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顶管穿越高速公路施工组织设计方案

110kV城西变线路工程

定向穿越乡镇水泥公路（河道及蔬菜大棚）

GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范.pdf1、顶管穿越公路断面图

十、施工进度计划横道图

本110kV线路工程包括四个部分，分别为：①110kV申城线改造部分。②110kV申城线改造后T接至城西变线路部分。③110kV申榆线城头支线T接至城西变线路部分。④申榆线城头支线间隔调整部分。

本线路工程全长5.44km，其中双回路架空线路部分长约4km，单回路架空线路部分长约1.17km，双回路电缆部分长约0.14km，单回路电缆部分长约0.13km。

本施工方案主要内容为电缆定向穿越乡村水泥道路、河道及蔬菜大棚部分。

本工程施工将贯彻现行相关规范要求，确保工程达到优良。应用于本工程的主要技术规范：

《中华人民共和国安全生产法》（2014修正案）

《中华人民共和国环境保护法》（2014版）

《中华人民共和国土地管理法》（2004修订）

《架空送电线路施工手册》

《高压架空输电线路施工》

《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61—2003）

1）工程地点：赣榆县青口镇～城西镇。

2）工程内容：电力管线定向穿越乡村水泥道路、河道及蔬菜大棚，穿越孔直径200mm，穿越段水平长度为216m（两处）。

3）电缆管材：本次穿越的主管道规格：φ200mmHDPE加强管。

4）穿越要求：入土角为8°，出土角为7°，定向钻穿越弯管段曲率半径450m。

5）定向穿越位置：1#～2#(150M)18#～BJ5（城西变5#电缆八角井，66m）。

3、机组人员配置及职责

负责施工全面指挥、管理、协调。

负责技术资料，过程检查。

负责现场HSE监督员。

指挥吊车吊装设备、机具、砼套管和运土。

4、主要施工机具及材料

四、施工步骤及工艺流程

根据穿越管线轨迹施工设计图，项目部组织测量人员对待穿越管线中心线进行复测，做好标记，必要时埋设标杆。并报建设方技术人员或监理工程师核查，以保证穿越施工中管线位置和标高的正确性。对复核合格的导向线点、水准点，根据现场实际情况采取相应保护措施，保证开钻时使用。确保工程质量符合设计和规范要求。

依据物探成果资料和管道设计位置平整场地，放置钻机。用专用的锚具锚固钻机，并在规定的施工作业面的合适位置设置蓄水和泥浆池等设施。

入土点开挖工作坑，出土点后端开挖工作坑和后续发送沟，并在管线回拖时沟内注水以保护管线。

钻进泥浆最基本的功能是维持孔壁的稳定性。另外泥浆还有携带钻屑、冷却钻头、喷射钻进等功能。泥浆的成分要根据地层条件、使用要求作调整。管线与孔壁间的泥浆还有悬浮和润滑作用，有利于管道的回拖。

导向在非开挖铺管工作中是一项十分关键的施工步骤。导向能否成功及导向孔的质量如何，将直接关系到整个工作的成败。导向时，尤其要注意导向孔的出土角、入土角、曲率半径和与相邻障碍物的间距必须满足铺设管线的要求。

为了精确控制标高和导向孔的曲率半径，使其误差在允许范围之内，为此采取以下措施：

选择精度较高、抗干扰能力强的导向仪。

严格按测定的水准控制点导向。

增加导向仪测量点数，原则上每10米测量一次钻头的深度、方位角和已放轨迹线的水平偏移量，并于测定的水准点和导向设计数据表数据相比较进行控制，使其误差控制在规范要求内。

导向完成后开始利用回扩器进行扩孔。并根据管段位置地质状况，采用符合管段处地质状况所要求的比重和粘度的非开挖专用泥浆，并依据地层稳定性情况，必要时再添加一些相应的处理剂材料。泥浆通过专用泥浆搅拌系统搅拌充分。根据扩孔扭矩和回拖力情况，合理调整泥浆用量和回拖速度，确保孔壁稳定。施工过程中现场多余泥浆用专用设备运至指定位置排放。

为了减小管道回拖时的摩擦力，保证管道顺利回拖和保护管道防腐层，在回拖前挖发送沟，每隔15米放土堆，土堆上铺垫膨润土，在回拖时浇水，管道回拖过中的回拖阻力将降低到最低，这样可以保证管道的顺利回拖同时保护防腐层。

