管棚施工方案.docx

管棚施工方案

哈尔滨路鑫非开挖管道工程有限公司
2011年6月22日
目 录

1 施工组织设计方案 ……………………………………………………………… 1
1.1 施工方案 ………………………………………………………………………… 1
1.2 工法原理及关键技术 …………………………………………………………… 2
1.3 施工工艺流程 …………………………………………………………………… 2
2 设备选型 ………………………………………………………………………… 5
2.1 设备型号及名称 ………………………………………………………………… 5
2.2 设备性能 ………………………………………………………………………… 5
3 质量保证措施 …………………………………………………………………… 5
4 安全保证措施 …………………………………………………………………… 7
4.1 安全用电措施 …………………………………………………………………… 7
4.2 焊接作业安全措施 ……………………………………………………………… 7
4.3 安全生产措施 …………………………………………………………………… 8
5 文明施工守则 …………………………………………………………………… 8
6 应急处理预案 …………………………………………………………………… 9
7 现场施工人员配备 ……………………………………………………………… 9

1　施工方案：
（1）超前大管棚可采用潜孔锤钻进法，此工法对花岗岩破碎带，中、粗砂、砾石等有良好的效果，钻进前用水准仪经纬仪调试钻机，采用风动潜孔锤钻进，钻进时用经纬仪灯光测斜控制偏斜，络孔后采用花管注浆加强土体连接。
（2）超前大管棚在地质情况允许的情况下可采用水切割钻进法，跟管钻进一次完成，络孔后管内注水泥浆管外反浆。达到管棚强度与土体连接的效果，水灰比为1：1注浆压力0.5－1.0mpa；
为了确保管棚质量，采用有线异向仪，用楔掌斜板钻头，在钻头后面200mm的部位安装探棒，有线直接接到操作台的显示屏上，可以随时监控孔内钢管的方位角和仰俯角。如有偏斜，可以采用楔掌板钻头顶进纠编，终孔偏差可以控制在5‰以内。
水平定向钻进方法是非开挖管线施工的一种方法。该方法要求在钻进过程中能准确测定钻头在地下的位置和方向。根据钻头在钻进过程中的位置和方向同设计轨迹的差异，利用能随时进行调节方向的钻头（一般为楔型钻头）改变钻头的钻进方向，从而按设计要求完成各种管线的铺设。钻头示意图如下：

如图所示：钻头内装有特制的传感器，传感器直接由15V直流供电。显示屏显示钻头的倾角（水平角度）、面向角（导向板的方向：导向板上即为12点，如同钟面）。打设角度如果偏下，可以把钻头调到12点，即导向板朝上，直接顶进，此时由于导向板底板斜面面积大。受到一个向上的力，钻头轨迹就会朝上运行。同理在6点纠偏可以使钻头轨迹朝下，9点、3点分别是为左、右纠偏方向。如果角度合适，钻机会匀速旋转钻进，此时钻杆轨迹一般是平直的。所以导向钻头是上下纠编的关键。至于左右偏差根据传感器尾端的发光装置确定，通过仪器测量参数来纠偏。
ф159钢管采用丝扣连接，扣长60mm，为了避免钢管同步搭接，大管棚前端第一

