1、天津生態城中部片區經六路上跨越薊運河故道橋梁工程排水管線、中水管線穿越薊運河故道拉管工程水平定向鉆進 法 施工方案天津市飛鵬起重設備安裝2021 年 1 月 5 日目錄- 、工程概況： 1二、編制依據 1三、地質條件 2四、水平定向鉆進穿越施工工藝 2五、水平定向鉆進穿越施工技術保證措施 7六、人員配置及主要機具的選擇 9七、平安保證措施 12八、平安文明施工 13九、非開挖曲線圖 14天津生態城中部片區經六路上跨越薊運河故道橋梁工程排水管線、中水管線穿越薊運河故道拉管工程 水平定向鉆進法施工方案 一、工程概況 天津生態城中部片區經六路上跨越薊運河故道橋梁工程 排 水管 線、 中水管線穿越薊運

2、河故道拉管工程 位于生態城中部經六路上薊 運河故道橋梁東、西兩 側為連接薊運河故道南、北兩側污水、中水的 主要工 程。污水管線與再生水管線穿越故道局部為兩條污水管線和兩條中 水管 線，考慮管線 鋪設較深地質條件較差，施工難度大，經綜合評審 采用水平定 向鉆進法施工。污水管線拉管穿越薊運河故道“閥2閥 3段采用 2 排 DN700 高密度聚乙烯PE管，拉管長度270m。中水管線采用2排DN400高密度聚乙 烯PE 管，拉管長度 270m 。穿越現狀漢北路“節 9 節 10段采用 DN600mm 高密度聚乙 烯 PE 管，拉管長度 55m 。二、編制依據?巖土工程詳細勘察報告?地下管線非開挖技術規

3、程? J10404 2004 ?埋地聚乙烯排水管道工程技 術規程?CECS164 2004 ?污水、再生水利用工程設計標準?GB50335 2002?給水用聚乙烯 PE 管材? GB13663 2000、地質條件施工區域標高為：0.608 &4.700范圍,標咼范圍土質名稱重力密度KN/m 3土質特性0.608 S 1.61淤泥68灰色、含有機質流塑狀態咼壓縮性1.61 S -3.59淤泥68灰色、含有機質流塑狀態咼壓縮性359 S -6.59淤泥質粘土44.7灰色、含有機質流塑狀態咼壓縮性-6.59 s -9.89粉土27灰色、含云母、有機質、貝冗、稍密、中壓縮性-9.89 s -1

4、4.89粉質粘土28.3灰色、含云母、有機質、貝 冗、砂黏交互、中s咼壓縮性四、水平定向鉆進穿越施工工藝牽引管線穿越11t1*K壓試驗施工工藝流程1、施工準備施工前對施工現場進行平整，安排好鉆機，動力站位置，及設備操作所占用的場地和空間，要有足夠的拉管走向位置和焊接場地。依據施工圖紙，確定入土點、出土點的位置，設計管道穿越的軌跡按施工區域地形及路線初步定出鉆孔中線和地表走向并確定導向坐 標 3 米或 6 米一個，根據設計鋪設深度確 定導向孔角度和入射位置， 確定鋪設管線深 度和弧形導向孔的水平距離。 導向孔設計必 須同時滿 足三個條件一是滿足設 計要求， 二是避開地下隱埋物、 三、滿足施工 工

5、藝要求。本工程污水管線拉管管徑為 DN700mm , 2 排 270m 。再生水管線管 徑為DN400mm , 2排270m。DN600mm , 55m。在入土點設置發射 工作坑長2m、寬2m、深3m然后根據設計的入土角度確定鉆機的擺放位置，并使鉆機的中心點與穿越方向重合。對施工區域地層進行鉆孔勘察， 主要了解有關地層和地下水的情況 與勘察 報告是否相 符合，來確定鉆進方法，和配置泥漿提供依據。其 中包括：圖層 的標準分類、 空隙度、 含水量、 透水性、 以及地下水位、 淤泥深度和貝 殼層厚度等。2、測量放線 平面控制根據現有控制點測放出管線位置及埋深厚度，并制定各施工 段的控制網， 為確保管

6、線坐標及高程準確， 并在管線走向設置永久控 制點，并定期進行復測，同時要做閉合校核。3、確定穿越軌跡根據施工圖紙所給的平面位置， 并經測量管線位置現狀地面標高， 確 定再生水管線入土點為 K+488.85 ，出土點為 K+761.15 ，污水管線入 土點為K+781.15 , 出土點為 K+488.85 。詳見污水、中水管線穿越 軌跡縱斷面圖。水平鉆4、鉆機就位、 導向鉆孔 鉆機應試運轉并調整好適合本管線走向的位置 角度等參數， 按設計 曲線要求鉆導向孔， 并根據導向系統在穿越路徑上， 直線段每隔 6 米 設一數據 控制點， 曲線段每隔 3 米設一數據控制點， 以 此控制導向孔 比偏離設計軸線

