，我們使用快速水化裝臵并增加泥漿罐數量，在此工程中使用1個配漿罐和2個泥漿攪拌罐。 泥漿在各個階段所起的作用如下： 鉆導向孔階段要求盡可能將孔內的泥沙攜帶出孔外，同時維持孔壁的穩定，減少推進阻力； 預擴孔階段要求泥漿有很好的護壁效果，防止地層坍塌，提高泥漿攜帶能力； 擴孔回拖階段要求泥漿具有很好的護壁、攜砂能力；同時還有很

17、好的潤滑能力，減少摩阻和扭矩。 粉砂土層成孔性差,采取的措施是：在泥漿中加入正電膠，形成“液體套管”，在提高粘度的同時加入定量的改性淀粉來控制失水，以便在孔道四周形成泥皮，穩定孔道。 4.3鉆機試鉆 開鉆前做好鉆機的安裝和調試等一切準備工作，確定系統運轉正常、鉆桿和鉆頭清掃完畢，嚴格按照設計圖紙和施工驗收規范進行試鉆，鉆進1-2根鉆桿后檢查各部位運行情況，各種參數正常后按次序鉆進。 4.4鉆導向孔 進行管線導向孔鉆進期間，建立穿越曲線數據庫，采集在控向過程中由控向系統的計算機自動生成的有關數據。如每個測量點的前后點及正位值。 為了保證

18、采集數據的正確性，減少人為的數據錄入錯誤。我們將采取自編的小程序，使控向系統計算機生成的控向數據經過一、兩步的轉換后，自動生成Excel文件，以保證控向數據的可打印性和傳輸性，減少人為錄入數據的錯誤。 導向孔的鉆進是整個定向鉆施工的關鍵，本次穿越工程用ZT-35型水平定向鉆機實施。鉆導向孔的鉆具組合是：造斜鉆頭+S-73鉆桿控向對穿越精度及工程成功至關重要，并直接關聯到管線穿越。開鉆前仔細分析地質資料，確定控向方案，泥漿與司鉆重視每一個環節，認真分析各項參數，互相配合鉆出符合要求的導向孔，鉆導向孔要隨時對照地質資料及儀表參數分析成孔情況，達到出土準確，成孔良好。 4.5預擴

19、孔 本次穿越采用逐級擴孔預擴孔： 導向孔完成，鉆頭出土后及時拆卸，裝上檢查合格的擴孔器進行預擴孔，300、400、500、600、700，最后用清孔器清孔，清孔以慢穩為主，切忌速度過快，同時，做好每一遍擴孔的記錄，以便于下一級擴孔借鑒，使擴孔具有可追溯性，清孔完成后，需緊接拉管工序，中間不允許長時間停留。4.6管線回拖 在回拖時連續作業，避免因停工造成阻力增大。管線回拖前要仔細檢查各連接部位，為保證回拖的順利，將采取以下措施： 連管回拖前，保證預制管線（至少出土點附近的50米管線）和穿越軸線的一致，減少管線進入孔洞時的側向摩擦力，確保管道完好。 

20、;將熔接好的管材放到發送溝，保證管道盡可能與地面脫離，管道在溝中呈漂浮狀態，以減小回拖時的摩擦力。 回拖時增加高潤滑泥漿，使泥漿象薄膜一樣附著于管道表層，起到保護作用。 在擴孔回拖時，把扭矩控制在合理的范圍內。扭矩過大，鉆桿卸扣困難，欲速則不達。因此把扭矩控制在適宜的范圍內，保證擴孔回拖順利。 回拖時注意加強兩邊聯系，時刻注意表盤的讀數。同時，做好每一遍擴孔的記錄，以便于下一級擴孔借鑒，使擴孔、回拖具有可追溯性，保證擴孔回拖的順利。 4.7地貌恢復 及時進行鉆機場地的地貌恢復、剩余泥漿的處理和設備轉場。4.8作為定向鉆穿越專業化的施工隊伍，管道穿越項目部在施工中，將采取以下特別措施，