管道回拖时，管段与钻具连接应符合下列要求：

1.4.1检查扩孔器内各通道及各泥浆喷嘴是否畅通，确认合格后才能连接；

1.4.2连接顺序：钻杆+扩孔器+80T旋转接头+U型环+管道。

1.4.3扩孔器直径宜比穿越管道直径大100mm，目的是减小拖拉力，保护防腐层；全部连接完后应送泥浆冲洗，检查各泥浆喷嘴是否正常，合格后进行回拖施工。

管道回拖施工应连续进行,除发生不可抗拒的原因外，严禁在施工中无故停拖。

1.5施工过程中，沿线冒浆的保护措施

在施工过程中派专人沿线巡浆，发现冒浆点及时上报并采取适当围护防止泥

貌并将剩余泥浆外运处理。

1.1施工前先熟悉图纸，掌握施工区域的穿越长度与深度，特别应掌握套管穿越范围内的地质状况。

1.2施工设备及辅助设施和各种材料准备齐全，穿越套管和工作管自检合格后，报监理工程师认可。

2.1根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越轴线。

2.2放线时同时放出工作和接受坑的位置的尺寸。

2.3在穿越至验收的全过程中，随时使用经纬仪配合。

3.1导向钻进是铺管成功的关键环节之一，这个过程需要至少两名操作人员，一名钻机操作者，操作钻机，控制钻具在地下的状况；另一名是定位探测仪操作员，负责监测、探测钻头在地下的走向和进尺情况。钻头上装有可发射无线信号的探头，它可穿过地层发出一种特殊的电磁波，操作员手中的探测器可以接受这些信号，并经过处理后，让钻机操作者及时了解钻头目前的位置，显示的信号包括钻头走向、深度，造斜率和面向角等信号，以便及时调整钻头的方位，确保钻头按照事先设计好的轨迹钻进。钻机操作者可以在钻机上，通过仪表掌握钻进过程中施加给钻杆的压力和回转扭矩，在钻机仪表盘上，还可以看到来自探测装置反馈过来的一切信息，钻机操作者通过这些信息来调整钻头方位，操作台上的液压仪表和远距离信息显示仪表，就像操作者的眼睛一样，可以随时观察孔底情况。

3.2、施工要点和施工注意事项

⑴为确保本工程成功地完成定向钻进的导向工作，要严格按照设计规划好的穿越曲线钻进，主要是控制好钻进曲线不同位置的深度和造斜率。在不超过管道弹性敷设半径或钻杆弯曲极限的范围内，操作员应确保按设计的轨迹钻地，如果前一段钻进没有完全符合设计曲线，所出现的差值可以通过下一段来修正，并记录实际钻孔与钻孔的偏差，通过计算来调整钻进的参数。

⑵设计钻孔轨迹时重点考虑以下影响因素：待回拖管线的材质、尺寸、曲率半径；钻杆弯曲极限；地层条件；地上、地下障碍物状况；

⑶导向孔钻进时，采用带斜面的非对称钻头。若一边旋转一边推进，钻孔呈直线延伸，即钻出一个直孔，若钻头只推进不旋转，由于地层给斜面钻头的反力的作用，使钻头朝斜面法线的反方向钻进，即实现造斜功能，钻出曲线或造斜孔。钻机操作人员根据地表的接收器探测出钻进参数（钻头的位置、深度、倾角和工具面向角等），判断钻孔位置与设计曲线的偏差，并随时进行调整，以确保穿越曲线按照设计的走向钻进。

⑷钻机配有控向探测仪器，其作用就是及时探测钻头在地下的实际位置，并将探测结果传输到地面接收显示器和司钻操作台上的远程显示器，司钻根据这结显示的数据进行方向调整和纠偏。

⑸在改变方向的过程中，钻孔的转角或转弯半径应该控制在一定的范围内，使实际的钻孔曲线尽量平缓，以利于回拖。

⑹钻机场地准备好钻机到达现场安装调试完毕后，开始钻导向孔。导向孔的钻进质量或成败取决于下述因素：

a．钻头实际的左右位置偏离、深度和最小离地间隙（或最小地面覆盖）。

b．导向孔将提供实际的钻进土壤状况的资料，为正确决定预扩孔或回拖和子的工艺提供依据。

c．完成的导向孔曲线应该圆滑并逐渐转向，以便满足回拖管子的要求。

⑺为顺利完成导向孔曲线的钻进，关键要十分注意以下各点：

a．正确地钻进第一根钻杆是非常重要的。先在钻头入土处挖一个工作坑，使坑的平面与钻头进入方向垂直，并确信泥浆已经搅拌好已经具备开钻条件。

b．钻头转向6点钟的位置，开动钻液泵。确信钻头喷嘴中有钻液流动。开始朝前推进并穿透地面保持钻头进入地面的斜度。第一根要没有任何转向直钻。

c．接上第二根钻杆之前，要将这根钻杆转动并将钻头抽回入口坑，再将该钻杆旋转钻入地下。因为导向板总是大于钻头，这样重复钻进一次会形成更好的导向孔，并且可以在钻杆和孔壁间维持一个环形空间。