根可以采用两种规格，单号第一根打设3M钢管，双号第一根打设1.5M钢管，其它钢管应该一个规格。为了保证质量，打设时采用跳打的施工顺序。终孔注浆，从ф159钢管内注入，从钻头端由管外环状间隙到孔口反出水泥浆，关闭排浆阀，压力0.5－1.0mpa，注浆结束。
1.2　工法原理及关键技术
1.2.1　水平定向钻进及技术要求：
（1）水平定向大管棚打设能长距离打设，而且能保证管棚质量，因为打设采用楔掌斜板钻头，钻头后面200mm处装有有线导向探棒，操作台上有显屏，如有偏斜随时可以调整角度，终孔偏差可以控制在5‰以内，能够达到设计要求。
（2）水平定向钻进时，每打设一根钢管可以监测1－2次钢管是否偏斜，如有偏斜立即校正。
1.2.2　大管棚打设的施工顺序及技术要求：
（1）大管棚打设时必须跳孔灯，终孔跟踪注浆，注浆必须保证管内餐环状间隙注满填充实，跳打3－5个孔再回去补打。如果不跳打，接着再打下一个孔。地层软硬不均，钻进时钢管很难控制偏斜，无法保证大管棚质量。在管棚打设时必须按照施工组织设计进行施作。
（2）大管棚注浆采用水泥浆，水灰比为1：1，注浆量根据钢管内和钢管外的环状间隙计算多少立方，然后看地层渗漏情况确定每一根钢管的注浆量。注浆量要求管内注浆由管外排出泥浆，停15－30分钟进行二次补浆，确保管内外填充质量、注浆必须控制好注浆量、注浆压力等每一个环节，保证达到设计要求为标准。
1.3　施工工艺流程
三通一平→人员设备进场→测量放线→铺设“H”钢轨道→设备组装调试→埋设孔口管→调试钻机（方位、倾角）→钻具组装进孔→冲洗液循环→导向钻进→回次加尺（接线、接口补焊）→孔斜测量→导向钻进→直至设计深度终孔→回取探头盒→管内及环状间隙注浆→移至下一孔位。
1.3.1　设备组装前的准备工作
（1）施工现场必须保证水通、电通、路通，水电距施工现场不超过30m。施工工作面必须要平，误差不超过200mm.
（2）设备检查。检查中否有缺件及好坏程度；电机、钻机、泵等测试，运转是否正常，所有部件是否完好；液压系统是否通畅，密封完好度，液压油泄漏状况。
（3）检查所有焊接部位是否有开焊，有则补焊。
（4）各种部件是否有变形，有则进行校正。
1.3.2　测量放线由甲方负责（包括：方位线、水平点、孔位点）
1.3.3　钻机设备安装
（1）钢垫板规格＝长×宽＝250×250mm；胀管螺栓直径＝ф16mm；钢垫板与基础固定要牢，强度要高；
（2）日型钢轨找平误差＜3mm；
（3）底盘对角线找方误差±＜3mm；
（4）斜拉筋需绷紧，交叉拉力基本相等；
（5）四柱对角误差±5mm；
（6）升降系统；卡瓦等上紧，发现溢扣者必须换掉；
（7）所有螺母必须拧紧，发现溢扣者必须换掉；
（8）丝杠、顶杠要顶紧、有效，安装要牢固，确保不因震动而松动或脱落。3.3.4　调试钻机（方位、倾角）
（1）钻机入孔的方位角及倾角，必须在测量队提供的可靠的测量数据上进行；
（2）孔位确需移动时，须设计与监理同意，并且计算回归角度；
（3）根据试验检验导向钻头的纠偏能力，在施工经验积累的基础上，确定开孔方位和倾角是否增回纠偏角，并以书面形式通知机台；
（4）计算倾角时应将隧道坡度考虑在内，钢管打设时原则上不允许向内偏斜。
1.3.5　钻具组装
（1）钻头楔掌板旋转直径ф≤165，楔型面与钻具（钻杆）交角≤20°；
（2）水眼直径为8－10mm；
（3）钻具前部的导向钻头，探棒必须经检验，保证质量合格，性能可靠，安装齐全；
（4）探头盒后部加装灯光以备随时测斜之用。
1.3.6　冲洗液流通系统
（1）冲洗液具体配比由专业泥浆工程师根据本地层情况确定。泥浆需经充分搅拌，均匀配制而成。配制时，必须严格执行比；
（2）冲洗液必须先配制好后使用，严格使用中同时加清水、加料；
（3）冲洗液流通系统：冲洗液制备→储浆池→泥浆泵→送水器→钻具→管外环状间隙→孔口回水阀口→高吊管→回浆管（沟）。钻时过程中必须保护上述各流通环节的畅通；
（4）在施工过程中，应根据不同地层，合理调节泵压、泵量，以免因冲洗液不足引起通道堵塞或因过大导致过量泥沙外排。此工程中，一般宜取中低压、中小水量。
1.3.7　导向钻进
（1）导向钻进前应对钻机定位情况、方位、倾角情况，孔口管对中情况，冲洗液流通以及导向仪显示情况进行全面复检，确认正常后进行试钻；
（2）钻进前须先开泵，待冲洗液流通正常后，方可钻进；
（3）钻进时，泵压应控制在0.4－0.8mpa，泵量为20－50/min为宜，保持中低压力，匀速中速钻进；
（4）为防止水土流失，控制沉降，必要时需采用孔内保压措施。要始终保持回水量小于或等于进水量；
（5）导向技术人员随着不断钻进，必须时刻观察探头角度变化情况，角度偏差不大于0.3°时，应及时纠偏。当纠偏无效、偏差大于0.6°时，应停止钻进，及时报告项目经理，研究对策后再施工。现场须及时进行导向数据记录和钻具有端长度及每次加管长度详细记录；
（6）钻孔出现涌水时，应尽量保持泵压，泵量不能变小，以平衡孔内压力；
（7）冲洗液不正常时，严禁继续钻进。泵工应注意观察冲洗液变化情况，及时上报有关负责人。
1.3.8　回次加尺、接线
（1）每根管在下坑前必须进行质量检查。管材不得不变曲，丝扣四周壁厚均匀，丝扣完好合格。管材内的铁屑、赃物及锈皮等必须清除干净。下坑时避免与硬物相碰，以免损伤管扣；
（2）连接的电线应选用导电性能好，外壳绝缘性能好且耐磨的电线。接头处要用两层热缩套管套好，用热吹风机吹烤贴牢；
（3）单孔打设验收合格后，通过管内压注水泥浆，对管内及管外环状间隙进行充填；　
（4）单孔验收合格后，在现场立即办理验收合格签证，再转入下一孔位施工。
2、设备选型
2.1　设备型号及名称
名　　称
型　　号
数　　量
备　　注
非开挖定向钻机
HTG-100
1台