7、。鉆機就位后，調整鉆機導向桿到略高于設計管道中心高程的位置, 入土中， 在導向鉆頭上安裝發射器， 通過地面接收器測得鉆頭 鉆進深度， 鴨嘴板的面 向角、鉆孔傾角，鉆頭溫度的參數，將測得參 數與鉆孔設計軌跡 進行比照， 以便及時糾 正， 確保穿越軌跡不偏離設 計要求5、泥漿配制 泥漿在各個階段的配制如下 如果地質情況有變化， 其配 置方案也隨 之變化。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，其根本配比為： 7%A 8% 預水化納基膨潤土 +0.2% " 0.4% 增粘 劑 +0.3% 降濾 失劑。預擴孔階段要求泥漿具有很好護壁效果， 防止地層坍塌， 提高泥漿

8、 攜砂 能力，其基本配方為 7%-8% 預水化納基膨潤土 +0.3% " 0.5%增粘 劑+ 0 .4 % 降濾失劑。擴孔回拖階段要求泥漿具有很好的護壁、 攜砂能力、 同時還有很好 的潤 滑能力，減少阻摩力和扭矩；其根本配方為 7%- 8% 預水化納基 膨潤土 +0.3% "0.5%增粘劑 +0.4%降濾失劑 +2% "3%的潤滑劑。6、導向孔擴孔導向孔鉆成后，卸掉導向鉆頭，安裝擴孔器進行擴孔，擴孔采用逐漸增大擴孔鉆頭，擴孔器的規格為： C 450mm 、C 600mm 、C 750mm 、C 9OOmm 、 01050mm 為使擴完的孔成型加好，擴孔速度不能太快

9、，擴 孔速 度應不大于 1min/m ，泥漿比重應保持在 1.3g/cnB 以上，根據地 質條件適 當調整，泥漿量應保持在孔內 充滿足夠泥漿?？紤]到地層結構不同，泥漿的損失量較大，污水管線、中水管線均采用逐 漸增大擴孔方式進行擴孔，污水管線第一級采用 C450mm 擠桶式擴孔器進行預擴孔，第二級采用 C 600mm 擠桶式擴孔器進行預 擴孔， 第三級采 用 C 750mm 擠桶式擴孔器進行預擴孔，第四級采用 C 900mm 擠 桶式擴孔器進行預 擴孔，第五級采用 C 1050mm 擠桶式擴孔 器進行預擴 孔。中水管線第一級采用 C 450mm 擠桶式擴孔器進行預 擴孔，第二級采用 C 600m

10、m 擠桶式擴孔器進行預擴孔， 第三級采用 C 750mm 擠桶式擴孔器進 行預擴孔。擴孔鉆頭見附圖擴孔鉆頭7、管道焊接、回拖PE管焊接采用的是熱熔焊接技術，施工時需要把握的要點：對口要齊、保持溫度、控制好焊接壓力，裝卸利落，所謂對口要齊就是將 管子固 定在熱熔機 上時，兩根管頭必須齊平，經過車刀加工，削切后 的管口必須干 凈，閉合嚴密，保持溫 度是指熱熔板的溫度必須控制在 220 C 左右， 裝卸是 指熱熔板的裝、 卸、安放必須標準， 干凈、迅速。壓力控制是指熱熔板加熱以及接口冷卻時，油泵加壓要迅速，并保持壓力恒定，直至焊口完全冷卻，才能逐漸卸除壓力。的封口管道封口，在拉管施工前，必須對管子兩

11、頭做好封堵工作。假設管子 做的不好，會導致泥沙流入管道里，必將影響工程進度和工程 質量，增加了 管內清淤的工程量，造成人力物力的浪費，增加了施工 本錢。在清孔鉆頭出土前，組織好拉管工作的人員、設備的準備工作，清孑L鉆頭 出土后迅速組織拉管，拉管時要求沉著，準備工作要細致，均 速回拖，時刻 把握回拖壓力表、水 壓表、扭矩壓力表的變化情況。& 打壓試驗打壓試驗步驟注水 J 浸泡 24h 打壓密封試驗 k 放水水壓試驗前為防止管道滾動設置臨時支墩、及靠背，待支墩到達設計強度后進行水壓試驗。實驗前按實際情況制作打壓封堵板，并安裝完畢。安裝試驗水路止水閥、回水閥、放氣閥、壓力表并將放氣閥翻開開始

12、注水，待放氣閥有水溢空氣排凈時即注水已滿，停止注水。保持管道壓力為 0.2Mpa s0.4Mpa, 充分浸泡 24 小時。待浸泡時間到達要求后，將水壓升至iMpa并觀察管道壓力雞管道內水量情況，待到達壓力要求后打壓試驗完畢。五、水平定向鉆穿越施工技術保證措施1 、回拖拉力控制 鉆機安裝牢固前方可開鉆，開鉆根據穿越管徑的大小，、 長度、鉆頭部 分，要特別注意，隨直徑的承載力調整回拖拉力，回拖拉力是拉管工作中最重要關鍵時調整扭矩和速度來保證拉管成功。2、管道標高控制措施鉆導向孔施工前， 用水平儀將鉆孔軌跡線的個控制點處的地形標高 轉測出 來，并做出 標記，然后根據地形標高，設計圖紙上的管底標高 換

