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铁路顶管施工方案

一、工程概况

根据京通铁路朝阳地至通辽段电气化改造工程要求将横跨铁路的地方10KV及以下电力架空线路和地方通信架空线路改电缆地埋过轨，电缆敷设过轨主要在车站站场、区间正线过轨，过轨采用水平定向转过轨，本次共计：30处。京通铁路电化改造工程JTSG-1标三电迁改顶管统计表

二、施工组织

1、施工负责人

驻站防护员

现场防护员

800米防护员

施工作业人员8名

2、在邻近车站设置驻站防护员，施工现场设置现场防护员、800米防护员，各自携带所需防护用品、防护标志，提前做好防护准备。

三、资质审查

根据沈阳铁路局相关文件要求，提前对顶管机械设备和施工队伍要进行资质审查。我单位自查合格后，将相关资料上报监理单位进行审核，主要有以下４个方面：

１、设备核查：要能满足现场施工需要，保证施工安全和进度。

２、业绩审查：施工作业队在沈阳铁路局要有相关施工业绩。

３、人员复查：主要操作人员能熟悉该项业务，且能服从现场指挥。

４、安全培训：所有作业人员要进行营业线施工安全培训，考试合格后才能上岗，且有书面记录。

四、施工方案

1、工程工艺流程
施工现场准备

测量放线定位

钻机就位

分级反扩成孔
导向孔钻进
泥浆配置
验收撤场
管道回拖

管道焊接、安装

2、施工组织与管理
根据本工程的实际情况，我项目部成立定向钻穿越施工组，负责该工程的施工作业。

工程项目管理组织及岗位责任框图

项目副经理

技术负责人
项目总工程师

施工队长

施工机组

施工人员组织表
岗 位
职 责
人 数
项目副经理
负责指挥组织生产，协调对外关系，对工程技术质量、安全，进度等全面管理
1
技术负责人
负责工程技术工作
1
施工队长
负责施工队施工，协调各工序间操作
1
钻机操作员
操作导向钻机
1
控向员
负责导向
1
机械、电工
负责维修使机械正常运转
1
技工

2
总计

8

3、施工准备

1 、施工前准备
熟悉施工场地，掌握周边环境，控制施工程序，参加设计交底碰头会，在现场调研的基础上，编制切实可行的施工方案，制定出完善可操作的各种技术措施，深入现场勘察，探测各种地下管线及障碍物的埋深及走向，结合拟建设计管线的中心线，进行比较分析，如有异常忻况及时与管理单位、监理单位联系解决。

2、材料、设备和仪器
序号
名称
单位
数量
备注
1
FKW-70 型水平定向钻机
台
1
　700T
2
3. 5" 钻杆
米
300

3
20KW 发电机
台
2

4
水罐
个
2

5
泥浆罐
个
2

6
1. 5KW 潜水泵
台
3

7
3KW 泥浆泵
台
3

8
5.5KW 泥浆泵
台
2

9
无磁钻挺
根
1

10
地锚
根
1

11
电焊机
台
1

12
泥浆回收系统
套
1

13
SHAWELL 有线导向系统
套
1

14
全站仪
台
1

15
面包车
辆
1

16
货车
辆
2

17
挖掘机
辆
1

18
吊车
辆
1

3、完成该项工程需要由一支综合队伍实施完成，人员组成及岗位设置如下:
序号
岗位
人员数量
负责工作
1
项目经理
1
工程总负责
2
工程技术负责人
1
施工中的技术问题
3
机长
1
具体施工
4
专职安全员
2
负责对铁路的安全监控
5
质量员
1
负责质量
6
钻工
3
机械与仪器操作
7
普工
6
钻杆搬运及辅助工作
8
机械维修工
4
设备综合体与保养
4、材料准备根据现场情况，工程开工前，管材、水、膨胀剂等各种材料提前到场。

5、设备准备各种施工机械设备及顶管施工中的掘进设备，使用前要认真进行检查，经试运正常后方可使用。

6、防护人员就位施工前，施工负责人根据当天施工任务宣读施工工作票，明确防护员职责，防护员根据作业负责人要求，到指定位置进行防护，在防护员到位后，方允许作业。挖探作业时，可不设两端800米防护。

4、施工方案

（1）测量定位放线根据施工要求的管道轴线放出钻机安装位置线、管道两端的具体轴线位置；在路面上放出轴线。

a.确定钻机的安装位置、入土点、出土点的具体位置。

b.放线入土点、出土点位置左右偏差不超过200mm，沿管线轴

方向误差不超过200mm，并做出明显标记。从出土点到回拖管线路必须保持直线。

（2）管线复测施工地点位于铁路路基边坡两侧，为了防止意外，在施工前应经设备管理单位确认光电缆路径后才允许开挖。根据现场光电缆路径调整管道轨迹，确定顶管路径。

（3）钻机就位和调试

a.钻机及配套设备就位按施工布置及规范要求将钻机及附属配套设备固定在预定位置。钻机方向必须跟管道轴线方向一致，左右误差不超过30mm，钻机入土角调整到合适位置。

b.钻机调试钻机安装后，应进行试运转，检测各部件运行情况。

（4）钻孔导向

a.施工过程中，适当控制钻进速度，保证导向孔光滑。

b.每钻进一根钻杆，方向至少探测二次。在钻进过程中，要随时跟进探测，确保钻机方向跟管道轴线方向之间的误差在允许范围内。

c.泥浆是定向穿越中的关键因素，据地质土层的不同，泥浆的配比也随之变化，并选用不同的添加剂，以达到预期的效果。顶进时,通过工具管及混凝土管节上预留的注浆孔,向管道外壁压入一定量的减阻泥浆,在管道外围形成一个泥浆套,减小管节外壁和土层间的摩阻力,从而减小顶进时的顶力。