定向钻进导向仪
DITRACKSE－1型水平导向仪
1套

工作平台（架）
H-3型可移动升降式工作平台
1

泥浆泵（含注浆）
PW－150型
1

搅拌箱
立式离心泵循环搅拌
1

电焊机
BX1－500
1

2.2　设备性能
2.2.1　水平钻机根据施工现场情况决定，水平钻机设有辄道，能平移，可升降水平钻机平台，是全液压水平钻机，推进回拖力15t，扭矩600Nm，可打设ф108－ф315的钢管。
2.2.2　在工作面上铺“工”字钢轨道，钻机支架安在轨道上，利用油缸，可以自由升降和水平移动。支架和钻机用螺丝拧紧斜拉筋定位，保护稳定性。
3、　质量保证措施
本工程地质条件复杂，施工精度高，钻孔间距小，施工难度大。为了保证质量、保工期、顺利完成，必须严格实施岗位责任制，力求做到分工明确，责任到人。具体措施包括如下：
3.1　工程开工前，认真做好技术交底，做到人人明白技术要求，个个分担技术责任；
3.2　上岗人员必须经过技术培训，特殊工种必须持证上岗；
3.3　施工人员严格执行当地施工的有关规定；
3.4　严格按照管棚打设施工的总体要求和设计技术交底的具体要求进行每一工序的施工；
3.5　主要工序均由本工序的负责人进行自检，合格后上报工程技术负责人，会同监理检验合格后方可进行下一工序施工；
3.6　认真执行《施工组织设计及施工技术措施》规定的质量标准；
（1）单孔开孔间距为300mm。开孔孔位偏差≤±50mm，若须移位，应调整开孔角度进行回归；
（2）开孔孔位距隧道开挖线设计为300mm，不允许向内偏斜。设计向外偏角（放射角）在0.2－0.5°范围内；
（3）管棚的偏斜应控制在5‰以内，终端最大控制间距为200mm；
（4）为了保证钢管连接的同轴性，每根钢管都必须加车4mm丝扣，采用丝扣连接。丝扣连接一定要拧紧、到位。
（5）终孔后，管棚的注浆压力要控制在0.5－1.0mpa之间，注浆压力不宜偏大。注浆量以出浆口流出水泥浆为准；
（6）管棚打设长度与设计长度误差不得大于200mm.
3.7　生产主管、技术人员、机手在施工中应熟悉地层变化，分析偏斜规律，根据情况变化适时调整技术参数和开孔角度。
3.8　各班记录人员准确丈量钻具，准确记录钻杆长度、根数。各种数据记录要及时。禁止追记或补记，及时校正孔深，交接班要交接清楚。
3.9　施工前向甲方详细了解地下障碍物分布情况，最大埋深，根据调查结果做出相应防范措施。
3.10　严把材料质量关，对所在使用的各种材料和零部件，均须由专人――检测，不合格者必须剔除，严禁勉强使用或漏检。
3.11　钢管运到现场，须由专人清理管内铁屑、杂物、避免漏清。钻工在加尺前须进行复查，确保管内干净。
3.12　现场质量员对每道工序质量必须认真监督与检查。发现质量问题，在质量人员监督下及时给予补救。
3.13　定期召开质量分析会议，就出现的质量问题及工作重点进行研讨。及时总结所采用技术参数对打设质量的影响，根据情况适时调整技术参数。
3.14建立有效的质量奖惩制度，连续质量优良者奖，出质量责任事故者惩。
4、安全保证措施
4.1安全用电措施
41.1　所有施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线、地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备；
4.1.2　配电系统分级配电，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘、外涂安全色、统一编号。其安装形式必须符合规定，箱内电器可靠、完好，造型、定值符合规定，并标明用途；
4.1.3　现场内支搭架空线路的丝杆底部要实，不得倾斜下沉，与基坑边及临近建筑应有一定安全距离，且必须采用绝缘导线，不得成束架空敷设，达不到要求必须采取有效保护措施；
4.1.4　所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零地保护；