13、算出各控制 點的深度，做出設計數 據表。實鉆軌跡詳見附錄 D. 通過地磁導向儀將鉆頭 鉆進平面位置及高程傳輸到地面接 收器， 觀 測接收數據與設計平面設計高程 進行比擬，如有問題及時糾正。3、泥漿性能控制措施施工中加大泥漿配比， 增加泥漿粘度的方法來維護鉆孔的穩定， 擴 孔時 泥漿的馬氏 粘度值必須保證在45? 55s 之間，泥漿比重應大于1.3 ，泥漿注入土中與粘土結合后產生的泥漿比重應大于 1 .2 根據 土質情況而定；選用進口高度膨潤土，增加泥漿的高造漿率，保證 泥漿具 有良好的懸 浮能力，為了增加鉆孔的護壁效果。防止坍塌， 在泥漿中按比例參加高分子聚合物， 是鉆孔壁形成一層 保護 層到

14、達良好 的護壁功能。 鉆孔時孔壁周圍嚴禁產生振動荷載， 防 止鉆孔時 塌孔。施工時要連續進行，保證鉆孔中的泥漿粘度適中處于一種粘滯狀態，使泥漿沒有時間沉淀， 保證孔壁穩定性。 在預擴孔時擴孔速度不 能太快， 擴孔時 間不應大于 mi n/m ，并勻速擴孔不得忽快忽慢，時孔 內泥漿均勻分布， 嚴 禁回擴器向擴孔方向反推以 減少泥漿的不均勻分 布，每次預擴孔結束后要根 據擴孔情況， 合理確定下一級擴孔尺寸 和 擴孔器水嘴的數量及直徑， 保證 泥漿的壓力和流速， 從而提高攜帶能 力，防止泥屑 床生成，最后一次擴孔與 回拖工序要連續進行，間隔時 間不得超過 3 個小時。4、土體變形控制措施管道回拖時牽

15、引逐漸增大， 為防止轉彎處管道上浮， 并對孔壁產生擠 壓， 使孔壁上方 土體松動造成塌孔， 在進行穿越軌跡設計的同時已將 插入角度調 至最小并滿足設計要求5、管材質量保證措施 管材進場與焊接A 、 工程所用管材、管道附件構配件和主要原材料進入施工現 場，應及 時檢查質量 合格證書、性能檢測報告、使用說明書， 并按國家有關標 準進行復試檢測，驗收 合格前方可使用。B 、 管材焊接有管材生產廠家統一焊接，經檢驗合格前方可使用管材物理性能要求序號工程要求1斷裂伸長率，%> 3502縱向回縮率110C, %< 33氧化誘導時問200C ,min> 204耐候性管材累計接受?3.5GJ

16、/m2老化能量后80c靜液壓強度165h 試驗條件同表10不破裂、不滲漏斷裂伸長率，%> 350氧化誘導時問200C ,min> 101僅適用于藍色管材。連接接頭物理性能要求序號工程要求試驗參數1熔休值量流動速率MFR對 PE63, PE80, PE100MFR的變化小于材料MFR 值得土 20%試驗溫度190 C載荷5 kg2氧化誘導時間熱穩定性>20mi n試驗溫度200 C試驗數33電熔管件的熔接強度脆性破壞所占百分比<33.3%試驗溫度23 C4插口管件一對接溶接管件的熔接強度試驗到破壞為止；韌性；通過脆性；未通過試驗溫度23 C5鞍形旁通的沖擊強度無破壞無滲漏

17、試驗溫度0 土 2C重錘質量2500 ± 20g宓高小 a a (2000 土 10)a管件上曲陽測量的值與所用混配料測量的值對壓力試驗序號工程要求試樣數試驗參數1內壓密封性試驗無滲漏1試驗時間1h試驗壓力5g2外壓密封性試驗無滲漏1試驗壓力 p=0.01mpa試驗時間1h試驗壓力 p=0.08mpa試驗時間仆3耐彎曲密封性試驗無滲漏1試驗時間1h試驗壓力1.5 X管材【PN4耐拉拔試驗管材不從管件上拔脫或分 離試驗溫度23 C試驗時問1ha相接管材的公稱外徑不大于63mm的機械連接接頭七、人員配備及主要機具的選擇1、人員配備見表2序號職務人數備注1工程副經理1負責現場全面協調與生產

18、工作2現場指揮1負責現場施工的協調與指揮3現場調度1負責現場機械的調配與保養4技術人員2負責施工現場的技術工作5物資人員1負責施工現場的物資供給6平安員1負責施工現場的平安監督與排查7施工隊長18鉆機長29導向員310制漿工311電工212施工人員202、主要機具的選擇見表 3序號名稱單位數量備注1DDW320型非開挖鋪管鉆機臺12DDW450型非開挖鋪管鉆機臺13FX30型真空軟開挖系統臺14鉆桿根1205發電機臺26地磁導向儀臺17年占頭 C 450mm C 600mm C 750mmC 900mm C 1050mm個各1個8FM20泥漿攪拌系統臺29油桶個210汽車吊車臺216t11載重汽車臺310t12水泵臺4