5、分级反扩成孔

钻孔导向完成后，钻头在出土点，拆下导向钻头和探棒，然后装上扩孔器，试泥浆，确定扩孔器没有堵塞的水眼后开始扩孔。上钻头和钻杆必须确保连接到位牢固才可回扩，以防止回扩过程中发生脱扣事故。回扩过程中必须根据不同的地层地质情况以及现场出浆状况确定回扩速度和泥浆压力，确保成孔质量。为防止扩孔器在扩孔过程中刀头磨掉和扩孔器桶体磨穿孔而造成扩孔器失效，要求扩孔器采用高硬度耐磨合金作为扩孔器的切削刀头，提高整个扩孔器的强度和耐磨性，确保扩孔器能够完成扩孔作业。

6、管道回拖

确认成孔过程完成后，孔内干净，没有不可逾越的障碍后，立即进行管道回拖。回拖具体步骤如下：

a.慢慢转动钻杆，并给泥浆，确定万向节工作良好，扩孔器泥浆孔没有堵塞后开始回拖管道。

b.在回拖过程中，安排专人对管道展铺顺直，如果管道有硬弯，则立即停止，换管。

c.为保护管口防腐层在拉管时不被破坏，在管口加一与管口内径差不多的小木柱一个，用钢丝绳与大钻头相连接拖回。拉管前对防腐层进行全面检查，发现有损坏立即进行补伤处理。

（7）在顶进施工中出现下列情况之一时，必须立即停止顶进，待采取安全技术措施并确认安全后，方可恢复顶进：

a.列车通过时；

b.遇到障碍物无法顶进；

c.顶铁出现弯曲、错位现象；

d.顶力突然增大或超过控制顶力；

e.管道接口出现错位、劈裂或管道出现裂缝；

f.影响范围内路基沉降。
五、钻进过程中可能出现问题的应对措施及方案
1 、钻孔塌方
钻进液性能与钻孔、回拖的关系定向钻穿越施工，由于钻孔处于地表(一般位于地表层以下 3m-20m) ，地质松软，所以不易形成孔洞，钻孔易塌方，这就要求所用泥浆的护壁性要好，泥饼质量高，控制失水性要好，以保证钻机性能的很好发挥。由于地层结构不同所需泥浆性能也不相同。
泥浆作为钻进冲洗液，使用优质的膨润士和添加剂，严格按照比例经搅拌系统搅拌成泥浆注入洞内，具有润滑钻具、稳定孔壁、降低回转扭矩和回拉力，降低拖管时管道和洞壁的摩擦系数、冷却钻头和发射器、携带土屑、减少腐蚀、固孔护管等作用。
2 、长距离穿越
长距离穿越，泥浆的作用尤其重要，孔内缺少泥浆往往是钻孔失败的主要原因。保持整个过程中有返浆，对工程顺利进行至关重要，为改善泥浆性能，需加入适量的添加剂来配制成不同性能的泥浆。纯碱，可增粘，增静切力，调节 pH 值，投入纯碱量一般为纳土量的 2%。为成孔良好，增加孔内润滑，可加入适量的 Drispac 。为提高泥浆携带土屑的能力，将孔内的土屑带出，可在钻孔过程中的某一段加入一定量的 Flowzen，能够达到很好的使用效果。
为了保证穿越工程的顺利进行，切实保证泥浆的性能才能保证穿越管线的成功。
1) 认真研究地质构造图，制定完善的的泥浆配比方案， 并认真实施，对特殊地段应提前采取特殊措施，及时加入添加剂，调节好泥浆性能，尽量保证孔内状况良好，形成良好的孔壁。
2) 在易塌方的地段， 一方面改进泥浆的性能，另一方面，改变钻孔和回拖工艺等，尽量缩短停钻时间，加快钻进速度，保证钻孔不塌

方。
3) 加强泥浆循环。停止钻进时，仍要注入适量泥浆，保证孔内始终存在正压，使泥浆把孔内切削物尽量多的携带出来，防止沉积于孔内 。
趴在回拖过程中出现拖力过大，拖不动管的情况
拖工序途中出现管道拖不动，应及时将钻机移到管道入地端，与挖掘机配合，使拖力达到原来拖力的两倍，将管道拖出地面。总结拖不动的原因，审查各个工程环节及相关保障措施，并加以改善，如采用更大的回扩头、使用进口粘土和添加剂，更大动力的钻机，完成穿越。