⑻钻进前都要确认泥浆泵是开着的，并观察压力表指示，应及时调整钻液流量，以便入口坑有泥浆流回这有助于操作员判断环形空间是否仍然畅通。

如果钻液压力表指向了最大值并停止在该位置，这可能说明钻头喷嘴堵塞住了，这时将钻头拖回将堵塞物清除，在清理喷嘴或卸下喷嘴之前，要确信钻机上泥浆压力已经卸掉。

⑼在钻孔的全程，定位员要决定钻孔的斜度、深度和与计划路径相关的实际钻孔路径，然后由操作员调整钻位置来达到，在朝前推进至旋转的过程中，密切注意遥控显示器上斜度的变化是非常重要的。

⑽对于任何一根钻杆，抽回再重复钻进有利于在钻孔中维持环形空间也有利于充分混合泥土，并且钻液可以流过整根钻杆。重复钻进技巧的运用有利于在导引孔中维持一个良好的环形空间。

⑾钻机操作员要注意观察，在出口坑没有钻液流出，意味着由于缺乏钻进经验或者使用了不适当的钻液，而导致了钻孔中环形空间的堵塞。随着钻孔长度延长，由于进入地下的钻杆摩擦力增加，从而旋转压力将会增大，旋转压力充分增大，可能是土层吸水并在钻杆四周膨胀的标志。如果这种情况发生，需要重新调整钻进泥浆和添加剂的性能和比例，或者重新钻导向孔。

⑿在整个钻孔过程中，必须时刻保证钻机操作员和定位员这间的良好的通讯联系。

4.1预扩孔就是在实际铺设管线之前，经过两次扩孔（Φ450、Φ600）来扩大钻孔的直径，以减小回拉铺管的阻力，确保施工顺利完成。最终成孔直径一般比管子直径大200毫米（或是管径的1.5倍）。

导向孔钻完成后，将钻头从钻杆上卸下，安装上合适的反扩孔钻头和分动器，然后在分动器后面接上回拉钻杆，进行扩孔钻进。扩孔的速度和地质及钻机的参数等因素有关，要选用合适的扩孔工艺参数才能顺利完成扩孔工序。

4.2预扩孔的原则和需要注意的事项

⑴预扩时，回扩头后面带的不是管子而是钻杆，钻杆是通过万向节与回扩头连接被拖入钻孔中的；

⑵在将后面的钻杆安装之前，要确信钻机是被锁定的；

⑶当扩孔完成，拉完足够的钻杆后，将钻机锁定，用液压管钳在出口点卸开钻杆接头，接上回扩头、万向接和钻杆转换连接杆；

⑷按照安全操作步骤进行预扩。保持机组成员与操作员密切联系、确保整个连接过程的安全。

⑸扩孔时视工作坑反浆情况，合理调配泥浆的粘度、比重、固相含量等技术参数。

5.1、回拖管线的工艺过程

经过预扩孔后，才可以进行HDPE管的回拖工作，回拖管线时HDPE管在扩好孔的孔中是处于悬浮状态，管壁四周与洞之间由泥浆润滑，这样即减少了回拖阻力，又保护了管线防腐层。经过钻机多次预扩孔，最终成孔直径一般比管子直径大150毫米，所以不会伤害HDPE管外壁。

先将拉管头与待铺管道联接起来，然后将拉管头与分动器连接，随着钻杆的回拉，管道慢慢进入孔内，直到完成全部管道的铺设。然后卸下扩孔钻头及分动器，取出剩余钻杆取下拉管头，铺管工作完成。

5.2、回拖管线时的注意事项

⑴回扩的过程中，主要是目标是将回扩头切削下的钻屑与钻液混合成泥浆，以便将泥浆排出，为新装管线提供足够的空间；

⑵回拖的过程对于成功地完成一个钻孔是非常重要的，这时需要合适性能和足够的钻液；

⑶将回扩头与钻杆连接起来之前，检查万向节是否可用手自由转动；

⑷拖头是锥形的封头，要求能承受回拖过程中将要承受的回拖力；

⑸在回拖前、过程中和回拖之后，操作员和PE管一侧的机组成员之间要求有通讯良好的对讲机；

⑹回扩的速度不能够太快水利施工组织设计范文(完整常用版).docx，回扩时需要时间切削地层并将切屑混合成泥浆；

⑺拉管壁和孔壁间的摩擦力W可由以下公式概算：

W=［2p(1+Ka)+Po］fL

W—管壁与孔壁间的摩擦力(KN)

P—土对每米管道的压力(KN/m)

Ka—主动土压力系数，一般取0.3

某工程弱电系统施工组织设计方案Po—每米管道的重量(KN/m)

f—管壁和孔壁间的摩擦力系数(0.2—0.6)