4.1.5　施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理解决。
4.2　焊接作业安全措施
4.2.1　工作时应穿戴工作服、绝缘鞋、电焊手套、防护面罩、护目镜等防护用品，高处作业时系安全带；
4.2.2　焊接作业现场周围10米内不得堆放易燃易爆物品；
4.2.3　作业前检查焊机、线路、焊机外壳保护接零，确认安全；
4.2.4　焊接时二次线必须双线到位，严禁用其他金属物作二次线回路；
4.2.5　焊把线不得放在电弧附近或炽热的焊缝旁，不得碾压焊把线；
4.2.6　气焊时先开乙炔阀点火，后开氧气阀调整火焰。关闭时先关乙炔阀，再关氧气阀；
4.2.7　氧气瓶和乙炔瓶应保护距离在5米以上，与焊炬、割炬和其他明火不小于10米；
4.2.8　作业中若氧气管着火应立即关闭氧气阀门，不得折弯胶管断气；若乙炔管着火，应先关熄炬火，可用弯折前面一段软管的办法止火。
4.2.9　电焊机必须设单独的电源开关、自动断电装置。外壳设可靠的保护接零；
4.2.10　电焊机的电源线长度不大于5米，焊接线长度不大于30米。
4.3　安全生产措施
4.3.1　项目经理负责安全领导工作，种班设安全检查员负责现场昼夜施工安全。安全员要具备技术全面，责任心强，不畏上不护短的素质。安全员发现事故隐患时，有权责令立即停工，采取有效除患措施；
4.3.2　进入现场的所有人员必须戴安全帽；
4.3.3　现场施工人员穿戴要符合安全规定，不得做与生产无关的事情；
4.3.4　现场施工常常立体作业，上部施工人员必须兼顾下部人员，以免误伤；
4.3.5　电器设备的安装、拆卸、维修，须由专职电工操作；
4.3.6　各工种施工时，均应遵守相关安全操作规程；
4.3.7　现场内各用电设备，尤其是电焊、电热设备、电动工具，其装设使用应符合规范要求，维修保管专人负责；
4.3.8　各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生；在钻机操作时，严格遵守操作规程，防止机械伤害人事故发生；
4.3.9　设备管材吊运时下面严禁站人，吊运时必须有专人指挥；
4.3.10　施工人员必须计真执行为本工程专门制定的《安全生产措施》和甲方制定的安全生产措施和规定。
5　文明施工守则
5.1　严格要求全体施工人员对文明施工的重要意义必须有充分的认知，使之成为每个人的自觉行为；
5.2　认真贯彻、严格执行当地有关的《市政文明施工条例》；
5.3　机械设备、材料、物资的搬运、装卸时应保护不损坏已建好的工作并和设施；
5.4　施工中，应保持良好的工作环境，材料工具、备用设备等均要整齐有序；
5.5　对钻进时产生废浆和涌出的地下水，应及时排出，泥砂按时清理，并运卸到指定地点；
5.6　养成做文明人、讲文明话的良好风气，严禁打架斗殴，寻衅滋事；
5.7　施工中要讲奉、讲团结、讲合作、讲配合，工作认真负责；
5.8　爱护施工机具和材料，减少浪费；
5.9　保持住所环境卫生、讲究个人卫生。严禁穿工作服逛大街；
5.10　加强文明施工管理，每班班长除以身作则外，更应对不文明的施工和行为管理和制止。
6、　应急处理预案
6.1　钻进中发现孔斜明显超限，须查明原因，报告项目经理部，采取有效纠偏措施，例如：调整角度或补打等；
6.2　严格控制泵压、泵量，泵工时刻观察冲洗液消耗及循环状况，避免出现“干钻”；
6.3　钻进时严格控制出砂量，出砂量超限，可能孔内出现塌孔，塌孔会影响地面沉降，应急时调制泥浆稠度，增强钻进孔内护壁，确保施工质量；
6.4　特殊情况的处理，应严格执行奖惩：
（1）对责任心强，能及时发现可能发生的特殊情况的征兆、隐患，并积极防患于未然者奖；
（2）对认真、有效、得当地进行处理过程中，擅离职守、消极怠工或起不良作用者应重罚。
7、现场施工人员配备
名　　称
人　　数
备　　注
项目经理
1

现场管理
2
（白、夜班）
机　　手
2
（白、夜班）
泵　　工
2
（白、夜班）
焊　　工
2
（白、夜班）
电　　工
1
（白、夜班）
钻　　工
6
（白、夜班）
合　　计
16