六、质量管理措施
1 、强化质量教育，贯彻"质量第一"的方针，开工前组织施工人员学习质量体系文件及施工技术要求，并做好记录:做到严格按照设计要求及规范规定施工，以良好的工作质量来保证工程的质量。
2 、建立各项管理制度，使质保体系正常运转，施工中加强工管理，各工种、各岗位严格把关，认真执行 " 三检制"，并作好详细记录。
3 、建立TQC领导小组，积极开展QC 活动，及时解决施工中的芥种难题，确保每个工序质量都符合要求。
4 、钻机及配套设备就位准确可靠，各岗位要严格按规定做好相应工作并认真填写施工记录。
5 、钻导向孔不得急于求快，要认真复核，参数要求准确，偏差要符合规定，司钻、控向及泥浆等操作人员要按照制订的方案钻进，如有异常及时汇报，必要时征得建设单位同意和支持。钻孔曲线要圆滑，扩孔和回拖要耐心细致，且要作好详细记录以便分析复核。
6 、管线检验合格、钻具及拖管头可靠联接后方可回拖。回拖中耐心细致，注意参数变化，设专人巡线，集中精力，两岸加强联系，发现漏点及损伤要及时修补，不得出现碰伤、划伤等质量事故。
7 、质量管理体系

项目经理

技术负责人

施工员
质量员

机长、钻工

七、施工安全保证措施

1、顶管作业利用列车间隙进行作业，列车通过时停止作业。

2、顶管前，各设备管理单位和监理单位必须到场，电务部门应明确光电缆位置，在电务部门监控下顺线路方向至少挖出2米长的电缆沟，开挖过程中坚持不探不挖、先探后挖、重点复探、双机复核、探后必标、防止次生漏探、挖探确认、现场监控施工流程；挖出的光电缆应按电务部门要求悬空，在顶进方向侧，光电缆和顶管之间应埋设一处钢管，防止顶管震动造成光电缆损伤。

3、作业前，施工人员在网外等待，施工负责人与配合单位及监理单位进行“双确认”制度；进网作业时时施工负责人和现场防护员必须向驻站防护员“双报告”三方控，否则严禁进网作业；驻站防护员分别向现场防护员和施工负责人传达调度命令时必须执行“三方控”；接收、传达调度命令“三方控”；现场防护员与驻站防护员每隔3-5分钟进行联系，获取行车信息，并及时通知施工负责人和现场作业人员，避让列车。

4、设备就位后，钻杆与地面成35°夹角，在距地面大于2.5米深转成水平，过对面通信、信号光电缆水平距离1米后开始往上顶进，在钻进过程中，要随时跟进探测，确保钻机方向跟管道轴线方向之间的误差在允许范围内，确保钻机在顶进到路基过程中与地面深度保持在2.5米以上。钻杆与通信、信号光电缆之间的深度要保持在1米以上。

5、顶管过程中，按照“一人一机一监护”原则，杜绝盲目施工和瞎指挥，确保人员和设备安全。

6、顶管过程中，工务监控人员要随时对路基进行监控，发现路基沉降或变形时，要立即停止顶管作业，启动应急预案。

7、作业结束后，场地应进行平整，开挖的坑应进行回填，回填应高出地面100mm，场地垃圾应清理干净。

8、在顶管所有过程中，应一切听从作业负责人指挥，所有作业人员在指定区域作业，严禁未经允许横越线路。

八、应急预案

1、成员组成

应急领导小组组长：

成员：

各作业负责人：

工务监管人员

电务监管人员

应急小组分工明细，负责在施工现场进行处理和救援，包括：现场抢救人员、医疗救护、铁路设施应急抢险。当出现事故时，应通知设备管理单位现场监控人员。

2.光电缆挖断的防范应急措施

a．坚持设备管理单位不在场不施工，开挖作业严格执行不探不挖、先探后挖、重点复探、双机复核、探后必标、防止次生漏探、挖探确认、现场监控施工流程。

b．开挖作业时或顶进过程中，发生光电缆受伤事故，立即启动应急预案，通知电务部门进行抢险。

（2）线路变形、线路坍塌防范应急措施

a．顶管前，应先与工务部门联系，了解地质情况，在合适位置进行顶管作业，顶管过程中，因特殊情况需要开挖路基边坡（封闭网内严禁开挖），必须经工务部门同意后，在工务监管人员的监控下开挖，开挖必须在当天完成，否则应立即夯实回填；在深坑下作业时，应先进行加固，防止防塌。

b．开挖作业或顶进过程中，发生线路变形、线路坍塌防后，立即启动应急预案，通知工务部门进行抢险。

（3）人身事故防范应急措施

a．作业时应坚持自控、他控和互控措施，当出现危及人身作业时，应立即停止作业，作业人员有权拒绝危险作业。

b．当出现人身事故时，立即启动应急预案，同时拨打120急救电话进行人员救助。

3、联系电话

（1）医院联系电话

赤峰市医院

联系电话：

赤峰医学院附属医院

联系电话：

（2）设备管理单位调度电话
电务段调度电话：
工务段调度电话：